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1 <!---
2
3 SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
4
5 Copyright (c) 2018-2020 Gavin D. Howard and contributors.
6
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9
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27 POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
28
29 -->
30
31 # NAME
32
33 bc - arbitrary-precision arithmetic language and calculator
34
35 # SYNOPSIS
36
37 **bc** [**-ghilPqsvVw**] [**--global-stacks**] [**--help**] [**--interactive**] [**--mathlib**] [**--no-prompt**] [**--quiet**] [**--standard**] [**--warn**] [**--version**] [**-e** *expr*] [**--expression**=*expr*...] [**-f** *file*...] [**-file**=*file*...]
38 [*file*...]
39
40 # DESCRIPTION
41
42 bc(1) is an interactive processor for a language first standardized in 1991 by
43 POSIX. (The current standard is [here][1].) The language provides unlimited
44 precision decimal arithmetic and is somewhat C-like, but there are differences.
45 Such differences will be noted in this document.
46
47 After parsing and handling options, this bc(1) reads any files given on the
48 command line and executes them before reading from **stdin**.
49
50 # OPTIONS
51
52 The following are the options that bc(1) accepts.
53
54 **-g**, **--global-stacks**
55
56 :   Turns the globals **ibase**, **obase**, **scale**, and **seed** into stacks.
57
58     This has the effect that a copy of the current value of all four are pushed
59     onto a stack for every function call, as well as popped when every function
60     returns. This means that functions can assign to any and all of those
61     globals without worrying that the change will affect other functions.
62     Thus, a hypothetical function named **output(x,b)** that simply printed
63     **x** in base **b** could be written like this:
64
65         define void output(x, b) {
66             obase=b
67             x
68         }
69
70     instead of like this:
71
72         define void output(x, b) {
73             auto c
74             c=obase
75             obase=b
76             x
77             obase=c
78         }
79
80     This makes writing functions much easier.
81
82     (**Note**: the function **output(x,b)** exists in the extended math library.
83      See the **LIBRARY** section.)
84
85     However, since using this flag means that functions cannot set **ibase**,
86     **obase**, **scale**, or **seed** globally, functions that are made to do so
87     cannot work anymore. There are two possible use cases for that, and each has
88     a solution.
89
90     First, if a function is called on startup to turn bc(1) into a number
91     converter, it is possible to replace that capability with various shell
92     aliases. Examples:
93
94         alias d2o="bc -e ibase=A -e obase=8"
95         alias h2b="bc -e ibase=G -e obase=2"
96
97     Second, if the purpose of a function is to set **ibase**, **obase**,
98     **scale**, or **seed** globally for any other purpose, it could be split
99     into one to four functions (based on how many globals it sets) and each of
100     those functions could return the desired value for a global.
101
102     For functions that set **seed**, the value assigned to **seed** is not
103     propagated to parent functions. This means that the sequence of
104     pseudo-random numbers that they see will not be the same sequence of
105     pseudo-random numbers that any parent sees. This is only the case once
106     **seed** has been set.
107
108     If a function desires to not affect the sequence of pseudo-random numbers
109     of its parents, but wants to use the same **seed**, it can use the following
110     line:
111
112         seed = seed
113
114     If the behavior of this option is desired for every run of bc(1), then users
115     could make sure to define **BC_ENV_ARGS** and include this option (see the
116     **ENVIRONMENT VARIABLES** section for more details).
117
118     If **-s**, **-w**, or any equivalents are used, this option is ignored.
119
120     This is a **non-portable extension**.
121
122 **-h**, **--help**
123
124 :   Prints a usage message and quits.
125
126 **-i**, **--interactive**
127
128 :   Forces interactive mode. (See the **INTERACTIVE MODE** section.)
129
130     This is a **non-portable extension**.
131
132 **-l**, **--mathlib**
133
134 :   Sets **scale** (see the **SYNTAX** section) to **20** and loads the included
135     math library and the extended math library before running any code,
136     including any expressions or files specified on the command line.
137
138     To learn what is in the libraries, see the **LIBRARY** section.
139
140 **-P**, **--no-prompt**
141
142 :   Disables the prompt in TTY mode. (The prompt is only enabled in TTY mode.
143     See the **TTY MODE** section) This is mostly for those users that do not
144     want a prompt or are not used to having them in bc(1). Most of those users
145     would want to put this option in **BC_ENV_ARGS** (see the
146     **ENVIRONMENT VARIABLES** section).
147
148     This is a **non-portable extension**.
149
150 **-q**, **--quiet**
151
152 :   This option is for compatibility with the [GNU bc(1)][2]; it is a no-op.
153     Without this option, GNU bc(1) prints a copyright header. This bc(1) only
154     prints the copyright header if one or more of the **-v**, **-V**, or
155     **--version** options are given.
156
157     This is a **non-portable extension**.
158
159 **-s**, **--standard**
160
161 :   Process exactly the language defined by the [standard][1] and error if any
162     extensions are used.
163
164     This is a **non-portable extension**.
165
166 **-v**, **-V**, **--version**
167
168 :   Print the version information (copyright header) and exit.
169
170     This is a **non-portable extension**.
171
172 **-w**, **--warn**
173
174 :   Like **-s** and **--standard**, except that warnings (and not errors) are
175     printed for non-standard extensions and execution continues normally.
176
177     This is a **non-portable extension**.
178
179 **-e** *expr*, **--expression**=*expr*
180
181 :   Evaluates *expr*. If multiple expressions are given, they are evaluated in
182     order. If files are given as well (see below), the expressions and files are
183     evaluated in the order given. This means that if a file is given before an
184     expression, the file is read in and evaluated first.
185
186     After processing all expressions and files, bc(1) will exit, unless **-**
187     (**stdin**) was given as an argument at least once to **-f** or **--file**.
188     However, if any other **-e**, **--expression**, **-f**, or **--file**
189     arguments are given after that, bc(1) will give a fatal error and exit.
190
191     This is a **non-portable extension**.
192
193 **-f** *file*, **--file**=*file*
194
195 :   Reads in *file* and evaluates it, line by line, as though it were read
196     through **stdin**. If expressions are also given (see above), the
197     expressions are evaluated in the order given.
198
199     After processing all expressions and files, bc(1) will exit, unless **-**
200     (**stdin**) was given as an argument at least once to **-f** or **--file**.
201
202     This is a **non-portable extension**.
203
204 All long options are **non-portable extensions**.
205
206 # STDOUT
207
208 Any non-error output is written to **stdout**.
209
210 **Note**: Unlike other bc(1) implementations, this bc(1) will issue a fatal
211 error (see the **EXIT STATUS** section) if it cannot write to **stdout**, so if
212 **stdout** is closed, as in **bc <file> >&-**, it will quit with an error. This
213 is done so that bc(1) can report problems when **stdout** is redirected to a
214 file.
215
216 If there are scripts that depend on the behavior of other bc(1) implementations,
217 it is recommended that those scripts be changed to redirect **stdout** to
218 **/dev/null**.
219
220 # STDERR
221
222 Any error output is written to **stderr**.
223
224 **Note**: Unlike other bc(1) implementations, this bc(1) will issue a fatal
225 error (see the **EXIT STATUS** section) if it cannot write to **stderr**, so if
226 **stderr** is closed, as in **bc <file> 2>&-**, it will quit with an error. This
227 is done so that bc(1) can exit with an error code when **stderr** is redirected
228 to a file.
