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[FreeBSD/FreeBSD.git] / contrib / bc / manuals / dc.1.md.in
1 <!---
2
3 SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
4
5 Copyright (c) 2018-2021 Gavin D. Howard and contributors.
6
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28
29 -->
30
31 # Name
32
33 dc - arbitrary-precision decimal reverse-Polish notation calculator
34
35 # SYNOPSIS
36
37 **dc** [**-hiPvVx**] [**--version**] [**--help**] [**--interactive**] [**--no-prompt**] [**--extended-register**] [**-e** *expr*] [**--expression**=*expr*...] [**-f** *file*...] [**-file**=*file*...] [*file*...]
38
39 # DESCRIPTION
40
41 dc(1) is an arbitrary-precision calculator. It uses a stack (reverse Polish
42 notation) to store numbers and results of computations. Arithmetic operations
43 pop arguments off of the stack and push the results.
44
45 If no files are given on the command-line as extra arguments (i.e., not as
46 **-f** or **--file** arguments), then dc(1) reads from **stdin**. Otherwise,
47 those files are processed, and dc(1) will then exit.
48
49 This is different from the dc(1) on OpenBSD and possibly other dc(1)
50 implementations, where **-e** (**--expression**) and **-f** (**--file**)
51 arguments cause dc(1) to execute them and exit. The reason for this is that this
52 dc(1) allows users to set arguments in the environment variable **DC_ENV_ARGS**
53 (see the **ENVIRONMENT VARIABLES** section). Any expressions given on the
54 command-line should be used to set up a standard environment. For example, if a
55 user wants the **scale** always set to **10**, they can set **DC_ENV_ARGS** to
56 **-e 10k**, and this dc(1) will always start with a **scale** of **10**.
57
58 If users want to have dc(1) exit after processing all input from **-e** and
59 **-f** arguments (and their equivalents), then they can just simply add **-e q**
60 as the last command-line argument or define the environment variable
61 **DC_EXPR_EXIT**.
62
63 # OPTIONS
64
65 The following are the options that dc(1) accepts.
66
67 **-h**, **--help**
68
69 :   Prints a usage message and quits.
70
71 **-v**, **-V**, **--version**
72
73 :   Print the version information (copyright header) and exit.
74
75 **-i**, **--interactive**
76
77 :   Forces interactive mode. (See the **INTERACTIVE MODE** section.)
78
79     This is a **non-portable extension**.
80
81 **-P**, **--no-prompt**
82
83 {{ A E H N EH EN HN EHN }}
84 :   Disables the prompt in TTY mode. (The prompt is only enabled in TTY mode.
85     See the **TTY MODE** section) This is mostly for those users that do not
86     want a prompt or are not used to having them in dc(1). Most of those users
87     would want to put this option in **DC_ENV_ARGS**.
88 {{ end }}
89 {{ P EP HP NP EHP ENP HNP EHNP }}
90 :   This option is a no-op.
91 {{ end }}
92
93     This is a **non-portable extension**.
94
95 **-x** **--extended-register**
96
97 :   Enables extended register mode. See the *Extended Register Mode* subsection
98     of the **REGISTERS** section for more information.
99
100     This is a **non-portable extension**.
101
102 **-e** *expr*, **--expression**=*expr*
103
104 :   Evaluates *expr*. If multiple expressions are given, they are evaluated in
105     order. If files are given as well (see below), the expressions and files are
106     evaluated in the order given. This means that if a file is given before an
107     expression, the file is read in and evaluated first.
108
109     After processing all expressions and files, dc(1) will exit, unless **-**
110     (**stdin**) was given as an argument at least once to **-f** or **--file**.
111
112     This is a **non-portable extension**.
113
114 **-f** *file*, **--file**=*file*
115
116 :   Reads in *file* and evaluates it, line by line, as though it were read
117     through **stdin**. If expressions are also given (see above), the
118     expressions are evaluated in the order given.
119
120     After processing all expressions and files, dc(1) will exit, unless **-**
121     (**stdin**) was given as an argument at least once to **-f** or **--file**.
122     However, if any other **-e**, **--expression**, **-f**, or **--file**
123     arguments are given after that, bc(1) will give a fatal error and exit.
124
125     This is a **non-portable extension**.
126
127 All long options are **non-portable extensions**.
128
129 # STDOUT
130
131 Any non-error output is written to **stdout**.
132
133 **Note**: Unlike other dc(1) implementations, this dc(1) will issue a fatal
134 error (see the **EXIT STATUS** section) if it cannot write to **stdout**, so if
135 **stdout** is closed, as in **dc <file> >&-**, it will quit with an error. This
136 is done so that dc(1) can report problems when **stdout** is redirected to a
137 file.
138
139 If there are scripts that depend on the behavior of other dc(1) implementations,
140 it is recommended that those scripts be changed to redirect **stdout** to
141 **/dev/null**.
142
143 # STDERR
144
145 Any error output is written to **stderr**.
146
147 **Note**: Unlike other dc(1) implementations, this dc(1) will issue a fatal
148 error (see the **EXIT STATUS** section) if it cannot write to **stderr**, so if
149 **stderr** is closed, as in **dc <file> 2>&-**, it will quit with an error. This
150 is done so that dc(1) can exit with an error code when **stderr** is redirected
151 to a file.
