- added on-line help system
[ginac.git] / ginsh / ginsh_parser.yy
1 /** @file ginsh_parser.yy
2  *
3  *  Input grammar definition for ginsh.
4  *  This file must be processed with yacc/bison.
5  *
6  *  GiNaC Copyright (C) 1999 Johannes Gutenberg University Mainz, Germany
7  *
8  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
9  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
10  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
11  *  (at your option) any later version.
12  *
13  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
14  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16  *  GNU General Public License for more details.
17  *
18  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
19  *  along with this program; if not, write to the Free Software
20  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
21  */
22
23
24 /*
25  *  Definitions
26  */
27
28 %{
29 #include "config.h"
30
31 #include <sys/resource.h>
32
33 #if HAVE_UNISTD_H
34 #include <sys/types.h>
35 #include <unistd.h>
36 #endif
37
38 #include <stdexcept>
39
40 #include "ginsh.h"
41
42 // Original readline settings
43 static int orig_completion_append_character;
44 static char *orig_basic_word_break_characters;
45
46 // Expression stack for ", "" and """
47 static void push(const ex &e);
48 static ex exstack[3];
49
50 // Start and end time for the time() function
51 static struct rusage start_time, end_time;
52
53 // Table of functions (a multimap, because one function may appear with different
54 // numbers of parameters)
55 typedef ex (*fcnp)(const exprseq &e);
56 typedef ex (*fcnp2)(const exprseq &e, int serial);
57
58 struct fcn_desc {
59         fcn_desc() : p(NULL), num_params(0) {}
60         fcn_desc(fcnp func, int num) : p(func), num_params(num), is_ginac(false) {}
61         fcn_desc(fcnp2 func, int num, int ser) : p((fcnp)func), num_params(num), is_ginac(true), serial(ser) {}
62
63         fcnp p;         // Pointer to function
64         int num_params; // Number of parameters (0 = arbitrary)
65         bool is_ginac;  // Flag: function is GiNaC function
66         int serial;     // GiNaC function serial number (if is_ginac == true)
67 };
68
69 typedef multimap<string, fcn_desc> fcn_tab;
70 static fcn_tab fcns;
71
72 static fcn_tab::const_iterator find_function(const ex &sym, int req_params);
73
74 // Table to map help topics to help strings
75 typedef multimap<string, string> help_tab;
76 static help_tab help;
77
78 static void print_help(const string &topic);
79 static void print_help_topics(void);
80
81 static ex lst2matrix(const ex &l);
82 %}
83
84 /* Tokens (T_LITERAL means a literal value returned by the parser, but not
85    of class numeric or symbol (e.g. a constant or the FAIL object)) */
86 %token T_NUMBER T_SYMBOL T_LITERAL T_DIGITS T_QUOTE T_QUOTE2 T_QUOTE3
87 %token T_EQUAL T_NOTEQ T_LESSEQ T_GREATEREQ T_MATRIX_BEGIN T_MATRIX_END
88
89 %token T_QUIT T_PRINT T_TIME T_XYZZY T_INVENTORY T_LOOK T_SCORE
90
91 /* Operator precedence and associativity */
92 %right '='
93 %left T_EQUAL T_NOTEQ
94 %left '<' '>' T_LESSEQ T_GREATEREQ
95 %left '+' '-'
96 %left '*' '/' '%'
97 %nonassoc NEG
98 %right '^'
99 %nonassoc '!'
