Manpages

NIMI

bc - Mielivaltaisen tarkkuuden laskentakieli

SYNTAKSI

bc [ -lwsqv ] [pitkät_optiot] [ tiedosto ... ]

VERSIO

Tämä käsikirjan sivu dokumentoi GNU bc:n version 1.04.

KUVAUS

bc on kieli, jolla voidaan toteuttaa vuorovaikutteisesti lauseita, joissa käytetään mielivaltaisen tarkkuuden lukuja. Sen syntaksissa on yhtäläisyyksiä C-kielen syntaksin kanssa. Vakiomatematiikkakirjasto on saatavissa käyttöön komentorivioptiona. Matematiikkakirjasto määritellään tällöin ennen tiedostojen käsittelyä. bc käynnistyy käsittelemällä kaikkien komentorivillä lueteltujen tiedostojen sisältämän ohjelmakoodin siinä järjestyksessä, kuin tiedostoja on kutsuttu. Kun kaikki tiedostot on käsitelty, bc lukee vakiosyötettä. Kaikki ohjelmakoodi suoritetaan sitä mukaa, kuin se luetaan. (Jos tiedostossa on prosessorin pysäyttävä komento, bc ei koskaan lue vakiosyötettä.)

Tämä bc:n versio sisältää lukuisia laajennuksia verrattuina perinteisiin bc-toteutuksiin ja POSIX-standardiluonnokseen. Komentorivioptiot voivat aikaansaada näitä laajennuksia koskevan virheilmoituksen tai hylkäyksen. Tämä dokumentti kuvaa tämän prosessorin hyväksymän kielen. Laajennukset mainitaan erikseen.

OPTIOT

-l

Määrittele vakiomatematiikkakirjasto.

-w

Varoita bc:n laajennuksista POSIXiin verrattuna.

-s

Käsittele POSIX bc -kielen mukaisesti.

-q

Älä tulosta normaalia GNU bc:n tervetuloilmoitusta.

-v

Tulosta version numero ja copyright ja poistu.

--mathlib

Määrittele vakiomatematiikkakirjasto.

--warn

Varoita bc:n laajennuksista POSIXiin verrattuna.

--standard

Käsittele POSIX bc -kielen mukaisesti.

--quiet

Älä tulosta normaalia GNU bc:n tervetuloilmoitusta.

--version

Tulosta version numero ja copyright ja poistu.

LUVUT
bc
:n perusalkio on luku. Luvut ovat mielivaltaisen tarkkuuden lukuja. Tarkkuus esitetään kokonaislukuosana ja murto-osana. Kaikki luvut esitetään sisäisesti desimaalilukuina ja kaikki laskenta tapahtuu kymmenjärjestelmässä. (Tämä versio typistää jakolasku- ja kertolaskuoperaatioiden tulokset.) Luvuilla on kaksi attribuuttia, pituus ja skaalaus. Pituus on luvun merkitsevien desimaalinumeroiden kokonaismäärä ja skaalaus on luvun desimaalipisteen jäljessä olevien desimaalinumeroiden kokonaismäärä. Esimerkiksi:

luvun .000001 pituus on 6 ja skaalaus 6.
luvun 1935.000 pituus on 7 ja skaalaus 3.

MUUTTUJAT
Luvut talletetaan kahdentyyppisiin muuttujiin, so. yksinkertaisiin muuttujiin ja taulukoihin. Molemmille annetaan nimi. Nimet alkavat kirjaimella, jota seuraa mielivaltainen määrä kirjaimia, numeroita ja alleviivoja. Kaikkien kirjainten tulee olla pieniä kirjaimia. (Täydet alfanumeeriset nimet ovat laajennus. POSIX bc:ssä kaikki nimet ovat yksittäisiä pieniä kirjaimia.) Muuttujan tyyppi selviää asiayhteydestä, koska kaikkia taulukkomuuttujan nimiä seuraavat hakasulut ([]).

