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mlx4en(4): Fix wrong mbuf cluster size in mlx4_en_debugnet_init()
[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / bc / manuals / bc / ENP.1.md
1 <!---
2
3 SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
4
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6
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9
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28
29 -->
30
31 # NAME
32
33 bc - arbitrary-precision decimal arithmetic language and calculator
34
35 # SYNOPSIS
36
37 **bc** [**-ghilPqRsvVw**] [**-\-global-stacks**] [**-\-help**] [**-\-interactive**] [**-\-mathlib**] [**-\-no-prompt**] [**-\-no-read-prompt**] [**-\-quiet**] [**-\-standard**] [**-\-warn**] [**-\-version**] [**-e** *expr*] [**-\-expression**=*expr*...] [**-f** *file*...] [**-\-file**=*file*...] [*file*...]
38
39 # DESCRIPTION
40
41 bc(1) is an interactive processor for a language first standardized in 1991 by
42 POSIX. (The current standard is [here][1].) The language provides unlimited
43 precision decimal arithmetic and is somewhat C-like, but there are differences.
44 Such differences will be noted in this document.
45
46 After parsing and handling options, this bc(1) reads any files given on the
47 command line and executes them before reading from **stdin**.
48
49 This bc(1) is a drop-in replacement for *any* bc(1), including (and
50 especially) the GNU bc(1).
51
52 # OPTIONS
53
54 The following are the options that bc(1) accepts.
55
56 **-g**, **-\-global-stacks**
57
58     Turns the globals **ibase**, **obase**, and **scale** into stacks.
59
60     This has the effect that a copy of the current value of all three are pushed
61     onto a stack for every function call, as well as popped when every function
62     returns. This means that functions can assign to any and all of those
63     globals without worrying that the change will affect other functions.
64     Thus, a hypothetical function named **output(x,b)** that simply printed
65     **x** in base **b** could be written like this:
66
67         define void output(x, b) {
68             obase=b
69             x
70         }
71
72     instead of like this:
73
74         define void output(x, b) {
75             auto c
76             c=obase
77             obase=b
78             x
79             obase=c
80         }
81
82     This makes writing functions much easier.
83
84     However, since using this flag means that functions cannot set **ibase**,
85     **obase**, or **scale** globally, functions that are made to do so cannot
86     work anymore. There are two possible use cases for that, and each has a
87     solution.
88
89     First, if a function is called on startup to turn bc(1) into a number
90     converter, it is possible to replace that capability with various shell
91     aliases. Examples:
92
93         alias d2o="bc -e ibase=A -e obase=8"
94         alias h2b="bc -e ibase=G -e obase=2"
95
96     Second, if the purpose of a function is to set **ibase**, **obase**, or
97     **scale** globally for any other purpose, it could be split into one to
98     three functions (based on how many globals it sets) and each of those
99     functions could return the desired value for a global.
100
101     If the behavior of this option is desired for every run of bc(1), then users
102     could make sure to define **BC_ENV_ARGS** and include this option (see the
103     **ENVIRONMENT VARIABLES** section for more details).
104
105     If **-s**, **-w**, or any equivalents are used, this option is ignored.
106
107     This is a **non-portable extension**.
108
109 **-h**, **-\-help**
110
111 :   Prints a usage message and quits.
112
113 **-i**, **-\-interactive**
114
115 :   Forces interactive mode. (See the **INTERACTIVE MODE** section.)
116
117     This is a **non-portable extension**.
118
119 **-l**, **-\-mathlib**
120
121 :   Sets **scale** (see the **SYNTAX** section) to **20** and loads the included
122     math library before running any code, including any expressions or files
123     specified on the command line.
124
125     To learn what is in the library, see the **LIBRARY** section.
126
127 **-P**, **-\-no-prompt**
128
129 :   This option is a no-op.
130
131     This is a **non-portable extension**.
132
133 **-R**, **-\-no-read-prompt**
134
135 :   Because bc(1) was built without support for prompts, this option is a no-op.
136
137     This is a **non-portable extension**.
138
139 **-q**, **-\-quiet**
140
141 :   This option is for compatibility with the [GNU bc(1)][2]; it is a no-op.
142     Without this option, GNU bc(1) prints a copyright header. This bc(1) only
143     prints the copyright header if one or more of the **-v**, **-V**, or
144     **-\-version** options are given.
145
146     This is a **non-portable extension**.
147
148 **-s**, **-\-standard**
149
150 :   Process exactly the language defined by the [standard][1] and error if any
151     extensions are used.
152
153     This is a **non-portable extension**.
154
155 **-v**, **-V**, **-\-version**
156
157 :   Print the version information (copyright header) and exit.
158
159     This is a **non-portable extension**.
160
161 **-w**, **-\-warn**
162
163 :   Like **-s** and **-\-standard**, except that warnings (and not errors) are
164     printed for non-standard extensions and execution continues normally.
