- Mention `warranty;' in splash-screen instead of file COPYING.
[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) 1999-2000 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_WARRANTY T_PRINT T_READ T_WRITE 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_WARRANTY {
143                 cout << "This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under\n";
144                 cout << "the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software\n";
145                 cout << "Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later\n";
146                 cout << "version.\n";
147                 cout << "This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT\n";
148                 cout << "ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS\n";
149                 cout << "FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more\n";
150                 cout << "details.\n";
151                 cout << "You should have received a copy of the GNU General Public License along with\n";
152                 cout << "this program. If not, write to the Free Software Foundation, 675 Mass Ave,\n";
153                 cout << "Cambridge, MA 02139, USA.\n";
154
155         }
156         | T_XYZZY               {cout << "Nothing happens.\n";}
157         | T_INVENTORY           {cout << "You're not carrying anything.\n";}
158         | T_LOOK                {cout << "You're in a twisty little maze of passages, all alike.\n";}
159         | T_SCORE {
160                 cout << "If you were to quit now, you would score ";
161                 cout << (syms.size() > 350 ? 350 : syms.size());
162                 cout << " out of a possible 350.\n";
163         }
164         | error ';'             {yyclearin; yyerrok;}
165         | error ':'             {yyclearin; yyerrok;}
166         ;
167
168 exp     : T_NUMBER              {$$ = $1;}
169         | T_SYMBOL              {$$ = $1.eval();}
170         | '\'' T_SYMBOL '\''    {$$ = $2;}
171         | T_LITERAL             {$$ = $1;}
172         | T_DIGITS              {$$ = $1;}
173         | T_QUOTE               {$$ = exstack[0];}
174         | T_QUOTE2              {$$ = exstack[1];}
175         | T_QUOTE3              {$$ = exstack[2];}
176         | T_TIME {getrusage(RUSAGE_SELF, &start_time);} '(' exp ')' {
177                 getrusage(RUSAGE_SELF, &end_time);
178                 $$ = (end_time.ru_utime.tv_sec - start_time.ru_utime.tv_sec) +
179                      (end_time.ru_stime.tv_sec - start_time.ru_stime.tv_sec) +
180                      double(end_time.ru_utime.tv_usec - start_time.ru_utime.tv_usec) / 1e6 +
181                      double(end_time.ru_stime.tv_usec - start_time.ru_stime.tv_usec) / 1e6;
182         }
183         | T_SYMBOL '(' exprseq ')' {
184                 fcn_tab::const_iterator i = find_function($1, $3.nops());
185                 if (i->second.is_ginac) {
186                         $$ = ((fcnp2)(i->second.p))(static_cast<const exprseq &>(*($3.bp)), i->second.serial);
187                 } else {
188                         $$ = (i->second.p)(static_cast<const exprseq &>(*($3.bp)));
189                 }
190         }
191         | T_DIGITS '=' T_NUMBER {$$ = $3; Digits = ex_to_numeric($3).to_int();}
192         | T_SYMBOL '=' exp      {$$ = $3; const_cast<symbol *>(&ex_to_symbol($1))->assign($3);}
193         | exp T_EQUAL exp       {$$ = $1 == $3;}
194         | exp T_NOTEQ exp       {$$ = $1 != $3;}
195         | exp '<' exp           {$$ = $1 < $3;}
196         | exp T_LESSEQ exp      {$$ = $1 <= $3;}
197         | exp '>' exp           {$$ = $1 > $3;}
198         | exp T_GREATEREQ exp   {$$ = $1 >= $3;}
199         | exp '+' exp           {$$ = $1 + $3;}
200         | exp '-' exp           {$$ = $1 - $3;}
201         | exp '*' exp           {$$ = $1 * $3;}
202         | exp '/' exp           {$$ = $1 / $3;}
203         | exp '%' exp           {$$ = $1 % $3;}
204         | '-' exp %prec NEG     {$$ = -$2;}
205         | '+' exp %prec NEG     {$$ = $2;}
