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Update to version 3.2.0
[FreeBSD/FreeBSD.git] / manuals / dc / P.1.md
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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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 :   This option is a no-op.
84
85     This is a **non-portable extension**.
86
87 **-x** **--extended-register**
88
89 :   Enables extended register mode. See the *Extended Register Mode* subsection
90     of the **REGISTERS** section for more information.
91
92     This is a **non-portable extension**.
93
94 **-e** *expr*, **--expression**=*expr*
95
96 :   Evaluates *expr*. If multiple expressions are given, they are evaluated in
97     order. If files are given as well (see below), the expressions and files are
98     evaluated in the order given. This means that if a file is given before an
99     expression, the file is read in and evaluated first.
100
101     After processing all expressions and files, dc(1) will exit, unless **-**
102     (**stdin**) was given as an argument at least once to **-f** or **--file**.
103
104     This is a **non-portable extension**.
105
106 **-f** *file*, **--file**=*file*
107
108 :   Reads in *file* and evaluates it, line by line, as though it were read
109     through **stdin**. If expressions are also given (see above), the
110     expressions are evaluated in the order given.
111
112     After processing all expressions and files, dc(1) will exit, unless **-**
113     (**stdin**) was given as an argument at least once to **-f** or **--file**.
114     However, if any other **-e**, **--expression**, **-f**, or **--file**
115     arguments are given after that, bc(1) will give a fatal error and exit.
116
117     This is a **non-portable extension**.
118
119 All long options are **non-portable extensions**.
120
121 # STDOUT
122
123 Any non-error output is written to **stdout**.
124
125 **Note**: Unlike other dc(1) implementations, this dc(1) will issue a fatal
126 error (see the **EXIT STATUS** section) if it cannot write to **stdout**, so if
127 **stdout** is closed, as in **dc <file> >&-**, it will quit with an error. This
128 is done so that dc(1) can report problems when **stdout** is redirected to a
129 file.
130
131 If there are scripts that depend on the behavior of other dc(1) implementations,
132 it is recommended that those scripts be changed to redirect **stdout** to
133 **/dev/null**.
134
135 # STDERR
136
137 Any error output is written to **stderr**.
138
139 **Note**: Unlike other dc(1) implementations, this dc(1) will issue a fatal
140 error (see the **EXIT STATUS** section) if it cannot write to **stderr**, so if
141 **stderr** is closed, as in **dc <file> 2>&-**, it will quit with an error. This
142 is done so that dc(1) can exit with an error code when **stderr** is redirected
143 to a file.
144
145 If there are scripts that depend on the behavior of other dc(1) implementations,
146 it is recommended that those scripts be changed to redirect **stderr** to
147 **/dev/null**.
148
149 # SYNTAX
150
151 Each item in the input source code, either a number (see the **NUMBERS**
152 section) or a command (see the **COMMANDS** section), is processed and executed,
153 in order. Input is processed immediately when entered.
154
155 **ibase** is a register (see the **REGISTERS** section) that determines how to
156 interpret constant numbers. It is the "input" base, or the number base used for
157 interpreting input numbers. **ibase** is initially **10**. The max allowable
158 value for **ibase** is **16**. The min allowable value for **ibase** is **2**.
159 The max allowable value for **ibase** can be queried in dc(1) programs with the
160 **T** command.
161
162 **obase** is a register (see the **REGISTERS** section) that determines how to
163 output results. It is the "output" base, or the number base used for outputting
164 numbers. **obase** is initially **10**. The max allowable value for **obase** is
165 **DC_BASE_MAX** and can be queried with the **U** command. The min allowable
166 value for **obase** is **0**. If **obase** is **0**, values are output in
167 scientific notation, and if **obase** is **1**, values are output in engineering
168 notation. Otherwise, values are output in the specified base.
169
170 Outputting in scientific and engineering notations are **non-portable
171 extensions**.
172
173 The *scale* of an expression is the number of digits in the result of the
174 expression right of the decimal point, and **scale** is a register (see the
175 **REGISTERS** section) that sets the precision of any operations (with
176 exceptions). **scale** is initially **0**. **scale** cannot be negative. The max
177 allowable value for **scale** can be queried in dc(1) programs with the **V**
178 command.
179
180 **seed** is a register containing the current seed for the pseudo-random number
181 generator. If the current value of **seed** is queried and stored, then if it is
182 assigned to **seed** later, the pseudo-random number generator is guaranteed to
183 produce the same sequence of pseudo-random numbers that were generated after the
184 value of **seed** was first queried.
185
186 Multiple values assigned to **seed** can produce the same sequence of
187 pseudo-random numbers. Likewise, when a value is assigned to **seed**, it is not
188 guaranteed that querying **seed** immediately after will return the same value.