229
230 If there are scripts that depend on the behavior of other bc(1) implementations,
231 it is recommended that those scripts be changed to redirect **stderr** to
232 **/dev/null**.
233
234 # SYNTAX
235
236 The syntax for bc(1) programs is mostly C-like, with some differences. This
237 bc(1) follows the [POSIX standard][1], which is a much more thorough resource
238 for the language this bc(1) accepts. This section is meant to be a summary and a
239 listing of all the extensions to the standard.
240
241 In the sections below, **E** means expression, **S** means statement, and **I**
242 means identifier.
243
244 Identifiers (**I**) start with a lowercase letter and can be followed by any
245 number (up to **BC_NAME_MAX-1**) of lowercase letters (**a-z**), digits
246 (**0-9**), and underscores (**\_**). The regex is **\[a-z\]\[a-z0-9\_\]\***.
247 Identifiers with more than one character (letter) are a
248 **non-portable extension**.
249
250 **ibase** is a global variable determining how to interpret constant numbers. It
251 is the "input" base, or the number base used for interpreting input numbers.
252 **ibase** is initially **10**. If the **-s** (**--standard**) and **-w**
253 (**--warn**) flags were not given on the command line, the max allowable value
254 for **ibase** is **36**. Otherwise, it is **16**. The min allowable value for
255 **ibase** is **2**. The max allowable value for **ibase** can be queried in
256 bc(1) programs with the **maxibase()** built-in function.
257
258 **obase** is a global variable determining how to output results. It is the
259 "output" base, or the number base used for outputting numbers. **obase** is
260 initially **10**. The max allowable value for **obase** is **BC_BASE_MAX** and
261 can be queried in bc(1) programs with the **maxobase()** built-in function. The
262 min allowable value for **obase** is **0**. If **obase** is **0**, values are
263 output in scientific notation, and if **obase** is **1**, values are output in
264 engineering notation. Otherwise, values are output in the specified base.
265
266 Outputting in scientific and engineering notations are **non-portable
267 extensions**.
268
269 The *scale* of an expression is the number of digits in the result of the
270 expression right of the decimal point, and **scale** is a global variable that
271 sets the precision of any operations, with exceptions. **scale** is initially
272 **0**. **scale** cannot be negative. The max allowable value for **scale** is
273 **BC_SCALE_MAX** and can be queried in bc(1) programs with the **maxscale()**
274 built-in function.
275
276 bc(1) has both *global* variables and *local* variables. All *local*
277 variables are local to the function; they are parameters or are introduced in
278 the **auto** list of a function (see the **FUNCTIONS** section). If a variable
279 is accessed which is not a parameter or in the **auto** list, it is assumed to
280 be *global*. If a parent function has a *local* variable version of a variable
281 that a child function considers *global*, the value of that *global* variable in
282 the child function is the value of the variable in the parent function, not the
283 value of the actual *global* variable.
284
285 All of the above applies to arrays as well.
286
287 The value of a statement that is an expression (i.e., any of the named
288 expressions or operands) is printed unless the lowest precedence operator is an
289 assignment operator *and* the expression is notsurrounded by parentheses.
290
291 The value that is printed is also assigned to the special variable **last**. A
292 single dot (**.**) may also be used as a synonym for **last**. These are
293 **non-portable extensions**.
294
295 Either semicolons or newlines may separate statements.
296
297 ## Comments
298
299 There are two kinds of comments:
300
301 1.      Block comments are enclosed in **/\*** and **\*/**.
302 2.      Line comments go from **#** until, and not including, the next newline. This
303         is a **non-portable extension**.
304
305 ## Named Expressions
306
307 The following are named expressions in bc(1):
308
309 1.      Variables: **I**
310 2.      Array Elements: **I[E]**
311 3.      **ibase**
312 4.      **obase**
313 5.      **scale**
314 6.      **seed**
315 7.      **last** or a single dot (**.**)
316
317 Numbers 6 and 7 are **non-portable extensions**.
318
319 The meaning of **seed** is dependent on the current pseudo-random number
320 generator but is guaranteed to not change except for new major versions.
321
322 The *scale* and sign of the value may be significant.
323
324 If a previously used **seed** value is assigned to **seed** and used again, the
325 pseudo-random number generator is guaranteed to produce the same sequence of
326 pseudo-random numbers as it did when the **seed** value was previously used.
327
328 The exact value assigned to **seed** is not guaranteed to be returned if
329 **seed** is queried again immediately. However, if **seed** *does* return a
330 different value, both values, when assigned to **seed**, are guaranteed to
331 produce the same sequence of pseudo-random numbers. This means that certain
332 values assigned to **seed** will *not* produce unique sequences of pseudo-random
333 numbers. The value of **seed** will change after any use of the **rand()** and
334 **irand(E)** operands (see the *Operands* subsection below), except if the
335 parameter passed to **irand(E)** is **0**, **1**, or negative.
336
337 There is no limit to the length (number of significant decimal digits) or
338 *scale* of the value that can be assigned to **seed**.
339
340 Variables and arrays do not interfere; users can have arrays named the same as
341 variables. This also applies to functions (see the **FUNCTIONS** section), so a
342 user can have a variable, array, and function that all have the same name, and
343 they will not shadow each other, whether inside of functions or not.
344
345 Named expressions are required as the operand of **increment**/**decrement**
346 operators  and as the left side of **assignment** operators (see the *Operators*
347 subsection).
348
349 ## Operands
350
351 The following are valid operands in bc(1):
352
353 1.      Numbers (see the *Numbers* subsection below).
354 2.      Array indices (**I[E]**).
355 3.      **(E)**: The value of **E** (used to change precedence).
356 4.      **sqrt(E)**: The square root of **E**. **E** must be non-negative.
357 5.      **length(E)**: The number of significant decimal digits in **E**.
358 6.      **length(I[])**: The number of elements in the array **I**. This is a
359         **non-portable extension**.
360 7.      **scale(E)**: The *scale* of **E**.
361 8.      **abs(E)**: The absolute value of **E**. This is a **non-portable
362         extension**.
363 9.      **I()**, **I(E)**, **I(E, E)**, and so on, where **I** is an identifier for
364         a non-**void** function (see the *Void Functions* subsection of the
365         **FUNCTIONS** section). The **E** argument(s) may also be arrays of the form
366         **I[]**, which will automatically be turned into array references (see the
367         *Array References* subsection of the **FUNCTIONS** section) if the
368         corresponding parameter in the function definition is an array reference.
369 10.     **read()**: Reads a line from **stdin** and uses that as an expression. The
370         result of that expression is the result of the **read()** operand. This is a
371         **non-portable extension**.
372 11.     **maxibase()**: The max allowable **ibase**. This is a **non-portable
373         extension**.
374 12.     **maxobase()**: The max allowable **obase**. This is a **non-portable
375         extension**.
376 13.     **maxscale()**: The max allowable **scale**. This is a **non-portable
377         extension**.
378 14.     **rand()**: A pseudo-random integer between **0** (inclusive) and
379         **BC_RAND_MAX** (inclusive). Using this operand will change the value of
380         **seed**. This is a **non-portable extension**.
