src/mathed/math_extern.C

   1 // This file contains most of the magic that extracts "context
   2 // information" from the unstructered layout-oriented stuff in an
   3 // MathArray.
   4
   5 #include <config.h>
   6
   7 #include "math_amsarrayinset.h"
   8 #include "math_arrayinset.h"
   9 #include "math_charinset.h"
  10 #include "math_deliminset.h"
  11 #include "math_diffinset.h"
  12 #include "math_exfuncinset.h"
  13 #include "math_exintinset.h"
  14 #include "math_fracinset.h"
  15 #include "math_liminset.h"
  16 #include "math_matrixinset.h"
  17 #include "math_mathmlstream.h"
  18 #include "math_numberinset.h"
  19 #include "math_scriptinset.h"
  20 #include "math_stringinset.h"
  21 #include "math_symbolinset.h"
  22 #include "math_unknowninset.h"
  23 #include "math_parser.h"
  24 #include "Lsstream.h"
  25 #include "debug.h"
  26 #include "support/lyxlib.h"
  27 #include "support/systemcall.h"
  28 #include "support/filetools.h"
  29
  30 #include <algorithm>
  31
  32 using std::ostream;
  33 using std::istringstream;
  34 using std::find_if;
  35 using std::endl;
  36
  37
  38 ostream & operator<<(ostream & os, MathArray const & ar)
  39 {
  40         NormalStream ns(os);
  41         ns << ar;
  42         return os;
  43 }
  44
  45
  46 // define a function for tests
  47 typedef bool TestItemFunc(MathInset *);
  48
  49 // define a function for replacing subexpressions
  50 typedef MathInset * ReplaceArgumentFunc(const MathArray & ar);
  51
  52
  53
  54 // try to extract a super/subscript
  55 // modify iterator position to point behind the thing
  56 bool extractScript(MathArray & ar,
  57         MathArray::iterator & pos, MathArray::iterator last)
  58 {
  59         // nothing to get here
  60         if (pos == last)
  61                 return false;
  62
  63         // is this a scriptinset?
  64         if (!(*pos)->asScriptInset())
  65                 return false;
  66
  67         // it is a scriptinset, use it.
  68         ar.push_back(*pos);
  69         ++pos;
  70         return true;
  71 }
  72
  73
  74 // try to extract an "argument" to some function.
  75 // returns position behind the argument
  76 MathArray::iterator extractArgument(MathArray & ar,
  77         MathArray::iterator pos, MathArray::iterator last, string const & = "")
  78 {
  79         // nothing to get here
  80         if (pos == last)
  81                 return pos;
  82
  83         // something deliminited _is_ an argument
  84         if ((*pos)->asDelimInset()) {
  85                 ar.push_back(*pos);
  86                 return pos + 1;
  87         }
  88
  89         // always take the first thing, no matter what it is
  90         ar.push_back(*pos);
  91
  92         // go ahead if possible
  93         ++pos;
  94         if (pos == last)
  95                 return pos;
  96
  97         // if the next item is a subscript, it most certainly belongs to the
  98         // thing we have
  99         extractScript(ar, pos, last);
 100         if (pos == last)
 101                 return pos;
 102
 103         // but it might be more than that.
 104         // FIXME: not implemented
 105         //for (MathArray::iterator it = pos + 1; it != last; ++it) {
 106         //      // always take the first thing, no matter
 107         //      if (it == pos) {
 108         //              ar.push_back(*it);
 109         //              continue;
 110         //      }
 111         //}
 112         return pos;
 113 }
 114
 115
 116 // returns sequence of char with same code starting at it up to end
 117 // it might be less, though...
