Home | History | Annotate | Line # | Download | only in dist
eqn.c revision 1.5
      1 /*	Id: eqn.c,v 1.61 2016/01/08 00:50:45 schwarze Exp  */
      2 /*
      3  * Copyright (c) 2011, 2014 Kristaps Dzonsons <kristaps (at) bsd.lv>
      4  * Copyright (c) 2014, 2015 Ingo Schwarze <schwarze (at) openbsd.org>
      5  *
      6  * Permission to use, copy, modify, and distribute this software for any
      7  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
      8  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
      9  *
     10  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
     11  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
     12  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
     13  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
     14  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
     15  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
     16  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
     17  */
     18 #include "config.h"
     19 
     20 #include <sys/types.h>
     21 
     22 #include <assert.h>
     23 #include <limits.h>
     24 #include <stdio.h>
     25 #include <stdlib.h>
     26 #include <string.h>
     27 #include <time.h>
     28 
     29 #include "mandoc.h"
     30 #include "mandoc_aux.h"
     31 #include "libmandoc.h"
     32 #include "libroff.h"
     33 
     34 #define	EQN_NEST_MAX	 128 /* maximum nesting of defines */
     35 #define	STRNEQ(p1, sz1, p2, sz2) \
     36 	((sz1) == (sz2) && 0 == strncmp((p1), (p2), (sz1)))
     37 
     38 enum	eqn_tok {
     39 	EQN_TOK_DYAD = 0,
     40 	EQN_TOK_VEC,
     41 	EQN_TOK_UNDER,
     42 	EQN_TOK_BAR,
     43 	EQN_TOK_TILDE,
     44 	EQN_TOK_HAT,
     45 	EQN_TOK_DOT,
     46 	EQN_TOK_DOTDOT,
     47 	EQN_TOK_FWD,
     48 	EQN_TOK_BACK,
     49 	EQN_TOK_DOWN,
     50 	EQN_TOK_UP,
     51 	EQN_TOK_FAT,
     52 	EQN_TOK_ROMAN,
     53 	EQN_TOK_ITALIC,
     54 	EQN_TOK_BOLD,
     55 	EQN_TOK_SIZE,
     56 	EQN_TOK_SUB,
     57 	EQN_TOK_SUP,
     58 	EQN_TOK_SQRT,
     59 	EQN_TOK_OVER,
     60 	EQN_TOK_FROM,
     61 	EQN_TOK_TO,
     62 	EQN_TOK_BRACE_OPEN,
     63 	EQN_TOK_BRACE_CLOSE,
     64 	EQN_TOK_GSIZE,
     65 	EQN_TOK_GFONT,
     66 	EQN_TOK_MARK,
     67 	EQN_TOK_LINEUP,
     68 	EQN_TOK_LEFT,
     69 	EQN_TOK_RIGHT,
     70 	EQN_TOK_PILE,
     71 	EQN_TOK_LPILE,
     72 	EQN_TOK_RPILE,
     73 	EQN_TOK_CPILE,
     74 	EQN_TOK_MATRIX,
     75 	EQN_TOK_CCOL,
     76 	EQN_TOK_LCOL,
     77 	EQN_TOK_RCOL,
     78 	EQN_TOK_DELIM,
     79 	EQN_TOK_DEFINE,
     80 	EQN_TOK_TDEFINE,
     81 	EQN_TOK_NDEFINE,
     82 	EQN_TOK_UNDEF,
     83 	EQN_TOK_EOF,
     84 	EQN_TOK_ABOVE,
     85 	EQN_TOK__MAX
     86 };
     87 
     88 static	const char *eqn_toks[EQN_TOK__MAX] = {
     89 	"dyad", /* EQN_TOK_DYAD */
     90 	"vec", /* EQN_TOK_VEC */
     91 	"under", /* EQN_TOK_UNDER */
     92 	"bar", /* EQN_TOK_BAR */
     93 	"tilde", /* EQN_TOK_TILDE */
     94 	"hat", /* EQN_TOK_HAT */
     95 	"dot", /* EQN_TOK_DOT */
     96 	"dotdot", /* EQN_TOK_DOTDOT */
     97 	"fwd", /* EQN_TOK_FWD * */
     98 	"back", /* EQN_TOK_BACK */
     99 	"down", /* EQN_TOK_DOWN */
    100 	"up", /* EQN_TOK_UP */
    101 	"fat", /* EQN_TOK_FAT */
    102 	"roman", /* EQN_TOK_ROMAN */
    103 	"italic", /* EQN_TOK_ITALIC */
    104 	"bold", /* EQN_TOK_BOLD */
    105 	"size", /* EQN_TOK_SIZE */
    106 	"sub", /* EQN_TOK_SUB */
    107 	"sup", /* EQN_TOK_SUP */
    108 	"sqrt", /* EQN_TOK_SQRT */
    109 	"over", /* EQN_TOK_OVER */
    110 	"from", /* EQN_TOK_FROM */
    111 	"to", /* EQN_TOK_TO */
    112 	"{", /* EQN_TOK_BRACE_OPEN */
    113 	"}", /* EQN_TOK_BRACE_CLOSE */
    114 	"gsize", /* EQN_TOK_GSIZE */
    115 	"gfont", /* EQN_TOK_GFONT */
    116 	"mark", /* EQN_TOK_MARK */
    117 	"lineup", /* EQN_TOK_LINEUP */
    118 	"left", /* EQN_TOK_LEFT */
    119 	"right", /* EQN_TOK_RIGHT */
    120 	"pile", /* EQN_TOK_PILE */
    121 	"lpile", /* EQN_TOK_LPILE */
