xref: /freebsd/contrib/bc/src/num.c (revision d213476d1cb7a0266812395a6b7a143c912f5aa3)
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43aa99676SStefan Eßer  * SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
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48252884aeSStefan Eßer 
49252884aeSStefan Eßer static void bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale);
50252884aeSStefan Eßer 
51252884aeSStefan Eßer static inline ssize_t bc_num_neg(size_t n, bool neg) {
52252884aeSStefan Eßer 	return (((ssize_t) n) ^ -((ssize_t) neg)) + neg;
53252884aeSStefan Eßer }
54252884aeSStefan Eßer 
55252884aeSStefan Eßer ssize_t bc_num_cmpZero(const BcNum *n) {
56252884aeSStefan Eßer 	return bc_num_neg((n)->len != 0, (n)->neg);
57252884aeSStefan Eßer }
58252884aeSStefan Eßer 
59252884aeSStefan Eßer static inline size_t bc_num_int(const BcNum *n) {
60252884aeSStefan Eßer 	return n->len ? n->len - n->rdx : 0;
61252884aeSStefan Eßer }
62252884aeSStefan Eßer 
63252884aeSStefan Eßer static void bc_num_expand(BcNum *restrict n, size_t req) {
64252884aeSStefan Eßer 
65252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL);
66252884aeSStefan Eßer 
67252884aeSStefan Eßer 	req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
68252884aeSStefan Eßer 
69252884aeSStefan Eßer 	if (req > n->cap) {
70252884aeSStefan Eßer 
71252884aeSStefan Eßer 		BC_SIG_LOCK;
72252884aeSStefan Eßer 
73252884aeSStefan Eßer 		n->num = bc_vm_realloc(n->num, BC_NUM_SIZE(req));
74252884aeSStefan Eßer 		n->cap = req;
75252884aeSStefan Eßer 
76252884aeSStefan Eßer 		BC_SIG_UNLOCK;
77252884aeSStefan Eßer 	}
78252884aeSStefan Eßer }
79252884aeSStefan Eßer 
80252884aeSStefan Eßer static void bc_num_setToZero(BcNum *restrict n, size_t scale) {
81252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL);
82252884aeSStefan Eßer 	n->scale = scale;
83252884aeSStefan Eßer 	n->len = n->rdx = 0;
84252884aeSStefan Eßer 	n->neg = false;
85252884aeSStefan Eßer }
86252884aeSStefan Eßer 
87252884aeSStefan Eßer static inline void bc_num_zero(BcNum *restrict n) {
88252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setToZero(n, 0);
89252884aeSStefan Eßer }
90252884aeSStefan Eßer 
91252884aeSStefan Eßer void bc_num_one(BcNum *restrict n) {
92252884aeSStefan Eßer 	bc_num_zero(n);
93252884aeSStefan Eßer 	n->len = 1;
94252884aeSStefan Eßer 	n->num[0] = 1;
95252884aeSStefan Eßer }
96252884aeSStefan Eßer 
97252884aeSStefan Eßer static void bc_num_clean(BcNum *restrict n) {
98252884aeSStefan Eßer 
99252884aeSStefan Eßer 	while (BC_NUM_NONZERO(n) && !n->num[n->len - 1]) n->len -= 1;
100252884aeSStefan Eßer 
101252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(n)) {
102252884aeSStefan Eßer 		n->neg = false;
103252884aeSStefan Eßer 		n->rdx = 0;
104252884aeSStefan Eßer 	}
105252884aeSStefan Eßer 	else if (n->len < n->rdx) n->len = n->rdx;
106252884aeSStefan Eßer }
107252884aeSStefan Eßer 
108252884aeSStefan Eßer static size_t bc_num_log10(size_t i) {
109252884aeSStefan Eßer 	size_t len;
110252884aeSStefan Eßer 	for (len = 1; i; i /= BC_BASE, ++len);
111252884aeSStefan Eßer 	assert(len - 1 <= BC_BASE_DIGS + 1);
112252884aeSStefan Eßer 	return len - 1;
113252884aeSStefan Eßer }
114252884aeSStefan Eßer 
115252884aeSStefan Eßer static inline size_t bc_num_zeroDigits(const BcDig *n) {
116252884aeSStefan Eßer 	assert(*n >= 0);
117252884aeSStefan Eßer 	assert(((size_t) *n) < BC_BASE_POW);
118252884aeSStefan Eßer 	return BC_BASE_DIGS - bc_num_log10((size_t) *n);
119252884aeSStefan Eßer }
120252884aeSStefan Eßer 
121252884aeSStefan Eßer static size_t bc_num_intDigits(const BcNum *n) {
122252884aeSStefan Eßer 	size_t digits = bc_num_int(n) * BC_BASE_DIGS;
123252884aeSStefan Eßer 	if (digits > 0) digits -= bc_num_zeroDigits(n->num + n->len - 1);
124252884aeSStefan Eßer 	return digits;
125252884aeSStefan Eßer }
126252884aeSStefan Eßer 
127252884aeSStefan Eßer static size_t bc_num_nonzeroLen(const BcNum *restrict n) {
128252884aeSStefan Eßer 	size_t i, len = n->len;
129252884aeSStefan Eßer 	assert(len == n->rdx);
130252884aeSStefan Eßer 	for (i = len - 1; i < len && !n->num[i]; --i);
131252884aeSStefan Eßer 	assert(i + 1 > 0);
132252884aeSStefan Eßer 	return i + 1;
133252884aeSStefan Eßer }
134252884aeSStefan Eßer 
135252884aeSStefan Eßer static BcDig bc_num_addDigits(BcDig a, BcDig b, bool *carry) {
136252884aeSStefan Eßer 
137252884aeSStefan Eßer 	assert(((BcBigDig) BC_BASE_POW) * 2 == ((BcDig) BC_BASE_POW) * 2);
138252884aeSStefan Eßer 	assert(a < BC_BASE_POW);
139252884aeSStefan Eßer 	assert(b < BC_BASE_POW);
140252884aeSStefan Eßer 
141252884aeSStefan Eßer 	a += b + *carry;
142252884aeSStefan Eßer 	*carry = (a >= BC_BASE_POW);
143252884aeSStefan Eßer 	if (*carry) a -= BC_BASE_POW;
144252884aeSStefan Eßer 
145252884aeSStefan Eßer 	assert(a >= 0);
146252884aeSStefan Eßer 	assert(a < BC_BASE_POW);
147252884aeSStefan Eßer 
148252884aeSStefan Eßer 	return a;
149252884aeSStefan Eßer }
150252884aeSStefan Eßer 
151252884aeSStefan Eßer static BcDig bc_num_subDigits(BcDig a, BcDig b, bool *carry) {
152252884aeSStefan Eßer 
153252884aeSStefan Eßer 	assert(a < BC_BASE_POW);
154252884aeSStefan Eßer 	assert(b < BC_BASE_POW);
155252884aeSStefan Eßer 
156252884aeSStefan Eßer 	b += *carry;
157252884aeSStefan Eßer 	*carry = (a < b);
158252884aeSStefan Eßer 	if (*carry) a += BC_BASE_POW;
159252884aeSStefan Eßer 
160252884aeSStefan Eßer 	assert(a - b >= 0);
161252884aeSStefan Eßer 	assert(a - b < BC_BASE_POW);
162252884aeSStefan Eßer 
163252884aeSStefan Eßer 	return a - b;
164252884aeSStefan Eßer }
165252884aeSStefan Eßer 
166252884aeSStefan Eßer static void bc_num_addArrays(BcDig *restrict a, const BcDig *restrict b,
167252884aeSStefan Eßer                              size_t len)
168252884aeSStefan Eßer {
169252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
170252884aeSStefan Eßer 	bool carry = false;
171252884aeSStefan Eßer 
172252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < len; ++i) a[i] = bc_num_addDigits(a[i], b[i], &carry);
173252884aeSStefan Eßer 
174252884aeSStefan Eßer 	for (; carry; ++i) a[i] = bc_num_addDigits(a[i], 0, &carry);
175252884aeSStefan Eßer }
176252884aeSStefan Eßer 
177252884aeSStefan Eßer static void bc_num_subArrays(BcDig *restrict a, const BcDig *restrict b,
178252884aeSStefan Eßer                              size_t len)
179252884aeSStefan Eßer {
180252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
181252884aeSStefan Eßer 	bool carry = false;
182252884aeSStefan Eßer 
183252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < len; ++i) a[i] = bc_num_subDigits(a[i], b[i], &carry);
184252884aeSStefan Eßer 
185252884aeSStefan Eßer 	for (; carry; ++i) a[i] = bc_num_subDigits(a[i], 0, &carry);
186252884aeSStefan Eßer }
187252884aeSStefan Eßer 
188252884aeSStefan Eßer static void bc_num_mulArray(const BcNum *restrict a, BcBigDig b,
189252884aeSStefan Eßer                             BcNum *restrict c)
190252884aeSStefan Eßer {
191252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
192252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig carry = 0;
193252884aeSStefan Eßer 
194252884aeSStefan Eßer 	assert(b <= BC_BASE_POW);
195252884aeSStefan Eßer 
196252884aeSStefan Eßer 	if (a->len + 1 > c->cap) bc_num_expand(c, a->len + 1);
197252884aeSStefan Eßer 
198252884aeSStefan Eßer 	memset(c->num, 0, BC_NUM_SIZE(c->cap));
199252884aeSStefan Eßer 
200252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < a->len; ++i) {
201252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig in = ((BcBigDig) a->num[i]) * b + carry;
202252884aeSStefan Eßer 		c->num[i] = in % BC_BASE_POW;
203252884aeSStefan Eßer 		carry = in / BC_BASE_POW;
204252884aeSStefan Eßer 	}
205252884aeSStefan Eßer 
206252884aeSStefan Eßer 	assert(carry < BC_BASE_POW);
207252884aeSStefan Eßer 	c->num[i] = (BcDig) carry;
208252884aeSStefan Eßer 	c->len = a->len;
209252884aeSStefan Eßer 	c->len += (carry != 0);
210252884aeSStefan Eßer 
211252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(c);
212252884aeSStefan Eßer 
213252884aeSStefan Eßer 	assert(!c->neg || BC_NUM_NONZERO(c));
214252884aeSStefan Eßer 	assert(c->rdx <= c->len || !c->len);
215252884aeSStefan Eßer 	assert(!c->len || c->num[c->len - 1] || c->rdx == c->len);
216252884aeSStefan Eßer }
217252884aeSStefan Eßer 
218252884aeSStefan Eßer static void bc_num_divArray(const BcNum *restrict a, BcBigDig b,
219252884aeSStefan Eßer                             BcNum *restrict c, BcBigDig *rem)
220252884aeSStefan Eßer {
221252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
222252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig carry = 0;
223252884aeSStefan Eßer 
224252884aeSStefan Eßer 	assert(c->cap >= a->len);
225252884aeSStefan Eßer 
226252884aeSStefan Eßer 	for (i = a->len - 1; i < a->len; --i) {
227252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig in = ((BcBigDig) a->num[i]) + carry * BC_BASE_POW;
228252884aeSStefan Eßer 		assert(in / b < BC_BASE_POW);
229252884aeSStefan Eßer 		c->num[i] = (BcDig) (in / b);
230252884aeSStefan Eßer 		carry = in % b;
231252884aeSStefan Eßer 	}
232252884aeSStefan Eßer 
233252884aeSStefan Eßer 	c->len = a->len;
234252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(c);
235252884aeSStefan Eßer 	*rem = carry;
236252884aeSStefan Eßer 
237252884aeSStefan Eßer 	assert(!c->neg || BC_NUM_NONZERO(c));
238252884aeSStefan Eßer 	assert(c->rdx <= c->len || !c->len);
239252884aeSStefan Eßer 	assert(!c->len || c->num[c->len - 1] || c->rdx == c->len);
240252884aeSStefan Eßer }
241252884aeSStefan Eßer 
242252884aeSStefan Eßer static ssize_t bc_num_compare(const BcDig *restrict a, const BcDig *restrict b,
243252884aeSStefan Eßer                               size_t len)
244252884aeSStefan Eßer {
245252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
246252884aeSStefan Eßer 	BcDig c = 0;
247252884aeSStefan Eßer 	for (i = len - 1; i < len && !(c = a[i] - b[i]); --i);
248252884aeSStefan Eßer 	return bc_num_neg(i + 1, c < 0);
249252884aeSStefan Eßer }
250252884aeSStefan Eßer 
251252884aeSStefan Eßer ssize_t bc_num_cmp(const BcNum *a, const BcNum *b) {
252252884aeSStefan Eßer 
253252884aeSStefan Eßer 	size_t i, min, a_int, b_int, diff;
254252884aeSStefan Eßer 	BcDig *max_num, *min_num;
255252884aeSStefan Eßer 	bool a_max, neg = false;
256252884aeSStefan Eßer 	ssize_t cmp;
257252884aeSStefan Eßer 
258252884aeSStefan Eßer 	assert(a != NULL && b != NULL);
259252884aeSStefan Eßer 
260252884aeSStefan Eßer 	if (a == b) return 0;
261252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(a)) return bc_num_neg(b->len != 0, !b->neg);
262252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(b)) return bc_num_cmpZero(a);
263252884aeSStefan Eßer 	if (a->neg) {
264252884aeSStefan Eßer 		if (b->neg) neg = true;
265252884aeSStefan Eßer 		else return -1;
266252884aeSStefan Eßer 	}
267252884aeSStefan Eßer 	else if (b->neg) return 1;
268252884aeSStefan Eßer 
269252884aeSStefan Eßer 	a_int = bc_num_int(a);
270252884aeSStefan Eßer 	b_int = bc_num_int(b);
271252884aeSStefan Eßer 	a_int -= b_int;
272252884aeSStefan Eßer 
273252884aeSStefan Eßer 	if (a_int) return neg ? -((ssize_t) a_int) : (ssize_t) a_int;
274252884aeSStefan Eßer 
275252884aeSStefan Eßer 	a_max = (a->rdx > b->rdx);
276252884aeSStefan Eßer 
277252884aeSStefan Eßer 	if (a_max) {
278252884aeSStefan Eßer 		min = b->rdx;
279252884aeSStefan Eßer 		diff = a->rdx - b->rdx;
280252884aeSStefan Eßer 		max_num = a->num + diff;
281252884aeSStefan Eßer 		min_num = b->num;
282252884aeSStefan Eßer 	}
283252884aeSStefan Eßer 	else {
284252884aeSStefan Eßer 		min = a->rdx;
285252884aeSStefan Eßer 		diff = b->rdx - a->rdx;
286252884aeSStefan Eßer 		max_num = b->num + diff;
287252884aeSStefan Eßer 		min_num = a->num;
288252884aeSStefan Eßer 	}
289252884aeSStefan Eßer 
290252884aeSStefan Eßer 	cmp = bc_num_compare(max_num, min_num, b_int + min);
291252884aeSStefan Eßer 
292252884aeSStefan Eßer 	if (cmp) return bc_num_neg((size_t) cmp, !a_max == !neg);
293252884aeSStefan Eßer 
294252884aeSStefan Eßer 	for (max_num -= diff, i = diff - 1; i < diff; --i) {
295252884aeSStefan Eßer 		if (max_num[i]) return bc_num_neg(1, !a_max == !neg);
296252884aeSStefan Eßer 	}
297252884aeSStefan Eßer 
298252884aeSStefan Eßer 	return 0;
299252884aeSStefan Eßer }
300252884aeSStefan Eßer 
301252884aeSStefan Eßer void bc_num_truncate(BcNum *restrict n, size_t places) {
302252884aeSStefan Eßer 
303252884aeSStefan Eßer 	size_t places_rdx;
304252884aeSStefan Eßer 
305252884aeSStefan Eßer 	if (!places) return;
306252884aeSStefan Eßer 
307252884aeSStefan Eßer 	places_rdx = n->rdx ? n->rdx - BC_NUM_RDX(n->scale - places) : 0;
308252884aeSStefan Eßer 	assert(places <= n->scale && (BC_NUM_ZERO(n) || places_rdx <= n->len));
309252884aeSStefan Eßer 
310252884aeSStefan Eßer 	n->scale -= places;
311252884aeSStefan Eßer 	n->rdx -= places_rdx;
312252884aeSStefan Eßer 
313252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(n)) {
314252884aeSStefan Eßer 
315252884aeSStefan Eßer 		size_t pow;
316252884aeSStefan Eßer 
317252884aeSStefan Eßer 		pow = n->scale % BC_BASE_DIGS;
318252884aeSStefan Eßer 		pow = pow ? BC_BASE_DIGS - pow : 0;
319252884aeSStefan Eßer 		pow = bc_num_pow10[pow];
320252884aeSStefan Eßer 
321252884aeSStefan Eßer 		n->len -= places_rdx;
322252884aeSStefan Eßer 		memmove(n->num, n->num + places_rdx, BC_NUM_SIZE(n->len));
323252884aeSStefan Eßer 
324252884aeSStefan Eßer 		// Clear the lower part of the last digit.