 118 string charSequence
 119         (MathArray::const_iterator it, MathArray::const_iterator end)
 120 {
 121         string s;
 122         for (; it != end && (*it)->asCharInset(); ++it)
 123                 s += (*it)->getChar();
 124         return s;
 125 }
 126
 127
 128 void extractStrings(MathArray & ar)
 129 {
 130         //lyxerr << "\nStrings from: " << ar << "\n";
 131         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 132                 if (!ar[i]->asCharInset())
 133                         continue;
 134                 string s = charSequence(ar.begin() + i, ar.end());
 135                 ar[i].reset(new MathStringInset(s));
 136                 ar.erase(i + 1, i + s.size());
 137         }
 138         //lyxerr << "\nStrings to: " << ar << "\n";
 139 }
 140
 141
 142 MathInset * singleItem(MathArray & ar)
 143 {
 144         return ar.size() == 1 ? ar.begin()->nucleus() : 0;
 145 }
 146
 147
 148 void extractMatrices(MathArray & ar)
 149 {
 150         //lyxerr << "\nMatrices from: " << ar << "\n";
 151         // first pass for explicitly delimited stuff
 152         for (MathArray::iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it) {
 153                 MathDelimInset * del = (*it)->asDelimInset();
 154                 if (!del)
 155                         continue;
 156                 MathInset * arr = singleItem(del->cell(0));
 157                 if (!arr || !arr->asGridInset())
 158                         continue;
 159                 *it = MathAtom(new MathMatrixInset(*(arr->asGridInset())));
 160         }
 161
 162         // second pass for AMS "pmatrix" etc
 163         for (MathArray::iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it) {
 164                 MathAMSArrayInset * ams = (*it)->asAMSArrayInset();
 165                 if (!ams)
 166                         continue;
 167                 *it = MathAtom(new MathMatrixInset(*ams));
 168         }
 169         //lyxerr << "\nMatrices to: " << ar << "\n";
 170 }
 171
 172
 173 // convert this inset somehow to a string
 174 bool extractString(MathInset * p, string & str)
 175 {
 176         if (!p)
 177                 return false;
 178         if (p->getChar()) {
 179                 str = string(1, p->getChar());
 180                 return true;
 181         }
 182         if (p->asStringInset()) {
 183                 str = p->asStringInset()->str();
 184                 return true;
 185         }
 186         return false;
 187 }
 188
 189
 190 // convert this inset somehow to a number
 191 bool extractNumber(MathArray const & ar, int & i)
 192 {
 193         istringstream is(charSequence(ar.begin(), ar.end()).c_str());
 194         is >> i;
 195         return is;
 196 }
 197
 198
 199 bool extractNumber(MathArray const & ar, double & d)
 200 {
 201         istringstream is(charSequence(ar.begin(), ar.end()).c_str());
 202         is >> d;
 203         return is;
 204 }
 205
 206
 207 bool testString(MathInset * p, const string & str)
 208 {
 209         string s;
 210         return extractString(p, s) && str == s;
 211 }
 212
 213
 214 // search end of nested sequence
 215 MathArray::iterator endNestSearch(
 216         MathArray::iterator it,
 217         MathArray::iterator last,
 218         TestItemFunc testOpen,
 219         TestItemFunc testClose
 220 )
 221 {
 222         for (int level = 0; it != last; ++it) {
 223                 if (testOpen(it->nucleus()))
 224                         ++level;
 225                 if (testClose(it->nucleus()))
 226                         --level;
 227                 if (level == 0)
 228                         break;
 229         }
 230         return it;
 231 }
 232
 233
 234 // replace nested sequences by a real Insets
 235 void replaceNested(
 236         MathArray & ar,
 237         TestItemFunc testOpen,
 238         TestItemFunc testClose,
 239         ReplaceArgumentFunc replaceArg
 240 )
 241 {
 242         // use indices rather than iterators for the loop  because we are going
 243         // to modify the array.
 244         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 245                 // check whether this is the begin of the sequence
 246                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 247                 if (!testOpen(it->nucleus()))
 248                         continue;
 249
 250                 // search end of sequence
 251                 MathArray::iterator jt = endNestSearch(it, ar.end(), testOpen, testClose);
 252                 if (jt == ar.end())
 253                         continue;
 254
 255                 // create a proper inset as replacement
 256                 MathInset * p = replaceArg(MathArray(it + 1, jt));
 257
 258                 // replace the original stuff by the new inset
 259                 ar.erase(it + 1, jt + 1);
 260                 (*it).reset(p);
 261         }
 262 }
 263
 264
 265
 266 //
 267 // split scripts into seperate super- and subscript insets. sub goes in
 268 // front of super...
 269 //
 270
 271 void splitScripts(MathArray & ar)
 272 {
 273         //lyxerr << "\nScripts from: " << ar << "\n";
 274         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 275                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 276
 277                 // is this script inset?
 278                 MathScriptInset * p = (*it)->asScriptInset();
 279                 if (!p)
 280                         continue;
 281
 282                 // no problem if we don't have both...
 283                 if (!p->hasUp() || !p->hasDown())
 284                         continue;
 285
 286                 // create extra script inset and move superscript over
 287                 MathScriptInset * q = new MathScriptInset;
 288                 q->ensure(true);
 289                 std::swap(q->up(), p->up());
 290                 p->removeScript(true);
 291
 292                 // insert new inset behind
 293                 ++i;
 294                 ar.insert(i, MathAtom(q));
 295         }
 296         //lyxerr << "\nScripts to: " << ar << "\n";
 297 }
 298
 299
 300 //
 301 // extract exp(...)