152
153 If there are scripts that depend on the behavior of other dc(1) implementations,
154 it is recommended that those scripts be changed to redirect **stderr** to
155 **/dev/null**.
156
157 # SYNTAX
158
159 Each item in the input source code, either a number (see the **NUMBERS**
160 section) or a command (see the **COMMANDS** section), is processed and executed,
161 in order. Input is processed immediately when entered.
162
163 **ibase** is a register (see the **REGISTERS** section) that determines how to
164 interpret constant numbers. It is the "input" base, or the number base used for
165 interpreting input numbers. **ibase** is initially **10**. The max allowable
166 value for **ibase** is **16**. The min allowable value for **ibase** is **2**.
167 The max allowable value for **ibase** can be queried in dc(1) programs with the
168 **T** command.
169
170 **obase** is a register (see the **REGISTERS** section) that determines how to
171 output results. It is the "output" base, or the number base used for outputting
172 numbers. **obase** is initially **10**. The max allowable value for **obase** is
173 **DC_BASE_MAX** and can be queried with the **U** command. The min allowable
174 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
175 value for **obase** is **0**. If **obase** is **0**, values are output in
176 scientific notation, and if **obase** is **1**, values are output in engineering
177 notation. Otherwise, values are output in the specified base.
178
179 Outputting in scientific and engineering notations are **non-portable
180 extensions**.
181 {{ end }}
182 {{ E EH EN EP EHN EHP ENP EHNP }}
183 value for **obase** is **2**. Values are output in the specified base.
184 {{ end }}
185
186 The *scale* of an expression is the number of digits in the result of the
187 expression right of the decimal point, and **scale** is a register (see the
188 **REGISTERS** section) that sets the precision of any operations (with
189 exceptions). **scale** is initially **0**. **scale** cannot be negative. The max
190 allowable value for **scale** can be queried in dc(1) programs with the **V**
191 command.
192
193 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
194 **seed** is a register containing the current seed for the pseudo-random number
195 generator. If the current value of **seed** is queried and stored, then if it is
196 assigned to **seed** later, the pseudo-random number generator is guaranteed to
197 produce the same sequence of pseudo-random numbers that were generated after the
198 value of **seed** was first queried.
199
200 Multiple values assigned to **seed** can produce the same sequence of
201 pseudo-random numbers. Likewise, when a value is assigned to **seed**, it is not
202 guaranteed that querying **seed** immediately after will return the same value.
203 In addition, the value of **seed** will change after any call to the **'**
204 command or the **"** command that does not get receive a value of **0** or
205 **1**. The maximum integer returned by the **'** command can be queried with the
206 **W** command.
207
208 **Note**: The values returned by the pseudo-random number generator with the
209 **'** and **"** commands are guaranteed to **NOT** be cryptographically secure.
210 This is a consequence of using a seeded pseudo-random number generator. However,
211 they *are* guaranteed to be reproducible with identical **seed** values. This
212 means that the pseudo-random values from bc(1) should only be used where a
213 reproducible stream of pseudo-random numbers is *ESSENTIAL*. In any other case,
214 use a non-seeded pseudo-random number generator.
215
216 The pseudo-random number generator, **seed**, and all associated operations are
217 **non-portable extensions**.
218 {{ end }}
219
220 ## Comments
221
222 Comments go from **#** until, and not including, the next newline. This is a
223 **non-portable extension**.
224
225 # NUMBERS
226
227 Numbers are strings made up of digits, uppercase letters up to **F**, and at
228 most **1** period for a radix. Numbers can have up to **DC_NUM_MAX** digits.
229 Uppercase letters are equal to **9** + their position in the alphabet (i.e.,
230 **A** equals **10**, or **9+1**). If a digit or letter makes no sense with the
231 current value of **ibase**, they are set to the value of the highest valid digit
232 in **ibase**.
233
234 Single-character numbers (i.e., **A** alone) take the value that they would have
235 if they were valid digits, regardless of the value of **ibase**. This means that
236 **A** alone always equals decimal **10** and **F** alone always equals decimal
237 **15**.
238
239 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
240 In addition, dc(1) accepts numbers in scientific notation. These have the form
241 **\<number\>e\<integer\>**. The exponent (the portion after the **e**) must be
242 an integer. An example is **1.89237e9**, which is equal to **1892370000**.
243 Negative exponents are also allowed, so **4.2890e_3** is equal to **0.0042890**.
244
245 **WARNING**: Both the number and the exponent in scientific notation are
246 interpreted according to the current **ibase**, but the number is still
247 multiplied by **10\^exponent** regardless of the current **ibase**. For example,
248 if **ibase** is **16** and dc(1) is given the number string **FFeA**, the
249 resulting decimal number will be **2550000000000**, and if dc(1) is given the
250 number string **10e_4**, the resulting decimal number will be **0.0016**.
251
252 Accepting input as scientific notation is a **non-portable extension**.
253 {{ end }}
254
255 # COMMANDS
256
257 The valid commands are listed below.
258
259 ## Printing
260
261 These commands are used for printing.
262
263 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
264 Note that both scientific notation and engineering notation are available for
265 printing numbers. Scientific notation is activated by assigning **0** to
266 **obase** using **0o**, and engineering notation is activated by assigning **1**
267 to **obase** using **1o**. To deactivate them, just assign a different value to
268 **obase**.
269
270 Printing numbers in scientific notation and/or engineering notation is a
271 **non-portable extension**.