    122 	"rpile", /* EQN_TOK_RPILE */
    123 	"cpile", /* EQN_TOK_CPILE */
    124 	"matrix", /* EQN_TOK_MATRIX */
    125 	"ccol", /* EQN_TOK_CCOL */
    126 	"lcol", /* EQN_TOK_LCOL */
    127 	"rcol", /* EQN_TOK_RCOL */
    128 	"delim", /* EQN_TOK_DELIM */
    129 	"define", /* EQN_TOK_DEFINE */
    130 	"tdefine", /* EQN_TOK_TDEFINE */
    131 	"ndefine", /* EQN_TOK_NDEFINE */
    132 	"undef", /* EQN_TOK_UNDEF */
    133 	NULL, /* EQN_TOK_EOF */
    134 	"above", /* EQN_TOK_ABOVE */
    135 };
    136 
    137 enum	eqn_symt {
    138 	EQNSYM_alpha,
    139 	EQNSYM_beta,
    140 	EQNSYM_chi,
    141 	EQNSYM_delta,
    142 	EQNSYM_epsilon,
    143 	EQNSYM_eta,
    144 	EQNSYM_gamma,
    145 	EQNSYM_iota,
    146 	EQNSYM_kappa,
    147 	EQNSYM_lambda,
    148 	EQNSYM_mu,
    149 	EQNSYM_nu,
    150 	EQNSYM_omega,
    151 	EQNSYM_omicron,
    152 	EQNSYM_phi,
    153 	EQNSYM_pi,
    154 	EQNSYM_ps,
    155 	EQNSYM_rho,
    156 	EQNSYM_sigma,
    157 	EQNSYM_tau,
    158 	EQNSYM_theta,
    159 	EQNSYM_upsilon,
    160 	EQNSYM_xi,
    161 	EQNSYM_zeta,
    162 	EQNSYM_DELTA,
    163 	EQNSYM_GAMMA,
    164 	EQNSYM_LAMBDA,
    165 	EQNSYM_OMEGA,
    166 	EQNSYM_PHI,
    167 	EQNSYM_PI,
    168 	EQNSYM_PSI,
    169 	EQNSYM_SIGMA,
    170 	EQNSYM_THETA,
    171 	EQNSYM_UPSILON,
    172 	EQNSYM_XI,
    173 	EQNSYM_inter,
    174 	EQNSYM_union,
    175 	EQNSYM_prod,
    176 	EQNSYM_int,
    177 	EQNSYM_sum,
    178 	EQNSYM_grad,
    179 	EQNSYM_del,
    180 	EQNSYM_times,
    181 	EQNSYM_cdot,
    182 	EQNSYM_nothing,
    183 	EQNSYM_approx,
    184 	EQNSYM_prime,
    185 	EQNSYM_half,
    186 	EQNSYM_partial,
    187 	EQNSYM_inf,
    188 	EQNSYM_muchgreat,
    189 	EQNSYM_muchless,
    190 	EQNSYM_larrow,
    191 	EQNSYM_rarrow,
    192 	EQNSYM_pm,
    193 	EQNSYM_nequal,
    194 	EQNSYM_equiv,
    195 	EQNSYM_lessequal,
    196 	EQNSYM_moreequal,
    197 	EQNSYM_minus,
    198 	EQNSYM__MAX
    199 };
    200 
    201 struct	eqnsym {
    202 	const char	*str;
    203 	const char	*sym;
    204 };
    205 
    206 static	const struct eqnsym eqnsyms[EQNSYM__MAX] = {
    207 	{ "alpha", "*a" }, /* EQNSYM_alpha */
    208 	{ "beta", "*b" }, /* EQNSYM_beta */
    209 	{ "chi", "*x" }, /* EQNSYM_chi */
    210 	{ "delta", "*d" }, /* EQNSYM_delta */
    211 	{ "epsilon", "*e" }, /* EQNSYM_epsilon */
    212 	{ "eta", "*y" }, /* EQNSYM_eta */
    213 	{ "gamma", "*g" }, /* EQNSYM_gamma */
    214 	{ "iota", "*i" }, /* EQNSYM_iota */
    215 	{ "kappa", "*k" }, /* EQNSYM_kappa */
    216 	{ "lambda", "*l" }, /* EQNSYM_lambda */
    217 	{ "mu", "*m" }, /* EQNSYM_mu */
    218 	{ "nu", "*n" }, /* EQNSYM_nu */
    219 	{ "omega", "*w" }, /* EQNSYM_omega */
    220 	{ "omicron", "*o" }, /* EQNSYM_omicron */
    221 	{ "phi", "*f" }, /* EQNSYM_phi */
    222 	{ "pi", "*p" }, /* EQNSYM_pi */
    223 	{ "psi", "*q" }, /* EQNSYM_psi */
    224 	{ "rho", "*r" }, /* EQNSYM_rho */
    225 	{ "sigma", "*s" }, /* EQNSYM_sigma */
    226 	{ "tau", "*t" }, /* EQNSYM_tau */
    227 	{ "theta", "*h" }, /* EQNSYM_theta */
    228 	{ "upsilon", "*u" }, /* EQNSYM_upsilon */
    229 	{ "xi", "*c" }, /* EQNSYM_xi */
    230 	{ "zeta", "*z" }, /* EQNSYM_zeta */
    231 	{ "DELTA", "*D" }, /* EQNSYM_DELTA */
    232 	{ "GAMMA", "*G" }, /* EQNSYM_GAMMA */
    233 	{ "LAMBDA", "*L" }, /* EQNSYM_LAMBDA */
    234 	{ "OMEGA", "*W" }, /* EQNSYM_OMEGA */
    235 	{ "PHI", "*F" }, /* EQNSYM_PHI */
    236 	{ "PI", "*P" }, /* EQNSYM_PI */
    237 	{ "PSI", "*Q" }, /* EQNSYM_PSI */
    238 	{ "SIGMA", "*S" }, /* EQNSYM_SIGMA */
    239 	{ "THETA", "*H" }, /* EQNSYM_THETA */
    240 	{ "UPSILON", "*U" }, /* EQNSYM_UPSILON */
    241 	{ "XI", "*C" }, /* EQNSYM_XI */
    242 	{ "inter", "ca" }, /* EQNSYM_inter */
    243 	{ "union", "cu" }, /* EQNSYM_union */
    244 	{ "prod", "product" }, /* EQNSYM_prod */
    245 	{ "int", "integral" }, /* EQNSYM_int */
    246 	{ "sum", "sum" }, /* EQNSYM_sum */
    247 	{ "grad", "gr" }, /* EQNSYM_grad */