 302 //
 303
 304 void extractExps(MathArray & ar)
 305 {
 306         //lyxerr << "\nExps from: " << ar << "\n";
 307
 308         for (MathArray::size_type i = 0; i + 1 < ar.size(); ++i) {
 309                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 310
 311                 // is this 'e'?
 312                 MathCharInset const * p = (*it)->asCharInset();
 313                 if (!p || p->getChar() != 'e')
 314                         continue;
 315
 316                 // we need an exponent but no subscript
 317                 MathScriptInset * sup = (*(it + 1))->asScriptInset();
 318                 if (!sup || sup->hasDown())
 319                         continue;
 320
 321                 // create a proper exp-inset as replacement
 322                 *it = new MathExFuncInset("exp", sup->cell(1));
 323                 ar.erase(it + 1);
 324         }
 325         //lyxerr << "\nExps to: " << ar << "\n";
 326 }
 327
 328
 329 //
 330 // extract det(...)  from |matrix|
 331 //
 332 void extractDets(MathArray & ar)
 333 {
 334         //lyxerr << "\ndet from: " << ar << "\n";
 335         for (MathArray::iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it) {
 336                 MathDelimInset * del = (*it)->asDelimInset();
 337                 if (!del)
 338                         continue;
 339                 if (!del->isAbs())
 340                         continue;
 341                 *it = new MathExFuncInset("det", del->cell(0));
 342         }
 343         //lyxerr << "\ndet to: " << ar << "\n";
 344 }
 345
 346
 347 //
 348 // search numbers
 349 //
 350
 351 bool isDigitOrSimilar(char c)
 352 {
 353         return ('0' <= c && c <= '9') || c == '.';
 354 }
 355
 356
 357 // returns sequence of digits
 358 string digitSequence
 359         (MathArray::const_iterator it, MathArray::const_iterator end)
 360 {
 361         string s;
 362         for (; it != end && (*it)->asCharInset(); ++it) {
 363                 if (!isDigitOrSimilar((*it)->getChar()))
 364                         break;
 365                 s += (*it)->getChar();
 366         }
 367         return s;
 368 }
 369
 370
 371 void extractNumbers(MathArray & ar)
 372 {
 373         //lyxerr << "\nNumbers from: " << ar << "\n";
 374         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 375                 if (!ar[i]->asCharInset())
 376                         continue;
 377                 if (!isDigitOrSimilar(ar[i]->asCharInset()->getChar()))
 378                         continue;
 379
 380                 string s = digitSequence(ar.begin() + i, ar.end());
 381
 382                 ar[i].reset(new MathNumberInset(s));
 383                 ar.erase(i + 1, i + s.size());
 384         }
 385         //lyxerr << "\nNumbers to: " << ar << "\n";
 386 }
 387
 388
 389
 390 //
 391 // search deliminiters
 392 //
 393
 394 bool testOpenParan(MathInset * p)
 395 {
 396         return testString(p, "(");
 397 }
 398
 399
 400 bool testCloseParan(MathInset * p)
 401 {
 402         return testString(p, ")");
 403 }
 404
 405
 406 MathInset * replaceDelims(const MathArray & ar)
 407 {
 408         return new MathDelimInset("(", ")", ar);
 409 }
 410
 411
 412 // replace '('...')' sequences by a real MathDelimInset
 413 void extractDelims(MathArray & ar)
 414 {
 415         //lyxerr << "\nDelims from: " << ar << "\n";
 416         replaceNested(ar, testOpenParan, testCloseParan, replaceDelims);
 417         //lyxerr << "\nDelims to: " << ar << "\n";
 418 }
 419
 420
 421
 422 //
 423 // search well-known functions
 424 //
 425
 426
 427 // replace 'f' '(...)' and 'f' '^n' '(...)' sequences by a real MathExFuncInset
 428 // assume 'extractDelims' ran before
 429 void extractFunctions(MathArray & ar)
 430 {
 431         // we need at least two items...
 432         if (ar.size() < 2)
 433                 return;
 434
 435         //lyxerr << "\nFunctions from: " << ar << "\n";
 436         for (MathArray::size_type i = 0; i + 1 < ar.size(); ++i) {
 437                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 438                 MathArray::iterator jt = it + 1;
 439
 440                 string name;
 441                 // is it a function?