325252884aeSStefan Eßer 		if (BC_NUM_NONZERO(n)) n->num[0] -= n->num[0] % (BcDig) pow;
326252884aeSStefan Eßer 
327252884aeSStefan Eßer 		bc_num_clean(n);
328252884aeSStefan Eßer 	}
329252884aeSStefan Eßer }
330252884aeSStefan Eßer 
331252884aeSStefan Eßer static void bc_num_extend(BcNum *restrict n, size_t places) {
332252884aeSStefan Eßer 
333252884aeSStefan Eßer 	size_t places_rdx;
334252884aeSStefan Eßer 
335252884aeSStefan Eßer 	if (!places) return;
336252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(n)) {
337252884aeSStefan Eßer 		n->scale += places;
338252884aeSStefan Eßer 		return;
339252884aeSStefan Eßer 	}
340252884aeSStefan Eßer 
341252884aeSStefan Eßer 	places_rdx = BC_NUM_RDX(places + n->scale) - n->rdx;
342252884aeSStefan Eßer 
343252884aeSStefan Eßer 	if (places_rdx) {
344252884aeSStefan Eßer 		bc_num_expand(n, bc_vm_growSize(n->len, places_rdx));
345252884aeSStefan Eßer 		memmove(n->num + places_rdx, n->num, BC_NUM_SIZE(n->len));
346252884aeSStefan Eßer 		memset(n->num, 0, BC_NUM_SIZE(places_rdx));
347252884aeSStefan Eßer 	}
348252884aeSStefan Eßer 
349252884aeSStefan Eßer 	n->rdx += places_rdx;
350252884aeSStefan Eßer 	n->scale += places;
351252884aeSStefan Eßer 	n->len += places_rdx;
352252884aeSStefan Eßer 
353252884aeSStefan Eßer 	assert(n->rdx == BC_NUM_RDX(n->scale));
354252884aeSStefan Eßer }
355252884aeSStefan Eßer 
356252884aeSStefan Eßer static void bc_num_retireMul(BcNum *restrict n, size_t scale,
357252884aeSStefan Eßer                              bool neg1, bool neg2)
358252884aeSStefan Eßer {
359252884aeSStefan Eßer 	if (n->scale < scale) bc_num_extend(n, scale - n->scale);
360252884aeSStefan Eßer 	else bc_num_truncate(n, n->scale - scale);
361252884aeSStefan Eßer 
362252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(n);
363252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(n)) n->neg = (!neg1 != !neg2);
364252884aeSStefan Eßer }
365252884aeSStefan Eßer 
366252884aeSStefan Eßer static void bc_num_split(const BcNum *restrict n, size_t idx,
367252884aeSStefan Eßer                          BcNum *restrict a, BcNum *restrict b)
368252884aeSStefan Eßer {
369252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_NUM_ZERO(a));
370252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_NUM_ZERO(b));
371252884aeSStefan Eßer 
372252884aeSStefan Eßer 	if (idx < n->len) {
373252884aeSStefan Eßer 
374252884aeSStefan Eßer 		b->len = n->len - idx;
375252884aeSStefan Eßer 		a->len = idx;
376252884aeSStefan Eßer 		a->scale = a->rdx = b->scale = b->rdx = 0;
377252884aeSStefan Eßer 
378252884aeSStefan Eßer 		assert(a->cap >= a->len);
379252884aeSStefan Eßer 		assert(b->cap >= b->len);
380252884aeSStefan Eßer 
381252884aeSStefan Eßer 		memcpy(b->num, n->num + idx, BC_NUM_SIZE(b->len));
382252884aeSStefan Eßer 		memcpy(a->num, n->num, BC_NUM_SIZE(idx));
383252884aeSStefan Eßer 
384252884aeSStefan Eßer 		bc_num_clean(b);
385252884aeSStefan Eßer 	}
386252884aeSStefan Eßer 	else bc_num_copy(a, n);
387252884aeSStefan Eßer 
388252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(a);
389252884aeSStefan Eßer }
390252884aeSStefan Eßer 
391252884aeSStefan Eßer static size_t bc_num_shiftZero(BcNum *restrict n) {
392252884aeSStefan Eßer 
393252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
394252884aeSStefan Eßer 
395252884aeSStefan Eßer 	assert(!n->rdx || BC_NUM_ZERO(n));
396252884aeSStefan Eßer 
397252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < n->len && !n->num[i]; ++i);
398252884aeSStefan Eßer 
399252884aeSStefan Eßer 	n->len -= i;
400252884aeSStefan Eßer 	n->num += i;
401252884aeSStefan Eßer 
402252884aeSStefan Eßer 	return i;
403252884aeSStefan Eßer }
404252884aeSStefan Eßer 
405252884aeSStefan Eßer static void bc_num_unshiftZero(BcNum *restrict n, size_t places_rdx) {
406252884aeSStefan Eßer 	n->len += places_rdx;
407252884aeSStefan Eßer 	n->num -= places_rdx;
408252884aeSStefan Eßer }
409252884aeSStefan Eßer 
410252884aeSStefan Eßer static void bc_num_shift(BcNum *restrict n, BcBigDig dig) {
411252884aeSStefan Eßer 
412252884aeSStefan Eßer 	size_t i, len = n->len;
413252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig carry = 0, pow;
414252884aeSStefan Eßer 	BcDig *ptr = n->num;
415252884aeSStefan Eßer 
416252884aeSStefan Eßer 	assert(dig < BC_BASE_DIGS);
417252884aeSStefan Eßer 
418252884aeSStefan Eßer 	pow = bc_num_pow10[dig];
419252884aeSStefan Eßer 	dig = bc_num_pow10[BC_BASE_DIGS - dig];
420252884aeSStefan Eßer 
421252884aeSStefan Eßer 	for (i = len - 1; i < len; --i) {
422252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig in, temp;
423252884aeSStefan Eßer 		in = ((BcBigDig) ptr[i]);
424252884aeSStefan Eßer 		temp = carry * dig;
425252884aeSStefan Eßer 		carry = in % pow;
426252884aeSStefan Eßer 		ptr[i] = ((BcDig) (in / pow)) + (BcDig) temp;
427252884aeSStefan Eßer 	}
428252884aeSStefan Eßer 
429252884aeSStefan Eßer 	assert(!carry);
430252884aeSStefan Eßer }
431252884aeSStefan Eßer 
432252884aeSStefan Eßer static void bc_num_shiftLeft(BcNum *restrict n, size_t places) {
433252884aeSStefan Eßer 
434252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig dig;
435252884aeSStefan Eßer 	size_t places_rdx;
436252884aeSStefan Eßer 	bool shift;
437252884aeSStefan Eßer 
438252884aeSStefan Eßer 	if (!places) return;
439252884aeSStefan Eßer 	if (places > n->scale) {
440252884aeSStefan Eßer 		size_t size = bc_vm_growSize(BC_NUM_RDX(places - n->scale), n->len);
441252884aeSStefan Eßer 		if (size > SIZE_MAX - 1) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_OVERFLOW);
442252884aeSStefan Eßer 	}
443252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(n)) {
444252884aeSStefan Eßer 		if (n->scale >= places) n->scale -= places;
445252884aeSStefan Eßer 		else n->scale = 0;
446252884aeSStefan Eßer 		return;
447252884aeSStefan Eßer 	}
448252884aeSStefan Eßer 
449252884aeSStefan Eßer 	dig = (BcBigDig) (places % BC_BASE_DIGS);
450252884aeSStefan Eßer 	shift = (dig != 0);
451252884aeSStefan Eßer 	places_rdx = BC_NUM_RDX(places);
452252884aeSStefan Eßer 
453252884aeSStefan Eßer 	if (n->scale) {
454252884aeSStefan Eßer 
455252884aeSStefan Eßer 		if (n->rdx >= places_rdx) {
456252884aeSStefan Eßer 
457252884aeSStefan Eßer 			size_t mod = n->scale % BC_BASE_DIGS, revdig;
458252884aeSStefan Eßer 
459252884aeSStefan Eßer 			mod = mod ? mod : BC_BASE_DIGS;
460252884aeSStefan Eßer 			revdig = dig ? BC_BASE_DIGS - dig : 0;
461252884aeSStefan Eßer 
462252884aeSStefan Eßer 			if (mod + revdig > BC_BASE_DIGS) places_rdx = 1;
463252884aeSStefan Eßer 			else places_rdx = 0;
464252884aeSStefan Eßer 		}
465252884aeSStefan Eßer 		else places_rdx -= n->rdx;
466252884aeSStefan Eßer 	}
467252884aeSStefan Eßer 
468252884aeSStefan Eßer 	if (places_rdx) {
469252884aeSStefan Eßer 		bc_num_expand(n, bc_vm_growSize(n->len, places_rdx));
470252884aeSStefan Eßer 		memmove(n->num + places_rdx, n->num, BC_NUM_SIZE(n->len));
471252884aeSStefan Eßer 		memset(n->num, 0, BC_NUM_SIZE(places_rdx));
472252884aeSStefan Eßer 		n->len += places_rdx;
473252884aeSStefan Eßer 	}
474252884aeSStefan Eßer 
475252884aeSStefan Eßer 	if (places > n->scale) n->scale = n->rdx = 0;
476252884aeSStefan Eßer 	else {
477252884aeSStefan Eßer 		n->scale -= places;
478252884aeSStefan Eßer 		n->rdx = BC_NUM_RDX(n->scale);
479252884aeSStefan Eßer 	}
480252884aeSStefan Eßer 
481252884aeSStefan Eßer 	if (shift) bc_num_shift(n, BC_BASE_DIGS - dig);
482252884aeSStefan Eßer 
483252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(n);
484252884aeSStefan Eßer }
485252884aeSStefan Eßer 
486252884aeSStefan Eßer static void bc_num_shiftRight(BcNum *restrict n, size_t places) {
487252884aeSStefan Eßer 
488252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig dig;
489252884aeSStefan Eßer 	size_t places_rdx, scale, scale_mod, int_len, expand;
490252884aeSStefan Eßer 	bool shift;
491252884aeSStefan Eßer 
492252884aeSStefan Eßer 	if (!places) return;
493252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(n)) {
494252884aeSStefan Eßer 		n->scale += places;
495252884aeSStefan Eßer 		bc_num_expand(n, BC_NUM_RDX(n->scale));
496252884aeSStefan Eßer 		return;
497252884aeSStefan Eßer 	}
498252884aeSStefan Eßer 
499252884aeSStefan Eßer 	dig = (BcBigDig) (places % BC_BASE_DIGS);
500252884aeSStefan Eßer 	shift = (dig != 0);
501252884aeSStefan Eßer 	scale = n->scale;
502252884aeSStefan Eßer 	scale_mod = scale % BC_BASE_DIGS;
503252884aeSStefan Eßer 	scale_mod = scale_mod ? scale_mod : BC_BASE_DIGS;
504252884aeSStefan Eßer 	int_len = bc_num_int(n);
505252884aeSStefan Eßer 	places_rdx = BC_NUM_RDX(places);
506252884aeSStefan Eßer 
507252884aeSStefan Eßer 	if (scale_mod + dig > BC_BASE_DIGS) {
508252884aeSStefan Eßer 		expand = places_rdx - 1;
509252884aeSStefan Eßer 		places_rdx = 1;
510252884aeSStefan Eßer 	}
511252884aeSStefan Eßer 	else {
512252884aeSStefan Eßer 		expand = places_rdx;
513252884aeSStefan Eßer 		places_rdx = 0;
514252884aeSStefan Eßer 	}
515252884aeSStefan Eßer 
516252884aeSStefan Eßer 	if (expand > int_len) expand -= int_len;
517252884aeSStefan Eßer 	else expand = 0;
518252884aeSStefan Eßer 
519252884aeSStefan Eßer 	bc_num_extend(n, places_rdx * BC_BASE_DIGS);
520252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(n, bc_vm_growSize(expand, n->len));
521252884aeSStefan Eßer 	memset(n->num + n->len, 0, BC_NUM_SIZE(expand));
522252884aeSStefan Eßer 	n->len += expand;
523252884aeSStefan Eßer 	n->scale = n->rdx = 0;
524252884aeSStefan Eßer 
525252884aeSStefan Eßer 	if (shift) bc_num_shift(n, dig);
526252884aeSStefan Eßer 
527252884aeSStefan Eßer 	n->scale = scale + places;
528252884aeSStefan Eßer 	n->rdx = BC_NUM_RDX(n->scale);
529252884aeSStefan Eßer 
530252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(n);
531252884aeSStefan Eßer 
532252884aeSStefan Eßer 	assert(n->rdx <= n->len && n->len <= n->cap);
533252884aeSStefan Eßer 	assert(n->rdx == BC_NUM_RDX(n->scale));
534252884aeSStefan Eßer }
535252884aeSStefan Eßer 
536252884aeSStefan Eßer static void bc_num_inv(BcNum *a, BcNum *b, size_t scale) {
537252884aeSStefan Eßer 
538252884aeSStefan Eßer 	BcNum one;
539252884aeSStefan Eßer 	BcDig num[2];
540252884aeSStefan Eßer 
541252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_NUM_NONZERO(a));
542252884aeSStefan Eßer 
543252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&one, num, sizeof(num) / sizeof(BcDig));
544252884aeSStefan Eßer 	bc_num_one(&one);
545252884aeSStefan Eßer 
546252884aeSStefan Eßer 	bc_num_div(&one, a, b, scale);
547252884aeSStefan Eßer }
548252884aeSStefan Eßer 
549252884aeSStefan Eßer #if BC_ENABLE_EXTRA_MATH
550252884aeSStefan Eßer static void bc_num_intop(const BcNum *a, const BcNum *b, BcNum *restrict c,
551252884aeSStefan Eßer                          BcBigDig *v)
552252884aeSStefan Eßer {
553252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(b->rdx)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_NON_INTEGER);
554252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(c, a);
555252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig(b, v);
556252884aeSStefan Eßer }
557252884aeSStefan Eßer #endif // BC_ENABLE_EXTRA_MATH
558252884aeSStefan Eßer 
559252884aeSStefan Eßer static void bc_num_as(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t sub) {
560252884aeSStefan Eßer 
561252884aeSStefan Eßer 	BcDig *ptr_c, *ptr_l, *ptr_r;
562252884aeSStefan Eßer 	size_t i, min_rdx, max_rdx, diff, a_int, b_int, min_len, max_len, max_int;
563252884aeSStefan Eßer 	size_t len_l, len_r;
564252884aeSStefan Eßer 	bool b_neg, do_sub, do_rev_sub, carry;
565252884aeSStefan Eßer 
566252884aeSStefan Eßer 	// Because this function doesn't need to use scale (per the bc spec),
567252884aeSStefan Eßer 	// I am hijacking it to say whether it's doing an add or a subtract.
568252884aeSStefan Eßer 	// Convert substraction to addition of negative second operand.
569252884aeSStefan Eßer 
570252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(b)) {
571252884aeSStefan Eßer 		bc_num_copy(c, a);
572252884aeSStefan Eßer 		return;
573252884aeSStefan Eßer 	}
574252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(a)) {
575252884aeSStefan Eßer 		bc_num_copy(c, b);
576252884aeSStefan Eßer 		c->neg = (b->neg != sub);
577252884aeSStefan Eßer 		return;
578252884aeSStefan Eßer 	}
579252884aeSStefan Eßer 
580252884aeSStefan Eßer 	// Invert sign of b if it is to be subtracted. This operation must
581252884aeSStefan Eßer 	// preced the tests for any of the operands being zero.
582252884aeSStefan Eßer 	b_neg = (b->neg != sub);
583252884aeSStefan Eßer 
584252884aeSStefan Eßer 	// Actually add the numbers if their signs are equal, else subtract.
585252884aeSStefan Eßer 	do_sub = (a->neg != b_neg);
586252884aeSStefan Eßer 
587252884aeSStefan Eßer 	a_int = bc_num_int(a);
588252884aeSStefan Eßer 	b_int = bc_num_int(b);
589252884aeSStefan Eßer 	max_int = BC_MAX(a_int, b_int);
590252884aeSStefan Eßer 
591252884aeSStefan Eßer 	min_rdx = BC_MIN(a->rdx, b->rdx);
592252884aeSStefan Eßer 	max_rdx = BC_MAX(a->rdx, b->rdx);
593252884aeSStefan Eßer 	diff = max_rdx - min_rdx;
594252884aeSStefan Eßer 
595252884aeSStefan Eßer 	max_len = max_int + max_rdx;
596252884aeSStefan Eßer 
597252884aeSStefan Eßer 	if (do_sub) {
598252884aeSStefan Eßer 
599252884aeSStefan Eßer 		// Check whether b has to be subtracted from a or a from b.
600252884aeSStefan Eßer 		if (a_int != b_int) do_rev_sub = (a_int < b_int);
601252884aeSStefan Eßer 		else if (a->rdx > b->rdx)
602252884aeSStefan Eßer 			do_rev_sub = (bc_num_compare(a->num + diff, b->num, b->len) < 0);
603252884aeSStefan Eßer 		else
604252884aeSStefan Eßer 			do_rev_sub = (bc_num_compare(a->num, b->num + diff, a->len) <= 0);
605252884aeSStefan Eßer 	}
606252884aeSStefan Eßer 	else {
607252884aeSStefan Eßer 
608252884aeSStefan Eßer 		// The result array of the addition might come out one element
609252884aeSStefan Eßer 		// longer than the bigger of the operand arrays.
610252884aeSStefan Eßer 		max_len += 1;
611252884aeSStefan Eßer 		do_rev_sub = (a_int < b_int);
612252884aeSStefan Eßer 	}
613252884aeSStefan Eßer 
614252884aeSStefan Eßer 	assert(max_len <= c->cap);
615252884aeSStefan Eßer 
616252884aeSStefan Eßer 	if (do_rev_sub) {
617252884aeSStefan Eßer 		ptr_l = b->num;
618252884aeSStefan Eßer 		ptr_r = a->num;
619252884aeSStefan Eßer 		len_l = b->len;
620252884aeSStefan Eßer 		len_r = a->len;
621252884aeSStefan Eßer 	}
622252884aeSStefan Eßer 	else {
623252884aeSStefan Eßer 		ptr_l = a->num;
624252884aeSStefan Eßer 		ptr_r = b->num;
625252884aeSStefan Eßer 		len_l = a->len;
626252884aeSStefan Eßer 		len_r = b->len;
627252884aeSStefan Eßer 	}
628252884aeSStefan Eßer 
629252884aeSStefan Eßer 	ptr_c = c->num;
630252884aeSStefan Eßer 	carry = false;
631252884aeSStefan Eßer 
632252884aeSStefan Eßer 	if (diff) {
633252884aeSStefan Eßer 
634252884aeSStefan Eßer 		// If the rdx values of the operands do not match, the result will
635252884aeSStefan Eßer 		// have low end elements that are the positive or negative trailing
636252884aeSStefan Eßer 		// elements of the operand with higher rdx value.
637252884aeSStefan Eßer 		if ((a->rdx > b->rdx) != do_rev_sub) {
638252884aeSStefan Eßer 
639252884aeSStefan Eßer 			// !do_rev_sub && a->rdx > b->rdx || do_rev_sub && b->rdx > a->rdx
640252884aeSStefan Eßer 			// The left operand has BcDig values that need to be copied,
641252884aeSStefan Eßer 			// either from a or from b (in case of a reversed subtraction).
642252884aeSStefan Eßer 			memcpy(ptr_c, ptr_l, BC_NUM_SIZE(diff));
643252884aeSStefan Eßer 			ptr_l += diff;
644252884aeSStefan Eßer 			len_l -= diff;
645252884aeSStefan Eßer 		}
646252884aeSStefan Eßer 		else {
647252884aeSStefan Eßer 
648252884aeSStefan Eßer 			// The right operand has BcDig values that need to be copied
649252884aeSStefan Eßer 			// or subtracted from zero (in case of a subtraction).
650252884aeSStefan Eßer 			if (do_sub) {
651252884aeSStefan Eßer 
652252884aeSStefan Eßer 				// do_sub (do_rev_sub && a->rdx > b->rdx ||
653252884aeSStefan Eßer 				// !do_rev_sub && b->rdx > a->rdx)
654252884aeSStefan Eßer 				for (i = 0; i < diff; i++)
655252884aeSStefan Eßer 					ptr_c[i] = bc_num_subDigits(0, ptr_r[i], &carry);
656252884aeSStefan Eßer 			}
657252884aeSStefan Eßer 			else {
658252884aeSStefan Eßer 
659252884aeSStefan Eßer 				// !do_sub && b->rdx > a->rdx
660252884aeSStefan Eßer 				memcpy(ptr_c, ptr_r, BC_NUM_SIZE(diff));
661252884aeSStefan Eßer 			}
662252884aeSStefan Eßer 
663252884aeSStefan Eßer 			ptr_r += diff;
664252884aeSStefan Eßer 			len_r -= diff;
665252884aeSStefan Eßer 		}
666252884aeSStefan Eßer 
667252884aeSStefan Eßer 		ptr_c += diff;
668252884aeSStefan Eßer 	}
669252884aeSStefan Eßer 
670252884aeSStefan Eßer 	min_len = BC_MIN(len_l, len_r);
671252884aeSStefan Eßer 
672252884aeSStefan Eßer 	// After dealing with possible low array elements that depend on only one
673252884aeSStefan Eßer 	// operand, the actual add or subtract can be performed as if the rdx of
674252884aeSStefan Eßer 	// both operands was the same.
675252884aeSStefan Eßer 	// Inlining takes care of eliminating constant zero arguments to
676252884aeSStefan Eßer 	// addDigit/subDigit (checked in disassembly of resulting bc binary
677252884aeSStefan Eßer 	// compiled with gcc and clang).
678252884aeSStefan Eßer 	if (do_sub) {
679252884aeSStefan Eßer 		for (i = 0; i < min_len; ++i)
680252884aeSStefan Eßer 			ptr_c[i] = bc_num_subDigits(ptr_l[i], ptr_r[i], &carry);
681252884aeSStefan Eßer 		for (; i < len_l; ++i) ptr_c[i] = bc_num_subDigits(ptr_l[i], 0, &carry);
682252884aeSStefan Eßer 	}
683252884aeSStefan Eßer 	else {
684252884aeSStefan Eßer 		for (i = 0; i < min_len; ++i)
685252884aeSStefan Eßer 			ptr_c[i] = bc_num_addDigits(ptr_l[i], ptr_r[i], &carry);
686252884aeSStefan Eßer 		for (; i < len_l; ++i) ptr_c[i] = bc_num_addDigits(ptr_l[i], 0, &carry);
687252884aeSStefan Eßer 		ptr_c[i] = bc_num_addDigits(0, 0, &carry);
688252884aeSStefan Eßer 	}
689252884aeSStefan Eßer 
690252884aeSStefan Eßer 	assert(carry == false);
691252884aeSStefan Eßer 
692252884aeSStefan Eßer 	// The result has the same sign as a, unless the operation was a
693252884aeSStefan Eßer 	// reverse subtraction (b - a).
694252884aeSStefan Eßer 	c->neg = (a->neg != (do_sub && do_rev_sub));
695252884aeSStefan Eßer 	c->len = max_len;
696252884aeSStefan Eßer 	c->rdx = max_rdx;
697252884aeSStefan Eßer 	c->scale = BC_MAX(a->scale, b->scale);
698252884aeSStefan Eßer 
699252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(c);
700252884aeSStefan Eßer }
701252884aeSStefan Eßer 
702252884aeSStefan Eßer static void bc_num_m_simp(const BcNum *a, const BcNum *b, BcNum *restrict c)
703252884aeSStefan Eßer {
704252884aeSStefan Eßer 	size_t i, alen = a->len, blen = b->len, clen;
705252884aeSStefan Eßer 	BcDig *ptr_a = a->num, *ptr_b = b->num, *ptr_c;
706252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig sum = 0, carry = 0;
707252884aeSStefan Eßer 
708252884aeSStefan Eßer 	assert(sizeof(sum) >= sizeof(BcDig) * 2);
709252884aeSStefan Eßer 	assert(!a->rdx && !b->rdx);
710252884aeSStefan Eßer 
711252884aeSStefan Eßer 	clen = bc_vm_growSize(alen, blen);
712252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(c, bc_vm_growSize(clen, 1));
713252884aeSStefan Eßer 
714252884aeSStefan Eßer 	ptr_c = c->num;
715252884aeSStefan Eßer 	memset(ptr_c, 0, BC_NUM_SIZE(c->cap));
716252884aeSStefan Eßer 
717252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < clen; ++i) {
718252884aeSStefan Eßer 
719252884aeSStefan Eßer 		ssize_t sidx = (ssize_t) (i - blen + 1);
720252884aeSStefan Eßer 		size_t j = (size_t) BC_MAX(0, sidx), k = BC_MIN(i, blen - 1);
721252884aeSStefan Eßer 
722252884aeSStefan Eßer 		for (; j < alen && k < blen; ++j, --k) {
723252884aeSStefan Eßer 
724252884aeSStefan Eßer 			sum += ((BcBigDig) ptr_a[j]) * ((BcBigDig) ptr_b[k]);
725252884aeSStefan Eßer 
726252884aeSStefan Eßer 			if (sum >= ((BcBigDig) BC_BASE_POW) * BC_BASE_POW) {
727252884aeSStefan Eßer 				carry += sum / BC_BASE_POW;
728252884aeSStefan Eßer 				sum %= BC_BASE_POW;
729252884aeSStefan Eßer 			}
730252884aeSStefan Eßer 		}
731252884aeSStefan Eßer 
732252884aeSStefan Eßer 		if (sum >= BC_BASE_POW) {
733252884aeSStefan Eßer 			carry += sum / BC_BASE_POW;
734252884aeSStefan Eßer 			sum %= BC_BASE_POW;
735252884aeSStefan Eßer 		}
736252884aeSStefan Eßer 
737252884aeSStefan Eßer 		ptr_c[i] = (BcDig) sum;
738252884aeSStefan Eßer 		assert(ptr_c[i] < BC_BASE_POW);
739252884aeSStefan Eßer 		sum = carry;
740252884aeSStefan Eßer 		carry = 0;
741252884aeSStefan Eßer 	}
742252884aeSStefan Eßer 
743252884aeSStefan Eßer 	// This should always be true because there should be no carry on the last
744252884aeSStefan Eßer 	// digit; multiplication never goes above the sum of both lengths.