165
166     This is a **non-portable extension**.
167
168 **-e** *expr*, **-\-expression**=*expr*
169
170 :   Evaluates *expr*. If multiple expressions are given, they are evaluated in
171     order. If files are given as well (see below), the expressions and files are
172     evaluated in the order given. This means that if a file is given before an
173     expression, the file is read in and evaluated first.
174
175     If this option is given on the command-line (i.e., not in **BC_ENV_ARGS**,
176     see the **ENVIRONMENT VARIABLES** section), then after processing all
177     expressions and files, bc(1) will exit, unless **-** (**stdin**) was given
178     as an argument at least once to **-f** or **-\-file**, whether on the
179     command-line or in **BC_ENV_ARGS**. However, if any other **-e**,
180     **-\-expression**, **-f**, or **-\-file** arguments are given after **-f-**
181     or equivalent is given, bc(1) will give a fatal error and exit.
182
183     This is a **non-portable extension**.
184
185 **-f** *file*, **-\-file**=*file*
186
187 :   Reads in *file* and evaluates it, line by line, as though it were read
188     through **stdin**. If expressions are also given (see above), the
189     expressions are evaluated in the order given.
190
191     If this option is given on the command-line (i.e., not in **BC_ENV_ARGS**,
192     see the **ENVIRONMENT VARIABLES** section), then after processing all
193     expressions and files, bc(1) will exit, unless **-** (**stdin**) was given
194     as an argument at least once to **-f** or **-\-file**. However, if any other
195     **-e**, **-\-expression**, **-f**, or **-\-file** arguments are given after
196     **-f-** or equivalent is given, bc(1) will give a fatal error and exit.
197
198     This is a **non-portable extension**.
199
200 All long options are **non-portable extensions**.
201
202 # STDOUT
203
204 Any non-error output is written to **stdout**. In addition, if history (see the
205 **HISTORY** section) and the prompt (see the **TTY MODE** section) are enabled,
206 both are output to **stdout**.
207
208 **Note**: Unlike other bc(1) implementations, this bc(1) will issue a fatal
209 error (see the **EXIT STATUS** section) if it cannot write to **stdout**, so if
210 **stdout** is closed, as in **bc <file> >&-**, it will quit with an error. This
211 is done so that bc(1) can report problems when **stdout** is redirected to a
212 file.
213
214 If there are scripts that depend on the behavior of other bc(1) implementations,
215 it is recommended that those scripts be changed to redirect **stdout** to
216 **/dev/null**.
217
218 # STDERR
219
220 Any error output is written to **stderr**.
221
222 **Note**: Unlike other bc(1) implementations, this bc(1) will issue a fatal
223 error (see the **EXIT STATUS** section) if it cannot write to **stderr**, so if
224 **stderr** is closed, as in **bc <file> 2>&-**, it will quit with an error. This
225 is done so that bc(1) can exit with an error code when **stderr** is redirected
226 to a file.
227
228 If there are scripts that depend on the behavior of other bc(1) implementations,
229 it is recommended that those scripts be changed to redirect **stderr** to
230 **/dev/null**.
231
232 # SYNTAX
233
234 The syntax for bc(1) programs is mostly C-like, with some differences. This
235 bc(1) follows the [POSIX standard][1], which is a much more thorough resource
236 for the language this bc(1) accepts. This section is meant to be a summary and a
237 listing of all the extensions to the standard.
238
239 In the sections below, **E** means expression, **S** means statement, and **I**
240 means identifier.
241
242 Identifiers (**I**) start with a lowercase letter and can be followed by any
243 number (up to **BC_NAME_MAX-1**) of lowercase letters (**a-z**), digits
244 (**0-9**), and underscores (**\_**). The regex is **\[a-z\]\[a-z0-9\_\]\***.
245 Identifiers with more than one character (letter) are a
246 **non-portable extension**.
247
248 **ibase** is a global variable determining how to interpret constant numbers. It
249 is the "input" base, or the number base used for interpreting input numbers.
250 **ibase** is initially **10**. If the **-s** (**-\-standard**) and **-w**
251 (**-\-warn**) flags were not given on the command line, the max allowable value
252 for **ibase** is **36**. Otherwise, it is **16**. The min allowable value for
253 **ibase** is **2**. The max allowable value for **ibase** can be queried in
254 bc(1) programs with the **maxibase()** built-in function.
255
256 **obase** is a global variable determining how to output results. It is the
257 "output" base, or the number base used for outputting numbers. **obase** is
258 initially **10**. The max allowable value for **obase** is **BC_BASE_MAX** and
259 can be queried in bc(1) programs with the **maxobase()** built-in function. The
260 min allowable value for **obase** is **2**. Values are output in the specified
261 base.