    248 	{ "del", "gr" }, /* EQNSYM_del */
    249 	{ "times", "mu" }, /* EQNSYM_times */
    250 	{ "cdot", "pc" }, /* EQNSYM_cdot */
    251 	{ "nothing", "&" }, /* EQNSYM_nothing */
    252 	{ "approx", "~~" }, /* EQNSYM_approx */
    253 	{ "prime", "fm" }, /* EQNSYM_prime */
    254 	{ "half", "12" }, /* EQNSYM_half */
    255 	{ "partial", "pd" }, /* EQNSYM_partial */
    256 	{ "inf", "if" }, /* EQNSYM_inf */
    257 	{ ">>", ">>" }, /* EQNSYM_muchgreat */
    258 	{ "<<", "<<" }, /* EQNSYM_muchless */
    259 	{ "<-", "<-" }, /* EQNSYM_larrow */
    260 	{ "->", "->" }, /* EQNSYM_rarrow */
    261 	{ "+-", "+-" }, /* EQNSYM_pm */
    262 	{ "!=", "!=" }, /* EQNSYM_nequal */
    263 	{ "==", "==" }, /* EQNSYM_equiv */
    264 	{ "<=", "<=" }, /* EQNSYM_lessequal */
    265 	{ ">=", ">=" }, /* EQNSYM_moreequal */
    266 	{ "-", "mi" }, /* EQNSYM_minus */
    267 };
    268 
    269 static	struct eqn_box	*eqn_box_alloc(struct eqn_node *, struct eqn_box *);
    270 static	void		 eqn_box_free(struct eqn_box *);
    271 static	struct eqn_box	*eqn_box_makebinary(struct eqn_node *,
    272 				enum eqn_post, struct eqn_box *);
    273 static	void		 eqn_def(struct eqn_node *);
    274 static	struct eqn_def	*eqn_def_find(struct eqn_node *, const char *, size_t);
    275 static	void		 eqn_delim(struct eqn_node *);
    276 static	const char	*eqn_next(struct eqn_node *, char, size_t *, int);
    277 static	const char	*eqn_nextrawtok(struct eqn_node *, size_t *);
    278 static	const char	*eqn_nexttok(struct eqn_node *, size_t *);
    279 static	enum rofferr	 eqn_parse(struct eqn_node *, struct eqn_box *);
    280 static	enum eqn_tok	 eqn_tok_parse(struct eqn_node *, char **);
    281 static	void		 eqn_undef(struct eqn_node *);
    282 
    283 
    284 enum rofferr
    285 eqn_read(struct eqn_node **epp, int ln,
    286 		const char *p, int pos, int *offs)
    287 {
    288 	size_t		 sz;
    289 	struct eqn_node	*ep;
    290 	enum rofferr	 er;
    291 
    292 	ep = *epp;
    293 
    294 	/*
    295 	 * If we're the terminating mark, unset our equation status and
    296 	 * validate the full equation.
    297 	 */
    298 
    299 	if (0 == strncmp(p, ".EN", 3)) {
    300 		er = eqn_end(epp);
    301 		p += 3;
    302 		while (' ' == *p || '\t' == *p)
    303 			p++;
    304 		if ('\0' == *p)
    305 			return er;
    306 		mandoc_vmsg(MANDOCERR_ARG_SKIP, ep->parse,
    307 		    ln, pos, "EN %s", p);
    308 		return er;
    309 	}
    310 
    311 	/*
    312 	 * Build up the full string, replacing all newlines with regular
    313 	 * whitespace.
    314 	 */
    315 
    316 	sz = strlen(p + pos) + 1;
    317 	ep->data = mandoc_realloc(ep->data, ep->sz + sz + 1);
    318 
    319 	/* First invocation: nil terminate the string. */
    320 
    321 	if (0 == ep->sz)
    322 		*ep->data = '\0';
    323 
    324 	ep->sz += sz;
    325 	strlcat(ep->data, p + pos, ep->sz + 1);
    326 	strlcat(ep->data, " ", ep->sz + 1);
    327 	return ROFF_IGN;
    328 }
    329 
    330 struct eqn_node *
    331 eqn_alloc(int pos, int line, struct mparse *parse)
    332 {
    333 	struct eqn_node	*p;
    334 
    335 	p = mandoc_calloc(1, sizeof(struct eqn_node));
    336 
    337 	p->parse = parse;
    338 	p->eqn.ln = line;
    339 	p->eqn.pos = pos;
    340 	p->gsize = EQN_DEFSIZE;
    341 
    342 	return p;
    343 }
    344 
    345 /*
    346  * Find the key "key" of the give size within our eqn-defined values.
    347  */
    348 static struct eqn_def *
    349 eqn_def_find(struct eqn_node *ep, const char *key, size_t sz)
    350 {
    351 	int		 i;
    352 
    353 	for (i = 0; i < (int)ep->defsz; i++)
    354 		if (ep->defs[i].keysz && STRNEQ(ep->defs[i].key,
    355 		    ep->defs[i].keysz, key, sz))
    356 			return &ep->defs[i];
    357 
    358 	return NULL;
    359 }
    360 
    361 /*
    362  * Get the next token from the input stream using the given quote
    363  * character.