100
101 %start input
102
103
104 /*
105  *  Grammar rules
106  */
107
108 %%
109 input   : /* empty */
110         | input line
111         ;
112
113 line    : ';'
114         | exp ';' {
115                 try {
116                         cout << $1 << endl;
117                         push($1);
118                 } catch (exception &e) {
119                         cerr << e.what() << endl;
120                         YYERROR;
121                 }
122         }
123         | exp ':' {
124                 try {
125                         push($1);
126                 } catch (exception &e) {
127                         cerr << e.what() << endl;
128                         YYERROR;
129                 }
130         }
131         | T_PRINT '(' exp ')' ';' {
132                 try {
133                         $3.printtree(cout);
134                 } catch (exception &e) {
135                         cerr << e.what() << endl;
136                         YYERROR;
137                 }
138         }
139         | '?' T_SYMBOL          {print_help(ex_to_symbol($2).getname());}
140         | '?' '?'               {print_help_topics();}
141         | T_QUIT                {YYACCEPT;}
142         | T_XYZZY               {cout << "Nothing happens.\n";}
143         | T_INVENTORY           {cout << "You're not carrying anything.\n";}
144         | T_LOOK                {cout << "You're in a twisty little maze of passages, all alike.\n";}
145         | T_SCORE {
146                 cout << "If you were to quit now, you would score ";
147                 cout << (syms.size() > 350 ? 350 : syms.size());
148                 cout << " out of a possible 350.\n";
149         }
150         | error ';'             {yyclearin; yyerrok;}
151         | error ':'             {yyclearin; yyerrok;}
152         ;
153
154 exp     : T_NUMBER              {$$ = $1;}
155         | T_SYMBOL              {$$ = $1.eval();}
156         | '\'' T_SYMBOL '\''    {$$ = $2;}
157         | T_LITERAL             {$$ = $1;}
158         | T_DIGITS              {$$ = $1;}
159         | T_QUOTE               {$$ = exstack[0];}
160         | T_QUOTE2              {$$ = exstack[1];}
161         | T_QUOTE3              {$$ = exstack[2];}
162         | T_TIME {getrusage(RUSAGE_SELF, &start_time);} '(' exp ')' {
163                 getrusage(RUSAGE_SELF, &end_time);
164                 $$ = (end_time.ru_utime.tv_sec - start_time.ru_utime.tv_sec) +
165                      (end_time.ru_stime.tv_sec - start_time.ru_stime.tv_sec) +
166                      double(end_time.ru_utime.tv_usec - start_time.ru_utime.tv_usec) / 1e6 +
167                      double(end_time.ru_stime.tv_usec - start_time.ru_stime.tv_usec) / 1e6;
168         }
169         | T_SYMBOL '(' exprseq ')' {
170                 fcn_tab::const_iterator i = find_function($1, $3.nops());
171                 if (i->second.is_ginac) {
172                         $$ = ((fcnp2)(i->second.p))(static_cast<const exprseq &>(*($3.bp)), i->second.serial);
173                 } else {
174                         $$ = (i->second.p)(static_cast<const exprseq &>(*($3.bp)));
175                 }
176         }
177         | T_DIGITS '=' T_NUMBER {$$ = $3; Digits = ex_to_numeric($3).to_int();}
178         | T_SYMBOL '=' exp      {$$ = $3; const_cast<symbol *>(&ex_to_symbol($1))->assign($3);}
179         | exp T_EQUAL exp       {$$ = $1 == $3;}
180         | exp T_NOTEQ exp       {$$ = $1 != $3;}
181         | exp '<' exp           {$$ = $1 < $3;}
182         | exp T_LESSEQ exp      {$$ = $1 <= $3;}
183         | exp '>' exp           {$$ = $1 > $3;}
184         | exp T_GREATEREQ exp   {$$ = $1 >= $3;}
185         | exp '+' exp           {$$ = $1 + $3;}
186         | exp '-' exp           {$$ = $1 - $3;}
187         | exp '*' exp           {$$ = $1 * $3;}
188         | exp '/' exp           {$$ = $1 / $3;}
189         | exp '%' exp           {$$ = $1 % $3;}
190         | '-' exp %prec NEG     {$$ = -$2;}
191         | '+' exp %prec NEG     {$$ = $2;}