 442                 if ((*it)->asUnknownInset()) {
 443                         // it certainly is if it is well known...
 444                         name = (*it)->asUnknownInset()->name();
 445                 } else {
 446                         // is this a user defined function?
 447                         // it it probably not, if it doesn't have a name.
 448                         if (!extractString((*it).nucleus(), name))
 449                                 continue;
 450                         // it is not if it has no argument
 451                         if (jt == ar.end())
 452                                 continue;
 453                         // guess so, if this is followed by
 454                         // a DelimInset with a single item in the cell
 455                         MathDelimInset * del = (*jt)->asDelimInset();
 456                         if (!del || del->cell(0).size() != 1)
 457                                 continue;
 458                         // fall trough into main branch
 459                 }
 460
 461                 // do we have an exponent like in
 462                 // 'sin' '^2' 'x' -> 'sin(x)' '^2'
 463                 MathArray exp;
 464                 extractScript(exp, jt, ar.end());
 465
 466                 // create a proper inset as replacement
 467                 MathExFuncInset * p = new MathExFuncInset(name);
 468
 469                 // jt points to the "argument". Get hold of this.
 470                 MathArray::iterator st = extractArgument(p->cell(0), jt, ar.end());
 471
 472                 // replace the function name by a real function inset
 473                 (*it).reset(p);
 474
 475                 // remove the source of the argument from the array
 476                 ar.erase(it + 1, st);
 477
 478                 // re-insert exponent
 479                 ar.insert(i + 1, exp);
 480                 //lyxerr << "\nFunctions to: " << ar << "\n";
 481         }
 482 }
 483
 484
 485 //
 486 // search integrals
 487 //
 488
 489 bool testSymbol(MathInset * p, string const & name)
 490 {
 491         return p->asSymbolInset() && p->asSymbolInset()->name() == name;
 492 }
 493
 494
 495 bool testIntSymbol(MathInset * p)
 496 {
 497         return testSymbol(p, "int");
 498 }
 499
 500
 501 bool testIntDiff(MathInset * p)
 502 {
 503         return testString(p, "d");
 504 }
 505
 506
 507 // replace '\int' ['_^'] x 'd''x'(...)' sequences by a real MathExIntInset
 508 // assume 'extractDelims' ran before
 509 void extractIntegrals(MathArray & ar)
 510 {
 511         // we need at least three items...
 512         if (ar.size() < 3)
 513                 return;
 514
 515         //lyxerr << "\nIntegrals from: " << ar << "\n";
 516         for (MathArray::size_type i = 0; i + 1 < ar.size(); ++i) {
 517                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 518
 519                 // is this a integral name?
 520                 if (!testIntSymbol(it->nucleus()))
 521                         continue;
 522
 523                 // search 'd'
 524                 MathArray::iterator jt =
 525                         endNestSearch(it, ar.end(), testIntSymbol, testIntDiff);
 526
 527                 // something sensible found?
 528                 if (jt == ar.end())
 529                         continue;
 530
 531                 // create a proper inset as replacement
 532                 MathExIntInset * p = new MathExIntInset("int");
 533
 534                 // collect subscript if any
 535                 MathArray::iterator st = it + 1;
 536                 if (st != ar.end())
 537                         if (MathScriptInset * sub = (*st)->asScriptInset())
 538                                 if (sub->hasDown()) {
 539                                         p->cell(2) = sub->down().data();
 540                                         ++st;
 541                                 }
 542
 543                 // collect superscript if any
 544                 if (st != ar.end())
 545                         if (MathScriptInset * sup = (*st)->asScriptInset())
 546                                 if (sup->hasUp()) {
 547                                         p->cell(3) = sup->up().data();
 548                                         ++st;
 549                                 }
 550
 551                 // core ist part from behind the scripts to the 'd'
 552                 p->cell(0) = MathArray(st, jt);
 553
 554                 // use the "thing" behind the 'd' as differential
 555                 MathArray::iterator tt = extractArgument(p->cell(1), jt + 1, ar.end());
 556
 557                 // remove used parts
 558                 ar.erase(it + 1, tt);
 559                 (*it).reset(p);
 560         }
 561         //lyxerr << "\nIntegrals to: " << ar << "\n";
 562 }
 563
 564
 565 //
 566 // search sums
 567 //
 568
 569
 570 bool testEqualSign(MathAtom const & at)
 571 {
 572         return testString(at.nucleus(), "=");
 573 }
 574
 575
 576
 577 // replace '\sum' ['_^'] f(x) sequences by a real MathExIntInset
 578 // assume 'extractDelims' ran before
 579 void extractSums(MathArray & ar)
 580 {
 581         // we need at least two items...