381 15.     **irand(E)**: A pseudo-random integer between **0** (inclusive) and the
382         value of **E** (exclusive). If **E** is negative or is a non-integer
383         (**E**'s *scale* is not **0**), an error is raised, and bc(1) resets (see
384         the **RESET** section) while **seed** remains unchanged. If **E** is larger
385         than **BC_RAND_MAX**, the higher bound is honored by generating several
386         pseudo-random integers, multiplying them by appropriate powers of
387         **BC_RAND_MAX+1**, and adding them together. Thus, the size of integer that
388         can be generated with this operand is unbounded. Using this operand will
389         change the value of **seed**, unless the value of **E** is **0** or **1**.
390         In that case, **0** is returned, and **seed** is *not* changed. This is a
391         **non-portable extension**.
392 16.     **maxrand()**: The max integer returned by **rand()**. This is a
393         **non-portable extension**.
394
395 The integers generated by **rand()** and **irand(E)** are guaranteed to be as
396 unbiased as possible, subject to the limitations of the pseudo-random number
397 generator.
398
399 **Note**: The values returned by the pseudo-random number generator with
400 **rand()** and **irand(E)** are guaranteed to *NOT* be cryptographically secure.
401 This is a consequence of using a seeded pseudo-random number generator. However,
402 they *are* guaranteed to be reproducible with identical **seed** values.
403
404 ## Numbers
405
406 Numbers are strings made up of digits, uppercase letters, and at most **1**
407 period for a radix. Numbers can have up to **BC_NUM_MAX** digits. Uppercase
408 letters are equal to **9** + their position in the alphabet (i.e., **A** equals
409 **10**, or **9+1**). If a digit or letter makes no sense with the current value
410 of **ibase**, they are set to the value of the highest valid digit in **ibase**.
411
412 Single-character numbers (i.e., **A** alone) take the value that they would have
413 if they were valid digits, regardless of the value of **ibase**. This means that
414 **A** alone always equals decimal **10** and **Z** alone always equals decimal
415 **35**.
416
417 In addition, bc(1) accepts numbers in scientific notation. These have the form
418 **\<number\>e\<integer\>**. The power (the portion after the **e**) must be an
419 integer. An example is **1.89237e9**, which is equal to **1892370000**. Negative
420 exponents are also allowed, so **4.2890e-3** is equal to **0.0042890**.
421
422 Using scientific notation is an error or warning if the **-s** or **-w**,
423 respectively, command-line options (or equivalents) are given.
424
425 **WARNING**: Both the number and the exponent in scientific notation are
426 interpreted according to the current **ibase**, but the number is still
427 multiplied by **10\^exponent** regardless of the current **ibase**. For example,
428 if **ibase** is **16** and bc(1) is given the number string **FFeA**, the
429 resulting decimal number will be **2550000000000**, and if bc(1) is given the
430 number string **10e-4**, the resulting decimal number will be **0.0016**.
431
432 Accepting input as scientific notation is a **non-portable extension**.
433
434 ## Operators
435
436 The following arithmetic and logical operators can be used. They are listed in
437 order of decreasing precedence. Operators in the same group have the same
438 precedence.
439
440 **++** **--**
441
442 :   Type: Prefix and Postfix
443
444     Associativity: None
445
446     Description: **increment**, **decrement**
447
448 **-** **!**
449
450 :   Type: Prefix
451
452     Associativity: None
453
454     Description: **negation**, **boolean not**
455
456 **\$**
457
458 :   Type: Postfix
459
460     Associativity: None
461
462     Description: **truncation**
463
464 **\@**
465
466 :   Type: Binary
467
468     Associativity: Right
469
470     Description: **set precision**
471
472 **\^**
473
474 :   Type: Binary
475
476     Associativity: Right
477
478     Description: **power**
479
480 **\*** **/** **%**
481
482 :   Type: Binary
483
484     Associativity: Left
485
486     Description: **multiply**, **divide**, **modulus**
487
488 **+** **-**
489
490 :   Type: Binary
491
492     Associativity: Left
493
494     Description: **add**, **subtract**
495
496 **\<\<** **\>\>**
497
498 :   Type: Binary
499
500     Associativity: Left
501
502     Description: **shift left**, **shift right**
503
504 **=** **\<\<=** **\>\>=** **+=** **-=** **\*=** **/=** **%=** **\^=** **\@=**
505
506 :   Type: Binary
507
508     Associativity: Right
509
510     Description: **assignment**
511
512 **==** **\<=** **\>=** **!=** **\<** **\>**
513
514 :   Type: Binary
515
516     Associativity: Left
517
518     Description: **relational**
519
520 **&&**
521
522 :   Type: Binary
523
524     Associativity: Left
525
526     Description: **boolean and**
527
528 **||**
529
530 :   Type: Binary
531
532     Associativity: Left
533
534     Description: **boolean or**
535
536 The operators will be described in more detail below.
537
538 **++** **--**
539
540 :   The prefix and postfix **increment** and **decrement** operators behave
541     exactly like they would in C. They require a named expression (see the
542     *Named Expressions* subsection) as an operand.
543
544     The prefix versions of these operators are more efficient; use them where
545     possible.
546
547 **-**
548
549 :   The **negation** operator returns **0** if a user attempts to negate any
550     expression with the value **0**. Otherwise, a copy of the expression with
551     its sign flipped is returned.
552
553 **!**
554
555 :   The **boolean not** operator returns **1** if the expression is **0**, or
556     **0** otherwise.
557
558     This is a **non-portable extension**.
559
560 **\$**
561
562 :   The **truncation** operator returns a copy of the given expression with all
563     of its *scale* removed.
564
565     This is a **non-portable extension**.
566
567 **\@**
568
569 :   The **set precision** operator takes two expressions and returns a copy of
570     the first with its *scale* equal to the value of the second expression. That
571     could either mean that the number is returned without change (if the
572     *scale* of the first expression matches the value of the second
573     expression), extended (if it is less), or truncated (if it is more).
574
575     The second expression must be an integer (no *scale*) and non-negative.
576
577     This is a **non-portable extension**.
578
579 **\^**
580
581 :   The **power** operator (not the **exclusive or** operator, as it would be in
582     C) takes two expressions and raises the first to the power of the value of
583     the second.
584
585     The second expression must be an integer (no *scale*), and if it is
586     negative, the first value must be non-zero.
587
588 **\***
589
590 :   The **multiply** operator takes two expressions, multiplies them, and
591     returns the product. If **a** is the *scale* of the first expression and
592     **b** is the *scale* of the second expression, the *scale* of the result is
593     equal to **min(a+b,max(scale,a,b))** where **min()** and **max()** return
594     the obvious values.
595
596 **/**
597
598 :   The **divide** operator takes two expressions, divides them, and returns the
599     quotient. The *scale* of the result shall be the value of **scale**.
600
601     The second expression must be non-zero.
602
603 **%**
604
605 :   The **modulus** operator takes two expressions, **a** and **b**, and
606     evaluates them by 1) Computing **a/b** to current **scale** and 2) Using the
607     result of step 1 to calculate **a-(a/b)\*b** to *scale*
608     **max(scale+scale(b),scale(a))**.