192         | exp '^' exp           {$$ = power($1, $3);}
193         | exp '!'               {$$ = factorial($1);}
194         | '(' exp ')'           {$$ = $2;}
195         | '[' list_or_empty ']' {$$ = $2;}
196         | T_MATRIX_BEGIN matrix T_MATRIX_END    {$$ = lst2matrix($2);}
197         ;
198
199 exprseq : exp                   {$$ = exprseq($1);}
200         | exprseq ',' exp       {exprseq es(static_cast<exprseq &>(*($1.bp))); $$ = es.append($3);}
201         ;
202
203 list_or_empty: /* empty */      {$$ = *new lst;}
204         | list                  {$$ = $1;}
205         ;
206
207 list    : exp                   {$$ = lst($1);}
208         | list ',' exp          {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($3);}
209         ;
210
211 matrix  : T_MATRIX_BEGIN row T_MATRIX_END               {$$ = lst($2);}
212         | matrix ',' T_MATRIX_BEGIN row T_MATRIX_END    {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($4);}
213         ;
214
215 row     : exp                   {$$ = lst($1);}
216         | row ',' exp           {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($3);}
217         ;
218
219
220 /*
221  *  Routines
222  */
223
224 %%
225 // Error print routine
226 int yyerror(char *s)
227 {
228         cerr << s << " at " << yytext << endl;
229         return 0;
230 }
231
232 // Push expression "e" onto the expression stack (for ", "" and """)
233 static void push(const ex &e)
234 {
235         exstack[2] = exstack[1];
236         exstack[1] = exstack[0];
237         exstack[0] = e;
238 }
239
240
241 /*
242  *  Built-in functions
243  */
244
245 static ex f_beta(const exprseq &e) {return gamma(e[0])*gamma(e[1])/gamma(e[0]+e[1]);}
246 static ex f_denom(const exprseq &e) {return e[0].denom();}
247 static ex f_eval1(const exprseq &e) {return e[0].eval();}
248 static ex f_evalf1(const exprseq &e) {return e[0].evalf();}
249 static ex f_expand(const exprseq &e) {return e[0].expand();}
250 static ex f_gcd(const exprseq &e) {return gcd(e[0], e[1]);}
251 static ex f_lcm(const exprseq &e) {return lcm(e[0], e[1]);}
252 static ex f_lsolve(const exprseq &e) {return lsolve(e[0], e[1]);}
253 static ex f_nops(const exprseq &e) {return e[0].nops();}
254 static ex f_normal1(const exprseq &e) {return e[0].normal();}
255 static ex f_numer(const exprseq &e) {return e[0].numer();}
256 static ex f_power(const exprseq &e) {return power(e[0], e[1]);}
257 static ex f_sqrt(const exprseq &e) {return sqrt(e[0]);}
258 static ex f_subs2(const exprseq &e) {return e[0].subs(e[1]);}
259
260 #define CHECK_ARG(num, type, fcn) if (!is_ex_of_type(e[num], type)) throw(std::invalid_argument("argument " #num " to " #fcn " must be a " #type))
261
262 static ex f_charpoly(const exprseq &e)
263 {
264         CHECK_ARG(0, matrix, charpoly);
265         CHECK_ARG(1, symbol, charpoly);
266         return ex_to_matrix(e[0]).charpoly(ex_to_symbol(e[1]));
267 }
268
269 static ex f_coeff(const exprseq &e)
270 {
271         CHECK_ARG(1, symbol, coeff);
272         CHECK_ARG(2, numeric, coeff);
273         return e[0].coeff(ex_to_symbol(e[1]), ex_to_numeric(e[2]).to_int());
274 }
275
276 static ex f_collect(const exprseq &e)
277 {
278         CHECK_ARG(1, symbol, collect);
279         return e[0].collect(ex_to_symbol(e[1]));
280 }
281
282 static ex f_content(const exprseq &e)
283 {
284         CHECK_ARG(1, symbol, content);
285         return e[0].content(ex_to_symbol(e[1]));
286 }
287
288 static ex f_degree(const exprseq &e)
289 {
290         CHECK_ARG(1, symbol, degree);
291         return e[0].degree(ex_to_symbol(e[1]));
292 }
293
294 static ex f_determinant(const exprseq &e)
295 {
296         CHECK_ARG(0, matrix, determinant);
297         return ex_to_matrix(e[0]).determinant();
298 }
299
300 static ex f_diag(const exprseq &e)
301 {
302         int dim = e.nops();
303         matrix &m = *new matrix(dim, dim);
304         for (int i=0; i<dim; i++)
305                 m.set(i, i, e.op(i));
306         return m;
307 }
308
309 static ex f_diff2(const exprseq &e)
310 {
311         CHECK_ARG(1, symbol, diff);
