src/mathed/math_extern.C

   1 #ifdef __GNUG__
   2 #pragma implementation
   3 #endif
   4
   5 // This file contains most of the magic that extracts "context
   6 // information" from the unstructered layout-oriented stuff in an
   7 // MathArray.
   8
   9 #include <config.h>
  10
  11 #include "math_amsarrayinset.h"
  12 #include "math_arrayinset.h"
  13 #include "math_charinset.h"
  14 #include "math_deliminset.h"
  15 #include "math_diffinset.h"
  16 #include "math_exfuncinset.h"
  17 #include "math_exintinset.h"
  18 #include "math_fracinset.h"
  19 #include "math_liminset.h"
  20 #include "math_matrixinset.h"
  21 #include "math_mathmlstream.h"
  22 #include "math_numberinset.h"
  23 #include "math_scriptinset.h"
  24 #include "math_stringinset.h"
  25 #include "math_symbolinset.h"
  26 #include "math_unknowninset.h"
  27 #include "math_parser.h"
  28 #include "Lsstream.h"
  29 #include "debug.h"
  30 #include "support/lyxlib.h"
  31 #include "support/systemcall.h"
  32 #include "support/filetools.h"
  33 #include "support/lstrings.h"
  34
  35 #include <algorithm>
  36
  37 using std::ostream;
  38 using std::istringstream;
  39 using std::find_if;
  40 using std::endl;
  41
  42
  43 ostream & operator<<(ostream & os, MathArray const & ar)
  44 {
  45         NormalStream ns(os);
  46         ns << ar;
  47         return os;
  48 }
  49
  50
  51 // define a function for tests
  52 typedef bool TestItemFunc(MathAtom const &);
  53
  54 // define a function for replacing subexpressions
  55 typedef MathAtom ReplaceArgumentFunc(const MathArray & ar);
  56
  57
  58
  59 // try to extract a super/subscript
  60 // modify iterator position to point behind the thing
  61 bool extractScript(MathArray & ar,
  62         MathArray::iterator & pos, MathArray::iterator last)
  63 {
  64         // nothing to get here
  65         if (pos == last)
  66                 return false;
  67
  68         // is this a scriptinset?
  69         if (!(*pos)->asScriptInset())
  70                 return false;
  71
  72         // it is a scriptinset, use it.
  73         ar.push_back(*pos);
  74         ++pos;
  75         return true;
  76 }
  77
  78
  79 // try to extract an "argument" to some function.
  80 // returns position behind the argument
  81 MathArray::iterator extractArgument(MathArray & ar,
  82         MathArray::iterator pos, MathArray::iterator last, string const & = "")
  83 {
  84         // nothing to get here
  85         if (pos == last)
  86                 return pos;
  87
  88         // something deliminited _is_ an argument
  89         if ((*pos)->asDelimInset()) {
  90                 ar.push_back(*pos);
  91                 return pos + 1;
  92         }
  93
  94         // always take the first thing, no matter what it is
  95         ar.push_back(*pos);
  96
  97         // go ahead if possible
  98         ++pos;
  99         if (pos == last)
 100                 return pos;
 101
 102         // if the next item is a subscript, it most certainly belongs to the
 103         // thing we have
 104         extractScript(ar, pos, last);
 105         if (pos == last)
 106                 return pos;
 107
 108         // but it might be more than that.
 109         // FIXME: not implemented
 110         //for (MathArray::iterator it = pos + 1; it != last; ++it) {
 111         //      // always take the first thing, no matter
 112         //      if (it == pos) {
 113         //              ar.push_back(*it);
 114         //              continue;
 115         //      }
 116         //}
 117         return pos;
 118 }
 119
 120
 121 // returns sequence of char with same code starting at it up to end
 122 // it might be less, though...