    364  * Optionally make any replacements.
    365  */
    366 static const char *
    367 eqn_next(struct eqn_node *ep, char quote, size_t *sz, int repl)
    368 {
    369 	char		*start, *next;
    370 	int		 q, diff, lim;
    371 	size_t		 ssz, dummy;
    372 	struct eqn_def	*def;
    373 
    374 	if (NULL == sz)
    375 		sz = &dummy;
    376 
    377 	lim = 0;
    378 	ep->rew = ep->cur;
    379 again:
    380 	/* Prevent self-definitions. */
    381 
    382 	if (lim >= EQN_NEST_MAX) {
    383 		mandoc_msg(MANDOCERR_ROFFLOOP, ep->parse,
    384 		    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, NULL);
    385 		return NULL;
    386 	}
    387 
    388 	ep->cur = ep->rew;
    389 	start = &ep->data[(int)ep->cur];
    390 	q = 0;
    391 
    392 	if ('\0' == *start)
    393 		return NULL;
    394 
    395 	if (quote == *start) {
    396 		ep->cur++;
    397 		q = 1;
    398 	}
    399 
    400 	start = &ep->data[(int)ep->cur];
    401 
    402 	if ( ! q) {
    403 		if ('{' == *start || '}' == *start)
    404 			ssz = 1;
    405 		else
    406 			ssz = strcspn(start + 1, " ^~\"{}\t") + 1;
    407 		next = start + (int)ssz;
    408 		if ('\0' == *next)
    409 			next = NULL;
    410 	} else
    411 		next = strchr(start, quote);
    412 
    413 	if (NULL != next) {
    414 		*sz = (size_t)(next - start);
    415 		ep->cur += *sz;
    416 		if (q)
    417 			ep->cur++;
    418 		while (' ' == ep->data[(int)ep->cur] ||
    419 		    '\t' == ep->data[(int)ep->cur] ||
    420 		    '^' == ep->data[(int)ep->cur] ||
    421 		    '~' == ep->data[(int)ep->cur])
    422 			ep->cur++;
    423 	} else {
    424 		if (q)
    425 			mandoc_msg(MANDOCERR_ARG_QUOTE, ep->parse,
    426 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, NULL);
    427 		next = strchr(start, '\0');
    428 		*sz = (size_t)(next - start);
    429 		ep->cur += *sz;
    430 	}
    431 
    432 	/* Quotes aren't expanded for values. */
    433 
    434 	if (q || ! repl)
    435 		return start;
    436 
    437 	if (NULL != (def = eqn_def_find(ep, start, *sz))) {
    438 		diff = def->valsz - *sz;
    439 
    440 		if (def->valsz > *sz) {
    441 			ep->sz += diff;
    442 			ep->data = mandoc_realloc(ep->data, ep->sz + 1);
    443 			ep->data[ep->sz] = '\0';
    444 			start = &ep->data[(int)ep->rew];
    445 		}
    446 
    447 		diff = def->valsz - *sz;
    448 		memmove(start + *sz + diff, start + *sz,
    449 		    (strlen(start) - *sz) + 1);
    450 		memcpy(start, def->val, def->valsz);
    451 		lim++;
    452 		goto again;
    453 	}
    454 
    455 	return start;
    456 }
    457 
    458 /*
    459  * Get the next delimited token using the default current quote
    460  * character.
    461  */
    462 static const char *
    463 eqn_nexttok(struct eqn_node *ep, size_t *sz)
    464 {
    465 
    466 	return eqn_next(ep, '"', sz, 1);
    467 }
    468 
    469 /*
    470  * Get next token without replacement.
    471  */
    472 static const char *
    473 eqn_nextrawtok(struct eqn_node *ep, size_t *sz)
    474 {
    475 
    476 	return eqn_next(ep, '"', sz, 0);
    477 }
    478 
    479 /*
    480  * Parse a token from the stream of text.
    481  * A token consists of one of the recognised eqn(7) strings.
    482  * Strings are separated by delimiting marks.
    483  * This returns EQN_TOK_EOF when there are no more tokens.
    484  * If the token is an unrecognised string literal, then it returns
    485  * EQN_TOK__MAX and sets the "p" pointer to an allocated, nil-terminated
    486  * string.
    487  * This must be later freed with free(3).
    488  */
    489 static enum eqn_tok
    490 eqn_tok_parse(struct eqn_node *ep, char **p)
    491 {
    492 	const char	*start;
    493 	size_t		 i, sz;
    494 	int		 quoted;
    495 
    496 	if (NULL != p)
    497 		*p = NULL;
    498 
    499 	quoted = ep->data[ep->cur] == '"';
    500 
    501 	if (NULL == (start = eqn_nexttok(ep, &sz)))
    502 		return EQN_TOK_EOF;
    503 
    504 	if (quoted) {
    505 		if (p != NULL)
    506 			*p = mandoc_strndup(start, sz);
    507 		return EQN_TOK__MAX;
    508 	}
    509 
    510 	for (i = 0; i < EQN_TOK__MAX; i++) {
    511 		if (NULL == eqn_toks[i])
    512 			continue;
    513 		if (STRNEQ(start, sz, eqn_toks[i], strlen(eqn_toks[i])))
    514 			break;
    515 	}
    516 
    517 	if (i == EQN_TOK__MAX && NULL != p)
    518 		*p = mandoc_strndup(start, sz);
    519 
    520 	return i;
    521 }
    522 
    523 static void
    524 eqn_box_free(struct eqn_box *bp)
    525 {
    526 
    527 	if (bp->first)
    528 		eqn_box_free(bp->first);
    529 	if (bp->next)
    530 		eqn_box_free(bp->next);
    531 
    532 	free(bp->text);
    533 	free(bp->left);
    534 	free(bp->right);
    535 	free(bp->top);
    536 	free(bp->bottom);
    537 	free(bp);
    538 }
    539 
    540 /*
    541  * Allocate a box as the last child of the parent node.