609
610     The second expression must be non-zero.
611
612 **+**
613
614 :   The **add** operator takes two expressions, **a** and **b**, and returns the
615     sum, with a *scale* equal to the max of the *scale*s of **a** and **b**.
616
617 **-**
618
619 :   The **subtract** operator takes two expressions, **a** and **b**, and
620     returns the difference, with a *scale* equal to the max of the *scale*s of
621     **a** and **b**.
622
623 **\<\<**
624
625 :   The **left shift** operator takes two expressions, **a** and **b**, and
626     returns a copy of the value of **a** with its decimal point moved **b**
627     places to the right.
628
629     The second expression must be an integer (no *scale*) and non-negative.
630
631     This is a **non-portable extension**.
632
633 **\>\>**
634
635 :   The **right shift** operator takes two expressions, **a** and **b**, and
636     returns a copy of the value of **a** with its decimal point moved **b**
637     places to the left.
638
639     The second expression must be an integer (no *scale*) and non-negative.
640
641     This is a **non-portable extension**.
642
643 **=** **\<\<=** **\>\>=** **+=** **-=** **\*=** **/=** **%=** **\^=** **\@=**
644
645 :   The **assignment** operators take two expressions, **a** and **b** where
646     **a** is a named expression (see the *Named Expressions* subsection).
647
648     For **=**, **b** is copied and the result is assigned to **a**. For all
649     others, **a** and **b** are applied as operands to the corresponding
650     arithmetic operator and the result is assigned to **a**.
651
652     The **assignment** operators that correspond to operators that are
653     extensions are themselves **non-portable extensions**.
654
655 **==** **\<=** **\>=** **!=** **\<** **\>**
656
657 :   The **relational** operators compare two expressions, **a** and **b**, and
658     if the relation holds, according to C language semantics, the result is
659     **1**. Otherwise, it is **0**.
660
661     Note that unlike in C, these operators have a lower precedence than the
662     **assignment** operators, which means that **a=b\>c** is interpreted as
663     **(a=b)\>c**.
664
665     Also, unlike the [standard][1] requires, these operators can appear anywhere
666     any other expressions can be used. This allowance is a
667     **non-portable extension**.
668
669 **&&**
670
671 :   The **boolean and** operator takes two expressions and returns **1** if both
672     expressions are non-zero, **0** otherwise.
673
674     This is *not* a short-circuit operator.
675
676     This is a **non-portable extension**.
677
678 **||**
679
680 :   The **boolean or** operator takes two expressions and returns **1** if one
681     of the expressions is non-zero, **0** otherwise.
682
683     This is *not* a short-circuit operator.
684
685     This is a **non-portable extension**.
686
687 ## Statements
688
689 The following items are statements:
690
691 1.      **E**
692 2.      **{** **S** **;** ... **;** **S** **}**
693 3.      **if** **(** **E** **)** **S**
694 4.      **if** **(** **E** **)** **S** **else** **S**
695 5.      **while** **(** **E** **)** **S**
696 6.      **for** **(** **E** **;** **E** **;** **E** **)** **S**
697 7.      An empty statement
698 8.      **break**
699 9.      **continue**
700 10.     **quit**
701 11.     **halt**
702 12.     **limits**
703 13.     A string of characters, enclosed in double quotes
704 14.     **print** **E** **,** ... **,** **E**
705 15.     **I()**, **I(E)**, **I(E, E)**, and so on, where **I** is an identifier for
706         a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
707         **FUNCTIONS** section). The **E** argument(s) may also be arrays of the form
708         **I[]**, which will automatically be turned into array references (see the
709         *Array References* subsection of the **FUNCTIONS** section) if the
710         corresponding parameter in the function definition is an array reference.
711
712 Numbers 4, 9, 11, 12, 14, and 15 are **non-portable extensions**.
713
714 Also, as a **non-portable extension**, any or all of the expressions in the
715 header of a for loop may be omitted. If the condition (second expression) is
716 omitted, it is assumed to be a constant **1**.
717
718 The **break** statement causes a loop to stop iterating and resume execution
719 immediately following a loop. This is only allowed in loops.
720
721 The **continue** statement causes a loop iteration to stop early and returns to
722 the start of the loop, including testing the loop condition. This is only
723 allowed in loops.
724
725 The **if** **else** statement does the same thing as in C.
726
727 The **quit** statement causes bc(1) to quit, even if it is on a branch that will
728 not be executed (it is a compile-time command).
729
730 The **halt** statement causes bc(1) to quit, if it is executed. (Unlike **quit**
731 if it is on a branch of an **if** statement that is not executed, bc(1) does not
732 quit.)
733
734 The **limits** statement prints the limits that this bc(1) is subject to. This
735 is like the **quit** statement in that it is a compile-time command.
736
737 An expression by itself is evaluated and printed, followed by a newline.
738
739 Both scientific notation and engineering notation are available for printing the
740 results of expressions. Scientific notation is activated by assigning **0** to
741 **obase**, and engineering notation is activated by assigning **1** to
742 **obase**. To deactivate them, just assign a different value to **obase**.
743
744 Scientific notation and engineering notation are disabled if bc(1) is run with
745 either the **-s** or **-w** command-line options (or equivalents).
746
747 Printing numbers in scientific notation and/or engineering notation is a
748 **non-portable extension**.
749
750 ## Print Statement
751
752 The "expressions" in a **print** statement may also be strings. If they are, there
753 are backslash escape sequences that are interpreted specially. What those
754 sequences are, and what they cause to be printed, are shown below:
755
756 -------- -------
757 **\\a**  **\\a**
758 **\\b**  **\\b**
759 **\\\\** **\\**
760 **\\e**  **\\**
761 **\\f**  **\\f**
762 **\\n**  **\\n**
763 **\\q**  **"**
764 **\\r**  **\\r**
765 **\\t**  **\\t**
766 -------- -------
767
768 Any other character following a backslash causes the backslash and character to
769 be printed as-is.
770
771 Any non-string expression in a print statement shall be assigned to **last**,
772 like any other expression that is printed.
773
774 ## Order of Evaluation
775
776 All expressions in a statment are evaluated left to right, except as necessary
777 to maintain order of operations. This means, for example, assuming that **i** is
778 equal to **0**, in the expression
779
780     a[i++] = i++
781
782 the first (or 0th) element of **a** is set to **1**, and **i** is equal to **2**
783 at the end of the expression.
784
785 This includes function arguments. Thus, assuming **i** is equal to **0**, this
786 means that in the expression
787
788     x(i++, i++)
789
790 the first argument passed to **x()** is **0**, and the second argument is **1**,
791 while **i** is equal to **2** before the function starts executing.
792
793 # FUNCTIONS
794
795 Function definitions are as follows:
796
797 ```
798 define I(I,...,I){
799         auto I,...,I
800         S;...;S
801         return(E)
802 }
803 ```
804
805 Any **I** in the parameter list or **auto** list may be replaced with **I[]** to
806 make a parameter or **auto** var an array, and any **I** in the parameter list
807 may be replaced with **\*I[]** to make a parameter an array reference. Callers
808 of functions that take array references should not put an asterisk in the call;
809 they must be called with just **I[]** like normal array parameters and will be
810 automatically converted into references.
811
812 As a **non-portable extension**, the opening brace of a **define** statement may
813 appear on the next line.