745252884aeSStefan Eßer 	assert(!sum);
746252884aeSStefan Eßer 
747252884aeSStefan Eßer 	c->len = clen;
748252884aeSStefan Eßer }
749252884aeSStefan Eßer 
750252884aeSStefan Eßer static void bc_num_shiftAddSub(BcNum *restrict n, const BcNum *restrict a,
751252884aeSStefan Eßer                                size_t shift, BcNumShiftAddOp op)
752252884aeSStefan Eßer {
753252884aeSStefan Eßer 	assert(n->len >= shift + a->len);
754252884aeSStefan Eßer 	assert(!n->rdx && !a->rdx);
755252884aeSStefan Eßer 	op(n->num + shift, a->num, a->len);
756252884aeSStefan Eßer }
757252884aeSStefan Eßer 
758252884aeSStefan Eßer static void bc_num_k(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c) {
759252884aeSStefan Eßer 
760252884aeSStefan Eßer 	size_t max, max2, total;
761252884aeSStefan Eßer 	BcNum l1, h1, l2, h2, m2, m1, z0, z1, z2, temp;
762252884aeSStefan Eßer 	BcDig *digs, *dig_ptr;
763252884aeSStefan Eßer 	BcNumShiftAddOp op;
764252884aeSStefan Eßer 	bool aone = BC_NUM_ONE(a);
765252884aeSStefan Eßer 
766252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_NUM_ZERO(c));
767252884aeSStefan Eßer 
768252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(a) || BC_NUM_ZERO(b)) return;
769252884aeSStefan Eßer 	if (aone || BC_NUM_ONE(b)) {
770252884aeSStefan Eßer 		bc_num_copy(c, aone ? b : a);
771252884aeSStefan Eßer 		if ((aone && a->neg) || b->neg) c->neg = !c->neg;
772252884aeSStefan Eßer 		return;
773252884aeSStefan Eßer 	}
774252884aeSStefan Eßer 	if (a->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN || b->len < BC_NUM_KARATSUBA_LEN) {
775252884aeSStefan Eßer 		bc_num_m_simp(a, b, c);
776252884aeSStefan Eßer 		return;
777252884aeSStefan Eßer 	}
778252884aeSStefan Eßer 
779252884aeSStefan Eßer 	max = BC_MAX(a->len, b->len);
780252884aeSStefan Eßer 	max = BC_MAX(max, BC_NUM_DEF_SIZE);
781252884aeSStefan Eßer 	max2 = (max + 1) / 2;
782252884aeSStefan Eßer 
783252884aeSStefan Eßer 	total = bc_vm_arraySize(BC_NUM_KARATSUBA_ALLOCS, max);
784252884aeSStefan Eßer 
785252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
786252884aeSStefan Eßer 
787252884aeSStefan Eßer 	digs = dig_ptr = bc_vm_malloc(BC_NUM_SIZE(total));
788252884aeSStefan Eßer 
789252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&l1, dig_ptr, max);
790252884aeSStefan Eßer 	dig_ptr += max;
791252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&h1, dig_ptr, max);
792252884aeSStefan Eßer 	dig_ptr += max;
793252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&l2, dig_ptr, max);
794252884aeSStefan Eßer 	dig_ptr += max;
795252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&h2, dig_ptr, max);
796252884aeSStefan Eßer 	dig_ptr += max;
797252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&m1, dig_ptr, max);
798252884aeSStefan Eßer 	dig_ptr += max;
799252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&m2, dig_ptr, max);
800252884aeSStefan Eßer 	max = bc_vm_growSize(max, 1);
801252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&z0, max);
802252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&z1, max);
803252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&z2, max);
804252884aeSStefan Eßer 	max = bc_vm_growSize(max, max) + 1;
805252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp, max);
806252884aeSStefan Eßer 
807252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
808252884aeSStefan Eßer 
809252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
810252884aeSStefan Eßer 
811252884aeSStefan Eßer 	bc_num_split(a, max2, &l1, &h1);
812252884aeSStefan Eßer 	bc_num_split(b, max2, &l2, &h2);
813252884aeSStefan Eßer 
814252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(c, max);
815252884aeSStefan Eßer 	c->len = max;
816252884aeSStefan Eßer 	memset(c->num, 0, BC_NUM_SIZE(c->len));
817252884aeSStefan Eßer 
818252884aeSStefan Eßer 	bc_num_sub(&h1, &l1, &m1, 0);
819252884aeSStefan Eßer 	bc_num_sub(&l2, &h2, &m2, 0);
820252884aeSStefan Eßer 
821252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(&h1) && BC_NUM_NONZERO(&h2)) {
822252884aeSStefan Eßer 
823252884aeSStefan Eßer 		bc_num_m(&h1, &h2, &z2, 0);
824252884aeSStefan Eßer 		bc_num_clean(&z2);
825252884aeSStefan Eßer 
826252884aeSStefan Eßer 		bc_num_shiftAddSub(c, &z2, max2 * 2, bc_num_addArrays);
827252884aeSStefan Eßer 		bc_num_shiftAddSub(c, &z2, max2, bc_num_addArrays);
828252884aeSStefan Eßer 	}
829252884aeSStefan Eßer 
830252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(&l1) && BC_NUM_NONZERO(&l2)) {
831252884aeSStefan Eßer 
832252884aeSStefan Eßer 		bc_num_m(&l1, &l2, &z0, 0);
833252884aeSStefan Eßer 		bc_num_clean(&z0);
834252884aeSStefan Eßer 
835252884aeSStefan Eßer 		bc_num_shiftAddSub(c, &z0, max2, bc_num_addArrays);
836252884aeSStefan Eßer 		bc_num_shiftAddSub(c, &z0, 0, bc_num_addArrays);
837252884aeSStefan Eßer 	}
838252884aeSStefan Eßer 
839252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(&m1) && BC_NUM_NONZERO(&m2)) {
840252884aeSStefan Eßer 
841252884aeSStefan Eßer 		bc_num_m(&m1, &m2, &z1, 0);
842252884aeSStefan Eßer 		bc_num_clean(&z1);
843252884aeSStefan Eßer 
844252884aeSStefan Eßer 		op = (m1.neg != m2.neg) ? bc_num_subArrays : bc_num_addArrays;
845252884aeSStefan Eßer 		bc_num_shiftAddSub(c, &z1, max2, op);
846252884aeSStefan Eßer 	}
847252884aeSStefan Eßer 
848252884aeSStefan Eßer err:
849252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
850252884aeSStefan Eßer 	free(digs);
851252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp);
852252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&z2);
853252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&z1);
854252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&z0);
855252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
856252884aeSStefan Eßer }
857252884aeSStefan Eßer 
858252884aeSStefan Eßer static void bc_num_m(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale) {
859252884aeSStefan Eßer 
860252884aeSStefan Eßer 	BcNum cpa, cpb;
861252884aeSStefan Eßer 	size_t ascale, bscale, ardx, brdx, azero = 0, bzero = 0, zero, len, rscale;
862252884aeSStefan Eßer 
863252884aeSStefan Eßer 	bc_num_zero(c);
864252884aeSStefan Eßer 	ascale = a->scale;
865252884aeSStefan Eßer 	bscale = b->scale;
866252884aeSStefan Eßer 	scale = BC_MAX(scale, ascale);
867252884aeSStefan Eßer 	scale = BC_MAX(scale, bscale);
868252884aeSStefan Eßer 
869252884aeSStefan Eßer 	rscale = ascale + bscale;
870252884aeSStefan Eßer 	scale = BC_MIN(rscale, scale);
871252884aeSStefan Eßer 
872252884aeSStefan Eßer 	if ((a->len == 1 || b->len == 1) && !a->rdx && !b->rdx) {
873252884aeSStefan Eßer 
874252884aeSStefan Eßer 		BcNum *operand;
875252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig dig;
876252884aeSStefan Eßer 
877252884aeSStefan Eßer 		if (a->len == 1) {
878252884aeSStefan Eßer 			dig = (BcBigDig) a->num[0];
879252884aeSStefan Eßer 			operand = b;
880252884aeSStefan Eßer 		}
881252884aeSStefan Eßer 		else {
882252884aeSStefan Eßer 			dig = (BcBigDig) b->num[0];
883252884aeSStefan Eßer 			operand = a;
884252884aeSStefan Eßer 		}
885252884aeSStefan Eßer 
886252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mulArray(operand, dig, c);
887252884aeSStefan Eßer 
888252884aeSStefan Eßer 		if (BC_NUM_NONZERO(c)) c->neg = (a->neg != b->neg);
889252884aeSStefan Eßer 
890252884aeSStefan Eßer 		return;
891252884aeSStefan Eßer 	}
892252884aeSStefan Eßer 
893252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
894252884aeSStefan Eßer 
895252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&cpa, a->len + a->rdx);
896252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&cpb, b->len + b->rdx);
897252884aeSStefan Eßer 
898252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
899252884aeSStefan Eßer 
900252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
901252884aeSStefan Eßer 
902252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(&cpa, a);
903252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(&cpb, b);
904252884aeSStefan Eßer 
905252884aeSStefan Eßer 	cpa.neg = cpb.neg = false;
906252884aeSStefan Eßer 
907252884aeSStefan Eßer 	ardx = cpa.rdx * BC_BASE_DIGS;
908252884aeSStefan Eßer 	bc_num_shiftLeft(&cpa, ardx);
909252884aeSStefan Eßer 
910252884aeSStefan Eßer 	brdx = cpb.rdx * BC_BASE_DIGS;
911252884aeSStefan Eßer 	bc_num_shiftLeft(&cpb, brdx);
912252884aeSStefan Eßer 
913252884aeSStefan Eßer 	// We need to reset the jump here because azero and bzero are used in the
914252884aeSStefan Eßer 	// cleanup, and local variables are not guaranteed to be the same after a
915252884aeSStefan Eßer 	// jump.
916252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
917252884aeSStefan Eßer 
918252884aeSStefan Eßer 	BC_UNSETJMP;
919252884aeSStefan Eßer 
920252884aeSStefan Eßer 	azero = bc_num_shiftZero(&cpa);
921252884aeSStefan Eßer 	bzero = bc_num_shiftZero(&cpb);
922252884aeSStefan Eßer 
923252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
924252884aeSStefan Eßer 
925252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
926252884aeSStefan Eßer 
927252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(&cpa);
928252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(&cpb);
929252884aeSStefan Eßer 
930252884aeSStefan Eßer 	bc_num_k(&cpa, &cpb, c);
931252884aeSStefan Eßer 
932252884aeSStefan Eßer 	zero = bc_vm_growSize(azero, bzero);
933252884aeSStefan Eßer 	len = bc_vm_growSize(c->len, zero);
934252884aeSStefan Eßer 
935252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(c, len);
936252884aeSStefan Eßer 	bc_num_shiftLeft(c, (len - c->len) * BC_BASE_DIGS);
937252884aeSStefan Eßer 	bc_num_shiftRight(c, ardx + brdx);
938252884aeSStefan Eßer 
939252884aeSStefan Eßer 	bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
940252884aeSStefan Eßer 
941252884aeSStefan Eßer err:
942252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
943252884aeSStefan Eßer 	bc_num_unshiftZero(&cpb, bzero);
944252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&cpb);
945252884aeSStefan Eßer 	bc_num_unshiftZero(&cpa, azero);
946252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&cpa);
947252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
948252884aeSStefan Eßer }
949252884aeSStefan Eßer 
950252884aeSStefan Eßer static bool bc_num_nonZeroDig(BcDig *restrict a, size_t len) {
951252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
952252884aeSStefan Eßer 	bool nonzero = false;
953252884aeSStefan Eßer 	for (i = len - 1; !nonzero && i < len; --i) nonzero = (a[i] != 0);
954252884aeSStefan Eßer 	return nonzero;
955252884aeSStefan Eßer }
956252884aeSStefan Eßer 
957252884aeSStefan Eßer static ssize_t bc_num_divCmp(const BcDig *a, const BcNum *b, size_t len) {
958252884aeSStefan Eßer 
959252884aeSStefan Eßer 	ssize_t cmp;
960252884aeSStefan Eßer 
961252884aeSStefan Eßer 	if (b->len > len && a[len]) cmp = bc_num_compare(a, b->num, len + 1);
962252884aeSStefan Eßer 	else if (b->len <= len) {
963252884aeSStefan Eßer 		if (a[len]) cmp = 1;
964252884aeSStefan Eßer 		else cmp = bc_num_compare(a, b->num, len);
965252884aeSStefan Eßer 	}
966252884aeSStefan Eßer 	else cmp = -1;
967252884aeSStefan Eßer 
968252884aeSStefan Eßer 	return cmp;
969252884aeSStefan Eßer }
970252884aeSStefan Eßer 
971252884aeSStefan Eßer static void bc_num_divExtend(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
972252884aeSStefan Eßer                              BcBigDig divisor)
973252884aeSStefan Eßer {
974252884aeSStefan Eßer 	size_t pow;
975252884aeSStefan Eßer 
976252884aeSStefan Eßer 	assert(divisor < BC_BASE_POW);
977252884aeSStefan Eßer 
978252884aeSStefan Eßer 	pow = BC_BASE_DIGS - bc_num_log10((size_t) divisor);
979252884aeSStefan Eßer 
980252884aeSStefan Eßer 	bc_num_shiftLeft(a, pow);
981252884aeSStefan Eßer 	bc_num_shiftLeft(b, pow);
982252884aeSStefan Eßer }
983252884aeSStefan Eßer 
984252884aeSStefan Eßer static void bc_num_d_long(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
985252884aeSStefan Eßer                           BcNum *restrict c, size_t scale)
986252884aeSStefan Eßer {
987252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig divisor;
988252884aeSStefan Eßer 	size_t len, end, i, rdx;
989252884aeSStefan Eßer 	BcNum cpb;
990252884aeSStefan Eßer 	bool nonzero = false;
991252884aeSStefan Eßer 
992252884aeSStefan Eßer 	assert(b->len < a->len);
993252884aeSStefan Eßer 	len = b->len;
994252884aeSStefan Eßer 	end = a->len - len;
995252884aeSStefan Eßer 	assert(len >= 1);
996252884aeSStefan Eßer 
997252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(c, a->len);
998252884aeSStefan Eßer 	memset(c->num, 0, c->cap * sizeof(BcDig));
999252884aeSStefan Eßer 
1000252884aeSStefan Eßer 	c->rdx = a->rdx;
1001252884aeSStefan Eßer 	c->scale = a->scale;
1002252884aeSStefan Eßer 	c->len = a->len;
1003252884aeSStefan Eßer 
1004252884aeSStefan Eßer 	divisor = (BcBigDig) b->num[len - 1];
1005252884aeSStefan Eßer 
1006252884aeSStefan Eßer 	if (len > 1 && bc_num_nonZeroDig(b->num, len - 1)) {
1007252884aeSStefan Eßer 
1008252884aeSStefan Eßer 		nonzero = (divisor > 1 << ((10 * BC_BASE_DIGS) / 6 + 1));
1009252884aeSStefan Eßer 
1010252884aeSStefan Eßer 		if (!nonzero) {
1011252884aeSStefan Eßer 
1012252884aeSStefan Eßer 			bc_num_divExtend(a, b, divisor);
1013252884aeSStefan Eßer 
1014252884aeSStefan Eßer 			len = BC_MAX(a->len, b->len);
1015252884aeSStefan Eßer 			bc_num_expand(a, len + 1);
1016252884aeSStefan Eßer 
1017252884aeSStefan Eßer 			if (len + 1 > a->len) a->len = len + 1;
1018252884aeSStefan Eßer 
1019252884aeSStefan Eßer 			len = b->len;
1020252884aeSStefan Eßer 			end = a->len - len;
1021252884aeSStefan Eßer 			divisor = (BcBigDig) b->num[len - 1];
1022252884aeSStefan Eßer 
1023252884aeSStefan Eßer 			nonzero = bc_num_nonZeroDig(b->num, len - 1);
1024252884aeSStefan Eßer 		}
1025252884aeSStefan Eßer 	}
1026252884aeSStefan Eßer 
1027252884aeSStefan Eßer 	divisor += nonzero;
1028252884aeSStefan Eßer 
1029252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(c, a->len);
1030252884aeSStefan Eßer 	memset(c->num, 0, BC_NUM_SIZE(c->cap));
1031252884aeSStefan Eßer 
1032252884aeSStefan Eßer 	assert(c->scale >= scale);
1033252884aeSStefan Eßer 	rdx = c->rdx - BC_NUM_RDX(scale);
1034252884aeSStefan Eßer 
1035252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1036252884aeSStefan Eßer 
1037252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&cpb, len + 1);
1038252884aeSStefan Eßer 
1039252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
1040252884aeSStefan Eßer 
1041252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1042252884aeSStefan Eßer 
1043252884aeSStefan Eßer 	i = end - 1;
1044252884aeSStefan Eßer 
1045252884aeSStefan Eßer 	for (; i < end && i >= rdx && BC_NUM_NONZERO(a); --i) {
1046252884aeSStefan Eßer 
1047252884aeSStefan Eßer 		ssize_t cmp;
1048252884aeSStefan Eßer 		BcDig *n;
1049252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig result;
1050252884aeSStefan Eßer 
1051252884aeSStefan Eßer 		n = a->num + i;
1052252884aeSStefan Eßer 		assert(n >= a->num);
1053252884aeSStefan Eßer 		result = 0;
1054252884aeSStefan Eßer 
1055252884aeSStefan Eßer 		cmp = bc_num_divCmp(n, b, len);
1056252884aeSStefan Eßer 
1057252884aeSStefan Eßer 		while (cmp >= 0) {
1058252884aeSStefan Eßer 
1059252884aeSStefan Eßer 			BcBigDig n1, dividend, q;
1060252884aeSStefan Eßer 
1061252884aeSStefan Eßer 			n1 = (BcBigDig) n[len];
1062252884aeSStefan Eßer 			dividend = n1 * BC_BASE_POW + (BcBigDig) n[len - 1];
1063252884aeSStefan Eßer 			q = (dividend / divisor);
1064252884aeSStefan Eßer 
1065252884aeSStefan Eßer 			if (q <= 1) {
1066252884aeSStefan Eßer 				q = 1;
1067252884aeSStefan Eßer 				bc_num_subArrays(n, b->num, len);
1068252884aeSStefan Eßer 			}
1069252884aeSStefan Eßer 			else {
1070252884aeSStefan Eßer 
1071252884aeSStefan Eßer 				assert(q <= BC_BASE_POW);
1072252884aeSStefan Eßer 
1073252884aeSStefan Eßer 				bc_num_mulArray(b, (BcBigDig) q, &cpb);
1074252884aeSStefan Eßer 				bc_num_subArrays(n, cpb.num, cpb.len);
1075252884aeSStefan Eßer 			}
1076252884aeSStefan Eßer 
1077252884aeSStefan Eßer 			result += q;
1078252884aeSStefan Eßer 			assert(result <= BC_BASE_POW);
1079252884aeSStefan Eßer 
1080252884aeSStefan Eßer 			if (nonzero) cmp = bc_num_divCmp(n, b, len);
1081252884aeSStefan Eßer 			else cmp = -1;
1082252884aeSStefan Eßer 		}
1083252884aeSStefan Eßer 
1084252884aeSStefan Eßer 		assert(result < BC_BASE_POW);
1085252884aeSStefan Eßer 
1086252884aeSStefan Eßer 		c->num[i] = (BcDig) result;
1087252884aeSStefan Eßer 	}
1088252884aeSStefan Eßer 
1089252884aeSStefan Eßer err:
1090252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1091252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&cpb);
1092252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
1093252884aeSStefan Eßer }
1094252884aeSStefan Eßer 
1095252884aeSStefan Eßer static void bc_num_d(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale) {
1096252884aeSStefan Eßer 
1097252884aeSStefan Eßer 	size_t len;
1098252884aeSStefan Eßer 	BcNum cpa, cpb;
1099252884aeSStefan Eßer 
1100252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(b)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_DIVIDE_BY_ZERO);
1101252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(a)) {
1102252884aeSStefan Eßer 		bc_num_setToZero(c, scale);
1103252884aeSStefan Eßer 		return;
1104252884aeSStefan Eßer 	}
1105252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ONE(b)) {
1106252884aeSStefan Eßer 		bc_num_copy(c, a);
1107252884aeSStefan Eßer 		bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1108252884aeSStefan Eßer 		return;
1109252884aeSStefan Eßer 	}
1110252884aeSStefan Eßer 	if (!a->rdx && !b->rdx && b->len == 1 && !scale) {
1111252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig rem;
1112252884aeSStefan Eßer 		bc_num_divArray(a, (BcBigDig) b->num[0], c, &rem);
1113252884aeSStefan Eßer 		bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1114252884aeSStefan Eßer 		return;
1115252884aeSStefan Eßer 	}
1116252884aeSStefan Eßer 
1117252884aeSStefan Eßer 	len = bc_num_mulReq(a, b, scale);
1118252884aeSStefan Eßer 
1119252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1120252884aeSStefan Eßer 
1121252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&cpa, len);
1122252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(&cpa, a);
1123252884aeSStefan Eßer 	bc_num_createCopy(&cpb, b);
1124252884aeSStefan Eßer 
1125252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
1126252884aeSStefan Eßer 
1127252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1128252884aeSStefan Eßer 
1129252884aeSStefan Eßer 	len = b->len;
1130252884aeSStefan Eßer 
1131252884aeSStefan Eßer 	if (len > cpa.len) {
1132252884aeSStefan Eßer 		bc_num_expand(&cpa, bc_vm_growSize(len, 2));
1133252884aeSStefan Eßer 		bc_num_extend(&cpa, (len - cpa.len) * BC_BASE_DIGS);
1134252884aeSStefan Eßer 	}
1135252884aeSStefan Eßer 
1136252884aeSStefan Eßer 	cpa.scale = cpa.rdx * BC_BASE_DIGS;
1137252884aeSStefan Eßer 
1138252884aeSStefan Eßer 	bc_num_extend(&cpa, b->scale);
1139252884aeSStefan Eßer 	cpa.rdx -= BC_NUM_RDX(b->scale);
1140252884aeSStefan Eßer 	cpa.scale = cpa.rdx * BC_BASE_DIGS;
1141252884aeSStefan Eßer 
1142252884aeSStefan Eßer 	if (scale > cpa.scale) {
1143252884aeSStefan Eßer 		bc_num_extend(&cpa, scale);
1144252884aeSStefan Eßer 		cpa.scale = cpa.rdx * BC_BASE_DIGS;
1145252884aeSStefan Eßer 	}
1146252884aeSStefan Eßer 
1147252884aeSStefan Eßer 	if (cpa.cap == cpa.len) bc_num_expand(&cpa, bc_vm_growSize(cpa.len, 1));
1148252884aeSStefan Eßer 
1149252884aeSStefan Eßer 	// We want an extra zero in front to make things simpler.