 123 string charSequence
 124         (MathArray::const_iterator it, MathArray::const_iterator end)
 125 {
 126         string s;
 127         for (; it != end && (*it)->asCharInset(); ++it)
 128                 s += (*it)->getChar();
 129         return s;
 130 }
 131
 132
 133 void extractStrings(MathArray & ar)
 134 {
 135         //lyxerr << "\nStrings from: " << ar << "\n";
 136         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 137                 if (!ar[i]->asCharInset())
 138                         continue;
 139                 string s = charSequence(ar.begin() + i, ar.end());
 140                 ar[i] = MathAtom(new MathStringInset(s));
 141                 ar.erase(i + 1, i + s.size());
 142         }
 143         //lyxerr << "\nStrings to: " << ar << "\n";
 144 }
 145
 146
 147 void extractMatrices(MathArray & ar)
 148 {
 149         //lyxerr << "\nMatrices from: " << ar << "\n";
 150         // first pass for explicitly delimited stuff
 151         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 152                 if (!ar[i]->asDelimInset())
 153                         continue;
 154                 MathArray const & arr = ar[i]->asDelimInset()->cell(0);
 155                 if (arr.size() != 1)
 156                         continue;
 157                 if (!arr.front()->asGridInset())
 158                         continue;
 159                 ar[i] = MathAtom(new MathMatrixInset(*(arr.front()->asGridInset())));
 160         }
 161
 162         // second pass for AMS "pmatrix" etc
 163         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i)
 164                 if (ar[i]->asAMSArrayInset())
 165                         ar[i] = MathAtom(new MathMatrixInset(*(ar[i]->asGridInset())));
 166         //lyxerr << "\nMatrices to: " << ar << "\n";
 167 }
 168
 169
 170 // convert this inset somehow to a string
 171 bool extractString(MathAtom const & at, string & str)
 172 {
 173         if (at->getChar()) {
 174                 str = string(1, at->getChar());
 175                 return true;
 176         }
 177         if (at->asStringInset()) {
 178                 str = at->asStringInset()->str();
 179                 return true;
 180         }
 181         return false;
 182 }
 183
 184
 185 // convert this inset somehow to a number
 186 bool extractNumber(MathArray const & ar, int & i)
 187 {
 188         istringstream is(charSequence(ar.begin(), ar.end()).c_str());
 189         is >> i;
 190         return is;
 191 }
 192
 193
 194 bool extractNumber(MathArray const & ar, double & d)
 195 {
 196         istringstream is(charSequence(ar.begin(), ar.end()).c_str());
 197         is >> d;
 198         return is;
 199 }
 200
 201
 202 bool testString(MathAtom const & at, const string & str)
 203 {
 204         string s;
 205         return extractString(at, s) && str == s;
 206 }
 207
 208
 209 // search end of nested sequence
 210 MathArray::iterator endNestSearch(
 211         MathArray::iterator it,
 212         MathArray::iterator last,
 213         TestItemFunc testOpen,
 214         TestItemFunc testClose
 215 )
 216 {
 217         for (int level = 0; it != last; ++it) {
 218                 if (testOpen(*it))
 219                         ++level;
 220                 if (testClose(*it))
 221                         --level;
 222                 if (level == 0)
 223                         break;
 224         }
 225         return it;
 226 }
 227
 228
 229 // replace nested sequences by a real Insets
 230 void replaceNested(
 231         MathArray & ar,
 232         TestItemFunc testOpen,
 233         TestItemFunc testClose,
 234         ReplaceArgumentFunc replaceArg
 235 )
 236 {
 237         // use indices rather than iterators for the loop  because we are going
 238         // to modify the array.
 239         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 240                 // check whether this is the begin of the sequence
 241                 if (!testOpen(ar[i]))
 242                         continue;
 243
 244                 // search end of sequence
 245                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 246                 MathArray::iterator jt = endNestSearch(it, ar.end(), testOpen, testClose);
 247                 if (jt == ar.end())
 248                         continue;
 249
 250                 // replace the original stuff by the new inset
 251                 ar[i] = replaceArg(MathArray(it + 1, jt));
 252                 ar.erase(it + 1, jt + 1);
 253         }
 254 }
 255
 256
 257
 258 //
 259 // split scripts into seperate super- and subscript insets. sub goes in
 260 // front of super...
 261 //
 262
 263 void splitScripts(MathArray & ar)
 264 {
 265         //lyxerr << "\nScripts from: " << ar << "\n";
 266         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 267                 // is this script inset?
 268                 if (!ar[i]->asScriptInset())
 269                         continue;
 270
 271                 // no problem if we don't have both...
 272                 if (!ar[i]->asScriptInset()->hasUp())
 273                         continue;
 274                 if (!ar[i]->asScriptInset()->hasDown())
 275                         continue;
 276
 277                 // create extra script inset and move superscript over
 278                 MathScriptInset * p = ar[i].nucleus()->asScriptInset();
 279                 MathScriptInset * q = new MathScriptInset(true);
 280                 std::swap(q->up(), p->up());
 281                 p->removeScript(true);
 282
 283                 // insert new inset behind
 284                 ++i;
 285                 ar.insert(i, MathAtom(q));
 286         }
 287         //lyxerr << "\nScripts to: " << ar << "\n";
 288 }
 289
 290
 291 //
 292 // extract exp(...)
 293 //
 294
 295 void extractExps(MathArray & ar)
 296 {
 297         //lyxerr << "\nExps from: " << ar << "\n";
 298         for (MathArray::size_type i = 0; i + 1 < ar.size(); ++i) {
 299                 // is this 'e'?