206         | exp '^' exp           {$$ = power($1, $3);}
207         | exp '!'               {$$ = factorial($1);}
208         | '(' exp ')'           {$$ = $2;}
209         | '[' list_or_empty ']' {$$ = $2;}
210         | T_MATRIX_BEGIN matrix T_MATRIX_END    {$$ = lst2matrix($2);}
211         ;
212
213 exprseq : exp                   {$$ = exprseq($1);}
214         | exprseq ',' exp       {exprseq es(static_cast<exprseq &>(*($1.bp))); $$ = es.append($3);}
215         ;
216
217 list_or_empty: /* empty */      {$$ = *new lst;}
218         | list                  {$$ = $1;}
219         ;
220
221 list    : exp                   {$$ = lst($1);}
222         | list ',' exp          {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($3);}
223         ;
224
225 matrix  : T_MATRIX_BEGIN row T_MATRIX_END               {$$ = lst($2);}
226         | matrix ',' T_MATRIX_BEGIN row T_MATRIX_END    {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($4);}
227         ;
228
229 row     : exp                   {$$ = lst($1);}
230         | row ',' exp           {lst l(static_cast<lst &>(*($1.bp))); $$ = l.append($3);}
231         ;
232
233
234 /*
235  *  Routines
236  */
237
238 %%
239 // Error print routine
240 int yyerror(char *s)
241 {
242         cerr << s << " at " << yytext << endl;
243         return 0;
244 }
245
246 // Push expression "e" onto the expression stack (for ", "" and """)
247 static void push(const ex &e)
248 {
249         exstack[2] = exstack[1];
250         exstack[1] = exstack[0];
251         exstack[0] = e;
252 }
253
254
255 /*
256  *  Built-in functions
257  */
258
259 static ex f_denom(const exprseq &e) {return e[0].denom();}
260 static ex f_eval1(const exprseq &e) {return e[0].eval();}
261 static ex f_evalf1(const exprseq &e) {return e[0].evalf();}
262 static ex f_expand(const exprseq &e) {return e[0].expand();}
263 static ex f_gcd(const exprseq &e) {return gcd(e[0], e[1]);}
264 static ex f_lcm(const exprseq &e) {return lcm(e[0], e[1]);}
265 static ex f_lsolve(const exprseq &e) {return lsolve(e[0], e[1]);}
266 static ex f_nops(const exprseq &e) {return e[0].nops();}
267 static ex f_normal1(const exprseq &e) {return e[0].normal();}
268 static ex f_numer(const exprseq &e) {return e[0].numer();}
269 static ex f_pow(const exprseq &e) {return pow(e[0], e[1]);}
270 static ex f_sqrt(const exprseq &e) {return sqrt(e[0]);}
271 static ex f_subs2(const exprseq &e) {return e[0].subs(e[1]);}
272
273 #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))
274
275 static ex f_charpoly(const exprseq &e)
276 {
277         CHECK_ARG(0, matrix, charpoly);
278         CHECK_ARG(1, symbol, charpoly);
279         return ex_to_matrix(e[0]).charpoly(ex_to_symbol(e[1]));
280 }
281
282 static ex f_coeff(const exprseq &e)
283 {
284         CHECK_ARG(1, symbol, coeff);
285         CHECK_ARG(2, numeric, coeff);
286         return e[0].coeff(ex_to_symbol(e[1]), ex_to_numeric(e[2]).to_int());
287 }
288
289 static ex f_collect(const exprseq &e)
290 {
291         CHECK_ARG(1, symbol, collect);
292         return e[0].collect(ex_to_symbol(e[1]));
293 }
294
295 static ex f_content(const exprseq &e)
296 {
297         CHECK_ARG(1, symbol, content);
298         return e[0].content(ex_to_symbol(e[1]));
299 }
300
301 static ex f_degree(const exprseq &e)
302 {
303         CHECK_ARG(1, symbol, degree);
304         return e[0].degree(ex_to_symbol(e[1]));
305 }
306
307 static ex f_determinant(const exprseq &e)
308 {
309         CHECK_ARG(0, matrix, determinant);
310         return ex_to_matrix(e[0]).determinant();
311 }
312
313 static ex f_diag(const exprseq &e)
314 {
315         unsigned dim = e.nops();
316         matrix &m = *new matrix(dim, dim);
317         for (unsigned i=0; i<dim; i++)
318                 m.set(i, i, e.op(i));
319         return m;
320 }
321
322 static ex f_diff2(const exprseq &e)
323 {
324         CHECK_ARG(1, symbol, diff);
325         return e[0].diff(ex_to_symbol(e[1]));
326 }
327
328 static ex f_diff3(const exprseq &e)