1150252884aeSStefan Eßer 	cpa.num[cpa.len++] = 0;
1151252884aeSStefan Eßer 
1152252884aeSStefan Eßer 	if (cpa.rdx == cpa.len) cpa.len = bc_num_nonzeroLen(&cpa);
1153252884aeSStefan Eßer 	if (cpb.rdx == cpb.len) cpb.len = bc_num_nonzeroLen(&cpb);
1154252884aeSStefan Eßer 	cpb.scale = cpb.rdx = 0;
1155252884aeSStefan Eßer 
1156252884aeSStefan Eßer 	bc_num_d_long(&cpa, &cpb, c, scale);
1157252884aeSStefan Eßer 
1158252884aeSStefan Eßer 	bc_num_retireMul(c, scale, a->neg, b->neg);
1159252884aeSStefan Eßer 
1160252884aeSStefan Eßer err:
1161252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1162252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&cpb);
1163252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&cpa);
1164252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
1165252884aeSStefan Eßer }
1166252884aeSStefan Eßer 
1167252884aeSStefan Eßer static void bc_num_r(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c,
1168252884aeSStefan Eßer                      BcNum *restrict d, size_t scale, size_t ts)
1169252884aeSStefan Eßer {
1170252884aeSStefan Eßer 	BcNum temp;
1171252884aeSStefan Eßer 	bool neg;
1172252884aeSStefan Eßer 
1173252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(b)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_DIVIDE_BY_ZERO);
1174252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(a)) {
1175252884aeSStefan Eßer 		bc_num_setToZero(c, ts);
1176252884aeSStefan Eßer 		bc_num_setToZero(d, ts);
1177252884aeSStefan Eßer 		return;
1178252884aeSStefan Eßer 	}
1179252884aeSStefan Eßer 
1180252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1181252884aeSStefan Eßer 
1182252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp, d->cap);
1183252884aeSStefan Eßer 
1184252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
1185252884aeSStefan Eßer 
1186252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1187252884aeSStefan Eßer 
1188252884aeSStefan Eßer 	bc_num_d(a, b, c, scale);
1189252884aeSStefan Eßer 
1190252884aeSStefan Eßer 	if (scale) scale = ts + 1;
1191252884aeSStefan Eßer 
1192252884aeSStefan Eßer 	bc_num_m(c, b, &temp, scale);
1193252884aeSStefan Eßer 	bc_num_sub(a, &temp, d, scale);
1194252884aeSStefan Eßer 
1195252884aeSStefan Eßer 	if (ts > d->scale && BC_NUM_NONZERO(d)) bc_num_extend(d, ts - d->scale);
1196252884aeSStefan Eßer 
1197252884aeSStefan Eßer 	neg = d->neg;
1198252884aeSStefan Eßer 	bc_num_retireMul(d, ts, a->neg, b->neg);
1199252884aeSStefan Eßer 	d->neg = BC_NUM_NONZERO(d) ? neg : false;
1200252884aeSStefan Eßer 
1201252884aeSStefan Eßer err:
1202252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1203252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp);
1204252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
1205252884aeSStefan Eßer }
1206252884aeSStefan Eßer 
1207252884aeSStefan Eßer static void bc_num_rem(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale) {
1208252884aeSStefan Eßer 
1209252884aeSStefan Eßer 	BcNum c1;
1210252884aeSStefan Eßer 	size_t ts;
1211252884aeSStefan Eßer 
1212252884aeSStefan Eßer 	ts = bc_vm_growSize(scale, b->scale);
1213252884aeSStefan Eßer 	ts = BC_MAX(ts, a->scale);
1214252884aeSStefan Eßer 
1215252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1216252884aeSStefan Eßer 
1217252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&c1, bc_num_mulReq(a, b, ts));
1218252884aeSStefan Eßer 
1219252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
1220252884aeSStefan Eßer 
1221252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1222252884aeSStefan Eßer 
1223252884aeSStefan Eßer 	bc_num_r(a, b, &c1, c, scale, ts);
1224252884aeSStefan Eßer 
1225252884aeSStefan Eßer err:
1226252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1227252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&c1);
1228252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
1229252884aeSStefan Eßer }
1230252884aeSStefan Eßer 
1231252884aeSStefan Eßer static void bc_num_p(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale) {
1232252884aeSStefan Eßer 
1233252884aeSStefan Eßer 	BcNum copy;
1234252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig pow = 0;
1235252884aeSStefan Eßer 	size_t i, powrdx, resrdx;
1236252884aeSStefan Eßer 	bool neg, zero;
1237252884aeSStefan Eßer 
1238252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(b->rdx)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_NON_INTEGER);
1239252884aeSStefan Eßer 
1240252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(b)) {
1241252884aeSStefan Eßer 		bc_num_one(c);
1242252884aeSStefan Eßer 		return;
1243252884aeSStefan Eßer 	}
1244252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(a)) {
1245252884aeSStefan Eßer 		if (b->neg) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_DIVIDE_BY_ZERO);
1246252884aeSStefan Eßer 		bc_num_setToZero(c, scale);
1247252884aeSStefan Eßer 		return;
1248252884aeSStefan Eßer 	}
1249252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ONE(b)) {
1250252884aeSStefan Eßer 		if (!b->neg) bc_num_copy(c, a);
1251252884aeSStefan Eßer 		else bc_num_inv(a, c, scale);
1252252884aeSStefan Eßer 		return;
1253252884aeSStefan Eßer 	}
1254252884aeSStefan Eßer 
1255252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1256252884aeSStefan Eßer 
1257252884aeSStefan Eßer 	neg = b->neg;
1258252884aeSStefan Eßer 	b->neg = false;
1259252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig(b, &pow);
1260252884aeSStefan Eßer 	b->neg = neg;
1261252884aeSStefan Eßer 
1262252884aeSStefan Eßer 	bc_num_createCopy(&copy, a);
1263252884aeSStefan Eßer 
1264252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
1265252884aeSStefan Eßer 
1266252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1267252884aeSStefan Eßer 
1268252884aeSStefan Eßer 	if (!neg) {
1269252884aeSStefan Eßer 		size_t max = BC_MAX(scale, a->scale), scalepow = a->scale * pow;
1270252884aeSStefan Eßer 		scale = BC_MIN(scalepow, max);
1271252884aeSStefan Eßer 	}
1272252884aeSStefan Eßer 
1273252884aeSStefan Eßer 	for (powrdx = a->scale; !(pow & 1); pow >>= 1) {
1274252884aeSStefan Eßer 		powrdx <<= 1;
1275252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
1276252884aeSStefan Eßer 	}
1277252884aeSStefan Eßer 
1278252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(c, &copy);
1279252884aeSStefan Eßer 	resrdx = powrdx;
1280252884aeSStefan Eßer 
1281252884aeSStefan Eßer 	while (pow >>= 1) {
1282252884aeSStefan Eßer 
1283252884aeSStefan Eßer 		powrdx <<= 1;
1284252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mul(&copy, &copy, &copy, powrdx);
1285252884aeSStefan Eßer 
1286252884aeSStefan Eßer 		if (pow & 1) {
1287252884aeSStefan Eßer 			resrdx += powrdx;
1288252884aeSStefan Eßer 			bc_num_mul(c, &copy, c, resrdx);
1289252884aeSStefan Eßer 		}
1290252884aeSStefan Eßer 	}
1291252884aeSStefan Eßer 
1292252884aeSStefan Eßer 	if (neg) bc_num_inv(c, c, scale);
1293252884aeSStefan Eßer 
1294252884aeSStefan Eßer 	if (c->scale > scale) bc_num_truncate(c, c->scale - scale);
1295252884aeSStefan Eßer 
1296252884aeSStefan Eßer 	// We can't use bc_num_clean() here.
1297252884aeSStefan Eßer 	for (zero = true, i = 0; zero && i < c->len; ++i) zero = !c->num[i];
1298252884aeSStefan Eßer 	if (zero) bc_num_setToZero(c, scale);
1299252884aeSStefan Eßer 
1300252884aeSStefan Eßer err:
1301252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1302252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&copy);
1303252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
1304252884aeSStefan Eßer }
1305252884aeSStefan Eßer 
1306252884aeSStefan Eßer #if BC_ENABLE_EXTRA_MATH
1307252884aeSStefan Eßer static void bc_num_place(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale) {
1308252884aeSStefan Eßer 
1309252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig val = 0;
1310252884aeSStefan Eßer 
1311252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(scale);
1312252884aeSStefan Eßer 
1313252884aeSStefan Eßer 	bc_num_intop(a, b, c, &val);
1314252884aeSStefan Eßer 
1315252884aeSStefan Eßer 	if (val < c->scale) bc_num_truncate(c, c->scale - val);
1316252884aeSStefan Eßer 	else if (val > c->scale) bc_num_extend(c, val - c->scale);
1317252884aeSStefan Eßer }
1318252884aeSStefan Eßer 
1319252884aeSStefan Eßer static void bc_num_left(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale) {
1320252884aeSStefan Eßer 
1321252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig val = 0;
1322252884aeSStefan Eßer 
1323252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(scale);
1324252884aeSStefan Eßer 
1325252884aeSStefan Eßer 	bc_num_intop(a, b, c, &val);
1326252884aeSStefan Eßer 
1327252884aeSStefan Eßer 	bc_num_shiftLeft(c, (size_t) val);
1328252884aeSStefan Eßer }
1329252884aeSStefan Eßer 
1330252884aeSStefan Eßer static void bc_num_right(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *restrict c, size_t scale) {
1331252884aeSStefan Eßer 
1332252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig val = 0;
1333252884aeSStefan Eßer 
1334252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(scale);
1335252884aeSStefan Eßer 
1336252884aeSStefan Eßer 	bc_num_intop(a, b, c, &val);
1337252884aeSStefan Eßer 
1338252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(c)) return;
1339252884aeSStefan Eßer 
1340252884aeSStefan Eßer 	bc_num_shiftRight(c, (size_t) val);
1341252884aeSStefan Eßer }
1342252884aeSStefan Eßer #endif // BC_ENABLE_EXTRA_MATH
1343252884aeSStefan Eßer 
1344252884aeSStefan Eßer static void bc_num_binary(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale,
1345252884aeSStefan Eßer                           BcNumBinaryOp op, size_t req)
1346252884aeSStefan Eßer {
1347252884aeSStefan Eßer 	BcNum num2, *ptr_a, *ptr_b;
1348252884aeSStefan Eßer 	bool init = false;
1349252884aeSStefan Eßer 
1350252884aeSStefan Eßer 	assert(a != NULL && b != NULL && c != NULL && op != NULL);
1351252884aeSStefan Eßer 
1352252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1353252884aeSStefan Eßer 
1354252884aeSStefan Eßer 	if (c == a) {
1355252884aeSStefan Eßer 
1356252884aeSStefan Eßer 		ptr_a = &num2;
1357252884aeSStefan Eßer 
1358252884aeSStefan Eßer 		memcpy(ptr_a, c, sizeof(BcNum));
1359252884aeSStefan Eßer 		init = true;
1360252884aeSStefan Eßer 	}
1361252884aeSStefan Eßer 	else ptr_a = a;
1362252884aeSStefan Eßer 
1363252884aeSStefan Eßer 	if (c == b) {
1364252884aeSStefan Eßer 
1365252884aeSStefan Eßer 		ptr_b = &num2;
1366252884aeSStefan Eßer 
1367252884aeSStefan Eßer 		if (c != a) {
1368252884aeSStefan Eßer 			memcpy(ptr_b, c, sizeof(BcNum));
1369252884aeSStefan Eßer 			init = true;
1370252884aeSStefan Eßer 		}
1371252884aeSStefan Eßer 	}
1372252884aeSStefan Eßer 	else ptr_b = b;
1373252884aeSStefan Eßer 
1374252884aeSStefan Eßer 	if (init) {
1375252884aeSStefan Eßer 
1376252884aeSStefan Eßer 		bc_num_init(c, req);
1377252884aeSStefan Eßer 
1378252884aeSStefan Eßer 		BC_SETJMP_LOCKED(err);
1379252884aeSStefan Eßer 		BC_SIG_UNLOCK;
1380252884aeSStefan Eßer 	}
1381252884aeSStefan Eßer 	else {
1382252884aeSStefan Eßer 		BC_SIG_UNLOCK;
1383252884aeSStefan Eßer 		bc_num_expand(c, req);
1384252884aeSStefan Eßer 	}
1385252884aeSStefan Eßer 
1386252884aeSStefan Eßer 	op(ptr_a, ptr_b, c, scale);
1387252884aeSStefan Eßer 
1388252884aeSStefan Eßer 	assert(!c->neg || BC_NUM_NONZERO(c));
1389252884aeSStefan Eßer 	assert(c->rdx <= c->len || !c->len);
1390252884aeSStefan Eßer 	assert(!c->len || c->num[c->len - 1] || c->rdx == c->len);
1391252884aeSStefan Eßer 
1392252884aeSStefan Eßer err:
1393252884aeSStefan Eßer 	if (init) {
1394252884aeSStefan Eßer 		BC_SIG_MAYLOCK;
1395252884aeSStefan Eßer 		bc_num_free(&num2);
1396252884aeSStefan Eßer 		BC_LONGJMP_CONT;
1397252884aeSStefan Eßer 	}
1398252884aeSStefan Eßer }
1399252884aeSStefan Eßer 
1400252884aeSStefan Eßer #ifndef NDEBUG
1401252884aeSStefan Eßer static bool bc_num_strValid(const char *val) {
1402252884aeSStefan Eßer 
1403252884aeSStefan Eßer 	bool radix = false;
1404252884aeSStefan Eßer 	size_t i, len = strlen(val);
1405252884aeSStefan Eßer 
1406252884aeSStefan Eßer 	if (!len) return true;
1407252884aeSStefan Eßer 
1408252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < len; ++i) {
1409252884aeSStefan Eßer 
1410252884aeSStefan Eßer 		BcDig c = val[i];
1411252884aeSStefan Eßer 
1412252884aeSStefan Eßer 		if (c == '.') {
1413252884aeSStefan Eßer 
1414252884aeSStefan Eßer 			if (radix) return false;
1415252884aeSStefan Eßer 
1416252884aeSStefan Eßer 			radix = true;
1417252884aeSStefan Eßer 			continue;
1418252884aeSStefan Eßer 		}
1419252884aeSStefan Eßer 
1420252884aeSStefan Eßer 		if (!(isdigit(c) || isupper(c))) return false;
1421252884aeSStefan Eßer 	}
1422252884aeSStefan Eßer 
1423252884aeSStefan Eßer 	return true;
1424252884aeSStefan Eßer }
1425252884aeSStefan Eßer #endif // NDEBUG
1426252884aeSStefan Eßer 
1427252884aeSStefan Eßer static BcBigDig bc_num_parseChar(char c, size_t base_t) {
1428252884aeSStefan Eßer 
1429252884aeSStefan Eßer 	if (isupper(c)) {
1430252884aeSStefan Eßer 		c = BC_NUM_NUM_LETTER(c);
1431252884aeSStefan Eßer 		c = ((size_t) c) >= base_t ? (char) base_t - 1 : c;
1432252884aeSStefan Eßer 	}
1433252884aeSStefan Eßer 	else c -= '0';
1434252884aeSStefan Eßer 
1435252884aeSStefan Eßer 	return (BcBigDig) (uchar) c;
1436252884aeSStefan Eßer }
1437252884aeSStefan Eßer 
1438252884aeSStefan Eßer static void bc_num_parseDecimal(BcNum *restrict n, const char *restrict val) {
1439252884aeSStefan Eßer 
1440252884aeSStefan Eßer 	size_t len, i, temp, mod;
1441252884aeSStefan Eßer 	const char *ptr;
1442252884aeSStefan Eßer 	bool zero = true, rdx;
1443252884aeSStefan Eßer 
1444252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; val[i] == '0'; ++i);
1445252884aeSStefan Eßer 
1446252884aeSStefan Eßer 	val += i;
1447252884aeSStefan Eßer 	assert(!val[0] || isalnum(val[0]) || val[0] == '.');
1448252884aeSStefan Eßer 
1449252884aeSStefan Eßer 	// All 0's. We can just return, since this
1450252884aeSStefan Eßer 	// procedure expects a virgin (already 0) BcNum.