 300                 if (ar[i]->getChar() != 'e')
 301                         continue;
 302
 303                 // we need an exponent but no subscript
 304                 MathScriptInset const * sup = ar[i + 1]->asScriptInset();
 305                 if (!sup || sup->hasDown())
 306                         continue;
 307
 308                 // create a proper exp-inset as replacement
 309                 ar[i] = MathAtom(new MathExFuncInset("exp", sup->cell(1)));
 310                 ar.erase(i + 1);
 311         }
 312         //lyxerr << "\nExps to: " << ar << "\n";
 313 }
 314
 315
 316 //
 317 // extract det(...)  from |matrix|
 318 //
 319 void extractDets(MathArray & ar)
 320 {
 321         //lyxerr << "\ndet from: " << ar << "\n";
 322         for (MathArray::iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it) {
 323                 MathDelimInset const * del = (*it)->asDelimInset();
 324                 if (!del)
 325                         continue;
 326                 if (!del->isAbs())
 327                         continue;
 328                 *it = MathAtom(new MathExFuncInset("det", del->cell(0)));
 329         }
 330         //lyxerr << "\ndet to: " << ar << "\n";
 331 }
 332
 333
 334 //
 335 // search numbers
 336 //
 337
 338 bool isDigitOrSimilar(char c)
 339 {
 340         return ('0' <= c && c <= '9') || c == '.';
 341 }
 342
 343
 344 // returns sequence of digits
 345 string digitSequence
 346         (MathArray::const_iterator it, MathArray::const_iterator end)
 347 {
 348         string s;
 349         for (; it != end && (*it)->asCharInset(); ++it) {
 350                 if (!isDigitOrSimilar((*it)->getChar()))
 351                         break;
 352                 s += (*it)->getChar();
 353         }
 354         return s;
 355 }
 356
 357
 358 void extractNumbers(MathArray & ar)
 359 {
 360         //lyxerr << "\nNumbers from: " << ar << "\n";
 361         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 362                 if (!ar[i]->asCharInset())
 363                         continue;
 364                 if (!isDigitOrSimilar(ar[i]->asCharInset()->getChar()))
 365                         continue;
 366
 367                 string s = digitSequence(ar.begin() + i, ar.end());
 368
 369                 ar[i] = MathAtom(new MathNumberInset(s));
 370                 ar.erase(i + 1, i + s.size());
 371         }
 372         //lyxerr << "\nNumbers to: " << ar << "\n";
 373 }
 374
 375
 376
 377 //
 378 // search deliminiters
 379 //
 380
 381 bool testOpenParan(MathAtom const & at)
 382 {
 383         return testString(at, "(");
 384 }
 385
 386
 387 bool testCloseParan(MathAtom const & at)
 388 {
 389         return testString(at, ")");
 390 }
 391
 392
 393 MathAtom replaceDelims(const MathArray & ar)
 394 {
 395         return MathAtom(new MathDelimInset("(", ")", ar));
 396 }
 397
 398
 399 // replace '('...')' sequences by a real MathDelimInset
 400 void extractDelims(MathArray & ar)
 401 {
 402         //lyxerr << "\nDelims from: " << ar << "\n";
 403         replaceNested(ar, testOpenParan, testCloseParan, replaceDelims);
 404         //lyxerr << "\nDelims to: " << ar << "\n";
 405 }
 406
 407
 408
 409 //
 410 // search well-known functions
 411 //
 412
 413
 414 // replace 'f' '(...)' and 'f' '^n' '(...)' sequences by a real MathExFuncInset
 415 // assume 'extractDelims' ran before
 416 void extractFunctions(MathArray & ar)
 417 {
 418         // we need at least two items...
 419         if (ar.size() < 2)
 420                 return;
 421
 422         //lyxerr << "\nFunctions from: " << ar << "\n";
 423         for (MathArray::size_type i = 0; i + 1 < ar.size(); ++i) {
 424                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 425                 MathArray::iterator jt = it + 1;
 426
 427                 string name;
 428                 // is it a function?
 429                 if ((*it)->asUnknownInset()) {
 430                         // it certainly is if it is well known...
 431                         name = (*it)->name();
 432                 } else {
 433                         // is this a user defined function?
 434                         // it it probably not, if it doesn't have a name.
 435                         if (!extractString(*it, name))
 436                                 continue;
 437                         // it is not if it has no argument
 438                         if (jt == ar.end())
 439                                 continue;
 440                         // guess so, if this is followed by
 441                         // a DelimInset with a single item in the cell
 442                         MathDelimInset const * del = (*jt)->asDelimInset();
 443                         if (!del || del->cell(0).size() != 1)
 444                                 continue;
 445                         // fall trough into main branch
 446                 }
 447
 448                 // do we have an exponent like in
 449                 // 'sin' '^2' 'x' -> 'sin(x)' '^2'
 450                 MathArray exp;
 451                 extractScript(exp, jt, ar.end());
 452
 453                 // create a proper inset as replacement
 454                 MathExFuncInset * p = new MathExFuncInset(name);
 455
 456                 // jt points to the "argument". Get hold of this.