 582         if (ar.size() < 2)
 583                 return;
 584
 585         //lyxerr << "\nSums from: " << ar << "\n";
 586         for (MathArray::size_type i = 0; i + 1 < ar.size(); ++i) {
 587                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 588
 589                 // is this a sum name?
 590                 if (!testSymbol(it->nucleus(), "sum"))
 591                         continue;
 592
 593                 // create a proper inset as replacement
 594                 MathExIntInset * p = new MathExIntInset("sum");
 595
 596                 // collect lower bound and summation index
 597                 MathArray::iterator st = it + 1;
 598                 if (st != ar.end())
 599                         if (MathScriptInset * sub = (*st)->asScriptInset())
 600                                 if (sub->hasDown()) {
 601                                         // try to figure out the summation index from the subscript
 602                                         MathArray & ar = sub->down().data();
 603                                         MathArray::iterator it =
 604                                                 find_if(ar.begin(), ar.end(), &testEqualSign);
 605                                         if (it != ar.end()) {
 606                                                 // we found a '=', use everything in front of that as index,
 607                                                 // and everything behind as lower index
 608                                                 p->cell(1) = MathArray(ar.begin(), it);
 609                                                 p->cell(2) = MathArray(it + 1, ar.end());
 610                                         } else {
 611                                                 // use everything as summation index, don't use scripts.
 612                                                 p->cell(1) = ar;
 613                                         }
 614                                         ++st;
 615                                 }
 616
 617                 // collect upper bound
 618                 if (st != ar.end())
 619                         if (MathScriptInset * sup = (*st)->asScriptInset())
 620                                 if (sup->hasUp()) {
 621                                         p->cell(3) = sup->up().data();
 622                                         ++st;
 623                                 }
 624
 625                 // use some  behind the script as core
 626                 MathArray::iterator tt = extractArgument(p->cell(0), st, ar.end());
 627
 628                 // cleanup
 629                 ar.erase(it + 1, tt);
 630                 (*it).reset(p);
 631         }
 632         //lyxerr << "\nSums to: " << ar << "\n";
 633 }
 634
 635
 636 //
 637 // search differential stuff
 638 //
 639
 640 // tests for 'd' or '\partial'
 641 bool testDiffItem(MathAtom const & at)
 642 {
 643         return testString(at.nucleus(), "d");
 644 }
 645
 646
 647 bool testDiffArray(MathArray const & ar)
 648 {
 649         return ar.size() && testDiffItem(ar.front());
 650 }
 651
 652
 653 bool testDiffFrac(MathInset * p)
 654 {
 655         MathFracInset * f = p->asFracInset();
 656         return f && testDiffArray(f->cell(0)) && testDiffArray(f->cell(1));
 657 }
 658
 659
 660 // is this something like ^number?
 661 bool extractDiffExponent(MathArray::iterator it, int & i)
 662 {
 663         if (!(*it)->asScriptInset())
 664                 return false;
 665
 666         string s;
 667         if (!extractString((*it).nucleus(), s))
 668                 return false;
 669         istringstream is(s.c_str());
 670         is >> i;
 671         return is;
 672 }
 673
 674
 675 void extractDiff(MathArray & ar)
 676 {
 677         //lyxerr << "\nDiffs from: " << ar << "\n";
 678         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 679                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 680
 681                 // is this a "differential fraction"?
 682                 if (!testDiffFrac(it->nucleus()))
 683                         continue;
 684
 685                 MathFracInset * f = (*it)->asFracInset();
 686                 if (!f) {
 687                         lyxerr << "should not happen\n";
 688                         continue;
 689                 }
 690
 691                 // create a proper diff inset
 692                 MathDiffInset * diff = new MathDiffInset;
 693
 694                 // collect function, let jt point behind last used item
 695                 MathArray::iterator jt = it + 1;
 696                 //int n = 1;
 697                 MathArray & numer = f->cell(0);
 698                 if (numer.size() > 1 && numer[1]->asScriptInset()) {
 699                         // this is something like  d^n f(x) / d... or  d^n / d...