    542  */
    543 static struct eqn_box *
    544 eqn_box_alloc(struct eqn_node *ep, struct eqn_box *parent)
    545 {
    546 	struct eqn_box	*bp;
    547 
    548 	bp = mandoc_calloc(1, sizeof(struct eqn_box));
    549 	bp->parent = parent;
    550 	bp->parent->args++;
    551 	bp->expectargs = UINT_MAX;
    552 	bp->size = ep->gsize;
    553 
    554 	if (NULL != parent->first) {
    555 		parent->last->next = bp;
    556 		bp->prev = parent->last;
    557 	} else
    558 		parent->first = bp;
    559 
    560 	parent->last = bp;
    561 	return bp;
    562 }
    563 
    564 /*
    565  * Reparent the current last node (of the current parent) under a new
    566  * EQN_SUBEXPR as the first element.
    567  * Then return the new parent.
    568  * The new EQN_SUBEXPR will have a two-child limit.
    569  */
    570 static struct eqn_box *
    571 eqn_box_makebinary(struct eqn_node *ep,
    572 	enum eqn_post pos, struct eqn_box *parent)
    573 {
    574 	struct eqn_box	*b, *newb;
    575 
    576 	assert(NULL != parent->last);
    577 	b = parent->last;
    578 	if (parent->last == parent->first)
    579 		parent->first = NULL;
    580 	parent->args--;
    581 	parent->last = b->prev;
    582 	b->prev = NULL;
    583 	newb = eqn_box_alloc(ep, parent);
    584 	newb->pos = pos;
    585 	newb->type = EQN_SUBEXPR;
    586 	newb->expectargs = 2;
    587 	newb->args = 1;
    588 	newb->first = newb->last = b;
    589 	newb->first->next = NULL;
    590 	b->parent = newb;
    591 	return newb;
    592 }
    593 
    594 /*
    595  * Parse the "delim" control statement.
    596  */
    597 static void
    598 eqn_delim(struct eqn_node *ep)
    599 {
    600 	const char	*start;
    601 	size_t		 sz;
    602 
    603 	if ((start = eqn_nextrawtok(ep, &sz)) == NULL)
    604 		mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
    605 		    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, "delim");
    606 	else if (strncmp(start, "off", 3) == 0)
    607 		ep->delim = 0;
    608 	else if (strncmp(start, "on", 2) == 0) {
    609 		if (ep->odelim && ep->cdelim)
    610 			ep->delim = 1;
    611 	} else if (start[1] != '\0') {
    612 		ep->odelim = start[0];
    613 		ep->cdelim = start[1];
    614 		ep->delim = 1;
    615 	}
    616 }
    617 
    618 /*
    619  * Undefine a previously-defined string.
    620  */
    621 static void
    622 eqn_undef(struct eqn_node *ep)
    623 {
    624 	const char	*start;
    625 	struct eqn_def	*def;
    626 	size_t		 sz;
    627 
    628 	if ((start = eqn_nextrawtok(ep, &sz)) == NULL) {
    629 		mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
    630 		    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, "undef");
    631 		return;
    632 	}
    633 	if ((def = eqn_def_find(ep, start, sz)) == NULL)
    634 		return;
    635 	free(def->key);
    636 	free(def->val);
    637 	def->key = def->val = NULL;
    638 	def->keysz = def->valsz = 0;
    639 }
    640 
    641 static void
    642 eqn_def(struct eqn_node *ep)
    643 {
    644 	const char	*start;
    645 	size_t		 sz;
    646 	struct eqn_def	*def;
    647 	int		 i;
    648 
    649 	if ((start = eqn_nextrawtok(ep, &sz)) == NULL) {
    650 		mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
    651 		    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, "define");
    652 		return;
    653 	}
    654 
    655 	/*
    656 	 * Search for a key that already exists.
    657 	 * Create a new key if none is found.
    658 	 */
    659 	if (NULL == (def = eqn_def_find(ep, start, sz))) {
    660 		/* Find holes in string array. */
    661 		for (i = 0; i < (int)ep->defsz; i++)
    662 			if (0 == ep->defs[i].keysz)
    663 				break;
    664 
    665 		if (i == (int)ep->defsz) {
    666 			ep->defsz++;
    667 			ep->defs = mandoc_reallocarray(ep->defs,
    668 			    ep->defsz, sizeof(struct eqn_def));
    669 			ep->defs[i].key = ep->defs[i].val = NULL;
    670 		}
    671 
    672 		def = ep->defs + i;
    673 		free(def->key);
    674 		def->key = mandoc_strndup(start, sz);
    675 		def->keysz = sz;
    676 	}
    677 
    678 	start = eqn_next(ep, ep->data[(int)ep->cur], &sz, 0);
    679 	if (start == NULL) {
    680 		mandoc_vmsg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
    681 		    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, "define %s", def->key);
    682 		free(def->key);
    683 		free(def->val);
    684 		def->key = def->val = NULL;
    685 		def->keysz = def->valsz = 0;
    686 		return;
    687 	}
    688 	free(def->val);
    689 	def->val = mandoc_strndup(start, sz);
    690 	def->valsz = sz;
    691 }
    692 
    693 /*
    694  * Recursively parse an eqn(7) expression.
    695  */
    696 static enum rofferr
    697 eqn_parse(struct eqn_node *ep, struct eqn_box *parent)
    698 {
    699 	char		 sym[64];
    700 	struct eqn_box	*cur;
    701 	const char	*start;
    702 	char		*p;
    703 	size_t		 i, sz;
    704 	enum eqn_tok	 tok, subtok;
    705 	enum eqn_post	 pos;
    706 	int		 size;
    707 
    708 	assert(parent != NULL);
    709 
    710 	/*
    711 	 * Empty equation.