Käytössä on neljä erikoismuuttujaa, scale, ibase, obase ja last. scale määrittelee, miten jotkut operaatiot käyttävät numeroita desimaalipisteen jälkeen. scale:n oletusarvo on 0. ibase ja obase määrittelevät syötettävien ja tulostettavien lukujen kantaluvun. Sekä syötön että tulostuksen oletuskantaluku on 10. last (laajennus) on muuttuja, jolla on viimeksi tulostetun luvun arvo. Näitä tarkastellaan myöhemmin yksityiskohtaisemmin silloin, kun se on tarpeen. Kaikille näille muuttujille voidaan sijoittaa arvo ja niitä voidaan käyttää lausekkeissa.

KOMMENTIT
Kommentit bc-kielessä alkavat merkkiparilla /* ja päättyvät merkkipariin */. Kommentit voivat alkaa mistä tahansa ja näkyvät syötössä välilyöntinä. (Tämän seurauksena kommentit rajoittavat muita syöttöalkioita. Esimerkiksi kommentti ei voi olla muuttujanimen keskellä.) Kommentit sisältävät kommentin alun ja lopun väliset rivinvaihdot.

Skriptien käytön helpottamiseksi bc:ssä siihen on lisätty laajennuksena yhden rivin kommentti, joka alkaa merkillä # ja jatkuu seuraavaan rivinvaihtoon. Rivinvaihto ei ole kommentin osa ja se käsitellään tavalliseen tapaan.

LAUSEKKEET
Lukuja käsitellään lausekkeilla (expressions) ja lauseilla (statements). Koska kieli suunniteltiin vuorovaikutteiseksi, lausekkeet ja lauseet toteutetaan niin aikaisin kuin mahdollista. "Pääohjelmaa" ei ole, vaan koodi suoritetaan silloin, kun se tulee vastaan. (Funktiot, joita käsitellään yksityiskohtaisesti jäljempänä, määritellään, kun ne tulevat vastaan.)

Yksinkertainen lauseke on vakio. bc muuntaa vakiot sisäisiksi desimaaliluvuiksi käyttäen voimassa olevaa syöttökantalukua, joka määritellään muuttujalla ibase. (Funktioissa on tätä koskeva poikkeus.) ibase:n lailliset arvot ovat 2 - 16. Tämän välin ulkopuolisen arvon sijoitus muuttujaan ibase antaa tulokseksi arvon 2 tai 16. Syötettävät luvut voivat sisältää merkkejä 0-9 ja A-F. (Huom. On käytettävä isoja kirjaimia. Pienet kirjaimet ovat muuttujanimiä.) Yksimerkkisillä luvuilla on aina merkin arvo riippumatta muuttujan ibase arvosta. (so. A = 10.) Monimerkkisissä luvuissa bc muuttaa kaikki syötetyt ibase:a suuremmat merkit arvoon ibase-1. Siten luku FFF on aina suurin kolminumeroinen luku.

Täydelliset lausekkeet ovat samanlaisia kuin monissa muissa korkean tason kielissä. Kun lukuja on vain yhtä lajia, ei lukutyyppien sekoitussääntöjä tarvita. Niiden sijasta on käytössä lausekkeiden skaalaussäännöt. Jokaisella lausekkeella on skaalaus. Se johdetaan alkuperäisten lukujen skaalauksesta, suoritetusta operaatiosta ja useissa tapauksissa muuttujan scale-arvosta. Muuttujan scale lailliset arvot ovat välillä 0 - C-kielen maksimikokonaisluku.

Seuraavassa laillisten lausekkeiden kuvauksessa "expr" tarkoittaa täydellistä lauseketta ja "var" yksinkertaista tai taulukkomuuttujaa. Yksinkertainen muuttuja määritellään:

nimi

ja taulukkomuuttuja:

nimi[lauseke]

Ellei erityisesti toisin mainita, tuloksen skaalaus on käytettyjen lausekkeiden maksimiskaalaus.
- lauseke

Tulos on lausekkeen negaatio.

++ var

Muuttujaa kasvatetaan yhdellä ja uusi arvo on lausekkeen tulos.