272 {{ end }}
273
274 **p**
275
276 :   Prints the value on top of the stack, whether number or string, and prints a
277     newline after.
278
279     This does not alter the stack.
280
281 **n**
282
283 :   Prints the value on top of the stack, whether number or string, and pops it
284     off of the stack.
285
286 **P**
287
288 :   Pops a value off the stack.
289
290     If the value is a number, it is truncated and the absolute value of the
291     result is printed as though **obase** is **UCHAR_MAX+1** and each digit is
292     interpreted as an ASCII character, making it a byte stream.
293
294     If the value is a string, it is printed without a trailing newline.
295
296     This is a **non-portable extension**.
297
298 **f**
299
300 :   Prints the entire contents of the stack, in order from newest to oldest,
301     without altering anything.
302
303     Users should use this command when they get lost.
304
305 ## Arithmetic
306
307 These are the commands used for arithmetic.
308
309 **+**
310
311 :   The top two values are popped off the stack, added, and the result is pushed
312     onto the stack. The *scale* of the result is equal to the max *scale* of
313     both operands.
314
315 **-**
316
317 :   The top two values are popped off the stack, subtracted, and the result is
318     pushed onto the stack. The *scale* of the result is equal to the max
319     *scale* of both operands.
320
321 **\***
322
323 :   The top two values are popped off the stack, multiplied, and the result is
324     pushed onto the stack. If **a** is the *scale* of the first expression and
325     **b** is the *scale* of the second expression, the *scale* of the result
326     is equal to **min(a+b,max(scale,a,b))** where **min()** and **max()** return
327     the obvious values.
328
329 **/**
330
331 :   The top two values are popped off the stack, divided, and the result is
332     pushed onto the stack. The *scale* of the result is equal to **scale**.
333
334     The first value popped off of the stack must be non-zero.
335
336 **%**
337
338 :   The top two values are popped off the stack, remaindered, and the result is
339     pushed onto the stack.
340
341     Remaindering is equivalent to 1) Computing **a/b** to current **scale**, and
342     2) Using the result of step 1 to calculate **a-(a/b)\*b** to *scale*
343     **max(scale+scale(b),scale(a))**.
344
345     The first value popped off of the stack must be non-zero.
346
347 **~**
348
349 :   The top two values are popped off the stack, divided and remaindered, and
350     the results (divided first, remainder second) are pushed onto the stack.
351     This is equivalent to **x y / x y %** except that **x** and **y** are only
352     evaluated once.
353
354     The first value popped off of the stack must be non-zero.
355
356     This is a **non-portable extension**.
357
358 **\^**
359
360 :   The top two values are popped off the stack, the second is raised to the
361     power of the first, and the result is pushed onto the stack. The *scale* of
362     the result is equal to **scale**.
363
364     The first value popped off of the stack must be an integer, and if that
365     value is negative, the second value popped off of the stack must be
366     non-zero.
367
368 **v**
369
370 :   The top value is popped off the stack, its square root is computed, and the
371     result is pushed onto the stack. The *scale* of the result is equal to
372     **scale**.
373
374     The value popped off of the stack must be non-negative.
375
376 **\_**
377
378 :   If this command *immediately* precedes a number (i.e., no spaces or other
379     commands), then that number is input as a negative number.
380
381     Otherwise, the top value on the stack is popped and copied, and the copy is
382     negated and pushed onto the stack. This behavior without a number is a
383     **non-portable extension**.
384
385 **b**
386
387 :   The top value is popped off the stack, and if it is zero, it is pushed back
388     onto the stack. Otherwise, its absolute value is pushed onto the stack.
389
390     This is a **non-portable extension**.
391
392 **|**
393
394 :   The top three values are popped off the stack, a modular exponentiation is
395     computed, and the result is pushed onto the stack.
396
397     The first value popped is used as the reduction modulus and must be an
398     integer and non-zero. The second value popped is used as the exponent and
399     must be an integer and non-negative. The third value popped is the base and
400     must be an integer.
401
402     This is a **non-portable extension**.
403
404 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
405 **\$**
406
407 :   The top value is popped off the stack and copied, and the copy is truncated
408     and pushed onto the stack.
409
410     This is a **non-portable extension**.
411
412 **\@**
413
414 :   The top two values are popped off the stack, and the precision of the second
415     is set to the value of the first, whether by truncation or extension.
416
417     The first value popped off of the stack must be an integer and non-negative.
418
419     This is a **non-portable extension**.
420
421 **H**
422
423 :   The top two values are popped off the stack, and the second is shifted left
424     (radix shifted right) to the value of the first.
425
426     The first value popped off of the stack must be an integer and non-negative.
427
428     This is a **non-portable extension**.
429
430 **h**
431
432 :   The top two values are popped off the stack, and the second is shifted right
433     (radix shifted left) to the value of the first.
434
435     The first value popped off of the stack must be an integer and non-negative.
436
437     This is a **non-portable extension**.
438 {{ end }}
439
440 **G**
441
442 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
443     **1** is pushed if they are equal, or **0** otherwise.
444
445     This is a **non-portable extension**.
446
447 **N**
448
449 :   The top value is popped off of the stack, and if it a **0**, a **1** is
450     pushed; otherwise, a **0** is pushed.