 457                 MathArray::iterator st = extractArgument(p->cell(0), jt, ar.end());
 458
 459                 // replace the function name by a real function inset
 460                 *it = MathAtom(p);
 461
 462                 // remove the source of the argument from the array
 463                 ar.erase(it + 1, st);
 464
 465                 // re-insert exponent
 466                 ar.insert(i + 1, exp);
 467                 //lyxerr << "\nFunctions to: " << ar << "\n";
 468         }
 469 }
 470
 471
 472 //
 473 // search integrals
 474 //
 475
 476 bool testSymbol(MathAtom const & at, string const & name)
 477 {
 478         return at->asSymbolInset() && at->asSymbolInset()->name() == name;
 479 }
 480
 481
 482 bool testIntSymbol(MathAtom const & at)
 483 {
 484         return testSymbol(at, "int");
 485 }
 486
 487
 488 bool testIntegral(MathAtom const & at)
 489 {
 490         return
 491          testIntSymbol(at) ||
 492                 ( at->asScriptInset()
 493                   && at->asScriptInset()->nuc().size()
 494                         && testIntSymbol(at->asScriptInset()->nuc().back()) );
 495 }
 496
 497
 498
 499 bool testIntDiff(MathAtom const & at)
 500 {
 501         return testString(at, "d");
 502 }
 503
 504
 505 // replace '\int' ['_^'] x 'd''x'(...)' sequences by a real MathExIntInset
 506 // assume 'extractDelims' ran before
 507 void extractIntegrals(MathArray & ar)
 508 {
 509         // we need at least three items...
 510         if (ar.size() < 3)
 511                 return;
 512
 513         //lyxerr << "\nIntegrals from: " << ar << "\n";
 514         for (MathArray::size_type i = 0; i + 1 < ar.size(); ++i) {
 515                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 516
 517                 // search 'd'
 518                 MathArray::iterator jt =
 519                         endNestSearch(it, ar.end(), testIntegral, testIntDiff);
 520
 521                 // something sensible found?
 522                 if (jt == ar.end())
 523                         continue;
 524
 525                 // is this a integral name?
 526                 if (!testIntegral(*it))
 527                         continue;
 528
 529                 // core ist part from behind the scripts to the 'd'
 530                 MathExIntInset * p = new MathExIntInset("int");
 531
 532                 // handle scripts if available
 533                 if (!testIntSymbol(*it)) {
 534                         p->cell(2) = (*it)->asScriptInset()->down();
 535                         p->cell(3) = (*it)->asScriptInset()->up();
 536                 }
 537                 p->cell(0) = MathArray(it + 1, jt);
 538
 539                 // use the "thing" behind the 'd' as differential
 540                 MathArray::iterator tt = extractArgument(p->cell(1), jt + 1, ar.end());
 541
 542                 // remove used parts
 543                 ar.erase(it + 1, tt);
 544                 *it = MathAtom(p);
 545         }
 546         //lyxerr << "\nIntegrals to: " << ar << "\n";
 547 }
 548
 549
 550 //
 551 // search sums
 552 //
 553
 554
 555 bool testEqualSign(MathAtom const & at)
 556 {
 557         return testString(at, "=");
 558 }
 559
 560
 561 bool testSumSymbol(MathAtom const & p)
 562 {
 563         return testSymbol(p, "sum");
 564 }
 565
 566
 567 bool testSum(MathAtom const & at)
 568 {
 569         return
 570          testSumSymbol(at) ||
 571                 ( at->asScriptInset()
 572                   && at->asScriptInset()->nuc().size()
 573                         && testSumSymbol(at->asScriptInset()->nuc().back()) );
 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 (!testSum(ar[i]))
 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                 MathScriptInset const * sub = ar[i]->asScriptInset();
 598                 if (sub && sub->hasDown()) {
 599                         // try to figure out the summation index from the subscript
 600                         MathArray const & ar = sub->down();
 601                         MathArray::const_iterator xt =
 602                                 find_if(ar.begin(), ar.end(), &testEqualSign);
 603                         if (xt != ar.end()) {
 604                                 // we found a '=', use everything in front of that as index,
 605                                 // and everything behind as lower index
 606                                 p->cell(1) = MathArray(ar.begin(), xt);
 607                                 p->cell(2) = MathArray(xt + 1, ar.end());
 608                         } else {
 609                                 // use everything as summation index, don't use scripts.
 610                                 p->cell(1) = ar;
 611                         }
 612                 }
 613
 614                 // collect upper bound
 615                 if (sub && sub->hasUp())
 616                         p->cell(3) = sub->up();
 617
 618                 // use something  behind the script as core
 619                 MathArray::iterator tt = extractArgument(p->cell(0), it + 1, ar.end());
 620
 621                 // cleanup
 622                 ar.erase(it + 1, tt);
 623                 *it = MathAtom(p);
 624         }
 625         //lyxerr << "\nSums to: " << ar << "\n";
 626 }
 627
 628
 629 //
 630 // search differential stuff
 631 //
 632
 633 // tests for 'd' or '\partial'
 634 bool testDiffItem(MathAtom const & at)
 635 {
 636         return testString(at, "d");
 637 }
 638
 639
 640 bool testDiffArray(MathArray const & ar)
 641 {
 642         return ar.size() && testDiffItem(ar.front());
 643 }
 644
 645
 646 bool testDiffFrac(MathAtom const & at)
 647 {
 648         return
 649                 at->asFracInset()
 650                         && testDiffArray(at->asFracInset()->cell(0))
 651                         && testDiffArray(at->asFracInset()->cell(1));
 652 }
 653
 654
 655 void extractDiff(MathArray & ar)
 656 {
 657         //lyxerr << "\nDiffs from: " << ar << "\n";
 658         for (MathArray::size_type i = 0; i < ar.size(); ++i) {
 659                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 660
 661                 // is this a "differential fraction"?