    712 	 * Do not add it to the high-level syntax tree.
    713 	 */
    714 
    715 	if (ep->data == NULL)
    716 		return ROFF_IGN;
    717 
    718 next_tok:
    719 	tok = eqn_tok_parse(ep, &p);
    720 
    721 this_tok:
    722 	switch (tok) {
    723 	case (EQN_TOK_UNDEF):
    724 		eqn_undef(ep);
    725 		break;
    726 	case (EQN_TOK_NDEFINE):
    727 	case (EQN_TOK_DEFINE):
    728 		eqn_def(ep);
    729 		break;
    730 	case (EQN_TOK_TDEFINE):
    731 		if (eqn_nextrawtok(ep, NULL) == NULL ||
    732 		    eqn_next(ep, ep->data[(int)ep->cur], NULL, 0) == NULL)
    733 			mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
    734 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, "tdefine");
    735 		break;
    736 	case (EQN_TOK_DELIM):
    737 		eqn_delim(ep);
    738 		break;
    739 	case (EQN_TOK_GFONT):
    740 		if (eqn_nextrawtok(ep, NULL) == NULL)
    741 			mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
    742 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    743 		break;
    744 	case (EQN_TOK_MARK):
    745 	case (EQN_TOK_LINEUP):
    746 		/* Ignore these. */
    747 		break;
    748 	case (EQN_TOK_DYAD):
    749 	case (EQN_TOK_VEC):
    750 	case (EQN_TOK_UNDER):
    751 	case (EQN_TOK_BAR):
    752 	case (EQN_TOK_TILDE):
    753 	case (EQN_TOK_HAT):
    754 	case (EQN_TOK_DOT):
    755 	case (EQN_TOK_DOTDOT):
    756 		if (parent->last == NULL) {
    757 			mandoc_msg(MANDOCERR_EQN_NOBOX, ep->parse,
    758 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    759 			cur = eqn_box_alloc(ep, parent);
    760 			cur->type = EQN_TEXT;
    761 			cur->text = mandoc_strdup("");
    762 		}
    763 		parent = eqn_box_makebinary(ep, EQNPOS_NONE, parent);
    764 		parent->type = EQN_LISTONE;
    765 		parent->expectargs = 1;
    766 		switch (tok) {
    767 		case (EQN_TOK_DOTDOT):
    768 			strlcpy(sym, "\\[ad]", sizeof(sym));
    769 			break;
    770 		case (EQN_TOK_VEC):
    771 			strlcpy(sym, "\\[->]", sizeof(sym));
    772 			break;
    773 		case (EQN_TOK_DYAD):
    774 			strlcpy(sym, "\\[<>]", sizeof(sym));
    775 			break;
    776 		case (EQN_TOK_TILDE):
    777 			strlcpy(sym, "\\[a~]", sizeof(sym));
    778 			break;
    779 		case (EQN_TOK_UNDER):
    780 			strlcpy(sym, "\\[ul]", sizeof(sym));
    781 			break;
    782 		case (EQN_TOK_BAR):
    783 			strlcpy(sym, "\\[rl]", sizeof(sym));
    784 			break;
    785 		case (EQN_TOK_DOT):
    786 			strlcpy(sym, "\\[a.]", sizeof(sym));
    787 			break;
    788 		case (EQN_TOK_HAT):
    789 			strlcpy(sym, "\\[ha]", sizeof(sym));
    790 			break;
    791 		default:
    792 			abort();
    793 		}
    794 
    795 		switch (tok) {
    796 		case (EQN_TOK_DOTDOT):
    797 		case (EQN_TOK_VEC):
    798 		case (EQN_TOK_DYAD):
    799 		case (EQN_TOK_TILDE):
    800 		case (EQN_TOK_BAR):
    801 		case (EQN_TOK_DOT):
    802 		case (EQN_TOK_HAT):
    803 			parent->top = mandoc_strdup(sym);
    804 			break;
    805 		case (EQN_TOK_UNDER):
    806 			parent->bottom = mandoc_strdup(sym);
    807 			break;
    808 		default:
    809 			abort();
    810 		}
    811 		parent = parent->parent;
    812 		break;
    813 	case (EQN_TOK_FWD):
    814 	case (EQN_TOK_BACK):
    815 	case (EQN_TOK_DOWN):
    816 	case (EQN_TOK_UP):
    817 		subtok = eqn_tok_parse(ep, NULL);
    818 		if (subtok != EQN_TOK__MAX) {
    819 			mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
    820 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    821 			tok = subtok;
    822 			goto this_tok;
    823 		}
    824 		break;
    825 	case (EQN_TOK_FAT):
    826 	case (EQN_TOK_ROMAN):
    827 	case (EQN_TOK_ITALIC):
    828 	case (EQN_TOK_BOLD):
    829 		while (parent->args == parent->expectargs)
    830 			parent = parent->parent;
    831 		/*
    832 		 * These values apply to the next word or sequence of
    833 		 * words; thus, we mark that we'll have a child with
    834 		 * exactly one of those.