451
452     This is a **non-portable extension**.
453
454 **(**
455
456 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
457     **1** is pushed if the first is less than the second, or **0** otherwise.
458
459     This is a **non-portable extension**.
460
461 **{**
462
463 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
464     **1** is pushed if the first is less than or equal to the second, or **0**
465     otherwise.
466
467     This is a **non-portable extension**.
468
469 **)**
470
471 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
472     **1** is pushed if the first is greater than the second, or **0** otherwise.
473
474     This is a **non-portable extension**.
475
476 **}**
477
478 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
479     **1** is pushed if the first is greater than or equal to the second, or
480     **0** otherwise.
481
482     This is a **non-portable extension**.
483
484 **M**
485
486 :   The top two values are popped off of the stack. If they are both non-zero, a
487     **1** is pushed onto the stack. If either of them is zero, or both of them
488     are, then a **0** is pushed onto the stack.
489
490     This is like the **&&** operator in bc(1), and it is *not* a short-circuit
491     operator.
492
493     This is a **non-portable extension**.
494
495 **m**
496
497 :   The top two values are popped off of the stack. If at least one of them is
498     non-zero, a **1** is pushed onto the stack. If both of them are zero, then a
499     **0** is pushed onto the stack.
500
501     This is like the **||** operator in bc(1), and it is *not* a short-circuit
502     operator.
503
504     This is a **non-portable extension**.
505
506 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
507 ## Pseudo-Random Number Generator
508
509 dc(1) has a built-in pseudo-random number generator. These commands query the
510 pseudo-random number generator. (See Parameters for more information about the
511 **seed** value that controls the pseudo-random number generator.)
512
513 The pseudo-random number generator is guaranteed to **NOT** be
514 cryptographically secure.
515
516 **'**
517
518 :   Generates an integer between 0 and **DC_RAND_MAX**, inclusive (see the
519     **LIMITS** section).
520
521     The generated integer is made as unbiased as possible, subject to the
522     limitations of the pseudo-random number generator.
523
524     This is a **non-portable extension**.
525
526 **"**
527
528 :   Pops a value off of the stack, which is used as an **exclusive** upper bound
529     on the integer that will be generated. If the bound is negative or is a
530     non-integer, an error is raised, and dc(1) resets (see the **RESET**
531     section) while **seed** remains unchanged. If the bound is larger than
532     **DC_RAND_MAX**, the higher bound is honored by generating several
533     pseudo-random integers, multiplying them by appropriate powers of
534     **DC_RAND_MAX+1**, and adding them together. Thus, the size of integer that
535     can be generated with this command is unbounded. Using this command will
536     change the value of **seed**, unless the operand is **0** or **1**. In that
537     case, **0** is pushed onto the stack, and **seed** is *not* changed.
538
539     The generated integer is made as unbiased as possible, subject to the
540     limitations of the pseudo-random number generator.
541
542     This is a **non-portable extension**.
543 {{ end }}
544
545 ## Stack Control
546
547 These commands control the stack.
548
549 **c**
550
551 :   Removes all items from ("clears") the stack.
552
553 **d**
554
555 :   Copies the item on top of the stack ("duplicates") and pushes the copy onto
556     the stack.
557
558 **r**
559
560 :   Swaps ("reverses") the two top items on the stack.
561
562 **R**
563
564 :   Pops ("removes") the top value from the stack.
565
566 ## Register Control
567
568 These commands control registers (see the **REGISTERS** section).
569
570 **s***r*
571
572 :   Pops the value off the top of the stack and stores it into register *r*.
573
574 **l***r*
575
576 :   Copies the value in register *r* and pushes it onto the stack. This does not
577     alter the contents of *r*.
578
579 **S***r*
580
581 :   Pops the value off the top of the (main) stack and pushes it onto the stack
582     of register *r*. The previous value of the register becomes inaccessible.
583
584 **L***r*
585
586 :   Pops the value off the top of the stack for register *r* and push it onto
587     the main stack. The previous value in the stack for register *r*, if any, is
588     now accessible via the **l***r* command.
589
590 ## Parameters
591
592 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
593 These commands control the values of **ibase**, **obase**, **scale**, and
594 **seed**. Also see the **SYNTAX** section.
595 {{ end }}
596 {{ E EH EN EP EHN EHP ENP EHNP }}
597 These commands control the values of **ibase**, **obase**, and **scale**. Also
598 see the **SYNTAX** section.
599 {{ end }}
600
601 **i**
602
603 :   Pops the value off of the top of the stack and uses it to set **ibase**,
604     which must be between **2** and **16**, inclusive.
605
606     If the value on top of the stack has any *scale*, the *scale* is ignored.
607
608 **o**
609
610 :   Pops the value off of the top of the stack and uses it to set **obase**,
611 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
612     which must be between **0** and **DC_BASE_MAX**, inclusive (see the
613     **LIMITS** section and the **NUMBERS** section).
614 {{ end }}
615 {{ E EH EN EP EHN EHP ENP EHNP }}
616     which must be between **2** and **DC_BASE_MAX**, inclusive (see the
617     **LIMITS** section).
618 {{ end }}
619
620     If the value on top of the stack has any *scale*, the *scale* is ignored.
621
622 **k**
623
624 :   Pops the value off of the top of the stack and uses it to set **scale**,
625     which must be non-negative.