329 {
330         CHECK_ARG(1, symbol, diff);
331         CHECK_ARG(2, numeric, diff);
332         return e[0].diff(ex_to_symbol(e[1]), ex_to_numeric(e[2]).to_int());
333 }
334
335 static ex f_divide(const exprseq &e)
336 {
337         ex q;
338         if (divide(e[0], e[1], q))
339                 return q;
340         else
341                 return *new fail();
342 }
343
344 static ex f_eval2(const exprseq &e)
345 {
346         CHECK_ARG(1, numeric, eval);
347         return e[0].eval(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
348 }
349
350 static ex f_evalf2(const exprseq &e)
351 {
352         CHECK_ARG(1, numeric, evalf);
353         return e[0].evalf(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
354 }
355
356 static ex f_has(const exprseq &e)
357 {
358         return e[0].has(e[1]) ? ex(1) : ex(0);
359 }
360
361 static ex f_inverse(const exprseq &e)
362 {
363         CHECK_ARG(0, matrix, inverse);
364         return ex_to_matrix(e[0]).inverse();
365 }
366
367 static ex f_is(const exprseq &e)
368 {
369         CHECK_ARG(0, relational, is);
370         return (bool)ex_to_relational(e[0]) ? ex(1) : ex(0);
371 }
372
373 static ex f_lcoeff(const exprseq &e)
374 {
375         CHECK_ARG(1, symbol, lcoeff);
376         return e[0].lcoeff(ex_to_symbol(e[1]));
377 }
378
379 static ex f_ldegree(const exprseq &e)
380 {
381         CHECK_ARG(1, symbol, ldegree);
382         return e[0].ldegree(ex_to_symbol(e[1]));
383 }
384
385 static ex f_normal2(const exprseq &e)
386 {
387         CHECK_ARG(1, numeric, normal);
388         return e[0].normal(ex_to_numeric(e[1]).to_int());
389 }
390
391 static ex f_op(const exprseq &e)
392 {
393         CHECK_ARG(1, numeric, op);
394         int n = ex_to_numeric(e[1]).to_int();
395         if (n < 0 || n >= (int)e[0].nops())
396                 throw(std::out_of_range("second argument to op() is out of range"));
397         return e[0].op(n);
398 }
399
400 static ex f_prem(const exprseq &e)
401 {
402         CHECK_ARG(2, symbol, prem);
403         return prem(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
404 }
405
406 static ex f_primpart(const exprseq &e)
407 {
408         CHECK_ARG(1, symbol, primpart);
409         return e[0].primpart(ex_to_symbol(e[1]));
410 }
411
412 static ex f_quo(const exprseq &e)
413 {
414         CHECK_ARG(2, symbol, quo);
415         return quo(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
416 }
417
418 static ex f_rem(const exprseq &e)
419 {
420         CHECK_ARG(2, symbol, rem);
421         return rem(e[0], e[1], ex_to_symbol(e[2]));
422 }
423
424 static ex f_series2(const exprseq &e)
425 {
426         CHECK_ARG(1, symbol, series);
427         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), ex(0));
428 }
429
430 static ex f_series3(const exprseq &e)
431 {
432         CHECK_ARG(1, symbol, series);
433         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), e[2]);
434 }
435
436 static ex f_series4(const exprseq &e)
437 {
438         CHECK_ARG(1, symbol, series);
439         CHECK_ARG(3, numeric, series);
440         return e[0].series(ex_to_symbol(e[1]), e[2], ex_to_numeric(e[3]).to_int());
441 }
442
443 static ex f_sqrfree(const exprseq &e)
444 {
445         CHECK_ARG(1, symbol, sqrfree);
446         return sqrfree(e[0], ex_to_symbol(e[1]));
447 }
448
449 static ex f_subs3(const exprseq &e)
450 {
451         CHECK_ARG(1, lst, subs);
452         CHECK_ARG(2, lst, subs);
453         return e[0].subs(ex_to_lst(e[1]), ex_to_lst(e[2]));
454 }
455
456 static ex f_tcoeff(const exprseq &e)
457 {
458         CHECK_ARG(1, symbol, tcoeff);
459         return e[0].tcoeff(ex_to_symbol(e[1]));
460 }
461
462 static ex f_trace(const exprseq &e)
463 {
464         CHECK_ARG(0, matrix, trace);
465         return ex_to_matrix(e[0]).trace();
466 }
467
468 static ex f_transpose(const exprseq &e)
469 {
470         CHECK_ARG(0, matrix, transpose);
471         return ex_to_matrix(e[0]).transpose();
472 }
473
474 static ex f_unassign(const exprseq &e)
475 {