 662                 if (!testDiffFrac(*it))
 663                         continue;
 664
 665                 MathFracInset const * f = (*it)->asFracInset();
 666                 if (!f) {
 667                         lyxerr << "should not happen\n";
 668                         continue;
 669                 }
 670
 671                 // create a proper diff inset
 672                 MathDiffInset * diff = new MathDiffInset;
 673
 674                 // collect function, let jt point behind last used item
 675                 MathArray::iterator jt = it + 1;
 676                 //int n = 1;
 677                 MathArray const & numer = f->cell(0);
 678                 if (numer.size() > 1 && numer[1]->asScriptInset()) {
 679                         // this is something like  d^n f(x) / d... or  d^n / d...
 680                         // FIXME
 681                         //n = 1;
 682                         if (numer.size() > 2)
 683                                 diff->cell(0) = MathArray(numer.begin() + 2, numer.end());
 684                         else
 685                                 jt = extractArgument(diff->cell(0), jt, ar.end());
 686                 } else {
 687                         // simply d f(x) / d... or  d/d...
 688                         if (numer.size() > 1)
 689                                 diff->cell(0) = MathArray(numer.begin() + 1, numer.end());
 690                         else
 691                                 jt = extractArgument(diff->cell(0), jt, ar.end());
 692                 }
 693
 694                 // collect denominator parts
 695                 MathArray const & denom = f->cell(1);
 696                 for (MathArray::const_iterator dt = denom.begin(); dt != denom.end();) {
 697                         // find the next 'd'
 698                         MathArray::const_iterator et
 699                                 = find_if(dt + 1, denom.end(), &testDiffItem);
 700
 701                         // point before this
 702                         MathArray::const_iterator st = et - 1;
 703                         MathScriptInset const * script = (*st)->asScriptInset();
 704                         if (script && script->hasUp()) {
 705                                 // things like   d.../dx^n
 706                                 int mult = 1;
 707                                 if (extractNumber(script->up(), mult)) {
 708                                         //lyxerr << "mult: " << mult << endl;
 709                                         for (int i = 0; i < mult; ++i)
 710                                                 diff->addDer(MathArray(dt + 1, st));
 711                                 }
 712                         } else {
 713                                 // just  d.../dx
 714                                 diff->addDer(MathArray(dt + 1, et));
 715                         }
 716                         dt = et;
 717                 }
 718
 719                 // cleanup
 720                 ar.erase(it + 1, jt);
 721                 *it = MathAtom(diff);
 722         }
 723         //lyxerr << "\nDiffs to: " << ar << "\n";
 724 }
 725
 726
 727 //
 728 // search limits
 729 //
 730
 731
 732 bool testRightArrow(MathAtom const & at)
 733 {
 734         return testSymbol(at, "to") || testSymbol(at, "rightarrow");
 735 }
 736
 737
 738
 739 // replace '\lim_{x->x0} f(x)' sequences by a real MathLimInset
 740 // assume 'extractDelims' ran before
 741 void extractLims(MathArray & ar)
 742 {
 743         // we need at least three items...
 744         if (ar.size() < 3)
 745                 return;
 746
 747         //lyxerr << "\nLimits from: " << ar << "\n";
 748         for (MathArray::size_type i = 0; i + 2 < ar.size(); ++i) {
 749                 MathArray::iterator it = ar.begin() + i;
 750
 751                 // is this a limit function?