626
627     If the value on top of the stack has any *scale*, the *scale* is ignored.
628
629 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
630 **j**
631
632 :   Pops the value off of the top of the stack and uses it to set **seed**. The
633     meaning of **seed** is dependent on the current pseudo-random number
634     generator but is guaranteed to not change except for new major versions.
635
636     The *scale* and sign of the value may be significant.
637
638     If a previously used **seed** value is used again, the pseudo-random number
639     generator is guaranteed to produce the same sequence of pseudo-random
640     numbers as it did when the **seed** value was previously used.
641
642     The exact value assigned to **seed** is not guaranteed to be returned if the
643     **J** command is used. However, if **seed** *does* return a different value,
644     both values, when assigned to **seed**, are guaranteed to produce the same
645     sequence of pseudo-random numbers. This means that certain values assigned
646     to **seed** will not produce unique sequences of pseudo-random numbers.
647
648     There is no limit to the length (number of significant decimal digits) or
649     *scale* of the value that can be assigned to **seed**.
650
651     This is a **non-portable extension**.
652 {{ end }}
653
654 **I**
655
656 :   Pushes the current value of **ibase** onto the main stack.
657
658 **O**
659
660 :   Pushes the current value of **obase** onto the main stack.
661
662 **K**
663
664 :   Pushes the current value of **scale** onto the main stack.
665
666 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
667 **J**
668
669 :   Pushes the current value of **seed** onto the main stack.
670
671     This is a **non-portable extension**.
672 {{ end }}
673
674 **T**
675
676 :   Pushes the maximum allowable value of **ibase** onto the main stack.
677
678     This is a **non-portable extension**.
679
680 **U**
681
682 :   Pushes the maximum allowable value of **obase** onto the main stack.
683
684     This is a **non-portable extension**.
685
686 **V**
687
688 :   Pushes the maximum allowable value of **scale** onto the main stack.
689
690     This is a **non-portable extension**.
691
692 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
693 **W**
694
695 :   Pushes the maximum (inclusive) integer that can be generated with the **'**
696     pseudo-random number generator command.
697
698     This is a **non-portable extension**.
699 {{ end }}
700
701 ## Strings
702
703 The following commands control strings.
704
705 dc(1) can work with both numbers and strings, and registers (see the
706 **REGISTERS** section) can hold both strings and numbers. dc(1) always knows
707 whether the contents of a register are a string or a number.
708
709 While arithmetic operations have to have numbers, and will print an error if
710 given a string, other commands accept strings.
711
712 Strings can also be executed as macros. For example, if the string **[1pR]** is
713 executed as a macro, then the code **1pR** is executed, meaning that the **1**
714 will be printed with a newline after and then popped from the stack.
715
716 **\[**_characters_**\]**
717
718 :   Makes a string containing *characters* and pushes it onto the stack.
719
720     If there are brackets (**\[** and **\]**) in the string, then they must be
721     balanced. Unbalanced brackets can be escaped using a backslash (**\\**)
722     character.
723
724     If there is a backslash character in the string, the character after it
725     (even another backslash) is put into the string verbatim, but the (first)
726     backslash is not.
727
728 **a**
729
730 :   The value on top of the stack is popped.
731
732     If it is a number, it is truncated and its absolute value is taken. The
733     result mod **UCHAR_MAX+1** is calculated. If that result is **0**, push an
734     empty string; otherwise, push a one-character string where the character is
735     the result of the mod interpreted as an ASCII character.
736
737     If it is a string, then a new string is made. If the original string is
738     empty, the new string is empty. If it is not, then the first character of
739     the original string is used to create the new string as a one-character
740     string. The new string is then pushed onto the stack.
741
742     This is a **non-portable extension**.
743
744 **x**
745
746 :   Pops a value off of the top of the stack.
747
748     If it is a number, it is pushed back onto the stack.
749
750     If it is a string, it is executed as a macro.
751
752     This behavior is the norm whenever a macro is executed, whether by this
753     command or by the conditional execution commands below.
754
755 **\>***r*
756
757 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
758     the first value is greater than the second, then the contents of register
759     *r* are executed.
760
761     For example, **0 1>a** will execute the contents of register **a**, and
762     **1 0>a** will not.
763
764     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
765     and reset (see the **RESET** section).
766
767 **>***r***e***s*
768
769 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
770
771     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
772     and reset (see the **RESET** section).
773
774     This is a **non-portable extension**.
775
776 **!\>***r*
777
778 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
779     the first value is not greater than the second (less than or equal to), then
780     the contents of register *r* are executed.
781
782     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
783     and reset (see the **RESET** section).
784
785 **!\>***r***e***s*
786
787 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
788
789     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
790     and reset (see the **RESET** section).
791
792     This is a **non-portable extension**.
793
794 **\<***r*
795
796 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
797     the first value is less than the second, then the contents of register *r*
798     are executed.
799
800     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
801     and reset (see the **RESET** section).
802
803 **\<***r***e***s*
804
805 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
806
807     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
808     and reset (see the **RESET** section).
809
810     This is a **non-portable extension**.
811
812 **!\<***r*
813
814 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
815     the first value is not less than the second (greater than or equal to), then
816     the contents of register *r* are executed.
817
818     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
819     and reset (see the **RESET** section).
820
821 **!\<***r***e***s*
822
823 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
824
825     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
826     and reset (see the **RESET** section).