262
263 The *scale* of an expression is the number of digits in the result of the
264 expression right of the decimal point, and **scale** is a global variable that
265 sets the precision of any operations, with exceptions. **scale** is initially
266 **0**. **scale** cannot be negative. The max allowable value for **scale** is
267 **BC_SCALE_MAX** and can be queried in bc(1) programs with the **maxscale()**
268 built-in function.
269
270 bc(1) has both *global* variables and *local* variables. All *local*
271 variables are local to the function; they are parameters or are introduced in
272 the **auto** list of a function (see the **FUNCTIONS** section). If a variable
273 is accessed which is not a parameter or in the **auto** list, it is assumed to
274 be *global*. If a parent function has a *local* variable version of a variable
275 that a child function considers *global*, the value of that *global* variable in
276 the child function is the value of the variable in the parent function, not the
277 value of the actual *global* variable.
278
279 All of the above applies to arrays as well.
280
281 The value of a statement that is an expression (i.e., any of the named
282 expressions or operands) is printed unless the lowest precedence operator is an
283 assignment operator *and* the expression is notsurrounded by parentheses.
284
285 The value that is printed is also assigned to the special variable **last**. A
286 single dot (**.**) may also be used as a synonym for **last**. These are
287 **non-portable extensions**.
288
289 Either semicolons or newlines may separate statements.
290
291 ## Comments
292
293 There are two kinds of comments:
294
295 1.      Block comments are enclosed in **/\*** and **\*/**.
296 2.      Line comments go from **#** until, and not including, the next newline. This
297         is a **non-portable extension**.
298
299 ## Named Expressions
300
301 The following are named expressions in bc(1):
302
303 1.      Variables: **I**
304 2.      Array Elements: **I[E]**
305 3.      **ibase**
306 4.      **obase**
307 5.      **scale**
308 6.      **last** or a single dot (**.**)
309
310 Number 6 is a **non-portable extension**.
311
312 Variables and arrays do not interfere; users can have arrays named the same as
313 variables. This also applies to functions (see the **FUNCTIONS** section), so a
314 user can have a variable, array, and function that all have the same name, and
315 they will not shadow each other, whether inside of functions or not.
316
317 Named expressions are required as the operand of **increment**/**decrement**
318 operators  and as the left side of **assignment** operators (see the *Operators*
319 subsection).
320
321 ## Operands
322
323 The following are valid operands in bc(1):
324
325 1.      Numbers (see the *Numbers* subsection below).
326 2.      Array indices (**I[E]**).
327 3.      **(E)**: The value of **E** (used to change precedence).
328 4.      **sqrt(E)**: The square root of **E**. **E** must be non-negative.
329 5.      **length(E)**: The number of significant decimal digits in **E**.
330 6.      **length(I[])**: The number of elements in the array **I**. This is a
331         **non-portable extension**.
332 7.      **scale(E)**: The *scale* of **E**.
333 8.      **abs(E)**: The absolute value of **E**. This is a **non-portable
334         extension**.
335 9.      **I()**, **I(E)**, **I(E, E)**, and so on, where **I** is an identifier for
336         a non-**void** function (see the *Void Functions* subsection of the
337         **FUNCTIONS** section). The **E** argument(s) may also be arrays of the form
338         **I[]**, which will automatically be turned into array references (see the
339         *Array References* subsection of the **FUNCTIONS** section) if the
340         corresponding parameter in the function definition is an array reference.
341 10.     **read()**: Reads a line from **stdin** and uses that as an expression. The
342         result of that expression is the result of the **read()** operand. This is a
343         **non-portable extension**.
344 11.     **maxibase()**: The max allowable **ibase**. This is a **non-portable
345         extension**.
346 12.     **maxobase()**: The max allowable **obase**. This is a **non-portable
347         extension**.
348 13.     **maxscale()**: The max allowable **scale**. This is a **non-portable
349         extension**.
350
351 ## Numbers
352
353 Numbers are strings made up of digits, uppercase letters, and at most **1**
354 period for a radix. Numbers can have up to **BC_NUM_MAX** digits. Uppercase
355 letters are equal to **9** + their position in the alphabet (i.e., **A** equals
356 **10**, or **9+1**). If a digit or letter makes no sense with the current value
357 of **ibase**, they are set to the value of the highest valid digit in **ibase**.
358
359 Single-character numbers (i.e., **A** alone) take the value that they would have
360 if they were valid digits, regardless of the value of **ibase**. This means that
361 **A** alone always equals decimal **10** and **Z** alone always equals decimal
362 **35**.
363
364 ## Operators
365
366 The following arithmetic and logical operators can be used. They are listed in
367 order of decreasing precedence. Operators in the same group have the same
368 precedence.