-- var

Muuttujaa pienennetään yhdellä ja uusi arvo on lausekkeen tulos.

var ++

Lausekkeen tulos on muuttujan arvo, minkä jälkeen muuttujaa kasvatetaan yhdellä.

var --

Lausekkeen tulos on muuttujan arvo, minkä jälkeen muuttujaa pienennetään yhdellä.

expr + expr

Lausekkeen tulos on kahden lausekkeen summa.

expr - expr

Lausekkeen tulos on kahden lausekkeen erotus.

expr * expr

Lausekkeen tulos on kahden lausekkeen tulo.

expr / expr

Lausekkeen tulos on kahden lausekkeen osamäärä. Tuloksen skaalaus on muuttujan scale-arvo.

expr % expr

Lausekkeen tulos on "jakojäännös", joka lasketaan seuraavalla tavalla. a%b:n laskemiseksi lasketaan ensin a/b scale-numeron tarkkuudella. Tulosta käytetään laskettaessa a-(a/b)*b skaalauksella, joka on scale+scale(b):n ja scale(a):n maksimiarvo. Jos scale:lle annetaan arvo nolla ja molemmat lausekkeet ovat kokonaislukuja, tämä lauseke on kokonaislukujen jakojäännösfunktio.

expr ^ expr

Tulos on ensimmäisen lausekkeen arvo korotettuna toisen lausekkeen ilmoittamaan potenssiin. Toisen lausekkeen täytyy olla kokonaisluku. (Jos toinen lauseke ei ole kokonaisluku, annetaan varoitus ja lauseke typistetään niin, että siitä tulee kokonaisluku.) Tuloksen skaalaus on scale, jos eksponentti on negatiivinen. Jos eksponentti on positiivinen, tuloksen skaalaus on minimi ensimmäisen lausekkeen skaalauksesta kertaa eksponentin arvo ja scale:n ja ensimmäisen lausekkeen skaalauksen maksimista. (esim. scale(a^b) = min(scale(a)*b, max( scale, scale(a))).) Huomattakoon, että expr^0 palauttaa aina arvon 1.

( expr )

Muuttaa laskentajärjestyksen ja antaa lausekkeen tuloksen.

var = expr

Muuttujaan asetetaan lausekkeen arvo.

var <op>= expr

Yhtä kuin "var = var <op> expr" sillä poikkeuksella, että "var" osan arvo lasketaan vain kerran. Tällä on merkitystä, jos "var" on taulukko.

Vertailulausekkeet ovat erityislausekkeita, jotka antavat aina tulokseksi 0 tai 1, 0 jos vertailu on epätosi ja 1 jos se on tosi. Ne voivat esiintyä kaikissa laillisissa lausekkeissa. (POSIX bc sallii vertailulausekkeiden käytön vain if, while ja for -lauseissa ja vain yhden vertailutestin tekemisen.) Vertailuoperaattorit ovat
expr1 < expr2

Tulos on 1, jos expr1 on pienempi kuin expr2.

expr1 <= expr2

Tulos on 1, jos expr1 on pienempi tai yhtäsuuri kuin expr2.

expr1 > expr2

Tulos on 1, jos expr1 on suurempi kuin expr2.

expr1 >= expr2

Tulos on 1, jos expr1 on suurempi tai yhtäsuuri kuin expr2.

expr1 == expr2

Tulos on 1, jos expr1 on yhtäsuuri kuin expr2.

expr1 != expr2

Tulos on 1, jos expr1 on erisuuri kuin expr2.

Boolen operaatiot ovat myös laillisia. (POSIX bc EI tunne boolen operaatioita). Kaikkien boolen operaatioiden tulos on 0 tai 1 (vast. epätosi ja tosi), kuten vertailulausekkeissa. Boolen operaattorit ovat:

!expr

Tulos on 1, jos expr on 0.

expr && expr

Tulos on 1, jos molemmat lausekkeet poikkeavat nollasta.

expr || expr

Tulos on 1, jos jompikumpi lauseke poikkeaa nollasta.