1451252884aeSStefan Eßer 	if (!val[0]) return;
1452252884aeSStefan Eßer 
1453252884aeSStefan Eßer 	len = strlen(val);
1454252884aeSStefan Eßer 
1455252884aeSStefan Eßer 	ptr = strchr(val, '.');
1456252884aeSStefan Eßer 	rdx = (ptr != NULL);
1457252884aeSStefan Eßer 
1458252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < len && (zero = (val[i] == '0' || val[i] == '.')); ++i);
1459252884aeSStefan Eßer 
1460*d213476dSStefan Eßer 	n->scale = (size_t) (rdx * (((uintptr_t) (val + len)) -
1461*d213476dSStefan Eßer 	                            (((uintptr_t) ptr) + 1)));
1462252884aeSStefan Eßer 	n->rdx = BC_NUM_RDX(n->scale);
1463252884aeSStefan Eßer 
1464252884aeSStefan Eßer 	i = len - (ptr == val ? 0 : i) - rdx;
1465252884aeSStefan Eßer 	temp = BC_NUM_ROUND_POW(i);
1466252884aeSStefan Eßer 	mod = n->scale % BC_BASE_DIGS;
1467252884aeSStefan Eßer 	i = mod ? BC_BASE_DIGS - mod : 0;
1468252884aeSStefan Eßer 	n->len = ((temp + i) / BC_BASE_DIGS);
1469252884aeSStefan Eßer 
1470252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(n, n->len);
1471252884aeSStefan Eßer 	memset(n->num, 0, BC_NUM_SIZE(n->len));
1472252884aeSStefan Eßer 
1473252884aeSStefan Eßer 	if (zero) n->len = n->rdx = 0;
1474252884aeSStefan Eßer 	else {
1475252884aeSStefan Eßer 
1476252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig exp, pow;
1477252884aeSStefan Eßer 
1478252884aeSStefan Eßer 		assert(i <= BC_NUM_BIGDIG_MAX);
1479252884aeSStefan Eßer 
1480252884aeSStefan Eßer 		exp = (BcBigDig) i;
1481252884aeSStefan Eßer 		pow = bc_num_pow10[exp];
1482252884aeSStefan Eßer 
1483252884aeSStefan Eßer 		for (i = len - 1; i < len; --i, ++exp) {
1484252884aeSStefan Eßer 
1485252884aeSStefan Eßer 			char c = val[i];
1486252884aeSStefan Eßer 
1487252884aeSStefan Eßer 			if (c == '.') exp -= 1;
1488252884aeSStefan Eßer 			else {
1489252884aeSStefan Eßer 
1490252884aeSStefan Eßer 				size_t idx = exp / BC_BASE_DIGS;
1491252884aeSStefan Eßer 
1492252884aeSStefan Eßer 				if (isupper(c)) c = '9';
1493252884aeSStefan Eßer 				n->num[idx] += (((BcBigDig) c) - '0') * pow;
1494252884aeSStefan Eßer 
1495252884aeSStefan Eßer 				if ((exp + 1) % BC_BASE_DIGS == 0) pow = 1;
1496252884aeSStefan Eßer 				else pow *= BC_BASE;
1497252884aeSStefan Eßer 			}
1498252884aeSStefan Eßer 		}
1499252884aeSStefan Eßer 	}
1500252884aeSStefan Eßer }
1501252884aeSStefan Eßer 
1502252884aeSStefan Eßer static void bc_num_parseBase(BcNum *restrict n, const char *restrict val,
1503252884aeSStefan Eßer                              BcBigDig base)
1504252884aeSStefan Eßer {
1505252884aeSStefan Eßer 	BcNum temp, mult1, mult2, result1, result2, *m1, *m2, *ptr;
1506252884aeSStefan Eßer 	char c = 0;
1507252884aeSStefan Eßer 	bool zero = true;
1508252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig v;
1509252884aeSStefan Eßer 	size_t i, digs, len = strlen(val);
1510252884aeSStefan Eßer 
1511252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; zero && i < len; ++i) zero = (val[i] == '.' || val[i] == '0');
1512252884aeSStefan Eßer 	if (zero) return;
1513252884aeSStefan Eßer 
1514252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1515252884aeSStefan Eßer 
1516252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp, BC_NUM_BIGDIG_LOG10);
1517252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&mult1, BC_NUM_BIGDIG_LOG10);
1518252884aeSStefan Eßer 
1519252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(int_err);
1520252884aeSStefan Eßer 
1521252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1522252884aeSStefan Eßer 
1523252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < len && (c = val[i]) && c != '.'; ++i) {
1524252884aeSStefan Eßer 
1525252884aeSStefan Eßer 		v = bc_num_parseChar(c, base);
1526252884aeSStefan Eßer 
1527252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mulArray(n, base, &mult1);
1528252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2num(&temp, v);
1529252884aeSStefan Eßer 		bc_num_add(&mult1, &temp, n, 0);
1530252884aeSStefan Eßer 	}
1531252884aeSStefan Eßer 
1532252884aeSStefan Eßer 	if (i == len && !(c = val[i])) goto int_err;
1533252884aeSStefan Eßer 
1534252884aeSStefan Eßer 	assert(c == '.');
1535252884aeSStefan Eßer 
1536252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1537252884aeSStefan Eßer 
1538252884aeSStefan Eßer 	BC_UNSETJMP;
1539252884aeSStefan Eßer 
1540252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&mult2, BC_NUM_BIGDIG_LOG10);
1541252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&result1, BC_NUM_DEF_SIZE);
1542252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&result2, BC_NUM_DEF_SIZE);
1543252884aeSStefan Eßer 	bc_num_one(&mult1);
1544252884aeSStefan Eßer 
1545252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
1546252884aeSStefan Eßer 
1547252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1548252884aeSStefan Eßer 
1549252884aeSStefan Eßer 	m1 = &mult1;
1550252884aeSStefan Eßer 	m2 = &mult2;
1551252884aeSStefan Eßer 
1552252884aeSStefan Eßer 	for (i += 1, digs = 0; i < len && (c = val[i]); ++i, ++digs) {
1553252884aeSStefan Eßer 
1554252884aeSStefan Eßer 		v = bc_num_parseChar(c, base);
1555252884aeSStefan Eßer 
1556252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mulArray(&result1, base, &result2);
1557252884aeSStefan Eßer 
1558252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2num(&temp, v);
1559252884aeSStefan Eßer 		bc_num_add(&result2, &temp, &result1, 0);
1560252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mulArray(m1, base, m2);
1561252884aeSStefan Eßer 
1562252884aeSStefan Eßer 		if (m2->len < m2->rdx) m2->len = m2->rdx;
1563252884aeSStefan Eßer 
1564252884aeSStefan Eßer 		ptr = m1;
1565252884aeSStefan Eßer 		m1 = m2;
1566252884aeSStefan Eßer 		m2 = ptr;
1567252884aeSStefan Eßer 	}
1568252884aeSStefan Eßer 
1569252884aeSStefan Eßer 	// This one cannot be a divide by 0 because mult starts out at 1, then is
1570252884aeSStefan Eßer 	// multiplied by base, and base cannot be 0, so mult cannot be 0.
1571252884aeSStefan Eßer 	bc_num_div(&result1, m1, &result2, digs * 2);
1572252884aeSStefan Eßer 	bc_num_truncate(&result2, digs);
1573252884aeSStefan Eßer 	bc_num_add(n, &result2, n, digs);
1574252884aeSStefan Eßer 
1575252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(n)) {
1576252884aeSStefan Eßer 		if (n->scale < digs) bc_num_extend(n, digs - n->scale);
1577252884aeSStefan Eßer 	}
1578252884aeSStefan Eßer 	else bc_num_zero(n);
1579252884aeSStefan Eßer 
1580252884aeSStefan Eßer err:
1581252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1582252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&result2);
1583252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&result1);
1584252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&mult2);
1585252884aeSStefan Eßer int_err:
1586252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1587252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&mult1);
1588252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp);
1589252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
1590252884aeSStefan Eßer }
1591252884aeSStefan Eßer 
1592252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printNewline(void) {
1593252884aeSStefan Eßer 	if (vm.nchars >= vm.line_len - 1) {
1594252884aeSStefan Eßer 		bc_vm_putchar('\\');
1595252884aeSStefan Eßer 		bc_vm_putchar('\n');
1596252884aeSStefan Eßer 	}
1597252884aeSStefan Eßer }
1598252884aeSStefan Eßer 
1599252884aeSStefan Eßer static void bc_num_putchar(int c) {
1600252884aeSStefan Eßer 	if (c != '\n') bc_num_printNewline();
1601252884aeSStefan Eßer 	bc_vm_putchar(c);
1602252884aeSStefan Eßer }
1603252884aeSStefan Eßer 
1604252884aeSStefan Eßer #if DC_ENABLED
1605252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printChar(size_t n, size_t len, bool rdx) {
1606252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(rdx);
1607252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(len);
1608252884aeSStefan Eßer 	assert(len == 1);
1609252884aeSStefan Eßer 	bc_vm_putchar((uchar) n);
1610252884aeSStefan Eßer }
1611252884aeSStefan Eßer #endif // DC_ENABLED
1612252884aeSStefan Eßer 
1613252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printDigits(size_t n, size_t len, bool rdx) {
1614252884aeSStefan Eßer 
1615252884aeSStefan Eßer 	size_t exp, pow;
1616252884aeSStefan Eßer 
1617252884aeSStefan Eßer 	bc_num_putchar(rdx ? '.' : ' ');
1618252884aeSStefan Eßer 
1619252884aeSStefan Eßer 	for (exp = 0, pow = 1; exp < len - 1; ++exp, pow *= BC_BASE);
1620252884aeSStefan Eßer 
1621252884aeSStefan Eßer 	for (exp = 0; exp < len; pow /= BC_BASE, ++exp) {
1622252884aeSStefan Eßer 		size_t dig = n / pow;
1623252884aeSStefan Eßer 		n -= dig * pow;
1624252884aeSStefan Eßer 		bc_num_putchar(((uchar) dig) + '0');
1625252884aeSStefan Eßer 	}
1626252884aeSStefan Eßer }
1627252884aeSStefan Eßer 
1628252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printHex(size_t n, size_t len, bool rdx) {
1629252884aeSStefan Eßer 
1630252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(len);
1631252884aeSStefan Eßer 
1632252884aeSStefan Eßer 	assert(len == 1);
1633252884aeSStefan Eßer 
1634252884aeSStefan Eßer 	if (rdx) bc_num_putchar('.');
1635252884aeSStefan Eßer 
1636252884aeSStefan Eßer 	bc_num_putchar(bc_num_hex_digits[n]);
1637252884aeSStefan Eßer }
1638252884aeSStefan Eßer 
1639252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printDecimal(const BcNum *restrict n) {
1640252884aeSStefan Eßer 
1641252884aeSStefan Eßer 	size_t i, j, rdx = n->rdx;
1642252884aeSStefan Eßer 	bool zero = true;
1643252884aeSStefan Eßer 	size_t buffer[BC_BASE_DIGS];
1644252884aeSStefan Eßer 
1645252884aeSStefan Eßer 	if (n->neg) bc_num_putchar('-');
1646252884aeSStefan Eßer 
1647252884aeSStefan Eßer 	for (i = n->len - 1; i < n->len; --i) {
1648252884aeSStefan Eßer 
1649252884aeSStefan Eßer 		BcDig n9 = n->num[i];
1650252884aeSStefan Eßer 		size_t temp;
1651252884aeSStefan Eßer 		bool irdx = (i == rdx - 1);
1652252884aeSStefan Eßer 
1653252884aeSStefan Eßer 		zero = (zero & !irdx);
1654252884aeSStefan Eßer 		temp = n->scale % BC_BASE_DIGS;
1655252884aeSStefan Eßer 		temp = i || !temp ? 0 : BC_BASE_DIGS - temp;
1656252884aeSStefan Eßer 
1657252884aeSStefan Eßer 		memset(buffer, 0, BC_BASE_DIGS * sizeof(size_t));
1658252884aeSStefan Eßer 
1659252884aeSStefan Eßer 		for (j = 0; n9 && j < BC_BASE_DIGS; ++j) {
1660*d213476dSStefan Eßer 			buffer[j] = ((size_t) n9) % BC_BASE;
1661252884aeSStefan Eßer 			n9 /= BC_BASE;
1662252884aeSStefan Eßer 		}
1663252884aeSStefan Eßer 
1664252884aeSStefan Eßer 		for (j = BC_BASE_DIGS - 1; j < BC_BASE_DIGS && j >= temp; --j) {
1665252884aeSStefan Eßer 			bool print_rdx = (irdx & (j == BC_BASE_DIGS - 1));
1666252884aeSStefan Eßer 			zero = (zero && buffer[j] == 0);
1667252884aeSStefan Eßer 			if (!zero) bc_num_printHex(buffer[j], 1, print_rdx);
1668252884aeSStefan Eßer 		}
1669252884aeSStefan Eßer 	}
1670252884aeSStefan Eßer }
1671252884aeSStefan Eßer 
1672252884aeSStefan Eßer #if BC_ENABLE_EXTRA_MATH
1673252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printExponent(const BcNum *restrict n, bool eng) {
1674252884aeSStefan Eßer 
1675252884aeSStefan Eßer 	bool neg = (n->len <= n->rdx);
1676252884aeSStefan Eßer 	BcNum temp, exp;
1677252884aeSStefan Eßer 	size_t places, mod;
1678252884aeSStefan Eßer 	BcDig digs[BC_NUM_BIGDIG_LOG10];
1679252884aeSStefan Eßer 
1680252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1681252884aeSStefan Eßer 
1682252884aeSStefan Eßer 	bc_num_createCopy(&temp, n);
1683252884aeSStefan Eßer 
1684252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(exit);
1685252884aeSStefan Eßer 
1686252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1687252884aeSStefan Eßer 
1688252884aeSStefan Eßer 	if (neg) {
1689252884aeSStefan Eßer 
1690252884aeSStefan Eßer 		size_t i, idx = bc_num_nonzeroLen(n) - 1;
1691252884aeSStefan Eßer 
1692252884aeSStefan Eßer 		places = 1;
1693252884aeSStefan Eßer 
1694252884aeSStefan Eßer 		for (i = BC_BASE_DIGS - 1; i < BC_BASE_DIGS; --i) {
1695252884aeSStefan Eßer 			if (bc_num_pow10[i] > (BcBigDig) n->num[idx]) places += 1;
1696252884aeSStefan Eßer 			else break;
1697252884aeSStefan Eßer 		}
1698252884aeSStefan Eßer 
1699252884aeSStefan Eßer 		places += (n->rdx - (idx + 1)) * BC_BASE_DIGS;
1700252884aeSStefan Eßer 		mod = places % 3;
1701252884aeSStefan Eßer 
1702252884aeSStefan Eßer 		if (eng && mod != 0) places += 3 - mod;
1703252884aeSStefan Eßer 		bc_num_shiftLeft(&temp, places);
1704252884aeSStefan Eßer 	}
1705252884aeSStefan Eßer 	else {
1706252884aeSStefan Eßer 		places = bc_num_intDigits(n) - 1;
1707252884aeSStefan Eßer 		mod = places % 3;
1708252884aeSStefan Eßer 		if (eng && mod != 0) places -= 3 - (3 - mod);
1709252884aeSStefan Eßer 		bc_num_shiftRight(&temp, places);
1710252884aeSStefan Eßer 	}
1711252884aeSStefan Eßer 
1712252884aeSStefan Eßer 	bc_num_printDecimal(&temp);
1713252884aeSStefan Eßer 	bc_num_putchar('e');
1714252884aeSStefan Eßer 
1715252884aeSStefan Eßer 	if (!places) {
1716252884aeSStefan Eßer 		bc_num_printHex(0, 1, false);
1717252884aeSStefan Eßer 		goto exit;
1718252884aeSStefan Eßer 	}
1719252884aeSStefan Eßer 
1720252884aeSStefan Eßer 	if (neg) bc_num_putchar('-');
1721252884aeSStefan Eßer 
1722252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&exp, digs, BC_NUM_BIGDIG_LOG10);
1723252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig2num(&exp, (BcBigDig) places);
1724252884aeSStefan Eßer 
1725252884aeSStefan Eßer 	bc_num_printDecimal(&exp);
1726252884aeSStefan Eßer 
1727252884aeSStefan Eßer exit:
1728252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1729252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp);
1730252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
1731252884aeSStefan Eßer }
1732252884aeSStefan Eßer #endif // BC_ENABLE_EXTRA_MATH
1733252884aeSStefan Eßer 
1734252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printFixup(BcNum *restrict n, BcBigDig rem,
1735252884aeSStefan Eßer                               BcBigDig pow, size_t idx)
1736252884aeSStefan Eßer {
1737252884aeSStefan Eßer 	size_t i, len = n->len - idx;
1738252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig acc;
1739252884aeSStefan Eßer 	BcDig *a = n->num + idx;
1740252884aeSStefan Eßer 
1741252884aeSStefan Eßer 	if (len < 2) return;
1742252884aeSStefan Eßer 
1743252884aeSStefan Eßer 	for (i = len - 1; i > 0; --i) {
1744252884aeSStefan Eßer 
1745252884aeSStefan Eßer 		acc = ((BcBigDig) a[i]) * rem + ((BcBigDig) a[i - 1]);
1746252884aeSStefan Eßer 		a[i - 1] = (BcDig) (acc % pow);
1747252884aeSStefan Eßer 		acc /= pow;
1748252884aeSStefan Eßer 		acc += (BcBigDig) a[i];
1749252884aeSStefan Eßer 
1750252884aeSStefan Eßer 		if (acc >= BC_BASE_POW) {
1751252884aeSStefan Eßer 
1752252884aeSStefan Eßer 			if (i == len - 1) {
1753252884aeSStefan Eßer 				len = bc_vm_growSize(len, 1);
1754252884aeSStefan Eßer 				bc_num_expand(n, bc_vm_growSize(len, idx));
1755252884aeSStefan Eßer 				a = n->num + idx;
1756252884aeSStefan Eßer 				a[len - 1] = 0;
1757252884aeSStefan Eßer 			}
1758252884aeSStefan Eßer 
1759252884aeSStefan Eßer 			a[i + 1] += acc / BC_BASE_POW;
1760252884aeSStefan Eßer 			acc %= BC_BASE_POW;
1761252884aeSStefan Eßer 		}
1762252884aeSStefan Eßer 
1763252884aeSStefan Eßer 		assert(acc < BC_BASE_POW);
1764252884aeSStefan Eßer 		a[i] = (BcDig) acc;
1765252884aeSStefan Eßer 	}
1766252884aeSStefan Eßer 
1767252884aeSStefan Eßer 	n->len = len + idx;
1768252884aeSStefan Eßer }
1769252884aeSStefan Eßer 
1770252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printPrepare(BcNum *restrict n, BcBigDig rem,
1771252884aeSStefan Eßer                                 BcBigDig pow)
1772252884aeSStefan Eßer {
1773252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
1774252884aeSStefan Eßer 
1775252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < n->len; ++i) bc_num_printFixup(n, rem, pow, i);
1776252884aeSStefan Eßer 
1777252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < n->len; ++i) {
1778252884aeSStefan Eßer 
1779252884aeSStefan Eßer 		assert(pow == ((BcBigDig) ((BcDig) pow)));
1780252884aeSStefan Eßer 
1781252884aeSStefan Eßer 		if (n->num[i] >= (BcDig) pow) {
1782252884aeSStefan Eßer 
1783252884aeSStefan Eßer 			if (i + 1 == n->len) {
1784252884aeSStefan Eßer 				n->len = bc_vm_growSize(n->len, 1);
1785252884aeSStefan Eßer 				bc_num_expand(n, n->len);
1786252884aeSStefan Eßer 				n->num[i + 1] = 0;
1787252884aeSStefan Eßer 			}
1788252884aeSStefan Eßer 
1789252884aeSStefan Eßer 			assert(pow < BC_BASE_POW);
1790252884aeSStefan Eßer 			n->num[i + 1] += n->num[i] / ((BcDig) pow);
1791252884aeSStefan Eßer 			n->num[i] %= (BcDig) pow;
1792252884aeSStefan Eßer 		}
1793252884aeSStefan Eßer 	}
1794252884aeSStefan Eßer }
1795252884aeSStefan Eßer 
1796252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printNum(BcNum *restrict n, BcBigDig base,
1797252884aeSStefan Eßer                             size_t len, BcNumDigitOp print)
1798252884aeSStefan Eßer {
1799252884aeSStefan Eßer 	BcVec stack;
1800252884aeSStefan Eßer 	BcNum intp, fracp1, fracp2, digit, flen1, flen2, *n1, *n2, *temp;
1801252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig dig = 0, *ptr, acc, exp;
1802252884aeSStefan Eßer 	size_t i, j;
1803252884aeSStefan Eßer 	bool radix;
1804252884aeSStefan Eßer 	BcDig digit_digs[BC_NUM_BIGDIG_LOG10 + 1];
1805252884aeSStefan Eßer 
1806252884aeSStefan Eßer 	assert(base > 1);
1807252884aeSStefan Eßer 
1808252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(n)) {
1809252884aeSStefan Eßer 		print(0, len, false);
1810252884aeSStefan Eßer 		return;
1811252884aeSStefan Eßer 	}
1812252884aeSStefan Eßer 
1813252884aeSStefan Eßer 	// This function uses an algorithm that Stefan Esser <se@freebsd.org> came
1814252884aeSStefan Eßer 	// up with to print the integer part of a number. What it does is convert
1815252884aeSStefan Eßer 	// intp into a number of the specified base, but it does it directly,
1816252884aeSStefan Eßer 	// instead of just doing a series of divisions and printing the remainders
1817252884aeSStefan Eßer 	// in reverse order.