369
370 **++** **-\-**
371
372 :   Type: Prefix and Postfix
373
374     Associativity: None
375
376     Description: **increment**, **decrement**
377
378 **-** **!**
379
380 :   Type: Prefix
381
382     Associativity: None
383
384     Description: **negation**, **boolean not**
385
386 **\^**
387
388 :   Type: Binary
389
390     Associativity: Right
391
392     Description: **power**
393
394 **\*** **/** **%**
395
396 :   Type: Binary
397
398     Associativity: Left
399
400     Description: **multiply**, **divide**, **modulus**
401
402 **+** **-**
403
404 :   Type: Binary
405
406     Associativity: Left
407
408     Description: **add**, **subtract**
409
410 **=** **+=** **-=** **\*=** **/=** **%=** **\^=**
411
412 :   Type: Binary
413
414     Associativity: Right
415
416     Description: **assignment**
417
418 **==** **\<=** **\>=** **!=** **\<** **\>**
419
420 :   Type: Binary
421
422     Associativity: Left
423
424     Description: **relational**
425
426 **&&**
427
428 :   Type: Binary
429
430     Associativity: Left
431
432     Description: **boolean and**
433
434 **||**
435
436 :   Type: Binary
437
438     Associativity: Left
439
440     Description: **boolean or**
441
442 The operators will be described in more detail below.
443
444 **++** **-\-**
445
446 :   The prefix and postfix **increment** and **decrement** operators behave
447     exactly like they would in C. They require a named expression (see the
448     *Named Expressions* subsection) as an operand.
449
450     The prefix versions of these operators are more efficient; use them where
451     possible.
452
453 **-**
454
455 :   The **negation** operator returns **0** if a user attempts to negate any
456     expression with the value **0**. Otherwise, a copy of the expression with
457     its sign flipped is returned.
458
459 **!**
460
461 :   The **boolean not** operator returns **1** if the expression is **0**, or
462     **0** otherwise.
463
464     This is a **non-portable extension**.
465
466 **\^**
467
468 :   The **power** operator (not the **exclusive or** operator, as it would be in
469     C) takes two expressions and raises the first to the power of the value of
470     the second. The *scale* of the result is equal to **scale**.
471
472     The second expression must be an integer (no *scale*), and if it is
473     negative, the first value must be non-zero.
474
475 **\***
476
477 :   The **multiply** operator takes two expressions, multiplies them, and
478     returns the product. If **a** is the *scale* of the first expression and
479     **b** is the *scale* of the second expression, the *scale* of the result is
480     equal to **min(a+b,max(scale,a,b))** where **min()** and **max()** return
481     the obvious values.
482
483 **/**
484
485 :   The **divide** operator takes two expressions, divides them, and returns the
486     quotient. The *scale* of the result shall be the value of **scale**.
487
488     The second expression must be non-zero.
489
490 **%**
491
492 :   The **modulus** operator takes two expressions, **a** and **b**, and
493     evaluates them by 1) Computing **a/b** to current **scale** and 2) Using the
494     result of step 1 to calculate **a-(a/b)\*b** to *scale*
495     **max(scale+scale(b),scale(a))**.
496
497     The second expression must be non-zero.
498
499 **+**
500
501 :   The **add** operator takes two expressions, **a** and **b**, and returns the
502     sum, with a *scale* equal to the max of the *scale*s of **a** and **b**.
503
504 **-**
505
506 :   The **subtract** operator takes two expressions, **a** and **b**, and
507     returns the difference, with a *scale* equal to the max of the *scale*s of
508     **a** and **b**.
509
510 **=** **+=** **-=** **\*=** **/=** **%=** **\^=**
511
512 :   The **assignment** operators take two expressions, **a** and **b** where
513     **a** is a named expression (see the *Named Expressions* subsection).
514
515     For **=**, **b** is copied and the result is assigned to **a**. For all
516     others, **a** and **b** are applied as operands to the corresponding
517     arithmetic operator and the result is assigned to **a**.
518
519 **==** **\<=** **\>=** **!=** **\<** **\>**
520
521 :   The **relational** operators compare two expressions, **a** and **b**, and
522     if the relation holds, according to C language semantics, the result is
523     **1**. Otherwise, it is **0**.
524
525     Note that unlike in C, these operators have a lower precedence than the
526     **assignment** operators, which means that **a=b\>c** is interpreted as
527     **(a=b)\>c**.
528
529     Also, unlike the [standard][1] requires, these operators can appear anywhere
530     any other expressions can be used. This allowance is a
531     **non-portable extension**.
532
533 **&&**
534
535 :   The **boolean and** operator takes two expressions and returns **1** if both
536     expressions are non-zero, **0** otherwise.
537
538     This is *not* a short-circuit operator.
539
540     This is a **non-portable extension**.
541
542 **||**
543
544 :   The **boolean or** operator takes two expressions and returns **1** if one
545     of the expressions is non-zero, **0** otherwise.