Lausekkeen laskentajärjestys on seuraava: (alimmasta ylimpään)

|| operaattori, vasemmalle assosiatiivinen
&& operaattori, vasemmalle assosiatiivinen
! operaattori, ei-assosiatiivinen
Vertailuoperaattorit, vasemmalle assosiatiivisia
Sijoitusoperaattori, oikealle assosiatiivinen
+ ja - operaattorit, vasemmalle assosiatiivisia
*, / ja % operaattorit, vasemmalle assosiatiivisia
^ operaattori, oikealle assosiatiivinen
unaari - operaattori, ei-assosiatiivinen
++ ja -- operaattorit, ei-assosiatiivisia

Laskentajärjestys on valittu niin, että POSIX-yhteensopivat bc-ohjelmat toimivat oikein. Tämän seurauksena vertailu- ja loogiset operaattorit käyttäytyvät epätavallisesti sijoituslauseissa. Tarkastellaan lauseketta

a = 3 < 5

Useimmat C-ohjelmoijat olettaisivat, että tässä sijoitettaisiin lausekkeen "3 < 5" tulos (arvo 1) muuttujaan "a". Se mitä bc tekee, on arvon 3 sijoitus muuttujaan "a" ja sitten vertailu 3 ja 5 välillä. On paras käyttää sulkuja, jos käyttää vertailu- ja loogisia operaattoreita yhdessä sijoitusoperaattorin kanssa.

bc:ssä on lisäksi muutamia muita erikoisoperaattoreita, joita käytetään käyttäjän määrittelemien funktioiden ja vakiofunktioiden kanssa. Niiden ulkonäkö on "nimi(parametrit)". Katso käyttäjän funktioita koskevaa lukua. Vakiofunktiot ovat:
length ( lauseke )

length (pituus) -funktion arvo on lausekkeen merkitsevien numeroiden lukumäärä.

read ( )

read-funktio (laajennus) lukee luvun vakiosyötteestä riippumatta siitä, missä funktio kohdataan. Tämä voi aiheuttaa pulmia vakiosyötöstä tulevien tietojen ja ohjelman sekoittuessa. Paras tapa käyttää tätä funktiota on käyttää sitä valmiissa ohjelmassa lukemaan käyttäjän syöttämää tietoa, mutta ei koskaan sallia ohjelmakoodin syöttämistä sille. read-funktion arvo on luku, joka luetaan vakiosyötöstä käyttämällä ibase:n käypää arvoa konversiokantalukuna.

scale ( lauseke )

scale-funktion arvo on lausekkeen desimaalipisteen jälkeisten numeroiden lukumäärä.

sqrt ( lauseke )

sqrt (neliöjuuri) -funktion arvo on lausekkeen neliöjuuri. Jos lauseke on negatiivinen, tuloksena on ajonaikainen virhe.

LAUSEET
Kuten useimmissa algebrallisissa kielissä, myös bc:ssä lauseet jonouttavat lausekkeiden arvojen laskennan. bc:ssä lauseet suoritetaan "niin pian kuin mahdollista". Suoritus tapahtuu, kun koodissa tulee vastaan rivinvaihto ja yksi tai useampia valmiita lauseita on olemassa. Tämän välittömän suorituksen takia rivinvaihdot ovat hyvin tärkeitä bc-kielessä. Sekä puolipistettä että rivinvaihtoa käytetään lauseenerottimina. Väärään paikkaan sijoitettu rivinvaihto aiheuttaa syntaksivirheen. Koska rivinvaihdot ovat lauseenerottimia, on mahdollista kätkeä rivinvaihto käyttämällä kenoviivamerkkiä. Merkkijono "\<nl>", jossa <nl> on rivinvaihto, näkyy bc:lle välilyöntinä eikä rivinvaihtona. Lauselista (a statement list) on puolipisteiden ja rivinvaihtojen erottama sarja lauseita. Seuraavassa on lista bc-lauseita ja kuvaukset siitä, mitä ne tekevät: (Hakasulkuihin suljetut osat ([]) ovat lauseen valinnaisia osia.)
lauseke