189 In addition, the value of **seed** will change after any call to the **'**
190 command or the **"** command that does not get receive a value of **0** or
191 **1**. The maximum integer returned by the **'** command can be queried with the
192 **W** command.
193
194 **Note**: The values returned by the pseudo-random number generator with the
195 **'** and **"** commands are guaranteed to **NOT** be cryptographically secure.
196 This is a consequence of using a seeded pseudo-random number generator. However,
197 they **are** guaranteed to be reproducible with identical **seed** values.
198
199 The pseudo-random number generator, **seed**, and all associated operations are
200 **non-portable extensions**.
201
202 ## Comments
203
204 Comments go from **#** until, and not including, the next newline. This is a
205 **non-portable extension**.
206
207 # NUMBERS
208
209 Numbers are strings made up of digits, uppercase letters up to **F**, and at
210 most **1** period for a radix. Numbers can have up to **DC_NUM_MAX** digits.
211 Uppercase letters are equal to **9** + their position in the alphabet (i.e.,
212 **A** equals **10**, or **9+1**). If a digit or letter makes no sense with the
213 current value of **ibase**, they are set to the value of the highest valid digit
214 in **ibase**.
215
216 Single-character numbers (i.e., **A** alone) take the value that they would have
217 if they were valid digits, regardless of the value of **ibase**. This means that
218 **A** alone always equals decimal **10** and **F** alone always equals decimal
219 **15**.
220
221 In addition, dc(1) accepts numbers in scientific notation. These have the form
222 **\<number\>e\<integer\>**. The exponent (the portion after the **e**) must be
223 an integer. An example is **1.89237e9**, which is equal to **1892370000**.
224 Negative exponents are also allowed, so **4.2890e_3** is equal to **0.0042890**.
225
226 **WARNING**: Both the number and the exponent in scientific notation are
227 interpreted according to the current **ibase**, but the number is still
228 multiplied by **10\^exponent** regardless of the current **ibase**. For example,
229 if **ibase** is **16** and dc(1) is given the number string **FFeA**, the
230 resulting decimal number will be **2550000000000**, and if dc(1) is given the
231 number string **10e_4**, the resulting decimal number will be **0.0016**.
232
233 Accepting input as scientific notation is a **non-portable extension**.
234
235 # COMMANDS
236
237 The valid commands are listed below.
238
239 ## Printing
240
241 These commands are used for printing.
242
243 Note that both scientific notation and engineering notation are available for
244 printing numbers. Scientific notation is activated by assigning **0** to
245 **obase** using **0o**, and engineering notation is activated by assigning **1**
246 to **obase** using **1o**. To deactivate them, just assign a different value to
247 **obase**.
248
249 Printing numbers in scientific notation and/or engineering notation is a
250 **non-portable extension**.
251
252 **p**
253
254 :   Prints the value on top of the stack, whether number or string, and prints a
255     newline after.
256
257     This does not alter the stack.
258
259 **n**
260
261 :   Prints the value on top of the stack, whether number or string, and pops it
262     off of the stack.
263
264 **P**
265
266 :   Pops a value off the stack.
267
268     If the value is a number, it is truncated and the absolute value of the
269     result is printed as though **obase** is **UCHAR_MAX+1** and each digit is
270     interpreted as an ASCII character, making it a byte stream.
271
272     If the value is a string, it is printed without a trailing newline.
273
274     This is a **non-portable extension**.
275
276 **f**
277
278 :   Prints the entire contents of the stack, in order from newest to oldest,
279     without altering anything.
280
281     Users should use this command when they get lost.
282
283 ## Arithmetic
284
285 These are the commands used for arithmetic.
286
287 **+**
288
289 :   The top two values are popped off the stack, added, and the result is pushed
290     onto the stack. The *scale* of the result is equal to the max *scale* of
291     both operands.
292
293 **-**
294
295 :   The top two values are popped off the stack, subtracted, and the result is
296     pushed onto the stack. The *scale* of the result is equal to the max
297     *scale* of both operands.
298
299 **\***
300
301 :   The top two values are popped off the stack, multiplied, and the result is
302     pushed onto the stack. If **a** is the *scale* of the first expression and
303     **b** is the *scale* of the second expression, the *scale* of the result
304     is equal to **min(a+b,max(scale,a,b))** where **min()** and **max()** return
305     the obvious values.
306
307 **/**
308
309 :   The top two values are popped off the stack, divided, and the result is
310     pushed onto the stack. The *scale* of the result is equal to **scale**.
311
312     The first value popped off of the stack must be non-zero.
313
314 **%**
315
316 :   The top two values are popped off the stack, remaindered, and the result is
317     pushed onto the stack.