814
815 As a **non-portable extension**, the return statement may also be in one of the
816 following forms:
817
818 1.      **return**
819 2.      **return** **(** **)**
820 3.      **return** **E**
821
822 The first two, or not specifying a **return** statement, is equivalent to
823 **return (0)**, unless the function is a **void** function (see the *Void
824 Functions* subsection below).
825
826 ## Void Functions
827
828 Functions can also be **void** functions, defined as follows:
829
830 ```
831 define void I(I,...,I){
832         auto I,...,I
833         S;...;S
834         return
835 }
836 ```
837
838 They can only be used as standalone expressions, where such an expression would
839 be printed alone, except in a print statement.
840
841 Void functions can only use the first two **return** statements listed above.
842 They can also omit the return statement entirely.
843
844 The word "void" is not treated as a keyword; it is still possible to have
845 variables, arrays, and functions named **void**. The word "void" is only
846 treated specially right after the **define** keyword.
847
848 This is a **non-portable extension**.
849
850 ## Array References
851
852 For any array in the parameter list, if the array is declared in the form
853
854 ```
855 *I[]
856 ```
857
858 it is a **reference**. Any changes to the array in the function are reflected,
859 when the function returns, to the array that was passed in.
860
861 Other than this, all function arguments are passed by value.
862
863 This is a **non-portable extension**.
864
865 # LIBRARY
866
867 All of the functions below, including the functions in the extended math
868 library (see the *Extended Library* subsection below), are available when the
869 **-l** or **--mathlib** command-line flags are given, except that the extended
870 math library is not available when the **-s** option, the **-w** option, or
871 equivalents are given.
872
873 ## Standard Library
874
875 The [standard][1] defines the following functions for the math library:
876
877 **s(x)**
878
879 :   Returns the sine of **x**, which is assumed to be in radians.
880
881     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
882     subsection below).
883
884 **c(x)**
885
886 :   Returns the cosine of **x**, which is assumed to be in radians.
887
888     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
889     subsection below).
890
891 **a(x)**
892
893 :   Returns the arctangent of **x**, in radians.
894
895     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
896     subsection below).
897
898 **l(x)**
899
900 :   Returns the natural logarithm of **x**.
901
902     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
903     subsection below).
904
905 **e(x)**
906
907 :   Returns the mathematical constant **e** raised to the power of **x**.
908
909     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
910     subsection below).
911
912 **j(x, n)**
913
914 :   Returns the bessel integer order **n** (truncated) of **x**.
915
916     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
917     subsection below).
918
919 ## Extended Library
920
921 The extended library is *not* loaded when the **-s**/**--standard** or
922 **-w**/**--warn** options are given since they are not part of the library
923 defined by the [standard][1].
924
925 The extended library is a **non-portable extension**.
926
927 **p(x, y)**
928
929 :   Calculates **x** to the power of **y**, even if **y** is not an integer, and
930     returns the result to the current **scale**.
931
932     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
933     subsection below).
934
935 **r(x, p)**
936
937 :   Returns **x** rounded to **p** decimal places according to the rounding mode
938     [round half away from **0**][3].
939
940 **ceil(x, p)**
941
942 :   Returns **x** rounded to **p** decimal places according to the rounding mode
943     [round away from **0**][6].
944
945 **f(x)**
946
947 :   Returns the factorial of the truncated absolute value of **x**.
948
949 **perm(n, k)**
950
951 :   Returns the permutation of the truncated absolute value of **n** of the
952     truncated absolute value of **k**, if **k \<= n**. If not, it returns **0**.
953
954 **comb(n, k)**
955
956 :   Returns the combination of the truncated absolute value of **n** of the
957     truncated absolute value of **k**, if **k \<= n**. If not, it returns **0**.
958
959 **l2(x)**
960
961 :   Returns the logarithm base **2** of **x**.
962
963     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
964     subsection below).
965
966 **l10(x)**
967
968 :   Returns the logarithm base **10** of **x**.
969
970     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
971     subsection below).
972
973 **log(x, b)**
974
975 :   Returns the logarithm base **b** of **x**.
976
977     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
978     subsection below).
979
980 **cbrt(x)**
981
982 :   Returns the cube root of **x**.
983
984 **root(x, n)**
985
986 :   Calculates the truncated value of **n**, **r**, and returns the **r**th root
987     of **x** to the current **scale**.
988
989     If **r** is **0** or negative, this raises an error and causes bc(1) to
990     reset (see the **RESET** section). It also raises an error and causes bc(1)
991     to reset if **r** is even and **x** is negative.
992
993 **pi(p)**
994
995 :   Returns **pi** to **p** decimal places.
996
997     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
998     subsection below).
999
1000 **t(x)**
1001
1002 :   Returns the tangent of **x**, which is assumed to be in radians.
1003
1004     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1005     subsection below).
1006
1007 **a2(y, x)**
1008
1009 :   Returns the arctangent of **y/x**, in radians. If both **y** and **x** are
1010     equal to **0**, it raises an error and causes bc(1) to reset (see the
1011     **RESET** section). Otherwise, if **x** is greater than **0**, it returns
1012     **a(y/x)**. If **x** is less than **0**, and **y** is greater than or equal
1013     to **0**, it returns **a(y/x)+pi**. If **x** is less than **0**, and **y**
1014     is less than **0**, it returns **a(y/x)-pi**. If **x** is equal to **0**,
1015     and **y** is greater than **0**, it returns **pi/2**. If **x** is equal to
1016     **0**, and **y** is less than **0**, it returns **-pi/2**.
1017
1018     This function is the same as the **atan2()** function in many programming
1019     languages.
1020
1021     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1022     subsection below).
1023
1024 **sin(x)**
1025
1026 :   Returns the sine of **x**, which is assumed to be in radians.
1027
1028     This is an alias of **s(x)**.
1029
1030     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1031     subsection below).
1032
1033 **cos(x)**
1034
1035 :   Returns the cosine of **x**, which is assumed to be in radians.
1036
1037     This is an alias of **c(x)**.
1038
1039     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1040     subsection below).
1041
1042 **tan(x)**
1043
1044 :   Returns the tangent of **x**, which is assumed to be in radians.
1045
1046     If **x** is equal to **1** or **-1**, this raises an error and causes bc(1)
1047     to reset (see the **RESET** section).
1048
1049     This is an alias of **t(x)**.
1050
1051     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1052     subsection below).
1053
1054 **atan(x)**
1055
1056 :   Returns the arctangent of **x**, in radians.
1057
1058     This is an alias of **a(x)**.
1059
1060     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1061     subsection below).
1062
1063 **atan2(y, x)**
1064
1065 :   Returns the arctangent of **y/x**, in radians. If both **y** and **x** are
1066     equal to **0**, it raises an error and causes bc(1) to reset (see the
1067     **RESET** section). Otherwise, if **x** is greater than **0**, it returns
1068     **a(y/x)**. If **x** is less than **0**, and **y** is greater than or equal
1069     to **0**, it returns **a(y/x)+pi**. If **x** is less than **0**, and **y**
1070     is less than **0**, it returns **a(y/x)-pi**. If **x** is equal to **0**,
1071     and **y** is greater than **0**, it returns **pi/2**. If **x** is equal to
1072     **0**, and **y** is less than **0**, it returns **-pi/2**.