827
828     This is a **non-portable extension**.
829
830 **=***r*
831
832 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
833     the first value is equal to the second, then the contents of register *r*
834     are executed.
835
836     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
837     and reset (see the **RESET** section).
838
839 **=***r***e***s*
840
841 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
842
843     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
844     and reset (see the **RESET** section).
845
846     This is a **non-portable extension**.
847
848 **!=***r*
849
850 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
851     the first value is not equal to the second, then the contents of register
852     *r* are executed.
853
854     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
855     and reset (see the **RESET** section).
856
857 **!=***r***e***s*
858
859 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
860
861     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
862     and reset (see the **RESET** section).
863
864     This is a **non-portable extension**.
865
866 **?**
867
868 :   Reads a line from the **stdin** and executes it. This is to allow macros to
869     request input from users.
870
871 **q**
872
873 :   During execution of a macro, this exits the execution of that macro and the
874     execution of the macro that executed it. If there are no macros, or only one
875     macro executing, dc(1) exits.
876
877 **Q**
878
879 :   Pops a value from the stack which must be non-negative and is used the
880     number of macro executions to pop off of the execution stack. If the number
881     of levels to pop is greater than the number of executing macros, dc(1)
882     exits.
883
884 ## Status
885
886 These commands query status of the stack or its top value.
887
888 **Z**
889
890 :   Pops a value off of the stack.
891
892     If it is a number, calculates the number of significant decimal digits it
893     has and pushes the result.
894
895     If it is a string, pushes the number of characters the string has.
896
897 **X**
898
899 :   Pops a value off of the stack.
900
901     If it is a number, pushes the *scale* of the value onto the stack.
902
903     If it is a string, pushes **0**.
904
905 **z**
906
907 :   Pushes the current stack depth (before execution of this command).
908
909 ## Arrays
910
911 These commands manipulate arrays.
912
913 **:***r*
914
915 :   Pops the top two values off of the stack. The second value will be stored in
916     the array *r* (see the **REGISTERS** section), indexed by the first value.
917
918 **;***r*
919
920 :   Pops the value on top of the stack and uses it as an index into the array
921     *r*. The selected value is then pushed onto the stack.
922
923 # REGISTERS
924
925 Registers are names that can store strings, numbers, and arrays. (Number/string
926 registers do not interfere with array registers.)
927
928 Each register is also its own stack, so the current register value is the top of
929 the stack for the register. All registers, when first referenced, have one value
930 (**0**) in their stack.
931
932 In non-extended register mode, a register name is just the single character that
933 follows any command that needs a register name. The only exception is a newline
934 (**'\\n'**); it is a parse error for a newline to be used as a register name.
935
936 ## Extended Register Mode
937
938 Unlike most other dc(1) implentations, this dc(1) provides nearly unlimited
939 amounts of registers, if extended register mode is enabled.
940
941 If extended register mode is enabled (**-x** or **--extended-register**
942 command-line arguments are given), then normal single character registers are
943 used *unless* the character immediately following a command that needs a
944 register name is a space (according to **isspace()**) and not a newline
945 (**'\\n'**).
946
947 In that case, the register name is found according to the regex
948 **\[a-z\]\[a-z0-9\_\]\*** (like bc(1) identifiers), and it is a parse error if
949 the next non-space characters do not match that regex.
950
951 # RESET
952
953 When dc(1) encounters an error or a signal that it has a non-default handler
954 for, it resets. This means that several things happen.
955
956 First, any macros that are executing are stopped and popped off the stack.
957 The behavior is not unlike that of exceptions in programming languages. Then
958 the execution point is set so that any code waiting to execute (after all
959 macros returned) is skipped.
960
961 Thus, when dc(1) resets, it skips any remaining code waiting to be executed.
962 Then, if it is interactive mode, and the error was not a fatal error (see the
963 **EXIT STATUS** section), it asks for more input; otherwise, it exits with the
964 appropriate return code.
965
966 # PERFORMANCE
967
968 Most dc(1) implementations use **char** types to calculate the value of **1**
969 decimal digit at a time, but that can be slow. This dc(1) does something
970 different.
971
972 It uses large integers to calculate more than **1** decimal digit at a time. If
973 built in a environment where **DC_LONG_BIT** (see the **LIMITS** section) is
974 **64**, then each integer has **9** decimal digits. If built in an environment
975 where **DC_LONG_BIT** is **32** then each integer has **4** decimal digits. This
976 value (the number of decimal digits per large integer) is called
977 **DC_BASE_DIGS**.
978
979 In addition, this dc(1) uses an even larger integer for overflow checking. This
980 integer type depends on the value of **DC_LONG_BIT**, but is always at least
981 twice as large as the integer type used to store digits.
982
983 # LIMITS
984
985 The following are the limits on dc(1):
986
987 **DC_LONG_BIT**
988
989 :   The number of bits in the **long** type in the environment where dc(1) was
990     built. This determines how many decimal digits can be stored in a single
991     large integer (see the **PERFORMANCE** section).
992
993 **DC_BASE_DIGS**
994
995 :   The number of decimal digits per large integer (see the **PERFORMANCE**
996     section). Depends on **DC_LONG_BIT**.
997
998 **DC_BASE_POW**
999
1000 :   The max decimal number that each large integer can store (see
1001     **DC_BASE_DIGS**) plus **1**. Depends on **DC_BASE_DIGS**.