312         return e[0].diff(ex_to_symbol(e[1]));
313 }
314
315 static ex f_diff3(const exprseq &e)
316 {
317         CHECK_ARG(1, symbol, diff);
318         CHECK_ARG(2, numeric, diff);
319         return e[0].diff(ex_to_symbol(e[1]), ex_to_numeric(e[2]).to_int());
320 }
321
322 static ex f_divide(const exprseq &e)
323 {
324         ex q;
325         if (divide(e[0], e[1], q))
326                 return q;
327         else
328                 return *new fail();
329 }
330
331 static ex f_eval2(const exprseq &e)
332 {
333         CHECK_ARG(1, numeric, eval);
334         return e[0].eval(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
335 }
336
337 static ex f_evalf2(const exprseq &e)
338 {
339         CHECK_ARG(1, numeric, evalf);
340         return e[0].evalf(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
341 }
342
343 static ex f_has(const exprseq &e)
344 {
345         return e[0].has(e[1]) ? exONE() : exZERO();
346 }
347
348 static ex f_inverse(const exprseq &e)
349 {
350         CHECK_ARG(0, matrix, inverse);
351         return ex_to_matrix(e[0]).inverse();
352 }
353
354 static ex f_is(const exprseq &e)
355 {
356         CHECK_ARG(0, relational, is);
357         return (bool)ex_to_relational(e[0]) ? exONE() : exZERO();
358 }
359
360 static ex f_lcoeff(const exprseq &e)
361 {
362         CHECK_ARG(1, symbol, lcoeff);
363         return e[0].lcoeff(ex_to_symbol(e[1]));
364 }
365
366 static ex f_ldegree(const exprseq &e)
367 {
368         CHECK_ARG(1, symbol, ldegree);
369         return e[0].ldegree(ex_to_symbol(e[1]));
370 }
371
372 static ex f_normal2(const exprseq &e)
373 {
374         CHECK_ARG(1, numeric, normal);
375         return e[0].normal(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
376 }
377
378 static ex f_op(const exprseq &e)
379 {
380         CHECK_ARG(1, numeric, op);
381         int n = ex_to_numeric(e[1]).to_int();
382         if (n < 0 || n >= e[0].nops())
383                 throw(std::out_of_range("second argument to op() is out of range"));
384         return e[0].op(n);
385 }
386
387 static ex f_prem(const exprseq &e)
388 {
389         CHECK_ARG(2, symbol, prem);
390         return prem(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
391 }
392
393 static ex f_primpart(const exprseq &e)
394 {
395         CHECK_ARG(1, symbol, primpart);
396         return e[0].primpart(ex_to_symbol(e[1]));
397 }
398
399 static ex f_quo(const exprseq &e)
400 {
401         CHECK_ARG(2, symbol, quo);
402         return quo(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
403 }
404
405 static ex f_rem(const exprseq &e)
406 {
407         CHECK_ARG(2, symbol, rem);
408         return rem(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
409 }
410
411 static ex f_series2(const exprseq &e)
412 {
413         CHECK_ARG(1, symbol, series);
414         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), exZERO());
415 }
416
417 static ex f_series3(const exprseq &e)
418 {
419         CHECK_ARG(1, symbol, series);
420         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), e[2]);
421 }
422
423 static ex f_series4(const exprseq &e)
424 {
425         CHECK_ARG(1, symbol, series);
426         CHECK_ARG(3, numeric, series);
427         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), e[2], ex_to_numeric(e[3]).to_int());
428 }
429
430 static ex f_sqrfree(const exprseq &e)
431 {
432         CHECK_ARG(1, symbol, sqrfree);
433         return sqrfree(e[0], ex_to_symbol(e[1]));
434 }
435
436 static ex f_subs3(const exprseq &e)
437 {
438         CHECK_ARG(1, lst, subs);
439         CHECK_ARG(2, lst, subs);
440         return e[0].subs(ex_to_lst(e[1]), ex_to_lst(e[2]));
441 }
442
443 static ex f_tcoeff(const exprseq &e)
444 {
445         CHECK_ARG(1, symbol, tcoeff);
446         return e[0].tcoeff(ex_to_symbol(e[1]));
447 }
448
449 static ex f_trace(const exprseq &e)
450 {
451         CHECK_ARG(0, matrix, trace);
452         return ex_to_matrix(e[0]).trace();
453 }
454
455 static ex f_transpose(const exprseq &e)
456 {