476         CHECK_ARG(0, symbol, unassign);
477         (const_cast<symbol *>(&ex_to_symbol(e[0])))->unassign();
478         return e[0];
479 }
480
481 static ex f_unit(const exprseq &e)
482 {
483         CHECK_ARG(1, symbol, unit);
484         return e[0].unit(ex_to_symbol(e[1]));
485 }
486
487 static ex f_dummy(const exprseq &e)
488 {
489         throw(std::logic_error("dummy function called (shouldn't happen)"));
490 }
491
492 // Table for initializing the "fcns" map
493 struct fcn_init {
494         const char *name;
495         const fcn_desc desc;
496 };
497
498 static const fcn_init builtin_fcns[] = {
499         {"charpoly", fcn_desc(f_charpoly, 2)},
500         {"coeff", fcn_desc(f_coeff, 3)},
501         {"collect", fcn_desc(f_collect, 2)},
502         {"content", fcn_desc(f_content, 2)},
503         {"degree", fcn_desc(f_degree, 2)},
504         {"denom", fcn_desc(f_denom, 1)},
505         {"determinant", fcn_desc(f_determinant, 1)},
506         {"diag", fcn_desc(f_diag, 0)},
507         {"diff", fcn_desc(f_diff2, 2)},
508         {"diff", fcn_desc(f_diff3, 3)},
509         {"divide", fcn_desc(f_divide, 2)},
510         {"eval", fcn_desc(f_eval1, 1)},
511         {"eval", fcn_desc(f_eval2, 2)},
512         {"evalf", fcn_desc(f_evalf1, 1)},
513         {"evalf", fcn_desc(f_evalf2, 2)},
514         {"expand", fcn_desc(f_expand, 1)},
515         {"gcd", fcn_desc(f_gcd, 2)},
516         {"has", fcn_desc(f_has, 2)},
517         {"inverse", fcn_desc(f_inverse, 1)},
518         {"is", fcn_desc(f_is, 1)},
519         {"lcm", fcn_desc(f_lcm, 2)},
520         {"lcoeff", fcn_desc(f_lcoeff, 2)},
521         {"ldegree", fcn_desc(f_ldegree, 2)},
522         {"lsolve", fcn_desc(f_lsolve, 2)},
523         {"nops", fcn_desc(f_nops, 1)},
524         {"normal", fcn_desc(f_normal1, 1)},
525         {"normal", fcn_desc(f_normal2, 2)},
526         {"numer", fcn_desc(f_numer, 1)},
527         {"op", fcn_desc(f_op, 2)},
528         {"pow", fcn_desc(f_pow, 2)},
529         {"prem", fcn_desc(f_prem, 3)},
530         {"primpart", fcn_desc(f_primpart, 2)},
531         {"quo", fcn_desc(f_quo, 3)},
532         {"rem", fcn_desc(f_rem, 3)},
533         {"series", fcn_desc(f_series2, 2)},
534         {"series", fcn_desc(f_series3, 3)},
535         {"series", fcn_desc(f_series4, 4)},
536         {"sqrfree", fcn_desc(f_sqrfree, 2)},
537         {"sqrt", fcn_desc(f_sqrt, 1)},
538         {"subs", fcn_desc(f_subs2, 2)},
539         {"subs", fcn_desc(f_subs3, 3)},
540         {"tcoeff", fcn_desc(f_tcoeff, 2)},
541         {"time", fcn_desc(f_dummy, 0)},
542         {"trace", fcn_desc(f_trace, 1)},
543         {"transpose", fcn_desc(f_transpose, 1)},
544         {"unassign", fcn_desc(f_unassign, 1)},
545         {"unit", fcn_desc(f_unit, 2)},
546         {NULL, fcn_desc(f_dummy, 0)}    // End marker
547 };
548
549
550 /*
551  *  Add functions to ginsh
552  */
553
554 // Functions from fcn_init array
555 static void insert_fcns(const fcn_init *p)
556 {
557         while (p->name) {
558                 fcns.insert(make_pair(string(p->name), p->desc));
559                 p++;
560         }
561 }
562
563 static ex f_ginac_function(const exprseq &es, int serial)
564 {
565         return function(serial, es).eval(1);
566 }
567
568 // All registered GiNaC functions
569 #ifndef NO_NAMESPACE_GINAC
570 void GiNaC::ginsh_get_ginac_functions(void)
571 #else // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
572 void ginsh_get_ginac_functions(void)
573 #endif // ndef NO_NAMESPACE_GINAC
574 {
575         vector<function_options>::const_iterator i = function::registered_functions().begin(), end = function::registered_functions().end();
576         unsigned serial = 0;
577         while (i != end) {
578                 fcns.insert(make_pair(i->get_name(), fcn_desc(f_ginac_function, i->get_nparams(), serial)));
579                 i++;
580                 serial++;
581         }
582 }
583
584
585 /*
586  *  Find a function given a name and number of parameters. Throw exceptions on error.