546
547     This is *not* a short-circuit operator.
548
549     This is a **non-portable extension**.
550
551 ## Statements
552
553 The following items are statements:
554
555 1.      **E**
556 2.      **{** **S** **;** ... **;** **S** **}**
557 3.      **if** **(** **E** **)** **S**
558 4.      **if** **(** **E** **)** **S** **else** **S**
559 5.      **while** **(** **E** **)** **S**
560 6.      **for** **(** **E** **;** **E** **;** **E** **)** **S**
561 7.      An empty statement
562 8.      **break**
563 9.      **continue**
564 10.     **quit**
565 11.     **halt**
566 12.     **limits**
567 13.     A string of characters, enclosed in double quotes
568 14.     **print** **E** **,** ... **,** **E**
569 15.     **I()**, **I(E)**, **I(E, E)**, and so on, where **I** is an identifier for
570         a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
571         **FUNCTIONS** section). The **E** argument(s) may also be arrays of the form
572         **I[]**, which will automatically be turned into array references (see the
573         *Array References* subsection of the **FUNCTIONS** section) if the
574         corresponding parameter in the function definition is an array reference.
575
576 Numbers 4, 9, 11, 12, 14, and 15 are **non-portable extensions**.
577
578 Also, as a **non-portable extension**, any or all of the expressions in the
579 header of a for loop may be omitted. If the condition (second expression) is
580 omitted, it is assumed to be a constant **1**.
581
582 The **break** statement causes a loop to stop iterating and resume execution
583 immediately following a loop. This is only allowed in loops.
584
585 The **continue** statement causes a loop iteration to stop early and returns to
586 the start of the loop, including testing the loop condition. This is only
587 allowed in loops.
588
589 The **if** **else** statement does the same thing as in C.
590
591 The **quit** statement causes bc(1) to quit, even if it is on a branch that will
592 not be executed (it is a compile-time command).
593
594 The **halt** statement causes bc(1) to quit, if it is executed. (Unlike **quit**
595 if it is on a branch of an **if** statement that is not executed, bc(1) does not
596 quit.)
597
598 The **limits** statement prints the limits that this bc(1) is subject to. This
599 is like the **quit** statement in that it is a compile-time command.
600
601 An expression by itself is evaluated and printed, followed by a newline.
602
603 ## Print Statement
604
605 The "expressions" in a **print** statement may also be strings. If they are, there
606 are backslash escape sequences that are interpreted specially. What those
607 sequences are, and what they cause to be printed, are shown below:
608
609 -------- -------
610 **\\a**  **\\a**
611 **\\b**  **\\b**
612 **\\\\** **\\**
613 **\\e**  **\\**
614 **\\f**  **\\f**
615 **\\n**  **\\n**
616 **\\q**  **"**
617 **\\r**  **\\r**
618 **\\t**  **\\t**
619 -------- -------
620
621 Any other character following a backslash causes the backslash and character to
622 be printed as-is.
623
624 Any non-string expression in a print statement shall be assigned to **last**,
625 like any other expression that is printed.
626
627 ## Order of Evaluation
628
629 All expressions in a statment are evaluated left to right, except as necessary
630 to maintain order of operations. This means, for example, assuming that **i** is
631 equal to **0**, in the expression
632
633     a[i++] = i++
634
635 the first (or 0th) element of **a** is set to **1**, and **i** is equal to **2**
636 at the end of the expression.
637
638 This includes function arguments. Thus, assuming **i** is equal to **0**, this
639 means that in the expression
640
641     x(i++, i++)
642
643 the first argument passed to **x()** is **0**, and the second argument is **1**,
644 while **i** is equal to **2** before the function starts executing.
645
646 # FUNCTIONS
647
648 Function definitions are as follows:
649
650 ```
651 define I(I,...,I){
652         auto I,...,I
653         S;...;S
654         return(E)
655 }
656 ```
657
658 Any **I** in the parameter list or **auto** list may be replaced with **I[]** to
659 make a parameter or **auto** var an array, and any **I** in the parameter list
660 may be replaced with **\*I[]** to make a parameter an array reference. Callers
661 of functions that take array references should not put an asterisk in the call;
662 they must be called with just **I[]** like normal array parameters and will be
663 automatically converted into references.
664
665 As a **non-portable extension**, the opening brace of a **define** statement may
666 appear on the next line.
667
668 As a **non-portable extension**, the return statement may also be in one of the
669 following forms:
670
671 1.      **return**
672 2.      **return** **(** **)**
673 3.      **return** **E**
674
675 The first two, or not specifying a **return** statement, is equivalent to
676 **return (0)**, unless the function is a **void** function (see the *Void
677 Functions* subsection below).
678
679 ## Void Functions
680
681 Functions can also be **void** functions, defined as follows:
682
683 ```
684 define void I(I,...,I){
685         auto I,...,I
686         S;...;S
687         return
688 }
689 ```
690
691 They can only be used as standalone expressions, where such an expression would
692 be printed alone, except in a print statement.