 752                 if (!testSymbol(*it, "lim"))
 753                         continue;
 754
 755                 // the next one must be a subscript (without superscript)
 756                 MathScriptInset const * sub = (*(it + 1))->asScriptInset();
 757                 if (!sub || !sub->hasDown() || sub->hasUp())
 758                         continue;
 759
 760                 // and it must contain a -> symbol
 761                 MathArray const & s = sub->down();
 762                 MathArray::const_iterator st = find_if(s.begin(), s.end(), &testRightArrow);
 763                 if (st == s.end())
 764                         continue;
 765
 766                 // the -> splits the subscript int x and x0
 767                 MathArray x  = MathArray(s.begin(), st);
 768                 MathArray x0 = MathArray(st + 1, s.end());
 769
 770                 // use something behind the script as core
 771                 MathArray f;
 772                 MathArray::iterator tt = extractArgument(f, it + 2, ar.end());
 773
 774                 // cleanup
 775                 ar.erase(it + 1, tt);
 776
 777                 // create a proper inset as replacement
 778                 *it = MathAtom(new MathLimInset(f, x, x0));
 779         }
 780         //lyxerr << "\nLimits to: " << ar << "\n";
 781 }
 782
 783
 784 //
 785 // combine searches
 786 //
 787
 788 void extractStructure(MathArray & ar)
 789 {
 790         //lyxerr << "\nStructure from: " << ar << "\n";
 791         extractIntegrals(ar);
 792         extractSums(ar);
 793         splitScripts(ar);
 794         extractNumbers(ar);
 795         extractMatrices(ar);
 796         extractDelims(ar);
 797         extractFunctions(ar);
 798         extractDets(ar);
 799         extractDiff(ar);
 800         extractExps(ar);
 801         extractLims(ar);
 802         extractStrings(ar);
 803         //lyxerr << "\nStructure to: " << ar << "\n";
 804 }
 805
 806
 807 void write(MathArray const & dat, WriteStream & wi)
 808 {
 809         MathArray ar = dat;
 810         extractStrings(ar);
 811         wi.firstitem() = true;
 812         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it) {
 813                 (*it)->write(wi);
 814                 wi.firstitem() = false;
 815         }
 816 }
 817
 818
 819 void normalize(MathArray const & ar, NormalStream & os)
 820 {
 821         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 822                 (*it)->normalize(os);
 823 }
 824
 825
 826 void octavize(MathArray const & dat, OctaveStream & os)
 827 {
 828         MathArray ar = dat;
 829         extractStructure(ar);
 830         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 831                 (*it)->octavize(os);
 832 }
 833
 834
 835 void maplize(MathArray const & dat, MapleStream & os)
 836 {
 837         MathArray ar = dat;
 838         extractStructure(ar);
 839         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 840                 (*it)->maplize(os);
 841 }
 842
 843
 844 void maximize(MathArray const & dat, MaximaStream & os)
 845 {
 846         MathArray ar = dat;
 847         extractStructure(ar);
 848         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 849                 (*it)->maximize(os);
 850 }
 851
 852
 853 void mathematicize(MathArray const & dat, MathematicaStream & os)
 854 {
 855         MathArray ar = dat;
 856         extractStructure(ar);
 857         for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 858                 (*it)->mathematicize(os);
 859 }
 860
 861
 862 void mathmlize(MathArray const & dat, MathMLStream & os)
 863 {
 864         MathArray ar = dat;
 865         extractStructure(ar);
 866         if (ar.size() == 0)
 867                 os << "<mrow/>";
 868         else if (ar.size() == 1)
 869                 os << ar.front();
 870         else {
 871                 os << MTag("mrow");
 872                 for (MathArray::const_iterator it = ar.begin(); it != ar.end(); ++it)
 873                         (*it)->mathmlize(os);
 874                 os << ETag("mrow");
 875         }
 876 }
 877
 878
 879
 880
 881 namespace {
 882
 883         string captureOutput(string const & cmd, string const & data)
 884         {
 885                 string command =  "echo '" + data + "' | " + cmd;
 886                 lyxerr << "calling: " << command << endl;
 887                 cmd_ret const ret = RunCommand(command);
 888                 return ret.second;
 889         }
 890
 891         string::size_type get_matching_brace(string const & str, string::size_type i)
 892         {
 893                 int count = 1;
 894                 string::size_type n = str.size();
 895                 while (i < n) {
 896                         i = str.find_first_of("{}", i+1);
 897                         if (i == string::npos) return i;
 898                         if (str[i] == '{')
 899                                 ++count;
 900                         else
 901                                 --count;
 902                         if (count == 0)
 903                                 return i;
 904                 }
 905                 return string::npos;
 906         }
 907
 908         string::size_type get_matching_brace_back(string const & str, string::size_type i)
 909         {
 910                 int count = 1;
 911                 while (i > 0) {
 912                         i = str.find_last_of("{}", i-1);
 913                         if (i == string::npos) return i;
 914                         if (str[i] == '}')
 915                                 ++count;
 916                         else
 917                                 --count;
 918                         if (count == 0)
 919                                 return i;
 920                 }
 921                 return string::npos;
 922         }
 923
 924         MathArray pipeThroughMaxima(string const &, MathArray const & ar)
 925         {
 926                 ostringstream os;
 927                 MaximaStream ms(os);
 928                 ms << ar;
 929                 string expr = STRCONV(os.str());
 930                 string const header = "SIMPSUM:true;";
 931
 932                 string out;
 933                 for (int i = 0; i < 100; ++i) { // at most 100 attempts
 934                         // try to fix missing '*' the hard way
 935                         //
 936                         // > echo "2x;" | maxima
 937                         // ...
