#include <stddef.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

/**************************************************************/

#define N 100

#define UNDEF_VALUE -1
#define UNDEF_LIST NULL


typedef int     item;

struct cell {
	item            value;
	struct cell    *next;
	enum {
		FREE, BUSY
	}               status;
};

typedef struct cell *list;

static struct cell tab[N];

/***********************************************************/

void
error(char *s)
{
	fprintf(stderr, "Error detected: %s\n", s);
	exit(-1);
}

void
init()
{
	struct cell    *p;
	for (p = tab; p < tab + N; p++) {
		p->value = UNDEF_VALUE;
		p->next = UNDEF_LIST;
	}
}

void
check(list l)
{
	if (l == UNDEF_LIST)
		error("undefined list");
	if ((l != tab) &&
	    (l->next == UNDEF_LIST))
		error("ill-linked list");
}

/***********************************************************/

list
empty()
{
	return (tab);
}

int
is_empty(list l)
{
	check(l);
	return (l == tab);
}


item
car(list l)
{
	check(l);
	if (is_empty(l))
		error("car");
	return (l->value);
}

list
cdr(list l)
{
	check(l);
	if (is_empty(l))
		error("cdr");
	return (l->next);
}

/*******************************************************/

static struct cell *
allocate()
{
	struct cell    *p;
	for (p = tab + 1; p < tab + N; p++)
		if (p->status == FREE) {
			p->status = BUSY;
			return (p);
		}
	error("cannot allocate any new cell");
}

list
cons(item x, list l)
{
	struct cell    *p;
	check(l);
	p = allocate();
	p->value = x;
	p->next = l;
	fprintf(stderr, ".");
	return (p);
}

/*********************************************************/

void
print_list(list l)
{
	check(l);
	if (is_empty(l))
		return;
	fprintf(stderr, "%d ", car(l));
	print_list(cdr(l));
}

void
print_newline()
{
	fprintf(stderr, "\n");
}

/**********************************************************/


void
main()
{
	list            l;
	int             i;
	l = empty();

	init();

	for (i = 0; i < N - 2; i++)
		l = cons(i, l);

	print_list(l);
	print_newline();

	l = cons(N - 2, l);

	print_list(l);
	print_newline();

	l = cons(N - 1, l);

	print_list(l);
	print_newline();
}