1818252884aeSStefan Eßer 	//
1819252884aeSStefan Eßer 	// Let me explain in a bit more detail:
1820252884aeSStefan Eßer 	//
1821252884aeSStefan Eßer 	// The algorithm takes the current least significant digit (after intp has
1822252884aeSStefan Eßer 	// been converted to an integer) and the next to least significant digit,
1823252884aeSStefan Eßer 	// and it converts the least significant digit into one of the specified
1824252884aeSStefan Eßer 	// base, putting any overflow into the next to least significant digit. It
1825252884aeSStefan Eßer 	// iterates through the whole number, from least significant to most
1826252884aeSStefan Eßer 	// significant, doing this conversion. At the end of that iteration, the
1827252884aeSStefan Eßer 	// least significant digit is converted, but the others are not, so it
1828252884aeSStefan Eßer 	// iterates again, starting at the next to least significant digit. It keeps
1829252884aeSStefan Eßer 	// doing that conversion, skipping one more digit than the last time, until
1830252884aeSStefan Eßer 	// all digits have been converted. Then it prints them in reverse order.
1831252884aeSStefan Eßer 	//
1832252884aeSStefan Eßer 	// That is the gist of the algorithm. It leaves out several things, such as
1833252884aeSStefan Eßer 	// the fact that digits are not always converted into the specified base,
1834252884aeSStefan Eßer 	// but into something close, basically a power of the specified base. In
1835252884aeSStefan Eßer 	// Stefan's words, "You could consider BcDigs to be of base 10^BC_BASE_DIGS
1836252884aeSStefan Eßer 	// in the normal case and obase^N for the largest value of N that satisfies
1837252884aeSStefan Eßer 	// obase^N <= 10^BC_BASE_DIGS. [This means that] the result is not in base
1838252884aeSStefan Eßer 	// "obase", but in base "obase^N", which happens to be printable as a number
1839252884aeSStefan Eßer 	// of base "obase" without consideration for neighbouring BcDigs." This fact
1840252884aeSStefan Eßer 	// is what necessitates the existence of the loop later in this function.
1841252884aeSStefan Eßer 	//
1842252884aeSStefan Eßer 	// The conversion happens in bc_num_printPrepare() where the outer loop
1843252884aeSStefan Eßer 	// happens and bc_num_printFixup() where the inner loop, or actual
1844252884aeSStefan Eßer 	// conversion, happens.
1845252884aeSStefan Eßer 
1846252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1847252884aeSStefan Eßer 
1848252884aeSStefan Eßer 	bc_vec_init(&stack, sizeof(BcBigDig), NULL);
1849252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&fracp1, n->rdx);
1850252884aeSStefan Eßer 
1851252884aeSStefan Eßer 	bc_num_createCopy(&intp, n);
1852252884aeSStefan Eßer 
1853252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
1854252884aeSStefan Eßer 
1855252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1856252884aeSStefan Eßer 
1857252884aeSStefan Eßer 	bc_num_truncate(&intp, intp.scale);
1858252884aeSStefan Eßer 
1859252884aeSStefan Eßer 	bc_num_sub(n, &intp, &fracp1, 0);
1860252884aeSStefan Eßer 
1861252884aeSStefan Eßer 	if (base != vm.last_base) {
1862252884aeSStefan Eßer 
1863252884aeSStefan Eßer 		vm.last_pow = 1;
1864252884aeSStefan Eßer 		vm.last_exp = 0;
1865252884aeSStefan Eßer 
1866252884aeSStefan Eßer 		while (vm.last_pow * base <= BC_BASE_POW) {
1867252884aeSStefan Eßer 			vm.last_pow *= base;
1868252884aeSStefan Eßer 			vm.last_exp += 1;
1869252884aeSStefan Eßer 		}
1870252884aeSStefan Eßer 
1871252884aeSStefan Eßer 		vm.last_rem = BC_BASE_POW - vm.last_pow;
1872252884aeSStefan Eßer 		vm.last_base = base;
1873252884aeSStefan Eßer 	}
1874252884aeSStefan Eßer 
1875252884aeSStefan Eßer 	exp = vm.last_exp;
1876252884aeSStefan Eßer 
1877252884aeSStefan Eßer 	if (vm.last_rem != 0) bc_num_printPrepare(&intp, vm.last_rem, vm.last_pow);
1878252884aeSStefan Eßer 
1879252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < intp.len; ++i) {
1880252884aeSStefan Eßer 
1881252884aeSStefan Eßer 		acc = (BcBigDig) intp.num[i];
1882252884aeSStefan Eßer 
1883252884aeSStefan Eßer 		for (j = 0; j < exp && (i < intp.len - 1 || acc != 0); ++j)
1884252884aeSStefan Eßer 		{
1885252884aeSStefan Eßer 			if (j != exp - 1) {
1886252884aeSStefan Eßer 				dig = acc % base;
1887252884aeSStefan Eßer 				acc /= base;
1888252884aeSStefan Eßer 			}
1889252884aeSStefan Eßer 			else {
1890252884aeSStefan Eßer 				dig = acc;
1891252884aeSStefan Eßer 				acc = 0;
1892252884aeSStefan Eßer 			}
1893252884aeSStefan Eßer 
1894252884aeSStefan Eßer 			assert(dig < base);
1895252884aeSStefan Eßer 
1896252884aeSStefan Eßer 			bc_vec_push(&stack, &dig);
1897252884aeSStefan Eßer 		}
1898252884aeSStefan Eßer 
1899252884aeSStefan Eßer 		assert(acc == 0);
1900252884aeSStefan Eßer 	}
1901252884aeSStefan Eßer 
1902252884aeSStefan Eßer 	for (i = 0; i < stack.len; ++i) {
1903252884aeSStefan Eßer 		ptr = bc_vec_item_rev(&stack, i);
1904252884aeSStefan Eßer 		assert(ptr != NULL);
1905252884aeSStefan Eßer 		print(*ptr, len, false);
1906252884aeSStefan Eßer 	}
1907252884aeSStefan Eßer 
1908252884aeSStefan Eßer 	if (!n->scale) goto err;
1909252884aeSStefan Eßer 
1910252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
1911252884aeSStefan Eßer 
1912252884aeSStefan Eßer 	BC_UNSETJMP;
1913252884aeSStefan Eßer 
1914252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&fracp2, n->rdx);
1915252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&digit, digit_digs, sizeof(digit_digs) / sizeof(BcDig));
1916252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&flen1, BC_NUM_BIGDIG_LOG10);
1917252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&flen2, BC_NUM_BIGDIG_LOG10);
1918252884aeSStefan Eßer 
1919252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(frac_err);
1920252884aeSStefan Eßer 
1921252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
1922252884aeSStefan Eßer 
1923252884aeSStefan Eßer 	bc_num_one(&flen1);
1924252884aeSStefan Eßer 
1925252884aeSStefan Eßer 	radix = true;
1926252884aeSStefan Eßer 	n1 = &flen1;
1927252884aeSStefan Eßer 	n2 = &flen2;
1928252884aeSStefan Eßer 
1929252884aeSStefan Eßer 	fracp2.scale = n->scale;
1930252884aeSStefan Eßer 	fracp2.rdx = BC_NUM_RDX(fracp2.scale);
1931252884aeSStefan Eßer 
1932252884aeSStefan Eßer 	while (bc_num_intDigits(n1) < n->scale + 1) {
1933252884aeSStefan Eßer 
1934252884aeSStefan Eßer 		bc_num_expand(&fracp2, fracp1.len + 1);
1935252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mulArray(&fracp1, base, &fracp2);
1936252884aeSStefan Eßer 		if (fracp2.len < fracp2.rdx) fracp2.len = fracp2.rdx;
1937252884aeSStefan Eßer 
1938252884aeSStefan Eßer 		// fracp is guaranteed to be non-negative and small enough.
1939252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2(&fracp2, &dig);
1940252884aeSStefan Eßer 
1941252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2num(&digit, dig);
1942252884aeSStefan Eßer 		bc_num_sub(&fracp2, &digit, &fracp1, 0);
1943252884aeSStefan Eßer 
1944252884aeSStefan Eßer 		print(dig, len, radix);
1945252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mulArray(n1, base, n2);
1946252884aeSStefan Eßer 
1947252884aeSStefan Eßer 		radix = false;
1948252884aeSStefan Eßer 		temp = n1;
1949252884aeSStefan Eßer 		n1 = n2;
1950252884aeSStefan Eßer 		n2 = temp;
1951252884aeSStefan Eßer 	}
1952252884aeSStefan Eßer 
1953252884aeSStefan Eßer frac_err:
1954252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1955252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&flen2);
1956252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&flen1);
1957252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&fracp2);
1958252884aeSStefan Eßer err:
1959252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
1960252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&fracp1);
1961252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&intp);
1962252884aeSStefan Eßer 	bc_vec_free(&stack);
1963252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
1964252884aeSStefan Eßer }
1965252884aeSStefan Eßer 
1966252884aeSStefan Eßer static void bc_num_printBase(BcNum *restrict n, BcBigDig base) {
1967252884aeSStefan Eßer 
1968252884aeSStefan Eßer 	size_t width;
1969252884aeSStefan Eßer 	BcNumDigitOp print;
1970252884aeSStefan Eßer 	bool neg = n->neg;
1971252884aeSStefan Eßer 
1972252884aeSStefan Eßer 	if (neg) bc_num_putchar('-');
1973252884aeSStefan Eßer 
1974252884aeSStefan Eßer 	n->neg = false;
1975252884aeSStefan Eßer 
1976252884aeSStefan Eßer 	if (base <= BC_NUM_MAX_POSIX_IBASE) {
1977252884aeSStefan Eßer 		width = 1;
1978252884aeSStefan Eßer 		print = bc_num_printHex;
1979252884aeSStefan Eßer 	}
1980252884aeSStefan Eßer 	else {
1981252884aeSStefan Eßer 		assert(base <= BC_BASE_POW);
1982252884aeSStefan Eßer 		width = bc_num_log10(base - 1);
1983252884aeSStefan Eßer 		print = bc_num_printDigits;
1984252884aeSStefan Eßer 	}
1985252884aeSStefan Eßer 
1986252884aeSStefan Eßer 	bc_num_printNum(n, base, width, print);
1987252884aeSStefan Eßer 	n->neg = neg;
1988252884aeSStefan Eßer }
1989252884aeSStefan Eßer 
1990252884aeSStefan Eßer #if DC_ENABLED
1991252884aeSStefan Eßer void bc_num_stream(BcNum *restrict n, BcBigDig base) {
1992252884aeSStefan Eßer 	bc_num_printNum(n, base, 1, bc_num_printChar);
1993252884aeSStefan Eßer }
1994252884aeSStefan Eßer #endif // DC_ENABLED
1995252884aeSStefan Eßer 
1996252884aeSStefan Eßer void bc_num_setup(BcNum *restrict n, BcDig *restrict num, size_t cap) {
1997252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL);
1998252884aeSStefan Eßer 	n->num = num;
1999252884aeSStefan Eßer 	n->cap = cap;
2000252884aeSStefan Eßer 	bc_num_zero(n);
2001252884aeSStefan Eßer }
2002252884aeSStefan Eßer 
2003252884aeSStefan Eßer void bc_num_init(BcNum *restrict n, size_t req) {
2004252884aeSStefan Eßer 
2005252884aeSStefan Eßer 	BcDig *num;
2006252884aeSStefan Eßer 
2007252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_ASSERT_LOCKED;
2008252884aeSStefan Eßer 
2009252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL);
2010252884aeSStefan Eßer 
2011252884aeSStefan Eßer 	req = req >= BC_NUM_DEF_SIZE ? req : BC_NUM_DEF_SIZE;
2012252884aeSStefan Eßer 
2013252884aeSStefan Eßer 	if (req == BC_NUM_DEF_SIZE && vm.temps.len) {
2014252884aeSStefan Eßer 		BcNum *nptr = bc_vec_top(&vm.temps);
2015252884aeSStefan Eßer 		num = nptr->num;
2016252884aeSStefan Eßer 		bc_vec_pop(&vm.temps);
2017252884aeSStefan Eßer 	}
2018252884aeSStefan Eßer 	else num = bc_vm_malloc(BC_NUM_SIZE(req));
2019252884aeSStefan Eßer 
2020252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(n, num, req);
2021252884aeSStefan Eßer }
2022252884aeSStefan Eßer 
2023252884aeSStefan Eßer void bc_num_clear(BcNum *restrict n) {
2024252884aeSStefan Eßer 	n->num = NULL;
2025252884aeSStefan Eßer 	n->cap = 0;
2026252884aeSStefan Eßer }
2027252884aeSStefan Eßer 
2028252884aeSStefan Eßer void bc_num_free(void *num) {
2029252884aeSStefan Eßer 
2030252884aeSStefan Eßer 	BcNum *n = (BcNum*) num;
2031252884aeSStefan Eßer 
2032252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_ASSERT_LOCKED;
2033252884aeSStefan Eßer 
2034252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL);
2035252884aeSStefan Eßer 
2036252884aeSStefan Eßer 	if (n->cap == BC_NUM_DEF_SIZE) bc_vec_push(&vm.temps, n);
2037252884aeSStefan Eßer 	else free(n->num);
2038252884aeSStefan Eßer }
2039252884aeSStefan Eßer 
2040252884aeSStefan Eßer void bc_num_copy(BcNum *d, const BcNum *s) {
2041252884aeSStefan Eßer 	assert(d != NULL && s != NULL);
2042252884aeSStefan Eßer 	if (d == s) return;
2043252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(d, s->len);
2044252884aeSStefan Eßer 	d->len = s->len;
2045252884aeSStefan Eßer 	d->neg = s->neg;
2046252884aeSStefan Eßer 	d->rdx = s->rdx;
2047252884aeSStefan Eßer 	d->scale = s->scale;
2048252884aeSStefan Eßer 	memcpy(d->num, s->num, BC_NUM_SIZE(d->len));
2049252884aeSStefan Eßer }
2050252884aeSStefan Eßer 
2051252884aeSStefan Eßer void bc_num_createCopy(BcNum *d, const BcNum *s) {
2052252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_ASSERT_LOCKED;
2053252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(d, s->len);
2054252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(d, s);
2055252884aeSStefan Eßer }
2056252884aeSStefan Eßer 
2057252884aeSStefan Eßer void bc_num_createFromBigdig(BcNum *n, BcBigDig val) {
2058252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_ASSERT_LOCKED;
2059252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(n, (BC_NUM_BIGDIG_LOG10 - 1) / BC_BASE_DIGS + 1);
2060252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig2num(n, val);
2061252884aeSStefan Eßer }
2062252884aeSStefan Eßer 
2063252884aeSStefan Eßer size_t bc_num_scale(const BcNum *restrict n) {
2064252884aeSStefan Eßer 	return n->scale;
2065252884aeSStefan Eßer }
2066252884aeSStefan Eßer 
2067252884aeSStefan Eßer size_t bc_num_len(const BcNum *restrict n) {
2068252884aeSStefan Eßer 
2069252884aeSStefan Eßer 	size_t len = n->len;
2070252884aeSStefan Eßer 
2071252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(n)) return 0;
2072252884aeSStefan Eßer 
2073252884aeSStefan Eßer 	if (n->rdx == len) {
2074252884aeSStefan Eßer 
2075252884aeSStefan Eßer 		size_t zero, scale;
2076252884aeSStefan Eßer 
2077252884aeSStefan Eßer 		len = bc_num_nonzeroLen(n);
2078252884aeSStefan Eßer 
2079252884aeSStefan Eßer 		scale = n->scale % BC_BASE_DIGS;
2080252884aeSStefan Eßer 		scale = scale ? scale : BC_BASE_DIGS;
2081252884aeSStefan Eßer 
2082252884aeSStefan Eßer 		zero = bc_num_zeroDigits(n->num + len - 1);
2083252884aeSStefan Eßer 
2084252884aeSStefan Eßer 		len = len * BC_BASE_DIGS - zero - (BC_BASE_DIGS - scale);
2085252884aeSStefan Eßer 	}
2086252884aeSStefan Eßer 	else len = bc_num_intDigits(n) + n->scale;
2087252884aeSStefan Eßer 
2088252884aeSStefan Eßer 	return len;
2089252884aeSStefan Eßer }
2090252884aeSStefan Eßer 
2091252884aeSStefan Eßer void bc_num_parse(BcNum *restrict n, const char *restrict val,
2092252884aeSStefan Eßer                   BcBigDig base, bool letter)
2093252884aeSStefan Eßer {
2094252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL && val != NULL && base);
2095252884aeSStefan Eßer 	assert(base >= BC_NUM_MIN_BASE && base <= vm.maxes[BC_PROG_GLOBALS_IBASE]);
2096252884aeSStefan Eßer 	assert(bc_num_strValid(val));
2097252884aeSStefan Eßer 
2098252884aeSStefan Eßer 	if (letter) {
2099252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig dig = bc_num_parseChar(val[0], BC_NUM_MAX_LBASE);
2100252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2num(n, dig);
2101252884aeSStefan Eßer 	}
2102252884aeSStefan Eßer 	else if (base == BC_BASE) bc_num_parseDecimal(n, val);
2103252884aeSStefan Eßer 	else bc_num_parseBase(n, val, base);
2104252884aeSStefan Eßer }
2105252884aeSStefan Eßer 
2106252884aeSStefan Eßer void bc_num_print(BcNum *restrict n, BcBigDig base, bool newline) {
2107252884aeSStefan Eßer 
2108252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL);
2109252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_ENABLE_EXTRA_MATH || base >= BC_NUM_MIN_BASE);
2110252884aeSStefan Eßer 
2111252884aeSStefan Eßer 	bc_num_printNewline();
2112252884aeSStefan Eßer 
2113252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(n)) bc_num_printHex(0, 1, false);
2114252884aeSStefan Eßer 	else if (base == BC_BASE) bc_num_printDecimal(n);
2115252884aeSStefan Eßer #if BC_ENABLE_EXTRA_MATH
2116252884aeSStefan Eßer 	else if (base == 0 || base == 1)
2117252884aeSStefan Eßer 		bc_num_printExponent(n, base != 0);
2118252884aeSStefan Eßer #endif // BC_ENABLE_EXTRA_MATH
2119252884aeSStefan Eßer 	else bc_num_printBase(n, base);
2120252884aeSStefan Eßer 
2121252884aeSStefan Eßer 	if (newline) bc_num_putchar('\n');
2122252884aeSStefan Eßer }
2123252884aeSStefan Eßer 
2124252884aeSStefan Eßer void bc_num_bigdig2(const BcNum *restrict n, BcBigDig *result) {
2125252884aeSStefan Eßer 
2126252884aeSStefan Eßer 	// This function returns no errors because it's guaranteed to succeed if
2127252884aeSStefan Eßer 	// its preconditions are met. Those preconditions include both parameters
2128252884aeSStefan Eßer 	// being non-NULL, n being non-negative, and n being less than vm.max. If
2129252884aeSStefan Eßer 	// all of that is true, then we can just convert without worrying about
2130252884aeSStefan Eßer 	// negative errors or overflow. We also don't care about signals because
2131252884aeSStefan Eßer 	// this function should execute in only a few iterations, meaning that
2132252884aeSStefan Eßer 	// ignoring signals here should be fine.
2133252884aeSStefan Eßer 
2134252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig r = 0;
2135252884aeSStefan Eßer 
2136252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL && result != NULL);
2137252884aeSStefan Eßer 	assert(!n->neg);
2138252884aeSStefan Eßer 	assert(bc_num_cmp(n, &vm.max) < 0);
2139252884aeSStefan Eßer 	assert(n->len - n->rdx <= 3);
2140252884aeSStefan Eßer 
2141252884aeSStefan Eßer 	// There is a small speed win from unrolling the loop here, and since it
2142252884aeSStefan Eßer 	// only adds 53 bytes, I decided that it was worth it.
2143252884aeSStefan Eßer 	switch (n->len - n->rdx) {
2144252884aeSStefan Eßer 		case 3:
2145252884aeSStefan Eßer 			r = (BcBigDig) n->num[n->rdx + 2];
2146252884aeSStefan Eßer 			// Fallthrough.
2147252884aeSStefan Eßer 		case 2:
2148252884aeSStefan Eßer 			r = r * BC_BASE_POW + (BcBigDig) n->num[n->rdx + 1];
2149252884aeSStefan Eßer 			// Fallthrough.
