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