 700                         // FIXME
 701                         //n = 1;
 702                         if (numer.size() > 2)
 703                                 diff->cell(0) = MathArray(numer.begin() + 2, numer.end());
 704                         else
 705                                 jt = extractArgument(diff->cell(0), jt, ar.end());
 706                 } else {
 707                         // simply d f(x) / d... or  d/d...
 708                         if (numer.size() > 1)
 709                                 diff->cell(0) = MathArray(numer.begin() + 1, numer.end());
 710                         else
 711                                 jt = extractArgument(diff->cell(0), jt, ar.end());
 712                 }
 713
 714                 // collect denominator parts
 715                 MathArray & denom = f->cell(1);
 716                 for (MathArray::iterator dt = denom.begin(); dt != denom.end();) {
 717                         // find the next 'd'
 718                         MathArray::iterator et = find_if(dt + 1, denom.end(), &testDiffItem);
 719
 720                         // point before this
 721                         MathArray::iterator st = et - 1;
 722                         MathScriptInset * script = (*st)->asScriptInset();
 723                         if (script && script->hasUp()) {
 724                                 // things like   d.../dx^n
 725                                 int mult = 1;
 726                                 if (extractNumber(script->up().data(), mult)) {
 727                                         //lyxerr << "mult: " << mult << endl;
 728                                         for (int i = 0; i < mult; ++i)
 729                                                 diff->addDer(MathArray(dt + 1, st));
 730                                 }
 731                         } else {
 732                                 // just  d.../dx
 733                                 diff->addDer(MathArray(dt + 1, et));
 734                         }
 735                         dt = et;
 736                 }
 737
 738                 // cleanup
 739                 ar.erase(it + 1, jt);
 740                 (*it).reset(diff);
 741         }
 742         //lyxerr << "\nDiffs to: " << ar << "\n";
 743 }
 744
 745
 746 //
 747 // search limits
 748 //
 749
 750
 751 bool testRightArrow(MathAtom const & at)
 752 {
 753         return
 754                 testSymbol(at.nucleus(), "to") ||
 755                 testSymbol(at.nucleus(), "rightarrow");
 756 }
 757
 758
 759
 760 // replace '\lim_{x->x0} f(x)' sequences by a real MathLimInset
 761 // assume 'extractDelims' ran before
 762 void extractLims(MathArray & ar)
 763 {
 764         // we need at least three items...
 765         if (ar.size() < 3)
 766                 return;
 767
 768         //lyxerr << "\nLimits from: " << ar << "\n";
 769         for (MathArray::size_type i = 0; i + 2 < ar.size(); ++i) {
 770                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 771
 772                 // is this a limit function?
 773                 if (!testSymbol(it->nucleus(), "lim"))
 774                         continue;
 775
 776                 // the next one must be a subscript (without superscript)
 777                 MathScriptInset * sub = (*(it + 1))->asScriptInset();
 778                 if (!sub || !sub->hasDown() || sub->hasUp())
 779                         continue;
 780
 781                 // and it must contain a -> symbol
 782                 MathArray & s = sub->down().data();
 783                 MathArray::iterator st = find_if(s.begin(), s.end(), &testRightArrow);
 784                 if (st == s.end())
 785                         continue;
 786
 787                 // the -> splits the subscript int x and x0
 788                 MathArray x  = MathArray(s.begin(), st);
 789                 MathArray x0 = MathArray(st + 1, s.end());
 790
 791                 // use something behind the script as core
 792                 MathArray f;
 793                 MathArray::iterator tt = extractArgument(f, it + 2, ar.end());
 794
 795                 // create a proper inset as replacement
 796                 MathLimInset * p = new MathLimInset(f, x, x0);
 797
 798                 // cleanup
 799                 ar.erase(it + 1, tt);
 800                 (*it).reset(p);
 801         }
 802         //lyxerr << "\nLimits to: " << ar << "\n";
 803 }
 804
 805
 806 //
 807 // combine searches
 808 //
 809
 810 void extractStructure(MathArray & ar)
 811 {
 812         splitScripts(ar);
 813         extractNumbers(ar);
 814         extractMatrices(ar);
 815         extractDelims(ar);
 816         extractFunctions(ar);
 817         extractDets(ar);
 818         extractIntegrals(ar);
 819         extractSums(ar);
 820         extractDiff(ar);
 821         extractExps(ar);
 822         extractLims(ar);
 823         extractStrings(ar);
 824 }
 825
 826
 827 void write(MathArray const & dat, WriteStream & wi)
 828 {
 829         MathArray ar = dat;
 830         extractStrings(ar);
 831         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 832                 (*it)->write(wi);
 833 }
 834
 835
