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/* 执行多位整数运算的程序。
   此骨架程序是由Alistair Moffat编写的，旨在供学生进行修改以添加功能，根据任务要求。
   所有包含的代码均为2023年墨尔本大学版权所有。
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <strings.h>
#include <ctype.h>
#include <assert.h>
#include <unistd.h>

/* 定义所有必要的常量 */

#define INTSIZE	500	/* 整数值的最大位数 */
#define LINELEN	999	/* 任何输入行的最大长度 */
#define NVARS	26	/* 不同变量的数量 */

#define CH_A     'a'    /* 字符'a'，首个变量名 */

#define ERROR	(-1)	/* 从某些函数返回的错误值 */
#define PROMPT	"> "	/* 交互输入的提示字符串 */

#define PRINT	'?'	/* 打印操作符 */
#define ASSIGN	'='	/* 赋值操作符 */
#define PLUS	'+'	/* 加法操作符 */
#define MULT	'*'	/* 乘法操作符 */
#define POWR	'^'	/* 幂运算操作符 */
#define DIVS	'/'	/* 除法操作符 */
#define ALLOPS  "?=+*^/" /* 所有的操作符集合 */

#define CH_ZERO  '0'    /* 字符零 */
#define CH_ONE   '1'    /* 字符一 */
#define CH_NINE  '9'    /* 字符九 */

#define CH_COM   ','    /* 字符',' */
#define PUT_COMMAS 3    /* 输出值中的逗号间隔 */

#define INT_ZERO 0	/* 整数0 */
#define INT_TEN  10	/* 整数10 */

/* 占位符typedef用于骨架代码 */
typedef int longint_t; // 长整型为int的别名
#define LONG_ZERO 0
#define LONG_ONE  1

/****************************************************************/

/* 需要明确声明的“神奇”附加函数 */
int fileno(FILE *);

/* 骨架程序功能原型 */

void print_prompt(void);
void print_tadaa();
void print_error(char *message);
int  read_line(char *line, int maxlen);
void process_line(longint_t vars[], char *line);
int  get_second_value(longint_t vars[], char *rhsarg,
	longint_t *second_value);
int  to_varnum(char ident);
void do_print(int varnum, longint_t *var);
void do_assign(longint_t *var1, longint_t *var2);
void do_plus(longint_t *var1, longint_t *var2);
void zero_vars(longint_t vars[]);
longint_t parse_num(char *rhs);

/****************************************************************/

/* 主程序控制所有操作 */
int main(int argc, char *argv[]) {
	char line[LINELEN+1] = {0};
	longint_t vars[NVARS];

	zero_vars(vars);
	print_prompt();
	while (read_line(line, LINELEN)) {
		if (strlen(line) > 0) {
			/* 非空行，所以处理它 */
			process_line(vars, line);
		}
		print_prompt();
	}

	print_tadaa();
	return 0;
}

/****************************************************************/

/* 打印提示表示准备输入，但仅当可以确认输入来自终端时。
   此外，输出可能会转到文件，因此如果需要提示，则提示将写入stderr而不是stdout
*/
void print_prompt(void) {
	if (isatty(fileno(stdin))) {
		fprintf(stderr, "> ");
		fflush(stderr);
	}
}

void print_tadaa() {
	/* 所有工作都完成了，因此打包球棒并回家，得到确切的最后几行有点麻烦，
	   因为输入可能来自文件，输出可能转到文件 */
	if (isatty(fileno(stdin)) && isatty(fileno(stdout))) {
		printf("\n");
	}
	printf("ta daa!!!\n");
	if (isatty(fileno(stdin)) && !isatty(fileno(stdout))) {
		fprintf(stderr, "\n");
	}
}

void print_error(char *message) {
	/* 需要将错误消息写入正确的位置 */
	if (isatty(fileno(stdin)) || isatty(fileno(stdout))) {
		fprintf(stderr, "%s\n", message);
		fflush(stderr);
	}
	if (!isatty(fileno(stdout))) {
		printf("%s\n", message);
	}
}

/****************************************************************/

/* 读取一行输入到作为参数传递的数组中，
   如果没有输入可用，则返回false。
   在此过程中，所有空白字符都会被移除。
*/
int read_line(char *line, int maxlen) {
	int i=0, c;
	while (((c=getchar())!=EOF) && (c!='\n')) {
		if (i<maxlen && !isspace(c)) {
			line[i++] = c;
		}
	}
	line[i] = '\0';
	/* 然后，如果输入来自文件或输出转到文件，最好回显输入行
	   并记录命令是什么 */
	if (!isatty(fileno(stdin)) || !isatty(fileno(stdout))) {
		printf("%s%s\n", PROMPT, line);
	}
	return ((i>0) || (c!=EOF));
}

/****************************************************************/

/* 通过将输入行解析为操作符和至多两个操作数来处理每一行的输入。
   每个操作数可以是一个小写字母（对应于变量数组的索引），
   或它可以是一个数字。
   数字必须转换为longint_t值，然后可以进行相应的操作。
   注意，操作数都存储为longint_t数组中的元素，所以在执行操作之前，
   所有参与的值都可以简单地解引用。
*/
void process_line(longint_t vars[], char *line) {
	int op, varnum, second_value, error_flag=0;
	char *rhsarg, *lhsarg = line;

	/* 处理操作符和可能的第二个参数（rhsarg） */
	if (strpbrk(lhsarg, ALLOPS)) {
		op = *strpbrk(lhsarg, ALLOPS);
		*strpbrk(lhsarg, ALLOPS) = '\0';
		rhsarg = 1 + strpbrk(line, ALLOPS);
	} else {
		/* 没有操作符，所以报错并返回 */
		print_error("unknown command");
		return;
	}

	/* 获取第一个操作数（必须是小写字母） */
	if (strlen(lhsarg)==1 && islower(*lhsarg)) {
		varnum = to_varnum(*lhsarg);
	} else {
		print_error("invalid LHS");
		return;
	}

	/* 根据操作符进行分发 */
	switch (op) {
		case PRINT:
			do_print(varnum, &vars[varnum]);
			break;

		case ASSIGN:
			if (islower(*rhsarg)) {
				/* 第二个参数是变量 */
				second_value = to_varnum(*rhsarg);
				do_assign(&vars[varnum], &vars[second_value]);
			} else if (isdigit(*rhsarg) || *rhsarg=='-') {
				/* 第二个参数是数字 */
				vars[varnum] = parse_num(rhsarg);
			} else {
				print_error("invalid RHS");
			}
			break;

		case PLUS:
			if (!get_second_value(vars, rhsarg, &second_value)) {
				error_flag = 1;
			} else {
				do_plus(&vars[varnum], &second_value);
			}
			break;

		/* TODO: 更多的操作可以在这里添加 */

		default:
			print_error("unknown command");
			error_flag = 1;
			break;
	}

	if (error_flag) {
		print_error("operation failed");
	}
}

/****************************************************************/

/* 以下部分还包括了一些辅助功能的骨架，如zero_vars、get_second_value等，
   它们都有自己的特定功能，这些函数被主要的功能函数调用，以辅助执行各种任务。 */