"""B09 — 사용자가 글로 넣은 **식**을 안전하게 셈 (PLAN 12장 2차 ③ · STmate `wM_Edit_San` 함수 칸).

받는 것 — 수 · `+ - * /` · 괄호 · 함수 넷 `ROUND(x, n)` · `ROUNDDOWN(x, n)` · `INT(x)` · `SQRT(x)`
(STmate 식 편집기 함수 목록과 같은 이름 · 명세 13장 식 언어). 이름·속성·호출 모양이 그 밖이면 거절.

⚠ `eval` 을 쓰지 않음 — 파이썬 문법 나무를 한 마디씩 보고 아는 것만 셈.
⚠ 값은 `Decimal` — 소수를 이진수로 접지 않음(`1/1.175` 는 식 그대로 나눔).
⚠ 「좌→우 순차」 — 같은 우선순위의 곱·나눗셈은 파이썬 문법 나무가 이미 왼쪽부터 묶음(명세 7장 노임 식과 같음).
"""

from __future__ import annotations

import ast
from decimal import ROUND_FLOOR, ROUND_HALF_UP, Decimal, InvalidOperation

_MAX_LENGTH = 400


class ExpressionError(ValueError):
    """식을 셀 수 없음 — 까닭을 사람 말로."""


def _places(value: Decimal) -> Decimal:
    digits = int(value)
    if digits < 0 or digits > 10:
        raise ExpressionError("자릿수는 0~10 사이여야 합니다")
    return Decimal(1).scaleb(-digits)


def _call(name: str, args: list[Decimal]) -> Decimal:
    if name == "ROUND" and len(args) == 2:
        return args[0].quantize(_places(args[1]), rounding=ROUND_HALF_UP)
    if name == "ROUNDDOWN" and len(args) == 2:
        return args[0].quantize(_places(args[1]), rounding=ROUND_FLOOR)
    if name == "INT" and len(args) == 1:
        return args[0].to_integral_value(rounding=ROUND_FLOOR)
    if name == "SQRT" and len(args) == 1:
        if args[0] < 0:
            raise ExpressionError("음수의 제곱근은 셀 수 없습니다")
        return args[0].sqrt()
    raise ExpressionError(f"모르는 함수이거나 인자 수가 맞지 않습니다: {name}")


def _eval(node: ast.AST) -> Decimal:
    if isinstance(node, ast.Expression):
        return _eval(node.body)
    if isinstance(node, ast.Constant) and isinstance(node.value, (int, float)):
        return Decimal(str(node.value))
    if isinstance(node, ast.UnaryOp) and isinstance(node.op, (ast.USub, ast.UAdd)):
        value = _eval(node.operand)
        return -value if isinstance(node.op, ast.USub) else value
    if isinstance(node, ast.BinOp) and isinstance(node.op, (ast.Add, ast.Sub, ast.Mult, ast.Div)):
        left, right = _eval(node.left), _eval(node.right)
        if isinstance(node.op, ast.Add):
            return left + right
        if isinstance(node.op, ast.Sub):
            return left - right
        if isinstance(node.op, ast.Mult):
            return left * right
        if right == 0:
            raise ExpressionError("0 으로 나눌 수 없습니다")
        return left / right
    if isinstance(node, ast.Call) and isinstance(node.func, ast.Name) and not node.keywords:
        return _call(node.func.id.upper(), [_eval(arg) for arg in node.args])
    raise ExpressionError(
        "식에 쓸 수 없는 글자가 있습니다 — 수·+ - * /·괄호·ROUND·ROUNDDOWN·INT·SQRT 만"
    )


def evaluate(text: str) -> Decimal:
    """식 글 → 값. 셀 수 없으면 `ExpressionError`."""
    source = str(text or "").strip().replace("×", "*").replace("÷", "/")
    if not source:
        raise ExpressionError("식이 비었습니다")
    if len(source) > _MAX_LENGTH:
        raise ExpressionError("식이 너무 깁니다")
    try:
        tree = ast.parse(source, mode="eval")
    except SyntaxError as error:
        raise ExpressionError(f"식 문법이 맞지 않습니다: {error.msg}") from error
    try:
        return _eval(tree)
    except (InvalidOperation, OverflowError) as error:
        raise ExpressionError("셀 수 없는 값입니다") from error