587  */
588
589 static fcn_tab::const_iterator find_function(const ex &sym, int req_params)
590 {
591         const string &name = ex_to_symbol(sym).getname();
592         typedef fcn_tab::const_iterator I;
593         pair<I, I> b = fcns.equal_range(name);
594         if (b.first == b.second)
595                 throw(std::logic_error("unknown function '" + name + "'"));
596         else {
597                 for (I i=b.first; i!=b.second; i++)
598                         if ((i->second.num_params == 0) || (i->second.num_params == req_params))
599                                 return i;
600         }
601         throw(std::logic_error("invalid number of arguments to " + name + "()"));
602 }
603
604
605 /*
606  *  Insert help strings
607  */
608
609 // Normal help string
610 static void insert_help(const char *topic, const char *str)
611 {
612         help.insert(make_pair(string(topic), string(str)));
613 }
614
615 // Help string for functions, automatically generates synopsis
616 static void insert_fcn_help(const char *name, const char *str)
617 {
618         typedef fcn_tab::const_iterator I;
619         pair<I, I> b = fcns.equal_range(name);
620         if (b.first != b.second) {
621                 string help_str = string(name) + "(";
622                 for (int i=0; i<b.first->second.num_params; i++) {
623                         if (i)
624                                 help_str += ", ";
625                         help_str += "expression";
626                 }
627                 help_str += ") - ";
628                 help_str += str;
629                 help.insert(make_pair(string(name), help_str));
630         }
631 }
632
633
634 /*
635  *  Print help to cout
636  */
637
638 // Help for a given topic
639 static void print_help(const string &topic)
640 {
641         typedef help_tab::const_iterator I;
642         pair<I, I> b = help.equal_range(topic);
643         if (b.first == b.second)
644                 cout << "no help for '" << topic << "'\n";
645         else {
646                 for (I i=b.first; i!=b.second; i++)
647                         cout << i->second << endl;
648         }
649 }
650
651 // List of help topics
652 static void print_help_topics(void)
653 {
654         cout << "Available help topics:\n";
655         help_tab::const_iterator i;
656         string last_name = string("*");
657         int num = 0;
658         for (i=help.begin(); i!=help.end(); i++) {
659                 // Don't print duplicates
660                 if (i->first != last_name) {
661                         if (num)
662                                 cout << ", ";
663                         num++;
664                         cout << i->first;
665                         last_name = i->first;
666                 }
667         }
668         cout << "\nTo get help for a certain topic, type ?topic\n";
669 }
670
671
672 /*
673  *  Convert list of lists to matrix
674  */
675
676 static ex lst2matrix(const ex &l)
677 {
678         if (!is_ex_of_type(l, lst))
679                 throw(std::logic_error("internal error: argument to lst2matrix() is not a list"));
680
681         // Find number of rows and columns
682         unsigned rows = l.nops(), cols = 0, i, j;
683         for (i=0; i<rows; i++)
684                 if (l.op(i).nops() > cols)
685                         cols = l.op(i).nops();
686
687         // Allocate and fill matrix
688         matrix &m = *new matrix(rows, cols);
689         for (i=0; i<rows; i++)
690                 for (j=0; j<cols; j++)
691                         if (l.op(i).nops() > j)
692                                 m.set(i, j, l.op(i).op(j));
693                         else
694                                 m.set(i, j, ex(0));
695         return m;
696 }
697
698
699 /*
700  *  Function name completion functions for readline
701  */
702
703 static char *fcn_generator(char *text, int state)
704 {
705         static int len;                         // Length of word to complete
706         static fcn_tab::const_iterator index;   // Iterator to function being currently considered
707
708         // If this is a new word to complete, initialize now
709         if (state == 0) {
710                 index = fcns.begin();
711                 len = strlen(text);
712         }
713
714         // Return the next function which partially matches
715         while (index != fcns.end()) {
716                 const char *fcn_name = index->first.c_str();
717                 index++;
718                 if (strncmp(fcn_name, text, len) == 0)
719                         return strdup(fcn_name);
720         }
721         return NULL;
722 }
723
724 static char **fcn_completion(char *text, int start, int end)
725 {