318
319     Remaindering is equivalent to 1) Computing **a/b** to current **scale**, and
320     2) Using the result of step 1 to calculate **a-(a/b)\*b** to *scale*
321     **max(scale+scale(b),scale(a))**.
322
323     The first value popped off of the stack must be non-zero.
324
325 **~**
326
327 :   The top two values are popped off the stack, divided and remaindered, and
328     the results (divided first, remainder second) are pushed onto the stack.
329     This is equivalent to **x y / x y %** except that **x** and **y** are only
330     evaluated once.
331
332     The first value popped off of the stack must be non-zero.
333
334     This is a **non-portable extension**.
335
336 **\^**
337
338 :   The top two values are popped off the stack, the second is raised to the
339     power of the first, and the result is pushed onto the stack. The *scale* of
340     the result is equal to **scale**.
341
342     The first value popped off of the stack must be an integer, and if that
343     value is negative, the second value popped off of the stack must be
344     non-zero.
345
346 **v**
347
348 :   The top value is popped off the stack, its square root is computed, and the
349     result is pushed onto the stack. The *scale* of the result is equal to
350     **scale**.
351
352     The value popped off of the stack must be non-negative.
353
354 **\_**
355
356 :   If this command *immediately* precedes a number (i.e., no spaces or other
357     commands), then that number is input as a negative number.
358
359     Otherwise, the top value on the stack is popped and copied, and the copy is
360     negated and pushed onto the stack. This behavior without a number is a
361     **non-portable extension**.
362
363 **b**
364
365 :   The top value is popped off the stack, and if it is zero, it is pushed back
366     onto the stack. Otherwise, its absolute value is pushed onto the stack.
367
368     This is a **non-portable extension**.
369
370 **|**
371
372 :   The top three values are popped off the stack, a modular exponentiation is
373     computed, and the result is pushed onto the stack.
374
375     The first value popped is used as the reduction modulus and must be an
376     integer and non-zero. The second value popped is used as the exponent and
377     must be an integer and non-negative. The third value popped is the base and
378     must be an integer.
379
380     This is a **non-portable extension**.
381
382 **\$**
383
384 :   The top value is popped off the stack and copied, and the copy is truncated
385     and pushed onto the stack.
386
387     This is a **non-portable extension**.
388
389 **\@**
390
391 :   The top two values are popped off the stack, and the precision of the second
392     is set to the value of the first, whether by truncation or extension.
393
394     The first value popped off of the stack must be an integer and non-negative.
395
396     This is a **non-portable extension**.
397
398 **H**
399
400 :   The top two values are popped off the stack, and the second is shifted left
401     (radix shifted right) to the value of the first.
402
403     The first value popped off of the stack must be an integer and non-negative.
404
405     This is a **non-portable extension**.
406
407 **h**
408
409 :   The top two values are popped off the stack, and the second is shifted right
410     (radix shifted left) to the value of the first.
411
412     The first value popped off of the stack must be an integer and non-negative.
413
414     This is a **non-portable extension**.
415
416 **G**
417
418 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
419     **1** is pushed if they are equal, or **0** otherwise.
420
421     This is a **non-portable extension**.
422
423 **N**
424
425 :   The top value is popped off of the stack, and if it a **0**, a **1** is
426     pushed; otherwise, a **0** is pushed.
427
428     This is a **non-portable extension**.
429
430 **(**
431
432 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
433     **1** is pushed if the first is less than the second, or **0** otherwise.
434
435     This is a **non-portable extension**.
436
437 **{**
438
439 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
440     **1** is pushed if the first is less than or equal to the second, or **0**
441     otherwise.
442
443     This is a **non-portable extension**.
444
445 **)**
446
447 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
448     **1** is pushed if the first is greater than the second, or **0** otherwise.
449
450     This is a **non-portable extension**.
451
452 **}**
453
454 :   The top two values are popped off of the stack, they are compared, and a
455     **1** is pushed if the first is greater than or equal to the second, or
456     **0** otherwise.
457
458     This is a **non-portable extension**.
459
460 **M**
461
462 :   The top two values are popped off of the stack. If they are both non-zero, a
463     **1** is pushed onto the stack. If either of them is zero, or both of them
464     are, then a **0** is pushed onto the stack.
465
466     This is like the **&&** operator in bc(1), and it is *not* a short-circuit
467     operator.
468
469     This is a **non-portable extension**.
470
471 **m**
472
473 :   The top two values are popped off of the stack. If at least one of them is
474     non-zero, a **1** is pushed onto the stack. If both of them are zero, then a
475     **0** is pushed onto the stack.
476
477     This is like the **||** operator in bc(1), and it is *not* a short-circuit
478     operator.
479
480     This is a **non-portable extension**.
481
482 ## Pseudo-Random Number Generator
483
484 dc(1) has a built-in pseudo-random number generator. These commands query the
485 pseudo-random number generator. (See Parameters for more information about the
486 **seed** value that controls the pseudo-random number generator.)