1002
1003 **DC_OVERFLOW_MAX**
1004
1005 :   The max number that the overflow type (see the **PERFORMANCE** section) can
1006     hold. Depends on **DC_LONG_BIT**.
1007
1008 **DC_BASE_MAX**
1009
1010 :   The maximum output base. Set at **DC_BASE_POW**.
1011
1012 **DC_DIM_MAX**
1013
1014 :   The maximum size of arrays. Set at **SIZE_MAX-1**.
1015
1016 **DC_SCALE_MAX**
1017
1018 :   The maximum **scale**. Set at **DC_OVERFLOW_MAX-1**.
1019
1020 **DC_STRING_MAX**
1021
1022 :   The maximum length of strings. Set at **DC_OVERFLOW_MAX-1**.
1023
1024 **DC_NAME_MAX**
1025
1026 :   The maximum length of identifiers. Set at **DC_OVERFLOW_MAX-1**.
1027
1028 **DC_NUM_MAX**
1029
1030 :   The maximum length of a number (in decimal digits), which includes digits
1031     after the decimal point. Set at **DC_OVERFLOW_MAX-1**.
1032
1033 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
1034 **DC_RAND_MAX**
1035
1036 :   The maximum integer (inclusive) returned by the **'** command, if dc(1). Set
1037     at **2\^DC_LONG_BIT-1**.
1038 {{ end }}
1039
1040 Exponent
1041
1042 :   The maximum allowable exponent (positive or negative). Set at
1043     **DC_OVERFLOW_MAX**.
1044
1045 Number of vars
1046
1047 :   The maximum number of vars/arrays. Set at **SIZE_MAX-1**.
1048
1049 These limits are meant to be effectively non-existent; the limits are so large
1050 (at least on 64-bit machines) that there should not be any point at which they
1051 become a problem. In fact, memory should be exhausted before these limits should
1052 be hit.
1053
1054 # ENVIRONMENT VARIABLES
1055
1056 dc(1) recognizes the following environment variables:
1057
1058 **DC_ENV_ARGS**
1059
1060 :   This is another way to give command-line arguments to dc(1). They should be
1061     in the same format as all other command-line arguments. These are always
1062     processed first, so any files given in **DC_ENV_ARGS** will be processed
1063     before arguments and files given on the command-line. This gives the user
1064     the ability to set up "standard" options and files to be used at every
1065     invocation. The most useful thing for such files to contain would be useful
1066     functions that the user might want every time dc(1) runs. Another use would
1067     be to use the **-e** option to set **scale** to a value other than **0**.
1068
1069     The code that parses **DC_ENV_ARGS** will correctly handle quoted arguments,
1070     but it does not understand escape sequences. For example, the string
1071     **"/home/gavin/some dc file.dc"** will be correctly parsed, but the string
1072     **"/home/gavin/some \"dc\" file.dc"** will include the backslashes.
1073
1074     The quote parsing will handle either kind of quotes, **'** or **"**. Thus,
1075     if you have a file with any number of single quotes in the name, you can use
1076     double quotes as the outside quotes, as in **"some 'bc' file.bc"**, and vice
1077     versa if you have a file with double quotes. However, handling a file with
1078     both kinds of quotes in **DC_ENV_ARGS** is not supported due to the
1079     complexity of the parsing, though such files are still supported on the
1080     command-line where the parsing is done by the shell.
1081
1082 **DC_LINE_LENGTH**
1083
1084 :   If this environment variable exists and contains an integer that is greater
1085     than **1** and is less than **UINT16_MAX** (**2\^16-1**), dc(1) will output
1086     lines to that length, including the backslash newline combo. The default
1087     line length is **70**.
1088
1089 **DC_EXPR_EXIT**
1090
1091 :   If this variable exists (no matter the contents), dc(1) will exit
1092     immediately after executing expressions and files given by the **-e** and/or
1093     **-f** command-line options (and any equivalents).
1094
1095 # EXIT STATUS
1096
1097 dc(1) returns the following exit statuses:
1098
1099 **0**
1100
1101 :   No error.
1102
1103 **1**
1104
1105 :   A math error occurred. This follows standard practice of using **1** for
1106     expected errors, since math errors will happen in the process of normal
1107     execution.
1108
1109     Math errors include divide by **0**, taking the square root of a negative
1110 {{ A H N P HN HP NP HNP }}
1111     number, using a negative number as a bound for the pseudo-random number
1112     generator, attempting to convert a negative number to a hardware integer,
1113     overflow when converting a number to a hardware integer, and attempting to
1114     use a non-integer where an integer is required.
1115
1116     Converting to a hardware integer happens for the second operand of the power
1117     (**\^**), places (**\@**), left shift (**H**), and right shift (**h**)
1118     operators.
1119 {{ end }}
1120 {{ E EH EN EP EHN EHP ENP EHNP }}
1121     number, attempting to convert a negative number to a hardware integer,
1122     overflow when converting a number to a hardware integer, and attempting to
1123     use a non-integer where an integer is required.
1124
1125     Converting to a hardware integer happens for the second operand of the power
1126     (**\^**) operator.
1127 {{ end }}
1128
1129 **2**
1130
1131 :   A parse error occurred.
1132
1133     Parse errors include unexpected **EOF**, using an invalid character, failing
1134     to find the end of a string or comment, and using a token where it is
1135     invalid.