1073
1074     This function is the same as the **atan2()** function in many programming
1075     languages.
1076
1077     This is an alias of **a2(y, x)**.
1078
1079     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1080     subsection below).
1081
1082 **r2d(x)**
1083
1084 :   Converts **x** from radians to degrees and returns the result.
1085
1086     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1087     subsection below).
1088
1089 **d2r(x)**
1090
1091 :   Converts **x** from degrees to radians and returns the result.
1092
1093     This is a transcendental function (see the *Transcendental Functions*
1094     subsection below).
1095
1096 **frand(p)**
1097
1098 :   Generates a pseudo-random number between **0** (inclusive) and **1**
1099     (exclusive) with the number of decimal digits after the decimal point equal
1100     to the truncated absolute value of **p**. If **p** is not **0**, then
1101     calling this function will change the value of **seed**. If **p** is **0**,
1102     then **0** is returned, and **seed** is *not* changed.
1103
1104 **ifrand(i, p)**
1105
1106 :   Generates a pseudo-random number that is between **0** (inclusive) and the
1107     truncated absolute value of **i** (exclusive) with the number of decimal
1108     digits after the decimal point equal to the truncated absolute value of
1109     **p**. If the absolute value of **i** is greater than or equal to **2**, and
1110     **p** is not **0**, then calling this function will change the value of
1111     **seed**; otherwise, **0** is returned and **seed** is not changed.
1112
1113 **srand(x)**
1114
1115 :   Returns **x** with its sign flipped with probability **0.5**. In other
1116     words, it randomizes the sign of **x**.
1117
1118 **brand()**
1119
1120 :   Returns a random boolean value (either **0** or **1**).
1121
1122 **ubytes(x)**
1123
1124 :   Returns the numbers of unsigned integer bytes required to hold the truncated
1125     absolute value of **x**.
1126
1127 **sbytes(x)**
1128
1129 :   Returns the numbers of signed, two's-complement integer bytes required to
1130     hold the truncated value of **x**.
1131
1132 **hex(x)**
1133
1134 :   Outputs the hexadecimal (base **16**) representation of **x**.
1135
1136     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1137     **FUNCTIONS** section).
1138
1139 **binary(x)**
1140
1141 :   Outputs the binary (base **2**) representation of **x**.
1142
1143     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1144     **FUNCTIONS** section).
1145
1146 **output(x, b)**
1147
1148 :   Outputs the base **b** representation of **x**.
1149
1150     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1151     **FUNCTIONS** section).
1152
1153 **uint(x)**
1154
1155 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as an
1156     unsigned integer in as few power of two bytes as possible. Both outputs are
1157     split into bytes separated by spaces.
1158
1159     If **x** is not an integer or is negative, an error message is printed
1160     instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET** section).
1161
1162     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1163     **FUNCTIONS** section).
1164
1165 **int(x)**
1166
1167 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as a signed,
1168     two's-complement integer in as few power of two bytes as possible. Both
1169     outputs are split into bytes separated by spaces.
1170
1171     If **x** is not an integer, an error message is printed instead, but bc(1)
1172     is not reset (see the **RESET** section).
1173
1174     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1175     **FUNCTIONS** section).
1176
1177 **uintn(x, n)**
1178
1179 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as an
1180     unsigned integer in **n** bytes. Both outputs are split into bytes separated
1181     by spaces.
1182
1183     If **x** is not an integer, is negative, or cannot fit into **n** bytes, an
1184     error message is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET**
1185     section).
1186
1187     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1188     **FUNCTIONS** section).
1189
1190 **intn(x, n)**
1191
1192 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as a signed,
1193     two's-complement integer in **n** bytes. Both outputs are split into bytes
1194     separated by spaces.
1195
1196     If **x** is not an integer or cannot fit into **n** bytes, an error message
1197     is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET** section).
1198
1199     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1200     **FUNCTIONS** section).
1201
1202 **uint8(x)**
1203
1204 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as an
1205     unsigned integer in **1** byte. Both outputs are split into bytes separated
1206     by spaces.
1207
1208     If **x** is not an integer, is negative, or cannot fit into **1** byte, an
1209     error message is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET**
1210     section).
1211
1212     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1213     **FUNCTIONS** section).
1214
1215 **int8(x)**
1216
1217 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as a signed,
1218     two's-complement integer in **1** byte. Both outputs are split into bytes
1219     separated by spaces.
1220
1221     If **x** is not an integer or cannot fit into **1** byte, an error message
1222     is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET** section).
1223
1224     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1225     **FUNCTIONS** section).
1226
1227 **uint16(x)**
1228
1229 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as an
1230     unsigned integer in **2** bytes. Both outputs are split into bytes separated
1231     by spaces.
1232
1233     If **x** is not an integer, is negative, or cannot fit into **2** bytes, an
1234     error message is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET**
1235     section).
1236
1237     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1238     **FUNCTIONS** section).
1239
1240 **int16(x)**
1241
1242 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as a signed,
1243     two's-complement integer in **2** bytes. Both outputs are split into bytes
1244     separated by spaces.
1245
1246     If **x** is not an integer or cannot fit into **2** bytes, an error message
1247     is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET** section).
1248
1249     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1250     **FUNCTIONS** section).
1251
1252 **uint32(x)**
1253
1254 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as an
1255     unsigned integer in **4** bytes. Both outputs are split into bytes separated
1256     by spaces.
1257
1258     If **x** is not an integer, is negative, or cannot fit into **4** bytes, an
1259     error message is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET**
1260     section).
1261
1262     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1263     **FUNCTIONS** section).
1264
1265 **int32(x)**
1266
1267 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as a signed,
1268     two's-complement integer in **4** bytes. Both outputs are split into bytes
1269     separated by spaces.
1270
1271     If **x** is not an integer or cannot fit into **4** bytes, an error message
1272     is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET** section).
1273
1274     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1275     **FUNCTIONS** section).
1276
1277 **uint64(x)**
1278
1279 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as an
1280     unsigned integer in **8** bytes. Both outputs are split into bytes separated
1281     by spaces.
1282
1283     If **x** is not an integer, is negative, or cannot fit into **8** bytes, an
1284     error message is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET**
1285     section).
1286
1287     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1288     **FUNCTIONS** section).
1289
1290 **int64(x)**
1291
1292 :   Outputs the representation, in binary and hexadecimal, of **x** as a signed,
1293     two's-complement integer in **8** bytes. Both outputs are split into bytes
1294     separated by spaces.
1295
1296     If **x** is not an integer or cannot fit into **8** bytes, an error message
1297     is printed instead, but bc(1) is not reset (see the **RESET** section).
1298
1299     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1300     **FUNCTIONS** section).
1301
1302 **hex_uint(x, n)**
1303
1304 :   Outputs the representation of the truncated absolute value of **x** as an
1305     unsigned integer in hexadecimal using **n** bytes. Not all of the value will
1306     be output if **n** is too small.
1307
1308     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1309     **FUNCTIONS** section).
1310
1311 **binary_uint(x, n)**
1312
1313 :   Outputs the representation of the truncated absolute value of **x** as an
1314     unsigned integer in binary using **n** bytes. Not all of the value will be
1315     output if **n** is too small.