487
488 The pseudo-random number generator is guaranteed to **NOT** be
489 cryptographically secure.
490
491 **'**
492
493 :   Generates an integer between 0 and **DC_RAND_MAX**, inclusive (see the
494     **LIMITS** section).
495
496     The generated integer is made as unbiased as possible, subject to the
497     limitations of the pseudo-random number generator.
498
499     This is a **non-portable extension**.
500
501 **"**
502
503 :   Pops a value off of the stack, which is used as an **exclusive** upper bound
504     on the integer that will be generated. If the bound is negative or is a
505     non-integer, an error is raised, and dc(1) resets (see the **RESET**
506     section) while **seed** remains unchanged. If the bound is larger than
507     **DC_RAND_MAX**, the higher bound is honored by generating several
508     pseudo-random integers, multiplying them by appropriate powers of
509     **DC_RAND_MAX+1**, and adding them together. Thus, the size of integer that
510     can be generated with this command is unbounded. Using this command will
511     change the value of **seed**, unless the operand is **0** or **1**. In that
512     case, **0** is pushed onto the stack, and **seed** is *not* changed.
513
514     The generated integer is made as unbiased as possible, subject to the
515     limitations of the pseudo-random number generator.
516
517     This is a **non-portable extension**.
518
519 ## Stack Control
520
521 These commands control the stack.
522
523 **c**
524
525 :   Removes all items from ("clears") the stack.
526
527 **d**
528
529 :   Copies the item on top of the stack ("duplicates") and pushes the copy onto
530     the stack.
531
532 **r**
533
534 :   Swaps ("reverses") the two top items on the stack.
535
536 **R**
537
538 :   Pops ("removes") the top value from the stack.
539
540 ## Register Control
541
542 These commands control registers (see the **REGISTERS** section).
543
544 **s***r*
545
546 :   Pops the value off the top of the stack and stores it into register *r*.
547
548 **l***r*
549
550 :   Copies the value in register *r* and pushes it onto the stack. This does not
551     alter the contents of *r*.
552
553 **S***r*
554
555 :   Pops the value off the top of the (main) stack and pushes it onto the stack
556     of register *r*. The previous value of the register becomes inaccessible.
557
558 **L***r*
559
560 :   Pops the value off the top of the stack for register *r* and push it onto
561     the main stack. The previous value in the stack for register *r*, if any, is
562     now accessible via the **l***r* command.
563
564 ## Parameters
565
566 These commands control the values of **ibase**, **obase**, **scale**, and
567 **seed**. Also see the **SYNTAX** section.
568
569 **i**
570
571 :   Pops the value off of the top of the stack and uses it to set **ibase**,
572     which must be between **2** and **16**, inclusive.
573
574     If the value on top of the stack has any *scale*, the *scale* is ignored.
575
576 **o**
577
578 :   Pops the value off of the top of the stack and uses it to set **obase**,
579     which must be between **0** and **DC_BASE_MAX**, inclusive (see the
580     **LIMITS** section and the **NUMBERS** section).
581
582     If the value on top of the stack has any *scale*, the *scale* is ignored.
583
584 **k**
585
586 :   Pops the value off of the top of the stack and uses it to set **scale**,
587     which must be non-negative.
588
589     If the value on top of the stack has any *scale*, the *scale* is ignored.
590
591 **j**
592
593 :   Pops the value off of the top of the stack and uses it to set **seed**. The
594     meaning of **seed** is dependent on the current pseudo-random number
595     generator but is guaranteed to not change except for new major versions.
596
597     The *scale* and sign of the value may be significant.
598
599     If a previously used **seed** value is used again, the pseudo-random number
600     generator is guaranteed to produce the same sequence of pseudo-random
601     numbers as it did when the **seed** value was previously used.
602
603     The exact value assigned to **seed** is not guaranteed to be returned if the
604     **J** command is used. However, if **seed** *does* return a different value,
605     both values, when assigned to **seed**, are guaranteed to produce the same
606     sequence of pseudo-random numbers. This means that certain values assigned
607     to **seed** will not produce unique sequences of pseudo-random numbers.
608
609     There is no limit to the length (number of significant decimal digits) or
610     *scale* of the value that can be assigned to **seed**.
611
612     This is a **non-portable extension**.
613
614 **I**
615
616 :   Pushes the current value of **ibase** onto the main stack.
617
618 **O**
619
620 :   Pushes the current value of **obase** onto the main stack.
621
622 **K**
623
624 :   Pushes the current value of **scale** onto the main stack.
625
626 **J**
627
628 :   Pushes the current value of **seed** onto the main stack.