693
694 Void functions can only use the first two **return** statements listed above.
695 They can also omit the return statement entirely.
696
697 The word "void" is not treated as a keyword; it is still possible to have
698 variables, arrays, and functions named **void**. The word "void" is only
699 treated specially right after the **define** keyword.
700
701 This is a **non-portable extension**.
702
703 ## Array References
704
705 For any array in the parameter list, if the array is declared in the form
706
707 ```
708 *I[]
709 ```
710
711 it is a **reference**. Any changes to the array in the function are reflected,
712 when the function returns, to the array that was passed in.
713
714 Other than this, all function arguments are passed by value.
715
716 This is a **non-portable extension**.
717
718 # LIBRARY
719
720 All of the functions below  are available when the **-l** or **-\-mathlib**
721 command-line flags are given.
722
723 ## Standard Library
724
725 The [standard][1] defines the following functions for the math library:
726
727 **s(x)**
728
729 :   Returns the sine of **x**, which is assumed to be in radians.
730
731     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
732     subsection below).
733
734 **c(x)**
735
736 :   Returns the cosine of **x**, which is assumed to be in radians.
737
738     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
739     subsection below).
740
741 **a(x)**
742
743 :   Returns the arctangent of **x**, in radians.
744
745     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
746     subsection below).
747
748 **l(x)**
749
750 :   Returns the natural logarithm of **x**.
751
752     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
753     subsection below).
754
755 **e(x)**
756
757 :   Returns the mathematical constant **e** raised to the power of **x**.
758
759     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
760     subsection below).
761
762 **j(x, n)**
763
764 :   Returns the bessel integer order **n** (truncated) of **x**.
765
766     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
767     subsection below).
768
769 ## Transcendental Functions
770
771 All transcendental functions can return slightly inaccurate results (up to 1
772 [ULP][4]). This is unavoidable, and [this article][5] explains why it is
773 impossible and unnecessary to calculate exact results for the transcendental
774 functions.
775
776 Because of the possible inaccuracy, I recommend that users call those functions
777 with the precision (**scale**) set to at least 1 higher than is necessary. If
778 exact results are *absolutely* required, users can double the precision
779 (**scale**) and then truncate.
780
781 The transcendental functions in the standard math library are:
782
783 * **s(x)**
784 * **c(x)**
785 * **a(x)**
786 * **l(x)**
787 * **e(x)**
788 * **j(x, n)**
789
790 # RESET
791
792 When bc(1) encounters an error or a signal that it has a non-default handler
793 for, it resets. This means that several things happen.
794
795 First, any functions that are executing are stopped and popped off the stack.
796 The behavior is not unlike that of exceptions in programming languages. Then
797 the execution point is set so that any code waiting to execute (after all
798 functions returned) is skipped.
799
800 Thus, when bc(1) resets, it skips any remaining code waiting to be executed.
801 Then, if it is interactive mode, and the error was not a fatal error (see the
802 **EXIT STATUS** section), it asks for more input; otherwise, it exits with the
803 appropriate return code.
804
805 Note that this reset behavior is different from the GNU bc(1), which attempts to
806 start executing the statement right after the one that caused an error.
807
808 # PERFORMANCE
809
810 Most bc(1) implementations use **char** types to calculate the value of **1**
811 decimal digit at a time, but that can be slow. This bc(1) does something
812 different.
813
814 It uses large integers to calculate more than **1** decimal digit at a time. If
815 built in a environment where **BC_LONG_BIT** (see the **LIMITS** section) is
816 **64**, then each integer has **9** decimal digits. If built in an environment
817 where **BC_LONG_BIT** is **32** then each integer has **4** decimal digits. This
818 value (the number of decimal digits per large integer) is called
819 **BC_BASE_DIGS**.
820
821 The actual values of **BC_LONG_BIT** and **BC_BASE_DIGS** can be queried with
822 the **limits** statement.
823
824 In addition, this bc(1) uses an even larger integer for overflow checking. This
825 integer type depends on the value of **BC_LONG_BIT**, but is always at least
826 twice as large as the integer type used to store digits.
827
828 # LIMITS
829
830 The following are the limits on bc(1):
831
832 **BC_LONG_BIT**
833
834 :   The number of bits in the **long** type in the environment where bc(1) was
835     built. This determines how many decimal digits can be stored in a single
836     large integer (see the **PERFORMANCE** section).
837
838 **BC_BASE_DIGS**
839
840 :   The number of decimal digits per large integer (see the **PERFORMANCE**
841     section). Depends on **BC_LONG_BIT**.
842
843 **BC_BASE_POW**
844
845 :   The max decimal number that each large integer can store (see
846     **BC_BASE_DIGS**) plus **1**. Depends on **BC_BASE_DIGS**.
847
848 **BC_OVERFLOW_MAX**
849
850 :   The max number that the overflow type (see the **PERFORMANCE** section) can
851     hold. Depends on **BC_LONG_BIT**.