1316
1317     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1318     **FUNCTIONS** section).
1319
1320 **output_uint(x, n)**
1321
1322 :   Outputs the representation of the truncated absolute value of **x** as an
1323     unsigned integer in the current **obase** (see the **SYNTAX** section) using
1324     **n** bytes. Not all of the value will be output if **n** is too small.
1325
1326     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1327     **FUNCTIONS** section).
1328
1329 **output_byte(x, i)**
1330
1331 :   Outputs byte **i** of the truncated absolute value of **x**, where **0** is
1332     the least significant byte and **number_of_bytes - 1** is the most
1333     significant byte.
1334
1335     This is a **void** function (see the *Void Functions* subsection of the
1336     **FUNCTIONS** section).
1337
1338 ## Transcendental Functions
1339
1340 All transcendental functions can return slightly inaccurate results (up to 1
1341 [ULP][4]). This is unavoidable, and [this article][5] explains why it is
1342 impossible and unnecessary to calculate exact results for the transcendental
1343 functions.
1344
1345 Because of the possible inaccuracy, I recommend that users call those functions
1346 with the precision (**scale**) set to at least 1 higher than is necessary. If
1347 exact results are *absolutely* required, users can double the precision
1348 (**scale**) and then truncate.
1349
1350 The transcendental functions in the standard math library are:
1351
1352 * **s(x)**
1353 * **c(x)**
1354 * **a(x)**
1355 * **l(x)**
1356 * **e(x)**
1357 * **j(x, n)**
1358
1359 The transcendental functions in the extended math library are:
1360
1361 * **l2(x)**
1362 * **l10(x)**
1363 * **log(x, b)**
1364 * **pi(p)**
1365 * **t(x)**
1366 * **a2(y, x)**
1367 * **sin(x)**
1368 * **cos(x)**
1369 * **tan(x)**
1370 * **atan(x)**
1371 * **atan2(y, x)**
1372 * **r2d(x)**
1373 * **d2r(x)**
1374
1375 # RESET
1376
1377 When bc(1) encounters an error or a signal that it has a non-default handler
1378 for, it resets. This means that several things happen.
1379
1380 First, any functions that are executing are stopped and popped off the stack.
1381 The behavior is not unlike that of exceptions in programming languages. Then
1382 the execution point is set so that any code waiting to execute (after all
1383 functions returned) is skipped.
1384
1385 Thus, when bc(1) resets, it skips any remaining code waiting to be executed.
1386 Then, if it is interactive mode, and the error was not a fatal error (see the
1387 **EXIT STATUS** section), it asks for more input; otherwise, it exits with the
1388 appropriate return code.
1389
1390 Note that this reset behavior is different from the GNU bc(1), which attempts to
1391 start executing the statement right after the one that caused an error.
1392
1393 # PERFORMANCE
1394
1395 Most bc(1) implementations use **char** types to calculate the value of **1**
1396 decimal digit at a time, but that can be slow. This bc(1) does something
1397 different.
1398
1399 It uses large integers to calculate more than **1** decimal digit at a time. If
1400 built in a environment where **BC_LONG_BIT** (see the **LIMITS** section) is
1401 **64**, then each integer has **9** decimal digits. If built in an environment
1402 where **BC_LONG_BIT** is **32** then each integer has **4** decimal digits. This
1403 value (the number of decimal digits per large integer) is called
1404 **BC_BASE_DIGS**.
1405
1406 The actual values of **BC_LONG_BIT** and **BC_BASE_DIGS** can be queried with
1407 the **limits** statement.
1408
1409 In addition, this bc(1) uses an even larger integer for overflow checking. This
1410 integer type depends on the value of **BC_LONG_BIT**, but is always at least
1411 twice as large as the integer type used to store digits.
1412
1413 # LIMITS
1414
1415 The following are the limits on bc(1):
1416
1417 **BC_LONG_BIT**
1418
1419 :   The number of bits in the **long** type in the environment where bc(1) was
1420     built. This determines how many decimal digits can be stored in a single
1421     large integer (see the **PERFORMANCE** section).
1422
1423 **BC_BASE_DIGS**
1424
1425 :   The number of decimal digits per large integer (see the **PERFORMANCE**
1426     section). Depends on **BC_LONG_BIT**.
1427
1428 **BC_BASE_POW**
1429
1430 :   The max decimal number that each large integer can store (see
1431     **BC_BASE_DIGS**) plus **1**. Depends on **BC_BASE_DIGS**.
1432
1433 **BC_OVERFLOW_MAX**
1434
1435 :   The max number that the overflow type (see the **PERFORMANCE** section) can
1436     hold. Depends on **BC_LONG_BIT**.
1437
1438 **BC_BASE_MAX**
1439
1440 :   The maximum output base. Set at **BC_BASE_POW**.
1441
1442 **BC_DIM_MAX**
1443
1444 :   The maximum size of arrays. Set at **SIZE_MAX-1**.
1445
1446 **BC_SCALE_MAX**
1447
1448 :   The maximum **scale**. Set at **BC_OVERFLOW_MAX-1**.
1449
1450 **BC_STRING_MAX**
1451
1452 :   The maximum length of strings. Set at **BC_OVERFLOW_MAX-1**.
1453
1454 **BC_NAME_MAX**
1455
1456 :   The maximum length of identifiers. Set at **BC_OVERFLOW_MAX-1**.
1457
1458 **BC_NUM_MAX**
1459
1460 :   The maximum length of a number (in decimal digits), which includes digits
1461     after the decimal point. Set at **BC_OVERFLOW_MAX-1**.
1462
1463 **BC_RAND_MAX**
1464
1465 :   The maximum integer (inclusive) returned by the **rand()** operand. Set at
1466     **2\^BC_LONG_BIT-1**.
1467
1468 Exponent
1469
1470 :   The maximum allowable exponent (positive or negative). Set at
1471     **BC_OVERFLOW_MAX**.
1472
1473 Number of vars
1474
1475 :   The maximum number of vars/arrays. Set at **SIZE_MAX-1**.
1476
1477 The actual values can be queried with the **limits** statement.
1478
1479 These limits are meant to be effectively non-existent; the limits are so large
1480 (at least on 64-bit machines) that there should not be any point at which they
1481 become a problem. In fact, memory should be exhausted before these limits should
1482 be hit.
1483
1484 # ENVIRONMENT VARIABLES
1485
1486 bc(1) recognizes the following environment variables:
1487
1488 **POSIXLY_CORRECT**
1489
1490 :   If this variable exists (no matter the contents), bc(1) behaves as if
1491     the **-s** option was given.
1492
1493 **BC_ENV_ARGS**
1494
1495 :   This is another way to give command-line arguments to bc(1). They should be
1496     in the same format as all other command-line arguments. These are always
1497     processed first, so any files given in **BC_ENV_ARGS** will be processed
1498     before arguments and files given on the command-line. This gives the user
1499     the ability to set up "standard" options and files to be used at every
1500     invocation. The most useful thing for such files to contain would be useful
1501     functions that the user might want every time bc(1) runs.