    835 		 */
    836 		parent = eqn_box_alloc(ep, parent);
    837 		parent->type = EQN_LISTONE;
    838 		parent->expectargs = 1;
    839 		switch (tok) {
    840 		case (EQN_TOK_FAT):
    841 			parent->font = EQNFONT_FAT;
    842 			break;
    843 		case (EQN_TOK_ROMAN):
    844 			parent->font = EQNFONT_ROMAN;
    845 			break;
    846 		case (EQN_TOK_ITALIC):
    847 			parent->font = EQNFONT_ITALIC;
    848 			break;
    849 		case (EQN_TOK_BOLD):
    850 			parent->font = EQNFONT_BOLD;
    851 			break;
    852 		default:
    853 			abort();
    854 		}
    855 		break;
    856 	case (EQN_TOK_SIZE):
    857 	case (EQN_TOK_GSIZE):
    858 		/* Accept two values: integral size and a single. */
    859 		if (NULL == (start = eqn_nexttok(ep, &sz))) {
    860 			mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
    861 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    862 			break;
    863 		}
    864 		size = mandoc_strntoi(start, sz, 10);
    865 		if (-1 == size) {
    866 			mandoc_msg(MANDOCERR_IT_NONUM, ep->parse,
    867 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    868 			break;
    869 		}
    870 		if (EQN_TOK_GSIZE == tok) {
    871 			ep->gsize = size;
    872 			break;
    873 		}
    874 		parent = eqn_box_alloc(ep, parent);
    875 		parent->type = EQN_LISTONE;
    876 		parent->expectargs = 1;
    877 		parent->size = size;
    878 		break;
    879 	case (EQN_TOK_FROM):
    880 	case (EQN_TOK_TO):
    881 	case (EQN_TOK_SUB):
    882 	case (EQN_TOK_SUP):
    883 		/*
    884 		 * We have a left-right-associative expression.
    885 		 * Repivot under a positional node, open a child scope
    886 		 * and keep on reading.
    887 		 */
    888 		if (parent->last == NULL) {
    889 			mandoc_msg(MANDOCERR_EQN_NOBOX, ep->parse,
    890 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    891 			cur = eqn_box_alloc(ep, parent);
    892 			cur->type = EQN_TEXT;
    893 			cur->text = mandoc_strdup("");
    894 		}
    895 		/* Handle the "subsup" and "fromto" positions. */
    896 		if (EQN_TOK_SUP == tok && parent->pos == EQNPOS_SUB) {
    897 			parent->expectargs = 3;
    898 			parent->pos = EQNPOS_SUBSUP;
    899 			break;
    900 		}
    901 		if (EQN_TOK_TO == tok && parent->pos == EQNPOS_FROM) {
    902 			parent->expectargs = 3;
    903 			parent->pos = EQNPOS_FROMTO;
    904 			break;
    905 		}
    906 		switch (tok) {
    907 		case (EQN_TOK_FROM):
    908 			pos = EQNPOS_FROM;
    909 			break;
    910 		case (EQN_TOK_TO):
    911 			pos = EQNPOS_TO;
    912 			break;
    913 		case (EQN_TOK_SUP):
    914 			pos = EQNPOS_SUP;
    915 			break;
    916 		case (EQN_TOK_SUB):
    917 			pos = EQNPOS_SUB;
    918 			break;
    919 		default:
    920 			abort();
    921 		}
    922 		parent = eqn_box_makebinary(ep, pos, parent);
    923 		break;
    924 	case (EQN_TOK_SQRT):
    925 		while (parent->args == parent->expectargs)
    926 			parent = parent->parent;
    927 		/*
    928 		 * Accept a left-right-associative set of arguments just
    929 		 * like sub and sup and friends but without rebalancing
    930 		 * under a pivot.
    931 		 */
    932 		parent = eqn_box_alloc(ep, parent);
    933 		parent->type = EQN_SUBEXPR;
    934 		parent->pos = EQNPOS_SQRT;
    935 		parent->expectargs = 1;
    936 		break;
    937 	case (EQN_TOK_OVER):
    938 		/*
    939 		 * We have a right-left-associative fraction.
    940 		 * Close out anything that's currently open, then
    941 		 * rebalance and continue reading.
    942 		 */
    943 		if (parent->last == NULL) {
    944 			mandoc_msg(MANDOCERR_EQN_NOBOX, ep->parse,
    945 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    946 			cur = eqn_box_alloc(ep, parent);
    947 			cur->type = EQN_TEXT;
    948 			cur->text = mandoc_strdup("");
    949 		}
    950 		while (EQN_SUBEXPR == parent->type)
    951 			parent = parent->parent;
    952 		parent = eqn_box_makebinary(ep, EQNPOS_OVER, parent);
    953 		break;
    954 	case (EQN_TOK_RIGHT):
    955 	case (EQN_TOK_BRACE_CLOSE):
    956 		/*
    957 		 * Close out the existing brace.
    958 		 * FIXME: this is a shitty sentinel: we should really
    959 		 * have a native EQN_BRACE type or whatnot.
    960 		 */
    961 		for (cur = parent; cur != NULL; cur = cur->parent)
    962 			if (cur->type == EQN_LIST &&
    963 			    (tok == EQN_TOK_BRACE_CLOSE ||
    964 			     cur->left != NULL))
    965 				break;
    966 		if (cur == NULL) {
    967 			mandoc_msg(MANDOCERR_BLK_NOTOPEN, ep->parse,
    968 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    969 			break;
    970 		}
    971 		parent = cur;
    972 		if (EQN_TOK_RIGHT == tok) {
    973 			if (NULL == (start = eqn_nexttok(ep, &sz))) {
    974 				mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY,
    975 				    ep->parse, ep->eqn.ln,
    976 				    ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
    977 				break;
    978 			}
    979 			/* Handling depends on right/left. */
    980 			if (STRNEQ(start, sz, "ceiling", 7)) {
    981 				strlcpy(sym, "\\[rc]", sizeof(sym));
    982 				parent->right = mandoc_strdup(sym);
    983 			} else if (STRNEQ(start, sz, "floor", 5)) {
    984 				strlcpy(sym, "\\[rf]", sizeof(sym));
    985 				parent->right = mandoc_strdup(sym);
    986 			} else
    987 				parent->right = mandoc_strndup(start, sz);
    988 		}
    989 		parent = parent->parent;
    990 		if (tok == EQN_TOK_BRACE_CLOSE &&
    991 		    (parent->type == EQN_PILE ||
    992 		     parent->type == EQN_MATRIX))
    993 			parent = parent->parent;
    994 		/* Close out any "singleton" lists. */
    995 		while (parent && parent->type == EQN_LISTONE &&
    996 		    parent->args == parent->expectargs)
    997 			parent = parent->parent;
    998 		break;
    999 	case (EQN_TOK_BRACE_OPEN):
   1000 	case (EQN_TOK_LEFT):
   1001 		/*
   1002 		 * If we already have something in the stack and we're
   1003 		 * in an expression, then rewind til we're not any more
   1004 		 * (just like with the text node).