 938                         // (C1) Incorrect syntax: x is not an infix operator
 939                         // 2x;
 940                         //  ^
 941                         //
 942                         lyxerr << "checking expr: '" << expr << "'\n";
 943                         string full = header + "tex(" + expr + ");";
 944                         out = captureOutput("maxima", full);
 945
 946                         // leave loop if expression syntax is probably ok
 947                         if (out.find("Incorrect syntax") == string::npos)
 948                                 break;
 949
 950                         // search line with "Incorrect syntax"
 951                         istringstream is(out.c_str());
 952                         string line;
 953                         while (is) {
 954                                 getline(is, line);
 955                                 if (line.find("Incorrect syntax") != string::npos)
 956                                         break;
 957                         }
 958
 959                         // 2nd next line is the one with caret
 960                         getline(is, line);
 961                         getline(is, line);
 962                         string::size_type pos = line.find('^');
 963                         lyxerr << "found caret at pos: '" << pos << "'\n";
 964                         if (pos == string::npos || pos < 4)
 965                                 break; // caret position not found
 966                         pos -= 4; // skip the "tex(" part
 967                         if (expr[pos] == '*')
 968                                 break; // two '*' in a row are definitely bad
 969                         expr.insert(pos,  "*");
 970                 }
 971
 972                 std::vector<string> tmp = getVectorFromString(out, "$$");
 973                 if (tmp.size() < 2)
 974                         return MathArray();
 975
 976                 out = subst(tmp[1],"\\>", "");
 977                 lyxerr << "out: '" << out << "'\n";
 978
 979                 // Ugly code that tries to make the result prettier
 980
 981                 string::size_type i = out.find("\\mathchoice");
 982                 while (i != string::npos) {
 983                         string::size_type j = get_matching_brace(out, i + 12);
 984                         string::size_type k = get_matching_brace(out, j + 1);
 985                         k = get_matching_brace(out, k + 1);
 986                         k = get_matching_brace(out, k + 1);
 987                         string mid = out.substr(i + 13,j - i - 13);
 988                         if (mid.find("\\over") != string::npos)
 989                                 mid = '{' + mid + '}';
 990                         out = out.substr(0,i)
 991                                 + mid
 992                                 + out.substr(k + 1);
 993                         //lyxerr << "out: " << out << endl;
 994                         i = out.find("\\mathchoice", i);
 995                         break;
 996                 }
 997
 998                 i = out.find("\\over");
 999                 while (i != string::npos) {
1000                         string::size_type j = get_matching_brace_back(out, i - 1);
1001                         if (j == string::npos || j == 0) break;
1002                         string::size_type k = get_matching_brace(out, i + 5);
1003                         if (k == string::npos || k + 1 == out.size()) break;
1004                         out = out.substr(0,j - 1)
1005                                 + "\\frac"
1006                                 + out.substr(j,i - j)
1007                                 + out.substr(i + 5,k - i - 4)
1008                                 + out.substr(k + 2);
1009                         //lyxerr << "out: " << out << endl;
1010                         i = out.find("\\over", i + 4);
1011                 }
1012                 MathArray res;
1013                 mathed_parse_cell(res, out);
1014                 return res;
1015         }
1016
1017
1018         MathArray pipeThroughMaple(string const & extra, MathArray const & ar)
1019         {
1020                 string header = "readlib(latex):\n";
1021
1022                 // remove the \\it for variable names
1023                 //"#`latex/csname_font` := `\\it `:"
1024                 header +=
1025                         "`latex/csname_font` := ``:\n";
1026
1027                 // export matrices in (...) instead of [...]
1028                 header +=
1029                         "`latex/latex/matrix` := "
1030                                 "subs(`[`=`(`, `]`=`)`,"
1031                                         "eval(`latex/latex/matrix`)):\n";
1032
1033                 // replace \\cdots with proper '*'
1034                 header +=
1035                         "`latex/latex/*` := "
1036                                 "subs(`\\,`=`\\cdot `,"
1037                                         "eval(`latex/latex/*`)):\n";
1038
1039                 // remove spurious \\noalign{\\medskip} in matrix output
1040                 header +=
1041                         "`latex/latex/matrix`:= "
1042                                 "subs(`\\\\\\\\\\\\noalign{\\\\medskip}` = `\\\\\\\\`,"
1043                                         "eval(`latex/latex/matrix`)):\n";
1044
1045                 //"#`latex/latex/symbol` "
1046                 //      " := subs((\\'_\\' = \\'`\\_`\\',eval(`latex/latex/symbol`)): ";
1047
1048                 string trailer = "quit;";
1049                 ostringstream os;
1050                 MapleStream ms(os);
1051                 ms << ar;
1052                 string expr = STRCONV(os.str());
1053                 lyxerr << "ar: '" << ar << "'\n";
1054                 lyxerr << "ms: '" << os.str() << "'\n";
1055
1056                 for (int i = 0; i < 100; ++i) { // at most 100 attempts
1057                         // try to fix missing '*' the hard way by using mint
1058                         //
1059                         // ... > echo "1A;" | mint -i 1 -S -s -q
1060                         // on line     1: 1A;