629
630     This is a **non-portable extension**.
631
632 **T**
633
634 :   Pushes the maximum allowable value of **ibase** onto the main stack.
635
636     This is a **non-portable extension**.
637
638 **U**
639
640 :   Pushes the maximum allowable value of **obase** onto the main stack.
641
642     This is a **non-portable extension**.
643
644 **V**
645
646 :   Pushes the maximum allowable value of **scale** onto the main stack.
647
648     This is a **non-portable extension**.
649
650 **W**
651
652 :   Pushes the maximum (inclusive) integer that can be generated with the **'**
653     pseudo-random number generator command.
654
655     This is a **non-portable extension**.
656
657 ## Strings
658
659 The following commands control strings.
660
661 dc(1) can work with both numbers and strings, and registers (see the
662 **REGISTERS** section) can hold both strings and numbers. dc(1) always knows
663 whether the contents of a register are a string or a number.
664
665 While arithmetic operations have to have numbers, and will print an error if
666 given a string, other commands accept strings.
667
668 Strings can also be executed as macros. For example, if the string **[1pR]** is
669 executed as a macro, then the code **1pR** is executed, meaning that the **1**
670 will be printed with a newline after and then popped from the stack.
671
672 **\[**_characters_**\]**
673
674 :   Makes a string containing *characters* and pushes it onto the stack.
675
676     If there are brackets (**\[** and **\]**) in the string, then they must be
677     balanced. Unbalanced brackets can be escaped using a backslash (**\\**)
678     character.
679
680     If there is a backslash character in the string, the character after it
681     (even another backslash) is put into the string verbatim, but the (first)
682     backslash is not.
683
684 **a**
685
686 :   The value on top of the stack is popped.
687
688     If it is a number, it is truncated and its absolute value is taken. The
689     result mod **UCHAR_MAX+1** is calculated. If that result is **0**, push an
690     empty string; otherwise, push a one-character string where the character is
691     the result of the mod interpreted as an ASCII character.
692
693     If it is a string, then a new string is made. If the original string is
694     empty, the new string is empty. If it is not, then the first character of
695     the original string is used to create the new string as a one-character
696     string. The new string is then pushed onto the stack.
697
698     This is a **non-portable extension**.
699
700 **x**
701
702 :   Pops a value off of the top of the stack.
703
704     If it is a number, it is pushed back onto the stack.
705
706     If it is a string, it is executed as a macro.
707
708     This behavior is the norm whenever a macro is executed, whether by this
709     command or by the conditional execution commands below.
710
711 **\>***r*
712
713 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
714     the first value is greater than the second, then the contents of register
715     *r* are executed.
716
717     For example, **0 1>a** will execute the contents of register **a**, and
718     **1 0>a** will not.
719
720     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
721     and reset (see the **RESET** section).
722
723 **>***r***e***s*
724
725 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
726
727     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
728     and reset (see the **RESET** section).
729
730     This is a **non-portable extension**.
731
732 **!\>***r*
733
734 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
735     the first value is not greater than the second (less than or equal to), then
736     the contents of register *r* are executed.
737
738     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
739     and reset (see the **RESET** section).
740
741 **!\>***r***e***s*
742
743 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
744
745     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
746     and reset (see the **RESET** section).
747
748     This is a **non-portable extension**.
749
750 **\<***r*
751
752 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
753     the first value is less than the second, then the contents of register *r*
754     are executed.
755
756     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
757     and reset (see the **RESET** section).
758
759 **\<***r***e***s*
760
761 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
762
763     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
764     and reset (see the **RESET** section).
765
766     This is a **non-portable extension**.
767
768 **!\<***r*
769
770 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
771     the first value is not less than the second (greater than or equal to), then
772     the contents of register *r* are executed.
773
774     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
775     and reset (see the **RESET** section).
776
777 **!\<***r***e***s*
778
779 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
780
781     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
782     and reset (see the **RESET** section).
783
784     This is a **non-portable extension**.
785
786 **=***r*
787
788 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
789     the first value is equal to the second, then the contents of register *r*
790     are executed.
791
792     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
793     and reset (see the **RESET** section).
794
795 **=***r***e***s*
796
797 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
798
799     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
800     and reset (see the **RESET** section).
801
802     This is a **non-portable extension**.
803
804 **!=***r*
805
806 :   Pops two values off of the stack that must be numbers and compares them. If
807     the first value is not equal to the second, then the contents of register
808     *r* are executed.
809
810     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
811     and reset (see the **RESET** section).
812
813 **!=***r***e***s*
814
815 :   Like the above, but will execute register *s* if the comparison fails.
816
817     If either or both of the values are not numbers, dc(1) will raise an error
818     and reset (see the **RESET** section).