852
853 **BC_BASE_MAX**
854
855 :   The maximum output base. Set at **BC_BASE_POW**.
856
857 **BC_DIM_MAX**
858
859 :   The maximum size of arrays. Set at **SIZE_MAX-1**.
860
861 **BC_SCALE_MAX**
862
863 :   The maximum **scale**. Set at **BC_OVERFLOW_MAX-1**.
864
865 **BC_STRING_MAX**
866
867 :   The maximum length of strings. Set at **BC_OVERFLOW_MAX-1**.
868
869 **BC_NAME_MAX**
870
871 :   The maximum length of identifiers. Set at **BC_OVERFLOW_MAX-1**.
872
873 **BC_NUM_MAX**
874
875 :   The maximum length of a number (in decimal digits), which includes digits
876     after the decimal point. Set at **BC_OVERFLOW_MAX-1**.
877
878 Exponent
879
880 :   The maximum allowable exponent (positive or negative). Set at
881     **BC_OVERFLOW_MAX**.
882
883 Number of vars
884
885 :   The maximum number of vars/arrays. Set at **SIZE_MAX-1**.
886
887 The actual values can be queried with the **limits** statement.
888
889 These limits are meant to be effectively non-existent; the limits are so large
890 (at least on 64-bit machines) that there should not be any point at which they
891 become a problem. In fact, memory should be exhausted before these limits should
892 be hit.
893
894 # ENVIRONMENT VARIABLES
895
896 bc(1) recognizes the following environment variables:
897
898 **POSIXLY_CORRECT**
899
900 :   If this variable exists (no matter the contents), bc(1) behaves as if
901     the **-s** option was given.
902
903 **BC_ENV_ARGS**
904
905 :   This is another way to give command-line arguments to bc(1). They should be
906     in the same format as all other command-line arguments. These are always
907     processed first, so any files given in **BC_ENV_ARGS** will be processed
908     before arguments and files given on the command-line. This gives the user
909     the ability to set up "standard" options and files to be used at every
910     invocation. The most useful thing for such files to contain would be useful
911     functions that the user might want every time bc(1) runs.
912
913     The code that parses **BC_ENV_ARGS** will correctly handle quoted arguments,
914     but it does not understand escape sequences. For example, the string
915     **"/home/gavin/some bc file.bc"** will be correctly parsed, but the string
916     **"/home/gavin/some \"bc\" file.bc"** will include the backslashes.
917
918     The quote parsing will handle either kind of quotes, **'** or **"**. Thus,
919     if you have a file with any number of single quotes in the name, you can use
920     double quotes as the outside quotes, as in **"some 'bc' file.bc"**, and vice
921     versa if you have a file with double quotes. However, handling a file with
922     both kinds of quotes in **BC_ENV_ARGS** is not supported due to the
923     complexity of the parsing, though such files are still supported on the
924     command-line where the parsing is done by the shell.
925
926 **BC_LINE_LENGTH**
927
928 :   If this environment variable exists and contains an integer that is greater
929     than **1** and is less than **UINT16_MAX** (**2\^16-1**), bc(1) will output
930     lines to that length, including the backslash (**\\**). The default line
931     length is **70**.
932
933 # EXIT STATUS
934
935 bc(1) returns the following exit statuses:
936
937 **0**
938
939 :   No error.
940
941 **1**
942
943 :   A math error occurred. This follows standard practice of using **1** for
944     expected errors, since math errors will happen in the process of normal
945     execution.
946
947     Math errors include divide by **0**, taking the square root of a negative
948     number, attempting to convert a negative number to a hardware integer,
949     overflow when converting a number to a hardware integer, and attempting to
950     use a non-integer where an integer is required.
951
952     Converting to a hardware integer happens for the second operand of the power
953     (**\^**) operator and the corresponding assignment operator.
954
955 **2**
956
957 :   A parse error occurred.
958
959     Parse errors include unexpected **EOF**, using an invalid character, failing
960     to find the end of a string or comment, using a token where it is invalid,
961     giving an invalid expression, giving an invalid print statement, giving an
962     invalid function definition, attempting to assign to an expression that is
963     not a named expression (see the *Named Expressions* subsection of the
964     **SYNTAX** section), giving an invalid **auto** list, having a duplicate
965     **auto**/function parameter, failing to find the end of a code block,
966     attempting to return a value from a **void** function, attempting to use a
967     variable as a reference, and using any extensions when the option **-s** or
968     any equivalents were given.
969
970 **3**
971
972 :   A runtime error occurred.
973
974     Runtime errors include assigning an invalid number to **ibase**, **obase**,
975     or **scale**; give a bad expression to a **read()** call, calling **read()**
976     inside of a **read()** call, type errors, passing the wrong number of
977     arguments to functions, attempting to call an undefined function, and
978     attempting to use a **void** function call as a value in an expression.
979
980 **4**
981
982 :   A fatal error occurred.