 836 void normalize(MathArray const & ar, NormalStream & os)
 837 {
 838         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 839                 (*it)->normalize(os);
 840 }
 841
 842
 843 void octavize(MathArray const & dat, OctaveStream & os)
 844 {
 845         MathArray ar = dat;
 846         extractStructure(ar);
 847         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 848                 (*it)->octavize(os);
 849 }
 850
 851
 852 void maplize(MathArray const & dat, MapleStream & os)
 853 {
 854         MathArray ar = dat;
 855         extractStructure(ar);
 856         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 857                 (*it)->maplize(os);
 858 }
 859
 860
 861 void mathematicize(MathArray const & dat, MathematicaStream & os)
 862 {
 863         MathArray ar = dat;
 864         extractStructure(ar);
 865         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 866                 (*it)->mathematicize(os);
 867 }
 868
 869
 870 void mathmlize(MathArray const & dat, MathMLStream & os)
 871 {
 872         MathArray ar = dat;
 873         extractStructure(ar);
 874         if (ar.size() == 0)
 875                 os << "<mrow/>";
 876         else if (ar.size() == 1)
 877                 os << ar.begin()->nucleus();
 878         else {
 879                 os << MTag("mrow");
 880                 for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 881                         (*it)->mathmlize(os);
 882                 os << ETag("mrow");
 883         }
 884 }
 885
 886
 887
 888
 889 namespace {
 890
 891         string captureOutput(string const & cmd, string const & data)
 892         {
 893                 string outfile = lyx::tempName(string(), "mathextern");
 894                 string full =  "echo '" + data + "' | (" + cmd + ") > " + outfile;
 895                 lyxerr << "calling: " << full << endl;
 896                 Systemcall dummy;
 897                 dummy.startscript(Systemcall::Wait, full);
 898                 string out = GetFileContents(outfile);
 899                 lyx::unlink(outfile);
 900                 lyxerr << "result: '" << out << "'" << endl;
 901                 return out;
 902         }
 903
 904
 905         MathArray pipeThroughMaple(string const & extra, MathArray const & ar)
 906         {
 907                 string header = "readlib(latex):\n";
 908
 909                 // remove the \\it for variable names
 910                 //"#`latex/csname_font` := `\\it `:"
 911                 header +=
 912                         "`latex/csname_font` := ``:\n";
 913
 914                 // export matrices in (...) instead of [...]
 915                 header +=
 916                         "`latex/latex/matrix` := "
 917                                 "subs(`[`=`(`, `]`=`)`,"
 918                                         "eval(`latex/latex/matrix`)):\n";
 919
 920                 // replace \\cdots with proper '*'
 921                 header +=
 922                         "`latex/latex/*` := "
 923                                 "subs(`\\,`=`\\cdot `,"
 924                                         "eval(`latex/latex/*`)):\n";
 925
 926                 // remove spurious \\noalign{\\medskip} in matrix output
 927                 header +=
 928                         "`latex/latex/matrix`:= "
 929                                 "subs(`\\\\\\\\\\\\noalign{\\\\medskip}` = `\\\\\\\\`,"
 930                                         "eval(`latex/latex/matrix`)):\n";
 931
 932                 //"#`latex/latex/symbol` "
 933                 //      " := subs((\\'_\\' = \\'`\\_`\\',eval(`latex/latex/symbol`)): ";
 934
 935                 string trailer = "quit;";
 936                 ostringstream os;
 937                 MapleStream ms(os);
 938                 ms << ar;
 939                 string expr = os.str().c_str();
 940                 lyxerr << "ar: '" << ar << "'\n";
 941                 lyxerr << "ms: '" << os.str() << "'\n";
 942
 943                 for (int i = 0; i < 100; ++i) { // at most 100 attempts
 944                         // try to fix missing '*' the hard way by using mint
 945                         //
 946                         // ... > echo "1A;" | mint -i 1 -S -s -q
 947                         // on line     1: 1A;
 948                         //                 ^ syntax error -
 949                         //                   Probably missing an operator such as * p
 950                         //
 951                         lyxerr << "checking expr: '" << expr << "'\n";
 952                         string out = captureOutput("mint -i 1 -S -s -q -q", expr + ";");
 953                         if (out.empty())
 954                                 break; // expression syntax is ok
 955                         istringstream is(out.c_str());
 956                         string line;
 957                         getline(is, line);
 958                         if (line.find("on line") != 0)
 959                                 break; // error message not identified
 960                         getline(is, line);
 961                         string::size_type pos = line.find('^');
 962                         if (pos == string::npos || pos < 15)