726         if (rl_line_buffer[0] == '!') {
727                 // For shell commands, revert back to filename completion
728                 rl_completion_append_character = orig_completion_append_character;
729                 rl_basic_word_break_characters = orig_basic_word_break_characters;
730                 return completion_matches(text, (CPFunction *)filename_completion_function);
731         } else {
732                 // Otherwise, complete function names
733                 rl_completion_append_character = '(';
734                 rl_basic_word_break_characters = " \t\n\"#$%&'()*+,-./:;<=>?@[\\]^`{|}~";
735                 return completion_matches(text, (CPFunction *)fcn_generator);
736         }
737 }
738
739 void greeting(void)
740 {
741     cout << "ginsh - GiNaC Interactive Shell (" << PACKAGE << " V" << VERSION << ")" << endl;
742     cout << "  __,  _______  Copyright (C) 1999-2000 Johannes Gutenberg University Mainz,\n"
743          << " (__) *       | Germany.  This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.\n"
744          << "  ._) i N a C | You are welcome to redistribute it under certain conditions.\n"
745          << "<-------------' For details type `warranty;'.\n" << endl;
746     cout << "Type ?? for a list of help topics." << endl;
747 }
748
749 /*
750  *  Main program
751  */
752 int main(int argc, char **argv)
753 {
754         // Print banner in interactive mode
755         if (isatty(0)) 
756                 greeting();
757
758         // Init function table
759         insert_fcns(builtin_fcns);
760         ginsh_get_ginac_functions();
761
762         // Init help for operators (automatically generated from man page)
763         insert_help("operators", "Operators in falling order of precedence:");
764 #include "ginsh_op_help.c"
765
766         // Init help for built-in functions (automatically generated from man page)
767 #include "ginsh_fcn_help.c"
768
769         // Help for GiNaC functions is added manually
770         insert_fcn_help("acos", "inverse cosine function");
771         insert_fcn_help("acosh", "inverse hyperbolic cosine function");
772         insert_fcn_help("asin", "inverse sine function");
773         insert_fcn_help("asinh", "inverse hyperbolic sine function");
774         insert_fcn_help("atan", "inverse tangent function");
775         insert_fcn_help("atan2", "inverse tangent function with two arguments");
776         insert_fcn_help("atanh", "inverse hyperbolic tangent function");
777         insert_fcn_help("beta", "beta function");
778         insert_fcn_help("binomial", "binomial function");
779         insert_fcn_help("cos", "cosine function");
780         insert_fcn_help("cosh", "hyperbolic cosine function");
781         insert_fcn_help("exp", "exponential function");
782         insert_fcn_help("factorial", "factorial function");
783         insert_fcn_help("gamma", "gamma function");
784         insert_fcn_help("log", "natural logarithm");
785         insert_fcn_help("psi", "psi function\npsi(x) is the digamma function, psi(n,x) the nth polygamma function");
786         insert_fcn_help("sin", "sine function");
787         insert_fcn_help("sinh", "hyperbolic sine function");
788         insert_fcn_help("tan", "tangent function");
789         insert_fcn_help("tanh", "hyperbolic tangent function");
790         insert_fcn_help("zeta", "zeta function\nzeta(x) is Riemann's zeta function, zeta(n,x) its nth derivative");
791         insert_fcn_help("Li2", "dilogarithm");
792         insert_fcn_help("Li3", "trilogarithm");
793         insert_fcn_help("Order", "order term function (for truncated power series)");
794
795         // Init readline completer
796         rl_readline_name = argv[0];
797         rl_attempted_completion_function = (CPPFunction *)fcn_completion;
798         orig_completion_append_character = rl_completion_append_character;
799         orig_basic_word_break_characters = rl_basic_word_break_characters;
800
801         // Init input file list, open first file
802         num_files = argc - 1;
803         file_list = argv + 1;
804         if (num_files) {
805                 yyin = fopen(*file_list, "r");
806                 if (yyin == NULL) {
807                         cerr << "Can't open " << *file_list << endl;
808                         exit(1);
809                 }
810                 num_files--;
811                 file_list++;
812         }
813
814         // Parse input, catch all remaining exceptions
815         int result;
816 again:  try {
817                 result = yyparse();
818         } catch (exception &e) {
819                 cerr << e.what() << endl;
820                 goto again;
821         }
822         return result;
823 }