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