983
984     Fatal errors include memory allocation errors, I/O errors, failing to open
985     files, attempting to use files that do not have only ASCII characters (bc(1)
986     only accepts ASCII characters), attempting to open a directory as a file,
987     and giving invalid command-line options.
988
989 The exit status **4** is special; when a fatal error occurs, bc(1) always exits
990 and returns **4**, no matter what mode bc(1) is in.
991
992 The other statuses will only be returned when bc(1) is not in interactive mode
993 (see the **INTERACTIVE MODE** section), since bc(1) resets its state (see the
994 **RESET** section) and accepts more input when one of those errors occurs in
995 interactive mode. This is also the case when interactive mode is forced by the
996 **-i** flag or **-\-interactive** option.
997
998 These exit statuses allow bc(1) to be used in shell scripting with error
999 checking, and its normal behavior can be forced by using the **-i** flag or
1000 **-\-interactive** option.
1001
1002 # INTERACTIVE MODE
1003
1004 Per the [standard][1], bc(1) has an interactive mode and a non-interactive mode.
1005 Interactive mode is turned on automatically when both **stdin** and **stdout**
1006 are hooked to a terminal, but the **-i** flag and **-\-interactive** option can
1007 turn it on in other cases.
1008
1009 In interactive mode, bc(1) attempts to recover from errors (see the **RESET**
1010 section), and in normal execution, flushes **stdout** as soon as execution is
1011 done for the current input.
1012
1013 # TTY MODE
1014
1015 If **stdin**, **stdout**, and **stderr** are all connected to a TTY, bc(1) turns
1016 on "TTY mode."
1017
1018 TTY mode is required for history to be enabled (see the **COMMAND LINE HISTORY**
1019 section). It is also required to enable special handling for **SIGINT** signals.
1020
1021 TTY mode is different from interactive mode because interactive mode is required
1022 in the [bc(1) specification][1], and interactive mode requires only **stdin**
1023 and **stdout** to be connected to a terminal.
1024
1025 # SIGNAL HANDLING
1026
1027 Sending a **SIGINT** will cause bc(1) to stop execution of the current input. If
1028 bc(1) is in TTY mode (see the **TTY MODE** section), it will reset (see the
1029 **RESET** section). Otherwise, it will clean up and exit.
1030
1031 Note that "current input" can mean one of two things. If bc(1) is processing
1032 input from **stdin** in TTY mode, it will ask for more input. If bc(1) is
1033 processing input from a file in TTY mode, it will stop processing the file and
1034 start processing the next file, if one exists, or ask for input from **stdin**
1035 if no other file exists.
1036
1037 This means that if a **SIGINT** is sent to bc(1) as it is executing a file, it
1038 can seem as though bc(1) did not respond to the signal since it will immediately
1039 start executing the next file. This is by design; most files that users execute
1040 when interacting with bc(1) have function definitions, which are quick to parse.
1041 If a file takes a long time to execute, there may be a bug in that file. The
1042 rest of the files could still be executed without problem, allowing the user to
1043 continue.
1044
1045 **SIGTERM** and **SIGQUIT** cause bc(1) to clean up and exit, and it uses the
1046 default handler for all other signals. The one exception is **SIGHUP**; in that
1047 case, when bc(1) is in TTY mode, a **SIGHUP** will cause bc(1) to clean up and
1048 exit.
1049
1050 # COMMAND LINE HISTORY
1051
1052 bc(1) supports interactive command-line editing. If bc(1) is in TTY mode (see
1053 the **TTY MODE** section), history is enabled. Previous lines can be recalled
1054 and edited with the arrow keys.
1055
1056 **Note**: tabs are converted to 8 spaces.
1057
1058 # SEE ALSO
1059
1060 dc(1)
1061
1062 # STANDARDS
1063
1064 bc(1) is compliant with the [IEEE Std 1003.1-2017 (“POSIX.1-2017”)][1]
1065 specification. The flags **-efghiqsvVw**, all long options, and the extensions
1066 noted above are extensions to that specification.
1067
1068 Note that the specification explicitly says that bc(1) only accepts numbers that
1069 use a period (**.**) as a radix point, regardless of the value of
1070 **LC_NUMERIC**.
1071
1072 # BUGS
1073
1074 None are known. Report bugs at https://git.yzena.com/gavin/bc.
1075
1076 # AUTHORS
1077
1078 Gavin D. Howard <gavin@yzena.com> and contributors.
1079
1080 [1]: https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html
1081 [2]: https://www.gnu.org/software/bc/
1082 [3]: https://en.wikipedia.org/wiki/Rounding#Round_half_away_from_zero
1083 [4]: https://en.wikipedia.org/wiki/Unit_in_the_last_place
1084 [5]: https://people.eecs.berkeley.edu/~wkahan/LOG10HAF.TXT
1085 [6]: https://en.wikipedia.org/wiki/Rounding#Rounding_away_from_zero