819
820     This is a **non-portable extension**.
821
822 **?**
823
824 :   Reads a line from the **stdin** and executes it. This is to allow macros to
825     request input from users.
826
827 **q**
828
829 :   During execution of a macro, this exits the execution of that macro and the
830     execution of the macro that executed it. If there are no macros, or only one
831     macro executing, dc(1) exits.
832
833 **Q**
834
835 :   Pops a value from the stack which must be non-negative and is used the
836     number of macro executions to pop off of the execution stack. If the number
837     of levels to pop is greater than the number of executing macros, dc(1)
838     exits.
839
840 ## Status
841
842 These commands query status of the stack or its top value.
843
844 **Z**
845
846 :   Pops a value off of the stack.
847
848     If it is a number, calculates the number of significant decimal digits it
849     has and pushes the result.
850
851     If it is a string, pushes the number of characters the string has.
852
853 **X**
854
855 :   Pops a value off of the stack.
856
857     If it is a number, pushes the *scale* of the value onto the stack.
858
859     If it is a string, pushes **0**.
860
861 **z**
862
863 :   Pushes the current stack depth (before execution of this command).
864
865 ## Arrays
866
867 These commands manipulate arrays.
868
869 **:***r*
870
871 :   Pops the top two values off of the stack. The second value will be stored in
872     the array *r* (see the **REGISTERS** section), indexed by the first value.
873
874 **;***r*
875
876 :   Pops the value on top of the stack and uses it as an index into the array
877     *r*. The selected value is then pushed onto the stack.
878
879 # REGISTERS
880
881 Registers are names that can store strings, numbers, and arrays. (Number/string
882 registers do not interfere with array registers.)
883
884 Each register is also its own stack, so the current register value is the top of
885 the stack for the register. All registers, when first referenced, have one value
886 (**0**) in their stack.
887
888 In non-extended register mode, a register name is just the single character that
889 follows any command that needs a register name. The only exception is a newline
890 (**'\\n'**); it is a parse error for a newline to be used as a register name.
891
892 ## Extended Register Mode
893
894 Unlike most other dc(1) implentations, this dc(1) provides nearly unlimited
895 amounts of registers, if extended register mode is enabled.
896
897 If extended register mode is enabled (**-x** or **--extended-register**
898 command-line arguments are given), then normal single character registers are
899 used *unless* the character immediately following a command that needs a
900 register name is a space (according to **isspace()**) and not a newline
901 (**'\\n'**).
902
903 In that case, the register name is found according to the regex
904 **\[a-z\]\[a-z0-9\_\]\*** (like bc(1) identifiers), and it is a parse error if
905 the next non-space characters do not match that regex.
906
907 # RESET
908
909 When dc(1) encounters an error or a signal that it has a non-default handler
910 for, it resets. This means that several things happen.
911
912 First, any macros that are executing are stopped and popped off the stack.
913 The behavior is not unlike that of exceptions in programming languages. Then
914 the execution point is set so that any code waiting to execute (after all
915 macros returned) is skipped.
916
917 Thus, when dc(1) resets, it skips any remaining code waiting to be executed.
918 Then, if it is interactive mode, and the error was not a fatal error (see the
919 **EXIT STATUS** section), it asks for more input; otherwise, it exits with the
920 appropriate return code.
921
922 # PERFORMANCE
923
924 Most dc(1) implementations use **char** types to calculate the value of **1**
925 decimal digit at a time, but that can be slow. This dc(1) does something
926 different.
927
928 It uses large integers to calculate more than **1** decimal digit at a time. If
929 built in a environment where **DC_LONG_BIT** (see the **LIMITS** section) is
930 **64**, then each integer has **9** decimal digits. If built in an environment
931 where **DC_LONG_BIT** is **32** then each integer has **4** decimal digits. This
932 value (the number of decimal digits per large integer) is called
933 **DC_BASE_DIGS**.
934
935 In addition, this dc(1) uses an even larger integer for overflow checking. This
936 integer type depends on the value of **DC_LONG_BIT**, but is always at least
937 twice as large as the integer type used to store digits.
938
939 # LIMITS
940
941 The following are the limits on dc(1):
942
943 **DC_LONG_BIT**
944
945 :   The number of bits in the **long** type in the environment where dc(1) was
946     built. This determines how many decimal digits can be stored in a single
947     large integer (see the **PERFORMANCE** section).
948
949 **DC_BASE_DIGS**
950
951 :   The number of decimal digits per large integer (see the **PERFORMANCE**
952     section). Depends on **DC_LONG_BIT**.
953
954 **DC_BASE_POW**
955
956 :   The max decimal number that each large integer can store (see
957     **DC_BASE_DIGS**) plus **1**. Depends on **DC_BASE_DIGS**.