1061                         //                 ^ syntax error -
1062                         //                   Probably missing an operator such as * p
1063                         //
1064                         lyxerr << "checking expr: '" << expr << "'\n";
1065                         string out = captureOutput("mint -i 1 -S -s -q -q", expr + ';');
1066                         if (out.empty())
1067                                 break; // expression syntax is ok
1068                         istringstream is(out.c_str());
1069                         string line;
1070                         getline(is, line);
1071                         if (line.find("on line") != 0)
1072                                 break; // error message not identified
1073                         getline(is, line);
1074                         string::size_type pos = line.find('^');
1075                         if (pos == string::npos || pos < 15)
1076                                 break; // caret position not found
1077                         pos -= 15; // skip the "on line ..." part
1078                         if (expr[pos] == '*' || (pos > 0 && expr[pos - 1] == '*'))
1079                                 break; // two '*' in a row are definitely bad
1080                         expr.insert(pos, 1, '*');
1081                 }
1082
1083                 string full = "latex(" +  extra + '(' + expr + "));";
1084                 string out = captureOutput("maple -q", header + full + trailer);
1085
1086                 // change \_ into _
1087
1088                 //
1089                 MathArray res;
1090                 mathed_parse_cell(res, out);
1091                 return res;
1092         }
1093
1094
1095         MathArray pipeThroughOctave(string const &, MathArray const & ar)
1096         {
1097                 ostringstream os;
1098                 OctaveStream vs(os);
1099                 vs << ar;
1100                 string expr = STRCONV(os.str());
1101                 string out;
1102
1103                 lyxerr << "pipe: ar: '" << ar << "'\n";
1104                 lyxerr << "pipe: expr: '" << expr << "'\n";
1105
1106                 for (int i = 0; i < 100; ++i) { // at most 100 attempts
1107                         //
1108                         // try to fix missing '*' the hard way
1109                         // parse error:
1110                         // >>> ([[1 2 3 ];[2 3 1 ];[3 1 2 ]])([[1 2 3 ];[2 3 1 ];[3 1 2 ]])
1111                         //                                   ^
1112                         //
1113                         lyxerr << "checking expr: '" << expr << "'\n";
1114                         out = captureOutput("octave -q 2>&1", expr);
1115                         lyxerr << "checking out: '" << out << "'\n";
1116
1117                         // leave loop if expression syntax is probably ok
1118                         if (out.find("parse error:") == string::npos)
1119                                 break;
1120
1121                         // search line with single caret
1122                         istringstream is(out.c_str());
1123                         string line;
1124                         while (is) {
1125                                 getline(is, line);
1126                                 lyxerr << "skipping line: '" << line << "'\n";
1127                                 if (line.find(">>> ") != string::npos)
1128                                         break;
1129                         }
1130
1131                         // found line with error, next line is the one with caret
1132                         getline(is, line);
1133                         string::size_type pos = line.find('^');
1134                         lyxerr << "caret line: '" << line << "'\n";
1135                         lyxerr << "found caret at pos: '" << pos << "'\n";
1136                         if (pos == string::npos || pos < 4)
1137                                 break; // caret position not found
1138                         pos -= 4; // skip the ">>> " part
1139                         if (expr[pos] == '*')
1140                                 break; // two '*' in a row are definitely bad
1141                         expr.insert(pos, 1, '*');
1142                 }
1143
1144                 if (out.size() < 6)
1145                         return MathArray();
1146
1147                 // remove 'ans = '
1148                 out = out.substr(6);
1149
1150                 // parse output as matrix or single number
1151                 MathAtom at(new MathArrayInset("array", out));
1152                 MathArrayInset const * mat = at->asArrayInset();
1153                 MathArray res;
1154                 if (mat->ncols() == 1 && mat->nrows() == 1)
1155                         res.append(mat->cell(0));
1156                 else {
1157                         res.push_back(MathAtom(new MathDelimInset("(", ")")));
1158                         res.back().nucleus()->cell(0).push_back(at);
1159                 }
1160                 return res;
1161         }
1162
1163 }
1164
1165
1166 MathArray pipeThroughExtern(string const & lang, string const & extra,
1167         MathArray const & ar)
1168 {
1169         if (lang == "octave")
1170                 return pipeThroughOctave(extra, ar);
1171
1172         if (lang == "maxima")
1173                 return pipeThroughMaxima(extra, ar);
1174
1175         if (lang == "maple")
1176                 return pipeThroughMaple(extra, ar);
1177
1178         // create normalized expression
1179         ostringstream os;
1180         NormalStream ns(os);
1181         os << '[' << extra << ' ';
1182         ns << ar;
1183         os << ']';
1184         string data = STRCONV(os.str());
1185
1186         // search external script
1187         string file = LibFileSearch("mathed", "extern_" + lang);
1188         if (file.empty()) {
1189                 lyxerr << "converter to '" << lang << "' not found" << endl;
1190                 return MathArray();
1191         }
1192
1193         // run external sript
1194         string out = captureOutput(file, data);
1195         MathArray res;
1196         mathed_parse_cell(res, out);
1197         return res;
1198 }