   1005 		 */
   1006 		while (parent->args == parent->expectargs)
   1007 			parent = parent->parent;
   1008 		if (EQN_TOK_LEFT == tok &&
   1009 		    (start = eqn_nexttok(ep, &sz)) == NULL) {
   1010 			mandoc_msg(MANDOCERR_REQ_EMPTY, ep->parse,
   1011 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
   1012 			break;
   1013 		}
   1014 		parent = eqn_box_alloc(ep, parent);
   1015 		parent->type = EQN_LIST;
   1016 		if (EQN_TOK_LEFT == tok) {
   1017 			if (STRNEQ(start, sz, "ceiling", 7)) {
   1018 				strlcpy(sym, "\\[lc]", sizeof(sym));
   1019 				parent->left = mandoc_strdup(sym);
   1020 			} else if (STRNEQ(start, sz, "floor", 5)) {
   1021 				strlcpy(sym, "\\[lf]", sizeof(sym));
   1022 				parent->left = mandoc_strdup(sym);
   1023 			} else
   1024 				parent->left = mandoc_strndup(start, sz);
   1025 		}
   1026 		break;
   1027 	case (EQN_TOK_PILE):
   1028 	case (EQN_TOK_LPILE):
   1029 	case (EQN_TOK_RPILE):
   1030 	case (EQN_TOK_CPILE):
   1031 	case (EQN_TOK_CCOL):
   1032 	case (EQN_TOK_LCOL):
   1033 	case (EQN_TOK_RCOL):
   1034 		while (parent->args == parent->expectargs)
   1035 			parent = parent->parent;
   1036 		parent = eqn_box_alloc(ep, parent);
   1037 		parent->type = EQN_PILE;
   1038 		parent->expectargs = 1;
   1039 		break;
   1040 	case (EQN_TOK_ABOVE):
   1041 		for (cur = parent; cur != NULL; cur = cur->parent)
   1042 			if (cur->type == EQN_PILE)
   1043 				break;
   1044 		if (cur == NULL) {
   1045 			mandoc_msg(MANDOCERR_IT_STRAY, ep->parse,
   1046 			    ep->eqn.ln, ep->eqn.pos, eqn_toks[tok]);
   1047 			break;
   1048 		}
   1049 		parent = eqn_box_alloc(ep, cur);
   1050 		parent->type = EQN_LIST;
   1051 		break;
   1052 	case (EQN_TOK_MATRIX):
   1053 		while (parent->args == parent->expectargs)
   1054 			parent = parent->parent;
   1055 		parent = eqn_box_alloc(ep, parent);
   1056 		parent->type = EQN_MATRIX;
   1057 		parent->expectargs = 1;
   1058 		break;
   1059 	case (EQN_TOK_EOF):
   1060 		/*
   1061 		 * End of file!
   1062 		 * TODO: make sure we're not in an open subexpression.
   1063 		 */
   1064 		return ROFF_EQN;
   1065 	default:
   1066 		assert(tok == EQN_TOK__MAX);
   1067 		assert(NULL != p);
   1068 		/*
   1069 		 * If we already have something in the stack and we're
   1070 		 * in an expression, then rewind til we're not any more.
   1071 		 */
   1072 		while (parent->args == parent->expectargs)
   1073 			parent = parent->parent;
   1074 		cur = eqn_box_alloc(ep, parent);
   1075 		cur->type = EQN_TEXT;
   1076 		for (i = 0; i < EQNSYM__MAX; i++)
   1077 			if (0 == strcmp(eqnsyms[i].str, p)) {
   1078 				(void)snprintf(sym, sizeof(sym),
   1079 					"\\[%s]", eqnsyms[i].sym);
   1080 				cur->text = mandoc_strdup(sym);
   1081 				free(p);
   1082 				break;
   1083 			}
   1084 
   1085 		if (i == EQNSYM__MAX)
   1086 			cur->text = p;
   1087 		/*
   1088 		 * Post-process list status.
   1089 		 */
   1090 		while (parent->type == EQN_LISTONE &&
   1091 		    parent->args == parent->expectargs)
   1092 			parent = parent->parent;
   1093 		break;
   1094 	}
   1095 	goto next_tok;
   1096 }
   1097 
   1098 enum rofferr
   1099 eqn_end(struct eqn_node **epp)
   1100 {
   1101 	struct eqn_node	*ep;
   1102 
   1103 	ep = *epp;
   1104 	*epp = NULL;
   1105 
   1106 	ep->eqn.root = mandoc_calloc(1, sizeof(struct eqn_box));
   1107 	ep->eqn.root->expectargs = UINT_MAX;
   1108 	return eqn_parse(ep, ep->eqn.root);
   1109 }
   1110 
   1111 void
   1112 eqn_free(struct eqn_node *p)
   1113 {
   1114 	int		 i;
   1115 
   1116 	eqn_box_free(p->eqn.root);
   1117 
   1118 	for (i = 0; i < (int)p->defsz; i++) {
   1119 		free(p->defs[i].key);
   1120 		free(p->defs[i].val);
   1121 	}
   1122 
   1123 	free(p->data);
   1124 	free(p->defs);
   1125 	free(p);
   1126 }
   1127