2150252884aeSStefan Eßer 		case 1:
2151252884aeSStefan Eßer 			r = r * BC_BASE_POW + (BcBigDig) n->num[n->rdx];
2152252884aeSStefan Eßer 	}
2153252884aeSStefan Eßer 
2154252884aeSStefan Eßer 	*result = r;
2155252884aeSStefan Eßer }
2156252884aeSStefan Eßer 
2157252884aeSStefan Eßer void bc_num_bigdig(const BcNum *restrict n, BcBigDig *result) {
2158252884aeSStefan Eßer 
2159252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL && result != NULL);
2160252884aeSStefan Eßer 
2161252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(n->neg)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_NEGATIVE);
2162252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(bc_num_cmp(n, &vm.max) >= 0))
2163252884aeSStefan Eßer 		bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_OVERFLOW);
2164252884aeSStefan Eßer 
2165252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig2(n, result);
2166252884aeSStefan Eßer }
2167252884aeSStefan Eßer 
2168252884aeSStefan Eßer void bc_num_bigdig2num(BcNum *restrict n, BcBigDig val) {
2169252884aeSStefan Eßer 
2170252884aeSStefan Eßer 	BcDig *ptr;
2171252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
2172252884aeSStefan Eßer 
2173252884aeSStefan Eßer 	assert(n != NULL);
2174252884aeSStefan Eßer 
2175252884aeSStefan Eßer 	bc_num_zero(n);
2176252884aeSStefan Eßer 
2177252884aeSStefan Eßer 	if (!val) return;
2178252884aeSStefan Eßer 
2179252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(n, BC_NUM_BIGDIG_LOG10);
2180252884aeSStefan Eßer 
2181252884aeSStefan Eßer 	for (ptr = n->num, i = 0; val; ++i, val /= BC_BASE_POW)
2182252884aeSStefan Eßer 		ptr[i] = val % BC_BASE_POW;
2183252884aeSStefan Eßer 
2184252884aeSStefan Eßer 	n->len = i;
2185252884aeSStefan Eßer }
2186252884aeSStefan Eßer 
21873aa99676SStefan Eßer #if BC_ENABLE_EXTRA_MATH && BC_ENABLE_RAND
2188252884aeSStefan Eßer void bc_num_rng(const BcNum *restrict n, BcRNG *rng) {
2189252884aeSStefan Eßer 
2190252884aeSStefan Eßer 	BcNum pow, temp, temp2, intn, frac;
2191252884aeSStefan Eßer 	BcRand state1, state2, inc1, inc2;
2192252884aeSStefan Eßer 	BcDig pow_num[BC_RAND_NUM_SIZE];
2193252884aeSStefan Eßer 
2194252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&pow, pow_num, sizeof(pow_num) / sizeof(BcDig));
2195252884aeSStefan Eßer 
2196252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
2197252884aeSStefan Eßer 
2198252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp, n->len);
2199252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp2, n->len);
2200252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&frac, n->rdx);
2201252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&intn, bc_num_int(n));
2202252884aeSStefan Eßer 
2203252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
2204252884aeSStefan Eßer 
2205252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
2206252884aeSStefan Eßer 
2207252884aeSStefan Eßer 	bc_num_mul(&vm.max, &vm.max, &pow, 0);
2208252884aeSStefan Eßer 
2209252884aeSStefan Eßer 	memcpy(frac.num, n->num, BC_NUM_SIZE(n->rdx));
2210252884aeSStefan Eßer 	frac.len = n->rdx;
2211252884aeSStefan Eßer 	frac.rdx = n->rdx;
2212252884aeSStefan Eßer 	frac.scale = n->scale;
2213252884aeSStefan Eßer 
2214252884aeSStefan Eßer 	bc_num_mul(&frac, &pow, &temp, 0);
2215252884aeSStefan Eßer 
2216252884aeSStefan Eßer 	bc_num_truncate(&temp, temp.scale);
2217252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(&frac, &temp);
2218252884aeSStefan Eßer 
2219252884aeSStefan Eßer 	memcpy(intn.num, n->num + n->rdx, BC_NUM_SIZE(bc_num_int(n)));
2220252884aeSStefan Eßer 	intn.len = bc_num_int(n);
2221252884aeSStefan Eßer 
2222252884aeSStefan Eßer 	// This assert is here because it has to be true. It is also here to justify
2223252884aeSStefan Eßer 	// the use of BC_ERROR_SIGNAL_ONLY() on each of the divmod's and mod's
2224252884aeSStefan Eßer 	// below.
2225252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_NUM_NONZERO(&vm.max));
2226252884aeSStefan Eßer 
2227252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(&frac)) {
2228252884aeSStefan Eßer 
2229252884aeSStefan Eßer 		bc_num_divmod(&frac, &vm.max, &temp, &temp2, 0);
2230252884aeSStefan Eßer 
2231252884aeSStefan Eßer 		// frac is guaranteed to be smaller than vm.max * vm.max (pow).
2232252884aeSStefan Eßer 		// This means that when dividing frac by vm.max, as above, the
2233252884aeSStefan Eßer 		// quotient and remainder are both guaranteed to be less than vm.max,
2234252884aeSStefan Eßer 		// which means we can use bc_num_bigdig2() here and not worry about
2235252884aeSStefan Eßer 		// overflow.
2236252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2(&temp2, (BcBigDig*) &state1);
2237252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2(&temp, (BcBigDig*) &state2);
2238252884aeSStefan Eßer 	}
2239252884aeSStefan Eßer 	else state1 = state2 = 0;
2240252884aeSStefan Eßer 
2241252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(&intn)) {
2242252884aeSStefan Eßer 
2243252884aeSStefan Eßer 		bc_num_divmod(&intn, &vm.max, &temp, &temp2, 0);
2244252884aeSStefan Eßer 
2245252884aeSStefan Eßer 		// Because temp2 is the mod of vm.max, from above, it is guaranteed
2246252884aeSStefan Eßer 		// to be small enough to use bc_num_bigdig2().
2247252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2(&temp2, (BcBigDig*) &inc1);
2248252884aeSStefan Eßer 
2249252884aeSStefan Eßer 		if (bc_num_cmp(&temp, &vm.max) >= 0) {
2250252884aeSStefan Eßer 			bc_num_copy(&temp2, &temp);
2251252884aeSStefan Eßer 			bc_num_mod(&temp2, &vm.max, &temp, 0);
2252252884aeSStefan Eßer 		}
2253252884aeSStefan Eßer 
2254252884aeSStefan Eßer 		// The if statement above ensures that temp is less than vm.max, which
2255252884aeSStefan Eßer 		// means that we can use bc_num_bigdig2() here.
2256252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2(&temp, (BcBigDig*) &inc2);
2257252884aeSStefan Eßer 	}
2258252884aeSStefan Eßer 	else inc1 = inc2 = 0;
2259252884aeSStefan Eßer 
2260252884aeSStefan Eßer 	bc_rand_seed(rng, state1, state2, inc1, inc2);
2261252884aeSStefan Eßer 
2262252884aeSStefan Eßer err:
2263252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
2264252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&intn);
2265252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&frac);
2266252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp2);
2267252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp);
2268252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
2269252884aeSStefan Eßer }
2270252884aeSStefan Eßer 
2271252884aeSStefan Eßer void bc_num_createFromRNG(BcNum *restrict n, BcRNG *rng) {
2272252884aeSStefan Eßer 
2273252884aeSStefan Eßer 	BcRand s1, s2, i1, i2;
2274252884aeSStefan Eßer 	BcNum pow, conv, temp1, temp2, temp3;
2275252884aeSStefan Eßer 	BcDig pow_num[BC_RAND_NUM_SIZE];
2276252884aeSStefan Eßer 	BcDig temp1_num[BC_RAND_NUM_SIZE], temp2_num[BC_RAND_NUM_SIZE];
2277252884aeSStefan Eßer 	BcDig conv_num[BC_NUM_BIGDIG_LOG10];
2278252884aeSStefan Eßer 
2279252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
2280252884aeSStefan Eßer 
2281252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp3, 2 * BC_RAND_NUM_SIZE);
2282252884aeSStefan Eßer 
2283252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
2284252884aeSStefan Eßer 
2285252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
2286252884aeSStefan Eßer 
2287252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&pow, pow_num, sizeof(pow_num) / sizeof(BcDig));
2288252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&temp1, temp1_num, sizeof(temp1_num) / sizeof(BcDig));
2289252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&temp2, temp2_num, sizeof(temp2_num) / sizeof(BcDig));
2290252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&conv, conv_num, sizeof(conv_num) / sizeof(BcDig));
2291252884aeSStefan Eßer 
2292252884aeSStefan Eßer 	// This assert is here because it has to be true. It is also here to justify
2293252884aeSStefan Eßer 	// the assumption that pow is not zero.
2294252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_NUM_NONZERO(&vm.max));
2295252884aeSStefan Eßer 
2296252884aeSStefan Eßer 	bc_num_mul(&vm.max, &vm.max, &pow, 0);
2297252884aeSStefan Eßer 
2298252884aeSStefan Eßer 	// Because this is true, we can just use BC_ERROR_SIGNAL_ONLY() below when
2299252884aeSStefan Eßer 	// dividing by pow.
2300252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_NUM_NONZERO(&pow));
2301252884aeSStefan Eßer 
2302252884aeSStefan Eßer 	bc_rand_getRands(rng, &s1, &s2, &i1, &i2);
2303252884aeSStefan Eßer 
2304252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig2num(&conv, (BcBigDig) s2);
2305252884aeSStefan Eßer 
2306252884aeSStefan Eßer 	bc_num_mul(&conv, &vm.max, &temp1, 0);
2307252884aeSStefan Eßer 
2308252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig2num(&conv, (BcBigDig) s1);
2309252884aeSStefan Eßer 
2310252884aeSStefan Eßer 	bc_num_add(&conv, &temp1, &temp2, 0);
2311252884aeSStefan Eßer 
2312252884aeSStefan Eßer 	bc_num_div(&temp2, &pow, &temp3, BC_RAND_STATE_BITS);
2313252884aeSStefan Eßer 
2314252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig2num(&conv, (BcBigDig) i2);
2315252884aeSStefan Eßer 
2316252884aeSStefan Eßer 	bc_num_mul(&conv, &vm.max, &temp1, 0);
2317252884aeSStefan Eßer 
2318252884aeSStefan Eßer 	bc_num_bigdig2num(&conv, (BcBigDig) i1);
2319252884aeSStefan Eßer 
2320252884aeSStefan Eßer 	bc_num_add(&conv, &temp1, &temp2, 0);
2321252884aeSStefan Eßer 
2322252884aeSStefan Eßer 	bc_num_add(&temp2, &temp3, n, 0);
2323252884aeSStefan Eßer 
2324252884aeSStefan Eßer err:
2325252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
2326252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp3);
2327252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
2328252884aeSStefan Eßer }
2329252884aeSStefan Eßer 
2330252884aeSStefan Eßer void bc_num_irand(const BcNum *restrict a, BcNum *restrict b,
2331252884aeSStefan Eßer                   BcRNG *restrict rng)
2332252884aeSStefan Eßer {
2333252884aeSStefan Eßer 	BcRand r;
2334252884aeSStefan Eßer 	BcBigDig modl;
2335252884aeSStefan Eßer 	BcNum pow, pow2, cp, cp2, mod, temp1, temp2, rand;
2336252884aeSStefan Eßer 	BcNum *p1, *p2, *t1, *t2, *c1, *c2, *tmp;
2337252884aeSStefan Eßer 	BcDig rand_num[BC_NUM_BIGDIG_LOG10];
2338252884aeSStefan Eßer 	bool carry;
2339252884aeSStefan Eßer 	ssize_t cmp;
2340252884aeSStefan Eßer 
2341252884aeSStefan Eßer 	assert(a != b);
2342252884aeSStefan Eßer 
2343252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(a->neg)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_NEGATIVE);
2344252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(a->rdx)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_NON_INTEGER);
2345252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(a) || BC_NUM_ONE(a)) return;
2346252884aeSStefan Eßer 
2347252884aeSStefan Eßer 	cmp = bc_num_cmp(a, &vm.max);
2348252884aeSStefan Eßer 
2349252884aeSStefan Eßer 	if (cmp <= 0) {
2350252884aeSStefan Eßer 
2351252884aeSStefan Eßer 		BcRand bits = 0;
2352252884aeSStefan Eßer 
2353252884aeSStefan Eßer 		if (cmp < 0) bc_num_bigdig2(a, (BcBigDig*) &bits);
2354252884aeSStefan Eßer 
2355252884aeSStefan Eßer 		// This condition means that bits is a power of 2. In that case, we
2356252884aeSStefan Eßer 		// can just grab a full-size int and mask out the unneeded bits.
2357252884aeSStefan Eßer 		// Also, this condition says that 0 is a power of 2, which works for
2358252884aeSStefan Eßer 		// us, since a value of 0 means a == rng->max. The bitmask will mask
2359252884aeSStefan Eßer 		// nothing in that case as well.
2360252884aeSStefan Eßer 		if (!(bits & (bits - 1))) r = bc_rand_int(rng) & (bits - 1);
2361252884aeSStefan Eßer 		else r = bc_rand_bounded(rng, bits);
2362252884aeSStefan Eßer 
2363252884aeSStefan Eßer 		// We made sure that r is less than vm.max,
2364252884aeSStefan Eßer 		// so we can use bc_num_bigdig2() here.
2365252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2num(b, r);
2366252884aeSStefan Eßer 
2367252884aeSStefan Eßer 		return;
2368252884aeSStefan Eßer 	}
2369252884aeSStefan Eßer 
2370252884aeSStefan Eßer 	// In the case where a is less than rng->max, we have to make sure we have
2371252884aeSStefan Eßer 	// an exclusive bound. This ensures that it happens. (See below.)
2372252884aeSStefan Eßer 	carry = (cmp < 0);
2373252884aeSStefan Eßer 
2374252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
2375252884aeSStefan Eßer 
2376252884aeSStefan Eßer 	bc_num_createCopy(&cp, a);
2377252884aeSStefan Eßer 
2378252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&cp2, cp.len);
2379252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&mod, BC_NUM_BIGDIG_LOG10);
2380252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp1, BC_NUM_DEF_SIZE);
2381252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp2, BC_NUM_DEF_SIZE);
2382252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&pow2, BC_NUM_DEF_SIZE);
2383252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&pow, BC_NUM_DEF_SIZE);
2384252884aeSStefan Eßer 	bc_num_one(&pow);
2385252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&rand, rand_num, sizeof(rand_num) / sizeof(BcDig));
2386252884aeSStefan Eßer 
2387252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
2388252884aeSStefan Eßer 
2389252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
2390252884aeSStefan Eßer 
2391252884aeSStefan Eßer 	p1 = &pow;
2392252884aeSStefan Eßer 	p2 = &pow2;
2393252884aeSStefan Eßer 	t1 = &temp1;
2394252884aeSStefan Eßer 	t2 = &temp2;
2395252884aeSStefan Eßer 	c1 = &cp;
2396252884aeSStefan Eßer 	c2 = &cp2;
2397252884aeSStefan Eßer 
2398252884aeSStefan Eßer 	// This assert is here because it has to be true. It is also here to justify
2399252884aeSStefan Eßer 	// the use of BC_ERROR_SIGNAL_ONLY() on each of the divmod's and mod's
2400252884aeSStefan Eßer 	// below.
2401252884aeSStefan Eßer 	assert(BC_NUM_NONZERO(&vm.max));
2402252884aeSStefan Eßer 
2403252884aeSStefan Eßer 	while (BC_NUM_NONZERO(c1)) {
2404252884aeSStefan Eßer 
2405252884aeSStefan Eßer 		bc_num_divmod(c1, &vm.max, c2, &mod, 0);
2406252884aeSStefan Eßer 
2407252884aeSStefan Eßer 		// Because mod is the mod of vm.max, it is guaranteed to be smaller,
2408252884aeSStefan Eßer 		// which means we can use bc_num_bigdig2() here.
2409252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig(&mod, &modl);
2410252884aeSStefan Eßer 
2411252884aeSStefan Eßer 		if (bc_num_cmp(c1, &vm.max) < 0) {
2412252884aeSStefan Eßer 
2413252884aeSStefan Eßer 			// In this case, if there is no carry, then we know we can generate
2414252884aeSStefan Eßer 			// an integer *equal* to modl. Thus, we add one if there is no
2415252884aeSStefan Eßer 			// carry. Otherwise, we add zero, and we are still bounded properly.
2416252884aeSStefan Eßer 			// Since the last portion is guaranteed to be greater than 1, we
2417252884aeSStefan Eßer 			// know modl isn't 0 unless there is no carry.