1136
1137 **3**
1138
1139 :   A runtime error occurred.
1140
1141     Runtime errors include assigning an invalid number to **ibase**, **obase**,
1142     or **scale**; give a bad expression to a **read()** call, calling **read()**
1143     inside of a **read()** call, type errors, and attempting an operation when
1144     the stack has too few elements.
1145
1146 **4**
1147
1148 :   A fatal error occurred.
1149
1150     Fatal errors include memory allocation errors, I/O errors, failing to open
1151     files, attempting to use files that do not have only ASCII characters (dc(1)
1152     only accepts ASCII characters), attempting to open a directory as a file,
1153     and giving invalid command-line options.
1154
1155 The exit status **4** is special; when a fatal error occurs, dc(1) always exits
1156 and returns **4**, no matter what mode dc(1) is in.
1157
1158 The other statuses will only be returned when dc(1) is not in interactive mode
1159 (see the **INTERACTIVE MODE** section), since dc(1) resets its state (see the
1160 **RESET** section) and accepts more input when one of those errors occurs in
1161 interactive mode. This is also the case when interactive mode is forced by the
1162 **-i** flag or **--interactive** option.
1163
1164 These exit statuses allow dc(1) to be used in shell scripting with error
1165 checking, and its normal behavior can be forced by using the **-i** flag or
1166 **--interactive** option.
1167
1168 # INTERACTIVE MODE
1169
1170 Like bc(1), dc(1) has an interactive mode and a non-interactive mode.
1171 Interactive mode is turned on automatically when both **stdin** and **stdout**
1172 are hooked to a terminal, but the **-i** flag and **--interactive** option can
1173 turn it on in other cases.
1174
1175 In interactive mode, dc(1) attempts to recover from errors (see the **RESET**
1176 section), and in normal execution, flushes **stdout** as soon as execution is
1177 done for the current input.
1178
1179 # TTY MODE
1180
1181 If **stdin**, **stdout**, and **stderr** are all connected to a TTY, dc(1) turns
1182 on "TTY mode."
1183
1184 {{ A E N P EN EP NP ENP }}
1185 TTY mode is required for history to be enabled (see the **COMMAND LINE HISTORY**
1186 section). It is also required to enable special handling for **SIGINT** signals.
1187 {{ end }}
1188
1189 {{ A E H N EH EN HN EHN }}
1190 The prompt is enabled in TTY mode.
1191 {{ end }}
1192
1193 TTY mode is different from interactive mode because interactive mode is required
1194 in the [bc(1) specification][1], and interactive mode requires only **stdin**
1195 and **stdout** to be connected to a terminal.
1196
1197 # SIGNAL HANDLING
1198
1199 Sending a **SIGINT** will cause dc(1) to stop execution of the current input. If
1200 dc(1) is in TTY mode (see the **TTY MODE** section), it will reset (see the
1201 **RESET** section). Otherwise, it will clean up and exit.
1202
1203 Note that "current input" can mean one of two things. If dc(1) is processing
1204 input from **stdin** in TTY mode, it will ask for more input. If dc(1) is
1205 processing input from a file in TTY mode, it will stop processing the file and
1206 start processing the next file, if one exists, or ask for input from **stdin**
1207 if no other file exists.
1208
1209 This means that if a **SIGINT** is sent to dc(1) as it is executing a file, it
1210 can seem as though dc(1) did not respond to the signal since it will immediately
1211 start executing the next file. This is by design; most files that users execute
1212 when interacting with dc(1) have function definitions, which are quick to parse.
1213 If a file takes a long time to execute, there may be a bug in that file. The
1214 rest of the files could still be executed without problem, allowing the user to
1215 continue.
1216
1217 **SIGTERM** and **SIGQUIT** cause dc(1) to clean up and exit, and it uses the
1218 {{ A E N P EN EP NP ENP }}
1219 default handler for all other signals. The one exception is **SIGHUP**; in that
1220 case, when dc(1) is in TTY mode, a **SIGHUP** will cause dc(1) to clean up and
1221 exit.
1222 {{ end }}
1223 {{ H EH HN HP EHN EHP HNP EHNP }}
1224 default handler for all other signals.
1225 {{ end }}
1226
1227 {{ A E N P EN EP NP ENP }}
1228 # COMMAND LINE HISTORY
1229
1230 dc(1) supports interactive command-line editing. If dc(1) is in TTY mode (see
1231 the **TTY MODE** section), history is enabled. Previous lines can be recalled
1232 and edited with the arrow keys.
1233
1234 **Note**: tabs are converted to 8 spaces.
1235 {{ end }}
1236
1237 {{ A E H P EH EP HP EHP }}
1238 # LOCALES
1239
1240 This dc(1) ships with support for adding error messages for different locales
1241 and thus, supports **LC_MESSAGS**.
1242 {{ end }}
1243
1244 # SEE ALSO
1245
1246 bc(1)
1247
1248 # STANDARDS
1249
1250 The dc(1) utility operators are compliant with the operators in the bc(1)
1251 [IEEE Std 1003.1-2017 (“POSIX.1-2017”)][1] specification.
1252
1253 # BUGS
1254
1255 None are known. Report bugs at https://git.yzena.com/gavin/bc.
1256
1257 # AUTHOR
1258
1259 Gavin D. Howard <gavin@yzena.com> and contributors.
1260
1261 [1]: https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html