457         CHECK_ARG(0, matrix, transpose);
458         return ex_to_matrix(e[0]).transpose();
459 }
460
461 static ex f_unassign(const exprseq &e)
462 {
463         CHECK_ARG(0, symbol, unassign);
464         (const_cast<symbol *>(&ex_to_symbol(e[0])))->unassign();
465         return e[0];
466 }
467
468 static ex f_unit(const exprseq &e)
469 {
470         CHECK_ARG(1, symbol, unit);
471         return e[0].unit(ex_to_symbol(e[1]));
472 }
473
474 static ex f_dummy(const exprseq &e)
475 {
476         throw(std::logic_error("dummy function called (shouldn't happen)"));
477 }
478
479 // Table for initializing the "fcns" map
480 struct fcn_init {
481         const char *name;
482         const fcn_desc &desc;
483 };
484
485 static const fcn_init builtin_fcns[] = {
486         {"beta", fcn_desc(f_beta, 2)},
487         {"charpoly", fcn_desc(f_charpoly, 2)},
488         {"coeff", fcn_desc(f_coeff, 3)},
489         {"collect", fcn_desc(f_collect, 2)},
490         {"content", fcn_desc(f_content, 2)},
491         {"degree", fcn_desc(f_degree, 2)},
492         {"denom", fcn_desc(f_denom, 1)},
493         {"determinant", fcn_desc(f_determinant, 1)},
494         {"diag", fcn_desc(f_diag, 0)},
495         {"diff", fcn_desc(f_diff2, 2)},
496         {"diff", fcn_desc(f_diff3, 3)},
497         {"divide", fcn_desc(f_divide, 2)},
498         {"eval", fcn_desc(f_eval1, 1)},
499         {"eval", fcn_desc(f_eval2, 2)},
500         {"evalf", fcn_desc(f_evalf1, 1)},
501         {"evalf", fcn_desc(f_evalf2, 2)},
502         {"expand", fcn_desc(f_expand, 1)},
503         {"gcd", fcn_desc(f_gcd, 2)},
504         {"has", fcn_desc(f_has, 2)},
505         {"inverse", fcn_desc(f_inverse, 1)},
506         {"is", fcn_desc(f_is, 1)},
507         {"lcm", fcn_desc(f_lcm, 2)},
508         {"lcoeff", fcn_desc(f_lcoeff, 2)},
509         {"ldegree", fcn_desc(f_ldegree, 2)},
510         {"lsolve", fcn_desc(f_lsolve, 2)},
511         {"nops", fcn_desc(f_nops, 1)},
512         {"normal", fcn_desc(f_normal1, 1)},
513         {"normal", fcn_desc(f_normal2, 2)},
514         {"numer", fcn_desc(f_numer, 1)},
515         {"op", fcn_desc(f_op, 2)},
516         {"power", fcn_desc(f_power, 2)},
517         {"prem", fcn_desc(f_prem, 3)},
518         {"primpart", fcn_desc(f_primpart, 2)},
519         {"quo", fcn_desc(f_quo, 3)},
520         {"rem", fcn_desc(f_rem, 3)},
521         {"series", fcn_desc(f_series2, 2)},
522         {"series", fcn_desc(f_series3, 3)},
523         {"series", fcn_desc(f_series4, 4)},
524         {"sqrfree", fcn_desc(f_sqrfree, 2)},
525         {"sqrt", fcn_desc(f_sqrt, 1)},
526         {"subs", fcn_desc(f_subs2, 2)},
527         {"subs", fcn_desc(f_subs3, 3)},
528         {"tcoeff", fcn_desc(f_tcoeff, 2)},
529         {"time", fcn_desc(f_dummy, 0)},
530         {"trace", fcn_desc(f_trace, 1)},
531         {"transpose", fcn_desc(f_transpose, 1)},
532         {"unassign", fcn_desc(f_unassign, 1)},
533         {"unit", fcn_desc(f_unit, 2)},
534         {NULL, fcn_desc(f_unit, 0)}     // End marker
535 };
536
537
538 /*
539  *  Add functions to ginsh
540  */
541
542 // Functions from fcn_init array
543 static void insert_fcns(const fcn_init *p)
544 {
545         while (p->name) {
546                 fcns.insert(make_pair(string(p->name), p->desc));
547                 p++;
548         }
549 }
550
551 static ex f_ginac_function(const exprseq &es, int serial)
552 {
553         return function(serial, es).eval(1);
554 }
555
556 // All registered GiNaC functions
557 void GiNaC::ginsh_get_ginac_functions(void)
558 {
559         vector<registered_function_info>::const_iterator i = function::registered_functions().begin(), end = function::registered_functions().end();
560         unsigned serial = 0;
561         while (i != end) {
562                 fcns.insert(make_pair(i->name, fcn_desc(f_ginac_function, i->nparams, serial)));
563                 i++;
564                 serial++;
565         }
566 }
567
568
569 /*
570  *  Find a function given a name and number of parameters. Throw exceptions on error.