958
959 **DC_OVERFLOW_MAX**
960
961 :   The max number that the overflow type (see the **PERFORMANCE** section) can
962     hold. Depends on **DC_LONG_BIT**.
963
964 **DC_BASE_MAX**
965
966 :   The maximum output base. Set at **DC_BASE_POW**.
967
968 **DC_DIM_MAX**
969
970 :   The maximum size of arrays. Set at **SIZE_MAX-1**.
971
972 **DC_SCALE_MAX**
973
974 :   The maximum **scale**. Set at **DC_OVERFLOW_MAX-1**.
975
976 **DC_STRING_MAX**
977
978 :   The maximum length of strings. Set at **DC_OVERFLOW_MAX-1**.
979
980 **DC_NAME_MAX**
981
982 :   The maximum length of identifiers. Set at **DC_OVERFLOW_MAX-1**.
983
984 **DC_NUM_MAX**
985
986 :   The maximum length of a number (in decimal digits), which includes digits
987     after the decimal point. Set at **DC_OVERFLOW_MAX-1**.
988
989 **DC_RAND_MAX**
990
991 :   The maximum integer (inclusive) returned by the **'** command, if dc(1). Set
992     at **2\^DC_LONG_BIT-1**.
993
994 Exponent
995
996 :   The maximum allowable exponent (positive or negative). Set at
997     **DC_OVERFLOW_MAX**.
998
999 Number of vars
1000
1001 :   The maximum number of vars/arrays. Set at **SIZE_MAX-1**.
1002
1003 These limits are meant to be effectively non-existent; the limits are so large
1004 (at least on 64-bit machines) that there should not be any point at which they
1005 become a problem. In fact, memory should be exhausted before these limits should
1006 be hit.
1007
1008 # ENVIRONMENT VARIABLES
1009
1010 dc(1) recognizes the following environment variables:
1011
1012 **DC_ENV_ARGS**
1013
1014 :   This is another way to give command-line arguments to dc(1). They should be
1015     in the same format as all other command-line arguments. These are always
1016     processed first, so any files given in **DC_ENV_ARGS** will be processed
1017     before arguments and files given on the command-line. This gives the user
1018     the ability to set up "standard" options and files to be used at every
1019     invocation. The most useful thing for such files to contain would be useful
1020     functions that the user might want every time dc(1) runs. Another use would
1021     be to use the **-e** option to set **scale** to a value other than **0**.
1022
1023     The code that parses **DC_ENV_ARGS** will correctly handle quoted arguments,
1024     but it does not understand escape sequences. For example, the string
1025     **"/home/gavin/some dc file.dc"** will be correctly parsed, but the string
1026     **"/home/gavin/some \"dc\" file.dc"** will include the backslashes.
1027
1028     The quote parsing will handle either kind of quotes, **'** or **"**. Thus,
1029     if you have a file with any number of single quotes in the name, you can use
1030     double quotes as the outside quotes, as in **"some 'bc' file.bc"**, and vice
1031     versa if you have a file with double quotes. However, handling a file with
1032     both kinds of quotes in **DC_ENV_ARGS** is not supported due to the
1033     complexity of the parsing, though such files are still supported on the
1034     command-line where the parsing is done by the shell.
1035
1036 **DC_LINE_LENGTH**
1037
1038 :   If this environment variable exists and contains an integer that is greater
1039     than **1** and is less than **UINT16_MAX** (**2\^16-1**), dc(1) will output
1040     lines to that length, including the backslash newline combo. The default
1041     line length is **70**.
1042
1043 **DC_EXPR_EXIT**
1044
1045 :   If this variable exists (no matter the contents), dc(1) will exit
1046     immediately after executing expressions and files given by the **-e** and/or
1047     **-f** command-line options (and any equivalents).
1048
1049 # EXIT STATUS
1050
1051 dc(1) returns the following exit statuses:
1052
1053 **0**
1054
1055 :   No error.
1056
1057 **1**
1058
1059 :   A math error occurred. This follows standard practice of using **1** for
1060     expected errors, since math errors will happen in the process of normal
1061     execution.
1062
1063     Math errors include divide by **0**, taking the square root of a negative
1064     number, using a negative number as a bound for the pseudo-random number
1065     generator, attempting to convert a negative number to a hardware integer,
1066     overflow when converting a number to a hardware integer, and attempting to
1067     use a non-integer where an integer is required.
1068
1069     Converting to a hardware integer happens for the second operand of the power
1070     (**\^**), places (**\@**), left shift (**H**), and right shift (**h**)
1071     operators.
1072
1073 **2**
1074
1075 :   A parse error occurred.
1076
1077     Parse errors include unexpected **EOF**, using an invalid character, failing
1078     to find the end of a string or comment, and using a token where it is
1079     invalid.
1080
1081 **3**
1082
1083 :   A runtime error occurred.