 963                                 break; // caret position not found
 964                         pos -= 15; // skip the "on line ..." part
 965                         if (expr[pos] == '*' || (pos > 0 && expr[pos - 1] == '*'))
 966                                 break; // two '*' in a row are definitely bad
 967                         expr.insert(pos,  "*");
 968                 }
 969
 970                 string full = "latex(" +  extra + '(' + expr + "));";
 971                 string out = captureOutput("maple -q", header + full + trailer);
 972
 973                 // change \_ into _
 974
 975                 //
 976                 MathArray res;
 977                 mathed_parse_cell(res, out);
 978                 return res;
 979         }
 980
 981
 982         MathArray pipeThroughOctave(string const &, MathArray const & ar)
 983         {
 984                 ostringstream os;
 985                 OctaveStream vs(os);
 986                 vs << ar;
 987                 string expr = os.str().c_str();
 988                 string out;
 989
 990                 lyxerr << "pipe: ar: '" << ar << "'\n";
 991                 lyxerr << "pipe: expr: '" << expr << "'\n";
 992
 993                 for (int i = 0; i < 100; ++i) { // at most 100 attempts
 994                         //
 995                         // try to fix missing '*' the hard way
 996                         // parse error:
 997                         // >>> ([[1 2 3 ];[2 3 1 ];[3 1 2 ]])([[1 2 3 ];[2 3 1 ];[3 1 2 ]])
 998                         //                                   ^
 999                         //
1000                         lyxerr << "checking expr: '" << expr << "'\n";
1001                         out = captureOutput("octave -q 2>&1", expr);
1002                         lyxerr << "checking out: '" << out << "'\n";
1003
1004                         // leave loop if expression syntax is probably ok
1005                         if (out.find("parse error:") == string::npos)
1006                                 break;
1007
1008                         // search line with single caret
1009                         istringstream is(out.c_str());
1010                         string line;
1011                         while (is) {
1012                                 getline(is, line);
1013                                 lyxerr << "skipping line: '" << line << "'\n";
1014                                 if (line.find(">>> ") != string::npos)
1015                                         break;
1016                         }
1017
1018                         // found line with error, next line is the one with caret
1019                         getline(is, line);
1020                         string::size_type pos = line.find('^');
1021                         lyxerr << "caret line: '" << line << "'\n";
1022                         lyxerr << "found caret at pos: '" << pos << "'\n";
1023                         if (pos == string::npos || pos < 4)
1024                                 break; // caret position not found
1025                         pos -= 4; // skip the ">>> " part
1026                         if (expr[pos] == '*')
1027                                 break; // two '*' in a row are definitely bad
1028                         expr.insert(pos,  "*");
1029                 }
1030
1031                 if (out.size() < 6)
1032                         return MathArray();
1033
1034                 // remove 'ans = '
1035                 out = out.substr(6);
1036
1037                 // parse output as matrix or single number
1038                 MathAtom at(new MathArrayInset("array", out));
1039                 MathArrayInset const * mat = at.nucleus()->asArrayInset();
1040                 MathArray res;
1041                 if (mat->ncols() == 1 && mat->nrows() == 1)
1042                         res.append(mat->cell(0));
1043                 else {
1044                         res.push_back(MathAtom(new MathDelimInset("(", ")")));
1045                         res.back()->cell(0).push_back(at);
1046                 }
1047                 return res;
1048         }
1049
1050 }
1051
1052
1053 MathArray pipeThroughExtern(string const & lang, string const & extra,
1054         MathArray const & ar)
1055 {
1056         if (lang == "octave")
1057                 return pipeThroughOctave(extra, ar);
1058
1059         if (lang == "maple")
1060                 return pipeThroughMaple(extra, ar);
1061
1062         // create normalized expression
1063         ostringstream os;
1064         NormalStream ns(os);
1065         os << "[" << extra << ' ';
1066         ns << ar;
1067         os << "]";
1068         string data = os.str().c_str();
1069
1070         // search external script
1071         string file = LibFileSearch("mathed", "extern_" + lang);
1072         if (file.empty()) {
1073                 lyxerr << "converter to '" << lang << "' not found\n";
1074                 return MathArray();
1075         }
1076
1077         // run external sript
1078         string out = captureOutput(file, data);
1079         MathArray res;
1080         mathed_parse_cell(res, out);
1081         return res;
1082 }