571  */
572
573 static fcn_tab::const_iterator find_function(const ex &sym, int req_params)
574 {
575         const string &name = ex_to_symbol(sym).getname();
576         typedef fcn_tab::const_iterator I;
577         pair<I, I> b = fcns.equal_range(name);
578         if (b.first == b.second)
579                 throw(std::logic_error("unknown function '" + name + "'"));
580         else {
581                 for (I i=b.first; i!=b.second; i++)
582                         if ((i->second.num_params == 0) || (i->second.num_params == req_params))
583                                 return i;
584         }
585         throw(std::logic_error("invalid number of arguments to " + name + "()"));
586 }
587
588
589 /*
590  *  Insert help strings
591  */
592
593 // Normal help string
594 static void insert_help(const char *topic, const char *str)
595 {
596         help.insert(make_pair(string(topic), string(str)));
597 }
598
599 // Help string for functions, automatically generates synopsis
600 static void insert_fcn_help(const char *name, const char *str)
601 {
602         typedef fcn_tab::const_iterator I;
603         pair<I, I> b = fcns.equal_range(name);
604         if (b.first != b.second) {
605                 string help_str = string(name) + "(";
606                 for (int i=0; i<b.first->second.num_params; i++) {
607                         if (i)
608                                 help_str += ", ";
609                         help_str += "expression";
610                 }
611                 help_str += ") - ";
612                 help_str += str;
613                 help.insert(make_pair(string(name), help_str));
614         }
615 }
616
617
618 /*
619  *  Print help to cout
620  */
621
622 // Help for a given topic
623 static void print_help(const string &topic)
624 {
625         typedef help_tab::const_iterator I;
626         pair<I, I> b = help.equal_range(topic);
627         if (b.first == b.second)
628                 cout << "no help for '" << topic << "'\n";
629         else {
630                 for (I i=b.first; i!=b.second; i++)
631                         cout << i->second << endl;
632         }
633 }
634
635 // List of help topics
636 static void print_help_topics(void)
637 {
638         cout << "Available help topics:\n";
639         help_tab::const_iterator i;
640         string last_name = string("*");
641         int num = 0;
642         for (i=help.begin(); i!=help.end(); i++) {
643                 // Don't print duplicates
644                 if (i->first != last_name) {
645                         if (num)
646                                 cout << ", ";
647                         num++;
648                         cout << i->first;
649                         last_name = i->first;
650                 }
651         }
652         cout << "\nTo get help for a certain topic, type ?topic\n";
653 }
654
655
656 /*
657  *  Convert list of lists to matrix
658  */
659
660 static ex lst2matrix(const ex &l)
661 {
662         if (!is_ex_of_type(l, lst))
663                 throw(std::logic_error("internal error: argument to lst2matrix() is not a list"));
664
665         // Find number of rows and columns
666         int rows = l.nops(), cols = 0, i, j;
667         for (i=0; i<rows; i++)
668                 if (l.op(i).nops() > cols)
669                         cols = l.op(i).nops();
670
671         // Allocate and fill matrix
672         matrix &m = *new matrix(rows, cols);
673         for (i=0; i<rows; i++)
674                 for (j=0; j<cols; j++)
675                         if (l.op(i).nops() > j)
676                                 m.set(i, j, l.op(i).op(j));
677                         else
678                                 m.set(i, j, exZERO());
679         return m;
680 }
681
682
683 /*
684  *  Function name completion functions for readline
685  */
686
687 static char *fcn_generator(char *text, int state)
688 {
689         static int len;                         // Length of word to complete
690         static fcn_tab::const_iterator index;   // Iterator to function being currently considered
691
692         // If this is a new word to complete, initialize now
693         if (state == 0) {
694                 index = fcns.begin();
695                 len = strlen(text);
696         }
697
698         // Return the next function which partially matches
699         while (index != fcns.end()) {
700                 const char *fcn_name = index->first.c_str();
701                 index++;