1084
1085     Runtime errors include assigning an invalid number to **ibase**, **obase**,
1086     or **scale**; give a bad expression to a **read()** call, calling **read()**
1087     inside of a **read()** call, type errors, and attempting an operation when
1088     the stack has too few elements.
1089
1090 **4**
1091
1092 :   A fatal error occurred.
1093
1094     Fatal errors include memory allocation errors, I/O errors, failing to open
1095     files, attempting to use files that do not have only ASCII characters (dc(1)
1096     only accepts ASCII characters), attempting to open a directory as a file,
1097     and giving invalid command-line options.
1098
1099 The exit status **4** is special; when a fatal error occurs, dc(1) always exits
1100 and returns **4**, no matter what mode dc(1) is in.
1101
1102 The other statuses will only be returned when dc(1) is not in interactive mode
1103 (see the **INTERACTIVE MODE** section), since dc(1) resets its state (see the
1104 **RESET** section) and accepts more input when one of those errors occurs in
1105 interactive mode. This is also the case when interactive mode is forced by the
1106 **-i** flag or **--interactive** option.
1107
1108 These exit statuses allow dc(1) to be used in shell scripting with error
1109 checking, and its normal behavior can be forced by using the **-i** flag or
1110 **--interactive** option.
1111
1112 # INTERACTIVE MODE
1113
1114 Like bc(1), dc(1) has an interactive mode and a non-interactive mode.
1115 Interactive mode is turned on automatically when both **stdin** and **stdout**
1116 are hooked to a terminal, but the **-i** flag and **--interactive** option can
1117 turn it on in other cases.
1118
1119 In interactive mode, dc(1) attempts to recover from errors (see the **RESET**
1120 section), and in normal execution, flushes **stdout** as soon as execution is
1121 done for the current input.
1122
1123 # TTY MODE
1124
1125 If **stdin**, **stdout**, and **stderr** are all connected to a TTY, dc(1) turns
1126 on "TTY mode."
1127
1128 TTY mode is required for history to be enabled (see the **COMMAND LINE HISTORY**
1129 section). It is also required to enable special handling for **SIGINT** signals.
1130
1131 TTY mode is different from interactive mode because interactive mode is required
1132 in the [bc(1) specification][1], and interactive mode requires only **stdin**
1133 and **stdout** to be connected to a terminal.
1134
1135 # SIGNAL HANDLING
1136
1137 Sending a **SIGINT** will cause dc(1) to stop execution of the current input. If
1138 dc(1) is in TTY mode (see the **TTY MODE** section), it will reset (see the
1139 **RESET** section). Otherwise, it will clean up and exit.
1140
1141 Note that "current input" can mean one of two things. If dc(1) is processing
1142 input from **stdin** in TTY mode, it will ask for more input. If dc(1) is
1143 processing input from a file in TTY mode, it will stop processing the file and
1144 start processing the next file, if one exists, or ask for input from **stdin**
1145 if no other file exists.
1146
1147 This means that if a **SIGINT** is sent to dc(1) as it is executing a file, it
1148 can seem as though dc(1) did not respond to the signal since it will immediately
1149 start executing the next file. This is by design; most files that users execute
1150 when interacting with dc(1) have function definitions, which are quick to parse.
1151 If a file takes a long time to execute, there may be a bug in that file. The
1152 rest of the files could still be executed without problem, allowing the user to
1153 continue.
1154
1155 **SIGTERM** and **SIGQUIT** cause dc(1) to clean up and exit, and it uses the
1156 default handler for all other signals. The one exception is **SIGHUP**; in that
1157 case, when dc(1) is in TTY mode, a **SIGHUP** will cause dc(1) to clean up and
1158 exit.
1159
1160 # COMMAND LINE HISTORY
1161
1162 dc(1) supports interactive command-line editing. If dc(1) is in TTY mode (see
1163 the **TTY MODE** section), history is enabled. Previous lines can be recalled
1164 and edited with the arrow keys.
1165
1166 **Note**: tabs are converted to 8 spaces.
1167
1168 # LOCALES
1169
1170 This dc(1) ships with support for adding error messages for different locales
1171 and thus, supports **LC_MESSAGS**.
1172
1173 # SEE ALSO
1174
1175 bc(1)
1176
1177 # STANDARDS
1178
1179 The dc(1) utility operators are compliant with the operators in the bc(1)
1180 [IEEE Std 1003.1-2017 (“POSIX.1-2017”)][1] specification.
1181
1182 # BUGS
1183
1184 None are known. Report bugs at https://git.yzena.com/gavin/bc.
1185
1186 # AUTHOR
1187
1188 Gavin D. Howard <gavin@yzena.com> and contributors.
1189
1190 [1]: https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/bc.html