1502
1503     The code that parses **BC_ENV_ARGS** will correctly handle quoted arguments,
1504     but it does not understand escape sequences. For example, the string
1505     **"/home/gavin/some bc file.bc"** will be correctly parsed, but the string
1506     **"/home/gavin/some \"bc\" file.bc"** will include the backslashes.
1507
1508     The quote parsing will handle either kind of quotes, **'** or **"**. Thus,
1509     if you have a file with any number of single quotes in the name, you can use
1510     double quotes as the outside quotes, as in **"some 'bc' file.bc"**, and vice
1511     versa if you have a file with double quotes. However, handling a file with
1512     both kinds of quotes in **BC_ENV_ARGS** is not supported due to the
1513     complexity of the parsing, though such files are still supported on the
1514     command-line where the parsing is done by the shell.
1515
1516 **BC_LINE_LENGTH**
1517
1518 :   If this environment variable exists and contains an integer that is greater
1519     than **1** and is less than **UINT16_MAX** (**2\^16-1**), bc(1) will output
1520     lines to that length, including the backslash (**\\**). The default line
1521     length is **70**.
1522
1523 # EXIT STATUS
1524
1525 bc(1) returns the following exit statuses:
1526
1527 **0**
1528
1529 :   No error.
1530
1531 **1**
1532
1533 :   A math error occurred. This follows standard practice of using **1** for
1534     expected errors, since math errors will happen in the process of normal
1535     execution.
1536
1537     Math errors include divide by **0**, taking the square root of a negative
1538     number, using a negative number as a bound for the pseudo-random number
1539     generator, attempting to convert a negative number to a hardware integer,
1540     overflow when converting a number to a hardware integer, and attempting to
1541     use a non-integer where an integer is required.
1542
1543     Converting to a hardware integer happens for the second operand of the power
1544     (**\^**), places (**\@**), left shift (**\<\<**), and right shift (**\>\>**)
1545     operators and their corresponding assignment operators.
1546
1547 **2**
1548
1549 :   A parse error occurred.
1550
1551     Parse errors include unexpected **EOF**, using an invalid character, failing
1552     to find the end of a string or comment, using a token where it is invalid,
1553     giving an invalid expression, giving an invalid print statement, giving an
1554     invalid function definition, attempting to assign to an expression that is
1555     not a named expression (see the *Named Expressions* subsection of the
1556     **SYNTAX** section), giving an invalid **auto** list, having a duplicate
1557     **auto**/function parameter, failing to find the end of a code block,
1558     attempting to return a value from a **void** function, attempting to use a
1559     variable as a reference, and using any extensions when the option **-s** or
1560     any equivalents were given.
1561
1562 **3**
1563
1564 :   A runtime error occurred.
1565
1566     Runtime errors include assigning an invalid number to **ibase**, **obase**,
1567     or **scale**; give a bad expression to a **read()** call, calling **read()**
1568     inside of a **read()** call, type errors, passing the wrong number of
1569     arguments to functions, attempting to call an undefined function, and
1570     attempting to use a **void** function call as a value in an expression.
1571
1572 **4**
1573
1574 :   A fatal error occurred.
1575
1576     Fatal errors include memory allocation errors, I/O errors, failing to open
1577     files, attempting to use files that do not have only ASCII characters (bc(1)
1578     only accepts ASCII characters), attempting to open a directory as a file,
1579     and giving invalid command-line options.
1580
1581 The exit status **4** is special; when a fatal error occurs, bc(1) always exits
1582 and returns **4**, no matter what mode bc(1) is in.
1583
1584 The other statuses will only be returned when bc(1) is not in interactive mode
1585 (see the **INTERACTIVE MODE** section), since bc(1) resets its state (see the
1586 **RESET** section) and accepts more input when one of those errors occurs in
1587 interactive mode. This is also the case when interactive mode is forced by the
1588 **-i** flag or **--interactive** option.
1589
1590 These exit statuses allow bc(1) to be used in shell scripting with error
1591 checking, and its normal behavior can be forced by using the **-i** flag or
1592 **--interactive** option.
1593
1594 # INTERACTIVE MODE
1595
1596 Per the [standard][1], bc(1) has an interactive mode and a non-interactive mode.
1597 Interactive mode is turned on automatically when both **stdin** and **stdout**
1598 are hooked to a terminal, but the **-i** flag and **--interactive** option can
1599 turn it on in other cases.
1600
1601 In interactive mode, bc(1) attempts to recover from errors (see the **RESET**
1602 section), and in normal execution, flushes **stdout** as soon as execution is
1603 done for the current input.
1604
1605 # TTY MODE
1606
1607 If **stdin**, **stdout**, and **stderr** are all connected to a TTY, bc(1) turns
1608 on "TTY mode."
1609
1610 The prompt is enabled in TTY mode.
1611
1612 TTY mode is different from interactive mode because interactive mode is required
1613 in the [bc(1) specification][1], and interactive mode requires only **stdin**
1614 and **stdout** to be connected to a terminal.
1615
1616 # SIGNAL HANDLING
1617
1618 Sending a **SIGINT** will cause bc(1) to stop execution of the current input. If
1619 bc(1) is in TTY mode (see the **TTY MODE** section), it will reset (see the
1620 **RESET** section). Otherwise, it will clean up and exit.
1621
1622 Note that "current input" can mean one of two things. If bc(1) is processing
1623 input from **stdin** in TTY mode, it will ask for more input. If bc(1) is
1624 processing input from a file in TTY mode, it will stop processing the file and
1625 start processing the next file, if one exists, or ask for input from **stdin**
1626 if no other file exists.
1627
1628 This means that if a **SIGINT** is sent to bc(1) as it is executing a file, it
1629 can seem as though bc(1) did not respond to the signal since it will immediately
1630 start executing the next file. This is by design; most files that users execute
1631 when interacting with bc(1) have function definitions, which are quick to parse.
1632 If a file takes a long time to execute, there may be a bug in that file. The
1633 rest of the files could still be executed without problem, allowing the user to
1634 continue.
1635
1636 **SIGTERM** and **SIGQUIT** cause bc(1) to clean up and exit, and it uses the
1637 default handler for all other signals.
1638
1639 # SEE ALSO
1640
1641 dc(1)
1642
1643 # STANDARDS
1644
1645 bc(1) is compliant with the [IEEE Std 1003.1-2017 (“POSIX.1-2017”)][1]
1646 specification. The flags **-efghiqsvVw**, all long options, and the extensions
1647 noted above are extensions to that specification.
1648
1649 Note that the specification explicitly says that bc(1) only accepts numbers that
1650 use a period (**.**) as a radix point, regardless of the value of
1651 **LC_NUMERIC**.
1652
1653 # BUGS
1654
1655 None are known. Report bugs at https://git.yzena.com/gavin/bc.
1656
1657 # AUTHORS
1658
1659 Gavin D. Howard <yzena.tech@gmail.com> and contributors.
1660
1661 [1]: https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html
1662 [2]: https://www.gnu.org/software/bc/
1663 [3]: https://en.wikipedia.org/wiki/Rounding#Round_half_away_from_zero
1664 [4]: https://en.wikipedia.org/wiki/Unit_in_the_last_place
1665 [5]: https://people.eecs.berkeley.edu/~wkahan/LOG10HAF.TXT
1666 [6]: https://en.wikipedia.org/wiki/Rounding#Rounding_away_from_zero