702                 if (strncmp(fcn_name, text, len) == 0)
703                         return strdup(fcn_name);
704         }
705         return NULL;
706 }
707
708 static char **fcn_completion(char *text, int start, int end)
709 {
710         if (rl_line_buffer[0] == '!') {
711                 // For shell commands, revert back to filename completion
712                 rl_completion_append_character = orig_completion_append_character;
713                 rl_basic_word_break_characters = orig_basic_word_break_characters;
714                 return completion_matches(text, filename_completion_function);
715         } else {
716                 // Otherwise, complete function names
717                 rl_completion_append_character = '(';
718                 rl_basic_word_break_characters = " \t\n\"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\\]^`{|}~";
719                 return completion_matches(text, fcn_generator);
720         }
721 }
722
723
724 /*
725  *  Main program
726  */
727
728 int main(int argc, char **argv)
729 {
730         // Print banner in interactive mode
731         if (isatty(0)) {
732                 cout << "ginsh - GiNaC Interactive Shell (" << PACKAGE << " " << VERSION << ")\n";
733                 cout << "Copyright (C) 1999 Johannes Gutenberg Universitaet Mainz, Germany\n";
734                 cout << "This is free software, and you are welcome to redistribute it\n";
735                 cout << "under certain conditions; see the file COPYING for details.\n";
736                 cout << "Type ?? for a list of help topics.\n";
737         }
738
739         // Init function table
740         insert_fcns(builtin_fcns);
741         ginsh_get_ginac_functions();
742
743         // Init help for operators (automatically generated from man page)
744         insert_help("operators", "Operators in falling order of precedence:");
745 #include "ginsh_op_help.c"
746
747         // Init help for built-in functions (automatically generated from man page)
748 #include "ginsh_fcn_help.c"
749
750         // Help for GiNaC functions is added manually
751         insert_fcn_help("acos", "inverse cosine function");
752         insert_fcn_help("acosh", "inverse hyperbolic cosine function");
753         insert_fcn_help("asin", "inverse sine function");
754         insert_fcn_help("asinh", "inverse hyperbolic sine function");
755         insert_fcn_help("atan", "inverse tangent function");
756         insert_fcn_help("atan2", "inverse tangent function with two arguments");
757         insert_fcn_help("atanh", "inverse hyperbolic tangent function");
758         insert_fcn_help("cos", "cosine function");
759         insert_fcn_help("cosh", "hyperbolic cosine function");
760         insert_fcn_help("sin", "sine function");
761         insert_fcn_help("sinh", "hyperbolic sine function");
762         insert_fcn_help("tan", "tangent function");
763         insert_fcn_help("tanh", "hyperbolic tangent function");
764         insert_fcn_help("exp", "exponential function");
765         insert_fcn_help("log", "natural logarithm");
766         insert_fcn_help("Li2", "dilogarithm");
767         insert_fcn_help("Li3", "trilogarithm");
768         insert_fcn_help("binomial", "binomial function");
769         insert_fcn_help("factorial", "factorial function");
770         insert_fcn_help("gamma", "gamma function");
771         insert_fcn_help("Order", "order term function (for truncated power series)");
772
773         // Init readline completer
774         rl_readline_name = argv[0];
775         rl_attempted_completion_function = (CPPFunction *)fcn_completion;
776         orig_completion_append_character = rl_completion_append_character;
777         orig_basic_word_break_characters = rl_basic_word_break_characters;
778
779         // Init input file list, open first file
780         num_files = argc - 1;
781         file_list = argv + 1;
782         if (num_files) {
783                 yyin = fopen(*file_list, "r");
784                 if (yyin == NULL) {
785                         cerr << "Can't open " << *file_list << endl;
786                         exit(1);
787                 }
788                 num_files--;
789                 file_list++;
790         }
791
792         // Parse input, catch all remaining exceptions
793         int result;
794 again:  try {
795                 result = yyparse();
796         } catch (exception &e) {
797                 cerr << e.what() << endl;
798                 goto again;
799         }
800         return result;
801 }