2418252884aeSStefan Eßer 			modl += !carry;
2419252884aeSStefan Eßer 
2420252884aeSStefan Eßer 			if (modl == 1) r = 0;
2421252884aeSStefan Eßer 			else if (!modl) r = bc_rand_int(rng);
2422252884aeSStefan Eßer 			else r = bc_rand_bounded(rng, (BcRand) modl);
2423252884aeSStefan Eßer 		}
2424252884aeSStefan Eßer 		else {
2425252884aeSStefan Eßer 			if (modl) modl -= carry;
2426252884aeSStefan Eßer 			r = bc_rand_int(rng);
2427252884aeSStefan Eßer 			carry = (r >= (BcRand) modl);
2428252884aeSStefan Eßer 		}
2429252884aeSStefan Eßer 
2430252884aeSStefan Eßer 		bc_num_bigdig2num(&rand, r);
2431252884aeSStefan Eßer 
2432252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mul(&rand, p1, p2, 0);
2433252884aeSStefan Eßer 		bc_num_add(p2, t1, t2, 0);
2434252884aeSStefan Eßer 
2435252884aeSStefan Eßer 		if (BC_NUM_NONZERO(c2)) {
2436252884aeSStefan Eßer 
2437252884aeSStefan Eßer 			bc_num_mul(&vm.max, p1, p2, 0);
2438252884aeSStefan Eßer 
2439252884aeSStefan Eßer 			tmp = p1;
2440252884aeSStefan Eßer 			p1 = p2;
2441252884aeSStefan Eßer 			p2 = tmp;
2442252884aeSStefan Eßer 
2443252884aeSStefan Eßer 			tmp = c1;
2444252884aeSStefan Eßer 			c1 = c2;
2445252884aeSStefan Eßer 			c2 = tmp;
2446252884aeSStefan Eßer 		}
2447252884aeSStefan Eßer 		else c1 = c2;
2448252884aeSStefan Eßer 
2449252884aeSStefan Eßer 		tmp = t1;
2450252884aeSStefan Eßer 		t1 = t2;
2451252884aeSStefan Eßer 		t2 = tmp;
2452252884aeSStefan Eßer 	}
2453252884aeSStefan Eßer 
2454252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(b, t1);
2455252884aeSStefan Eßer 	bc_num_clean(b);
2456252884aeSStefan Eßer 
2457252884aeSStefan Eßer err:
2458252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
2459252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&pow);
2460252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&pow2);
2461252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp2);
2462252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp1);
2463252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&mod);
2464252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&cp2);
2465252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&cp);
2466252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
2467252884aeSStefan Eßer }
24683aa99676SStefan Eßer #endif // BC_ENABLE_EXTRA_MATH && BC_ENABLE_RAND
2469252884aeSStefan Eßer 
2470252884aeSStefan Eßer size_t bc_num_addReq(const BcNum *a, const BcNum *b, size_t scale) {
2471252884aeSStefan Eßer 
2472252884aeSStefan Eßer 	size_t aint, bint, ardx, brdx;
2473252884aeSStefan Eßer 
2474252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(scale);
2475252884aeSStefan Eßer 
2476252884aeSStefan Eßer 	ardx = a->rdx;
2477252884aeSStefan Eßer 	aint = bc_num_int(a);
2478252884aeSStefan Eßer 	assert(aint <= a->len && ardx <= a->len);
2479252884aeSStefan Eßer 
2480252884aeSStefan Eßer 	brdx = b->rdx;
2481252884aeSStefan Eßer 	bint = bc_num_int(b);
2482252884aeSStefan Eßer 	assert(bint <= b->len && brdx <= b->len);
2483252884aeSStefan Eßer 
2484252884aeSStefan Eßer 	ardx = BC_MAX(ardx, brdx);
2485252884aeSStefan Eßer 	aint = BC_MAX(aint, bint);
2486252884aeSStefan Eßer 
2487252884aeSStefan Eßer 	return bc_vm_growSize(bc_vm_growSize(ardx, aint), 1);
2488252884aeSStefan Eßer }
2489252884aeSStefan Eßer 
2490252884aeSStefan Eßer size_t bc_num_mulReq(const BcNum *a, const BcNum *b, size_t scale) {
2491252884aeSStefan Eßer 	size_t max, rdx;
2492252884aeSStefan Eßer 	rdx = bc_vm_growSize(a->rdx, b->rdx);
2493252884aeSStefan Eßer 	max = BC_NUM_RDX(scale);
2494252884aeSStefan Eßer 	max = bc_vm_growSize(BC_MAX(max, rdx), 1);
2495252884aeSStefan Eßer 	rdx = bc_vm_growSize(bc_vm_growSize(bc_num_int(a), bc_num_int(b)), max);
2496252884aeSStefan Eßer 	return rdx;
2497252884aeSStefan Eßer }
2498252884aeSStefan Eßer 
2499252884aeSStefan Eßer size_t bc_num_powReq(const BcNum *a, const BcNum *b, size_t scale) {
2500252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(scale);
2501252884aeSStefan Eßer 	return bc_vm_growSize(bc_vm_growSize(a->len, b->len), 1);
2502252884aeSStefan Eßer }
2503252884aeSStefan Eßer 
2504252884aeSStefan Eßer #if BC_ENABLE_EXTRA_MATH
2505252884aeSStefan Eßer size_t bc_num_placesReq(const BcNum *a, const BcNum *b, size_t scale) {
2506252884aeSStefan Eßer 	BC_UNUSED(scale);
2507252884aeSStefan Eßer 	return a->len + b->len - a->rdx - b->rdx;
2508252884aeSStefan Eßer }
2509252884aeSStefan Eßer #endif // BC_ENABLE_EXTRA_MATH
2510252884aeSStefan Eßer 
2511252884aeSStefan Eßer void bc_num_add(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2512252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, false, bc_num_as, bc_num_addReq(a, b, scale));
2513252884aeSStefan Eßer }
2514252884aeSStefan Eßer 
2515252884aeSStefan Eßer void bc_num_sub(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2516252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, true, bc_num_as, bc_num_addReq(a, b, scale));
2517252884aeSStefan Eßer }
2518252884aeSStefan Eßer 
2519252884aeSStefan Eßer void bc_num_mul(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2520252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_m, bc_num_mulReq(a, b, scale));
2521252884aeSStefan Eßer }
2522252884aeSStefan Eßer 
2523252884aeSStefan Eßer void bc_num_div(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2524252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_d, bc_num_mulReq(a, b, scale));
2525252884aeSStefan Eßer }
2526252884aeSStefan Eßer 
2527252884aeSStefan Eßer void bc_num_mod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2528252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_rem, bc_num_mulReq(a, b, scale));
2529252884aeSStefan Eßer }
2530252884aeSStefan Eßer 
2531252884aeSStefan Eßer void bc_num_pow(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2532252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_p, bc_num_powReq(a, b, scale));
2533252884aeSStefan Eßer }
2534252884aeSStefan Eßer 
2535252884aeSStefan Eßer #if BC_ENABLE_EXTRA_MATH
2536252884aeSStefan Eßer void bc_num_places(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2537252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_place, bc_num_placesReq(a, b, scale));
2538252884aeSStefan Eßer }
2539252884aeSStefan Eßer 
2540252884aeSStefan Eßer void bc_num_lshift(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2541252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_left, bc_num_placesReq(a, b, scale));
2542252884aeSStefan Eßer }
2543252884aeSStefan Eßer 
2544252884aeSStefan Eßer void bc_num_rshift(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, size_t scale) {
2545252884aeSStefan Eßer 	bc_num_binary(a, b, c, scale, bc_num_right, bc_num_placesReq(a, b, scale));
2546252884aeSStefan Eßer }
2547252884aeSStefan Eßer #endif // BC_ENABLE_EXTRA_MATH
2548252884aeSStefan Eßer 
2549252884aeSStefan Eßer void bc_num_sqrt(BcNum *restrict a, BcNum *restrict b, size_t scale) {
2550252884aeSStefan Eßer 
2551252884aeSStefan Eßer 	BcNum num1, num2, half, f, fprime, *x0, *x1, *temp;
2552252884aeSStefan Eßer 	size_t pow, len, rdx, req, digs, digs1, digs2, resscale;
2553252884aeSStefan Eßer 	BcDig half_digs[1];
2554252884aeSStefan Eßer 
2555252884aeSStefan Eßer 	assert(a != NULL && b != NULL && a != b);
2556252884aeSStefan Eßer 
2557252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(a->neg)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_NEGATIVE);
2558252884aeSStefan Eßer 
2559252884aeSStefan Eßer 	if (a->scale > scale) scale = a->scale;
2560252884aeSStefan Eßer 
2561252884aeSStefan Eßer 	len = bc_vm_growSize(bc_num_intDigits(a), 1);
2562252884aeSStefan Eßer 	rdx = BC_NUM_RDX(scale);
2563252884aeSStefan Eßer 	req = bc_vm_growSize(BC_MAX(rdx, a->rdx), len >> 1);
2564252884aeSStefan Eßer 
2565252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
2566252884aeSStefan Eßer 
2567252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(b, bc_vm_growSize(req, 1));
2568252884aeSStefan Eßer 
2569252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
2570252884aeSStefan Eßer 
2571252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ZERO(a)) {
2572252884aeSStefan Eßer 		bc_num_setToZero(b, scale);
2573252884aeSStefan Eßer 		return;
2574252884aeSStefan Eßer 	}
2575252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_ONE(a)) {
2576252884aeSStefan Eßer 		bc_num_one(b);
2577252884aeSStefan Eßer 		bc_num_extend(b, scale);
2578252884aeSStefan Eßer 		return;
2579252884aeSStefan Eßer 	}
2580252884aeSStefan Eßer 
2581252884aeSStefan Eßer 	rdx = BC_NUM_RDX(scale);
2582252884aeSStefan Eßer 	rdx = BC_MAX(rdx, a->rdx);
2583252884aeSStefan Eßer 	len = bc_vm_growSize(a->len, rdx);
2584252884aeSStefan Eßer 
2585252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
2586252884aeSStefan Eßer 
2587252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&num1, len);
2588252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&num2, len);
2589252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&half, half_digs, sizeof(half_digs) / sizeof(BcDig));
2590252884aeSStefan Eßer 
2591252884aeSStefan Eßer 	bc_num_one(&half);
2592252884aeSStefan Eßer 	half.num[0] = BC_BASE_POW / 2;
2593252884aeSStefan Eßer 	half.len = 1;
2594252884aeSStefan Eßer 	half.rdx = 1;
2595252884aeSStefan Eßer 	half.scale = 1;
2596252884aeSStefan Eßer 
2597252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&f, len);
2598252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&fprime, len);
2599252884aeSStefan Eßer 
2600252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
2601252884aeSStefan Eßer 
2602252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
2603252884aeSStefan Eßer 
2604252884aeSStefan Eßer 	x0 = &num1;
2605252884aeSStefan Eßer 	x1 = &num2;
2606252884aeSStefan Eßer 
2607252884aeSStefan Eßer 	bc_num_one(x0);
2608252884aeSStefan Eßer 	pow = bc_num_intDigits(a);
2609252884aeSStefan Eßer 
2610252884aeSStefan Eßer 	if (pow) {
2611252884aeSStefan Eßer 
2612252884aeSStefan Eßer 		if (pow & 1) x0->num[0] = 2;
2613252884aeSStefan Eßer 		else x0->num[0] = 6;
2614252884aeSStefan Eßer 
2615252884aeSStefan Eßer 		pow -= 2 - (pow & 1);
2616252884aeSStefan Eßer 		bc_num_shiftLeft(x0, pow / 2);
2617252884aeSStefan Eßer 	}
2618252884aeSStefan Eßer 
2619252884aeSStefan Eßer 	x0->scale = x0->rdx = digs = digs1 = digs2 = 0;
2620252884aeSStefan Eßer 	resscale = (scale + BC_BASE_DIGS) + 2;
2621252884aeSStefan Eßer 
2622252884aeSStefan Eßer 	while (bc_num_cmp(x1, x0)) {
2623252884aeSStefan Eßer 
2624252884aeSStefan Eßer 		assert(BC_NUM_NONZERO(x0));
2625252884aeSStefan Eßer 
2626252884aeSStefan Eßer 		bc_num_div(a, x0, &f, resscale);
2627252884aeSStefan Eßer 		bc_num_add(x0, &f, &fprime, resscale);
2628252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mul(&fprime, &half, x1, resscale);
2629252884aeSStefan Eßer 
2630252884aeSStefan Eßer 		temp = x0;
2631252884aeSStefan Eßer 		x0 = x1;
2632252884aeSStefan Eßer 		x1 = temp;
2633252884aeSStefan Eßer 	}
2634252884aeSStefan Eßer 
2635252884aeSStefan Eßer 	bc_num_copy(b, x0);
2636252884aeSStefan Eßer 	if (b->scale > scale) bc_num_truncate(b, b->scale - scale);
2637252884aeSStefan Eßer 
2638252884aeSStefan Eßer 	assert(!b->neg || BC_NUM_NONZERO(b));
2639252884aeSStefan Eßer 	assert(b->rdx <= b->len || !b->len);
2640252884aeSStefan Eßer 	assert(!b->len || b->num[b->len - 1] || b->rdx == b->len);
2641252884aeSStefan Eßer 
2642252884aeSStefan Eßer err:
2643252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
2644252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&fprime);
2645252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&f);
2646252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&num2);
2647252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&num1);
2648252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
2649252884aeSStefan Eßer }
2650252884aeSStefan Eßer 
2651252884aeSStefan Eßer void bc_num_divmod(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *d, size_t scale) {
2652252884aeSStefan Eßer 
2653252884aeSStefan Eßer 	BcNum num2, *ptr_a;
2654252884aeSStefan Eßer 	bool init = false;
2655252884aeSStefan Eßer 	size_t ts, len;
2656252884aeSStefan Eßer 
2657252884aeSStefan Eßer 	ts = BC_MAX(scale + b->scale, a->scale);
2658252884aeSStefan Eßer 	len = bc_num_mulReq(a, b, ts);
2659252884aeSStefan Eßer 
2660252884aeSStefan Eßer 	assert(a != NULL && b != NULL && c != NULL && d != NULL);
2661252884aeSStefan Eßer 	assert(c != d && a != d && b != d && b != c);
2662252884aeSStefan Eßer 
2663252884aeSStefan Eßer 	if (c == a) {
2664252884aeSStefan Eßer 
2665252884aeSStefan Eßer 		memcpy(&num2, c, sizeof(BcNum));
2666252884aeSStefan Eßer 		ptr_a = &num2;
2667252884aeSStefan Eßer 
2668252884aeSStefan Eßer 		BC_SIG_LOCK;
2669252884aeSStefan Eßer 
2670252884aeSStefan Eßer 		bc_num_init(c, len);
2671252884aeSStefan Eßer 
2672252884aeSStefan Eßer 		init = true;
2673252884aeSStefan Eßer 
2674252884aeSStefan Eßer 		BC_SETJMP_LOCKED(err);
2675252884aeSStefan Eßer 
2676252884aeSStefan Eßer 		BC_SIG_UNLOCK;
2677252884aeSStefan Eßer 	}
2678252884aeSStefan Eßer 	else {
2679252884aeSStefan Eßer 		ptr_a = a;
2680252884aeSStefan Eßer 		bc_num_expand(c, len);
2681252884aeSStefan Eßer 	}
2682252884aeSStefan Eßer 
2683252884aeSStefan Eßer 	if (BC_NUM_NONZERO(a) && !a->rdx && !b->rdx && b->len == 1 && !scale) {
2684252884aeSStefan Eßer 
2685252884aeSStefan Eßer 		BcBigDig rem;
2686252884aeSStefan Eßer 
2687252884aeSStefan Eßer 		bc_num_divArray(ptr_a, (BcBigDig) b->num[0], c, &rem);
2688252884aeSStefan Eßer 
2689252884aeSStefan Eßer 		assert(rem < BC_BASE_POW);
2690252884aeSStefan Eßer 
2691252884aeSStefan Eßer 		d->num[0] = (BcDig) rem;
2692252884aeSStefan Eßer 		d->len = (rem != 0);
2693252884aeSStefan Eßer 	}
2694252884aeSStefan Eßer 	else bc_num_r(ptr_a, b, c, d, scale, ts);
2695252884aeSStefan Eßer 
2696252884aeSStefan Eßer 	assert(!c->neg || BC_NUM_NONZERO(c));
2697252884aeSStefan Eßer 	assert(c->rdx <= c->len || !c->len);
2698252884aeSStefan Eßer 	assert(!c->len || c->num[c->len - 1] || c->rdx == c->len);
2699252884aeSStefan Eßer 	assert(!d->neg || BC_NUM_NONZERO(d));
2700252884aeSStefan Eßer 	assert(d->rdx <= d->len || !d->len);
2701252884aeSStefan Eßer 	assert(!d->len || d->num[d->len - 1] || d->rdx == d->len);
2702252884aeSStefan Eßer 
2703252884aeSStefan Eßer err:
2704252884aeSStefan Eßer 	if (init) {
2705252884aeSStefan Eßer 		BC_SIG_MAYLOCK;
2706252884aeSStefan Eßer 		bc_num_free(&num2);
2707252884aeSStefan Eßer 		BC_LONGJMP_CONT;
2708252884aeSStefan Eßer 	}
2709252884aeSStefan Eßer }
2710252884aeSStefan Eßer 
2711252884aeSStefan Eßer #if DC_ENABLED
2712252884aeSStefan Eßer void bc_num_modexp(BcNum *a, BcNum *b, BcNum *c, BcNum *restrict d) {
2713252884aeSStefan Eßer 
2714252884aeSStefan Eßer 	BcNum base, exp, two, temp;
2715252884aeSStefan Eßer 	BcDig two_digs[2];
2716252884aeSStefan Eßer 
2717252884aeSStefan Eßer 	assert(a != NULL && b != NULL && c != NULL && d != NULL);
2718252884aeSStefan Eßer 	assert(a != d && b != d && c != d);
2719252884aeSStefan Eßer 
2720252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(BC_NUM_ZERO(c))) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_DIVIDE_BY_ZERO);
2721252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(b->neg)) bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_NEGATIVE);
2722252884aeSStefan Eßer 	if (BC_ERR(a->rdx || b->rdx || c->rdx))
2723252884aeSStefan Eßer 		bc_vm_err(BC_ERROR_MATH_NON_INTEGER);
2724252884aeSStefan Eßer 
2725252884aeSStefan Eßer 	bc_num_expand(d, c->len);
2726252884aeSStefan Eßer 
2727252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_LOCK;
2728252884aeSStefan Eßer 
2729252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&base, c->len);
2730252884aeSStefan Eßer 	bc_num_setup(&two, two_digs, sizeof(two_digs) / sizeof(BcDig));
2731252884aeSStefan Eßer 	bc_num_init(&temp, b->len + 1);
2732252884aeSStefan Eßer 	bc_num_createCopy(&exp, b);
2733252884aeSStefan Eßer 
2734252884aeSStefan Eßer 	BC_SETJMP_LOCKED(err);
2735252884aeSStefan Eßer 
2736252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_UNLOCK;
2737252884aeSStefan Eßer 
2738252884aeSStefan Eßer 	bc_num_one(&two);
2739252884aeSStefan Eßer 	two.num[0] = 2;
2740252884aeSStefan Eßer 	bc_num_one(d);
2741252884aeSStefan Eßer 
2742252884aeSStefan Eßer 	// We already checked for 0.
2743252884aeSStefan Eßer 	bc_num_rem(a, c, &base, 0);
2744252884aeSStefan Eßer 
2745252884aeSStefan Eßer 	while (BC_NUM_NONZERO(&exp)) {
2746252884aeSStefan Eßer 
2747252884aeSStefan Eßer 		// Num two cannot be 0, so no errors.
2748252884aeSStefan Eßer 		bc_num_divmod(&exp, &two, &exp, &temp, 0);
2749252884aeSStefan Eßer 
2750252884aeSStefan Eßer 		if (BC_NUM_ONE(&temp) && !temp.neg) {
2751252884aeSStefan Eßer 
2752252884aeSStefan Eßer 			bc_num_mul(d, &base, &temp, 0);
2753252884aeSStefan Eßer 
2754252884aeSStefan Eßer 			// We already checked for 0.
2755252884aeSStefan Eßer 			bc_num_rem(&temp, c, d, 0);
2756252884aeSStefan Eßer 		}
2757252884aeSStefan Eßer 
2758252884aeSStefan Eßer 		bc_num_mul(&base, &base, &temp, 0);
2759252884aeSStefan Eßer 
2760252884aeSStefan Eßer 		// We already checked for 0.
2761252884aeSStefan Eßer 		bc_num_rem(&temp, c, &base, 0);
2762252884aeSStefan Eßer 	}
2763252884aeSStefan Eßer 
2764252884aeSStefan Eßer err:
2765252884aeSStefan Eßer 	BC_SIG_MAYLOCK;
2766252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&exp);
2767252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&temp);
2768252884aeSStefan Eßer 	bc_num_free(&base);
2769252884aeSStefan Eßer 	BC_LONGJMP_CONT;
2770252884aeSStefan Eßer 	assert(!d->neg || d->len);
2771252884aeSStefan Eßer 	assert(!d->len || d->num[d->len - 1] || d->rdx == d->len);
2772252884aeSStefan Eßer }
2773252884aeSStefan Eßer #endif // DC_ENABLED
2774252884aeSStefan Eßer 
2775252884aeSStefan Eßer #if BC_DEBUG_CODE
2776252884aeSStefan Eßer void bc_num_printDebug(const BcNum *n, const char *name, bool emptyline) {
2777252884aeSStefan Eßer 	bc_file_puts(&vm.fout, name);
2778252884aeSStefan Eßer 	bc_file_puts(&vm.fout, ": ");
2779252884aeSStefan Eßer 	bc_num_printDecimal(n);
2780252884aeSStefan Eßer 	bc_file_putchar(&vm.fout, '\n');
2781252884aeSStefan Eßer 	if (emptyline) bc_file_putchar(&vm.fout, '\n');
2782252884aeSStefan Eßer 	vm.nchars = 0;
2783252884aeSStefan Eßer }
2784252884aeSStefan Eßer 
2785252884aeSStefan Eßer void bc_num_printDigs(const BcDig *n, size_t len, bool emptyline) {
2786252884aeSStefan Eßer 
2787252884aeSStefan Eßer 	size_t i;
2788252884aeSStefan Eßer 
2789252884aeSStefan Eßer 	for (i = len - 1; i < len; --i)
2790252884aeSStefan Eßer 		bc_file_printf(&vm.fout, " %lu", (unsigned long) n[i]);
2791252884aeSStefan Eßer 
2792252884aeSStefan Eßer 	bc_file_putchar(&vm.fout, '\n');
2793252884aeSStefan Eßer 	if (emptyline) bc_file_putchar(&vm.fout, '\n');
2794252884aeSStefan Eßer 	vm.nchars = 0;
2795252884aeSStefan Eßer }
2796252884aeSStefan Eßer 
2797252884aeSStefan Eßer void bc_num_printWithDigs(const BcNum *n, const char *name, bool emptyline) {
2798252884aeSStefan Eßer 	bc_file_puts(&vm.fout, name);
2799252884aeSStefan Eßer 	bc_file_printf(&vm.fout, " len: %zu, rdx: %zu, scale: %zu\n",
2800252884aeSStefan Eßer 	               name, n->len, n->rdx, n->scale);
2801252884aeSStefan Eßer 	bc_num_printDigs(n->num, n->len, emptyline);
2802252884aeSStefan Eßer }
2803252884aeSStefan Eßer 
2804252884aeSStefan Eßer void bc_num_dump(const char *varname, const BcNum *n) {
2805252884aeSStefan Eßer 
2806252884aeSStefan Eßer 	ulong i, scale = n->scale;
2807252884aeSStefan Eßer 
2808252884aeSStefan Eßer 	bc_file_printf(&vm.ferr, "\n%s = %s", varname,
2809252884aeSStefan Eßer 	               n->len ? (n->neg ? "-" : "+") : "0 ");
2810252884aeSStefan Eßer 
2811252884aeSStefan Eßer 	for (i = n->len - 1; i < n->len; --i) {
2812252884aeSStefan Eßer 
2813252884aeSStefan Eßer 		if (i + 1 == n->rdx) bc_file_puts(&vm.ferr, ". ");
2814252884aeSStefan Eßer 
2815252884aeSStefan Eßer 		if (scale / BC_BASE_DIGS != n->rdx - i - 1)
2816252884aeSStefan Eßer 			bc_file_printf(&vm.ferr, "%lu ", (unsigned long) n->num[i]);
2817252884aeSStefan Eßer 		else {
2818252884aeSStefan Eßer 
2819252884aeSStefan Eßer 			int mod = scale % BC_BASE_DIGS;
2820252884aeSStefan Eßer 			int d = BC_BASE_DIGS - mod;
2821252884aeSStefan Eßer 			BcDig div;
2822252884aeSStefan Eßer 
2823252884aeSStefan Eßer 			if (mod != 0) {
2824252884aeSStefan Eßer 				div = n->num[i] / ((BcDig) bc_num_pow10[(ulong) d]);
2825252884aeSStefan Eßer 				bc_file_printf(&vm.ferr, "%lu", (unsigned long) div);
2826252884aeSStefan Eßer 			}
2827252884aeSStefan Eßer 
2828252884aeSStefan Eßer 			div = n->num[i] % ((BcDig) bc_num_pow10[(ulong) d]);
2829252884aeSStefan Eßer 			bc_file_printf(&vm.ferr, " ' %lu ", (unsigned long) div);
2830252884aeSStefan Eßer 		}
2831252884aeSStefan Eßer 	}
2832252884aeSStefan Eßer 
2833252884aeSStefan Eßer 	bc_file_printf(&vm.ferr, "(%zu | %zu.%zu / %zu) %lu\n",
2834252884aeSStefan Eßer 	               n->scale, n->len, n->rdx, n->cap,
2835252884aeSStefan Eßer 	               (unsigned long) (void*) n->num);
2836252884aeSStefan Eßer }
2837252884aeSStefan Eßer #endif // BC_DEBUG_CODE
2838