Tämä lause tekee jomman kumman kahdesta vaihtoehdosta. Jos lauseke alkaa "<muuttuja> <sijoitusoperaattori> ...", se on sijoituslause. Jos lauseke ei ole sijoituslause, sen arvo lasketaan ja tulostetaan. Kun luku on tulostettu, tulostetaan rivinvaihto. Esimerkiksi "a=1" on sijoituslause ja "(a=1)" on lauseke, jossa on upotettu sijoitus. Kaikki tulostettavat luvut tulostetaan käyttäen kantalukuna muuttujan obase määrittelemää kantalukua. Muuttujan obase lailliset arvot ovat välillä 2 - BC_BASE_MAX. (Katso kappaletta RAJAT.) Kantaluvuilla 2 - 16 kirjoitetaan tavalliseen tapaan numeroita. Jos kantaluku on suurempi kuin 16, bc käyttää monimerkkistä tulostusmenetelmää, jossa 16 suuremmat kantaluvut kirjoitetaan kymmenkantaisina lukuina, jotka erotetaan toisistaan välilyönnein. Kukin tällainen "numero" sisältää niin monta merkkiä kuin tarvitaan esittämään "obase-1" kymmenkantaisena lukuna. Kun luvut ovat tarkkuudeltaan mielivaltaisen suuria, joitakin niistä ei voida tulostaa yhdelle riville. Nämä pitkät luvut jaetaan usealle riville käyttämällä merkkiä "\" rivin viimeisenä merkkinä. Riville voidaan tulostaa enintään 70 merkkiä. bc:n vuorovaikutteisesta tulostustavasta seuraa sivuvaikutuksena tulostetun arvon sijoitus erityismuuttujaan last. Tämä tekee käyttäjälle mahdolliseksi ottaa talteen viimeksi tulostettu arvo tarvitsematta kirjoittaa uudelleen lauseketta, joka tulosti luvun. Sijoitus muuttujaan last on laillinen ja korvaa viimeksi tulostetun arvon sijoitetulla arvolla. Sijoitettu arvo säilyy kunnes uusi luku tulostetaan tai uusi arvo sijoitetaan muuttujaan last. (Jotkut installaatiot voivat hyväksyä yhden pisteen (.) käytön "pikakirjoitusmerkkinä" muuttujanimen last sijasta.)

merkkijono

Merkkijono kirjoitetaan tulostukseen. Merkkijonot alkavat kaksoislainausmerkillä ja sisältävät kaikki merkit seuraavaan kaksoislainausmerkkiin asti. Kaikki merkit otetaan sellaisinaan, myös rivinvaihdot. Rivinvaihtomerkkiä ei tulosteta merkkijonon jälkeen.

print lista

print-lause (laajennus) on tulostusmenetelmä. "lista" on pilkuilla erotettu merkkijonojen ja lausekkeiden lista. Kukin merkkijono tai lauseke tulostetaan listan mukaisessa järjestyksessä. Loppuun ei tulosteta rivinvaihtomerkkiä. Lausekkeiden arvot lasketaan, tulostetaan ja sijoitetaan muuttujaan last. print-lauseen merkkijonot tulostetaan. Niissä voi olla erikoismerkkejä. Erikoismerkit alkavat kenoviivalla (\). bc tuntee seuraavat erikoismerkit: "a" (alert or bell), "b" (backspace), "f" (form feed), "n" (newline), "r" (carriage return), "q" (double quote), "t" (tab) ja "\" (backslash). Muita kenoviivan jälkeisiä merkkejä ei oteta huomioon.

{ lause_lista }

Tämä on yhdistelmälause. Se sallii useiden lauseiden yhteenryhmityksen suoritusta varten.

if ( lauseke ) lause1 [else lause2]

if-lause laskee lausekkeen arvon ja suorittaa joko lauseen lause1 tai lauseen lause2 lausekkeen arvosta riippuen. Jos lauseke poikkeaa nollasta, suoritetaan lause1. Jos lause2 on olemassa ja lausekkeen arvo on 0, lause2 suoritetaan. (else-lause on laajennus.)

while ( lauseke ) lause

while-lause suorittaa lauseen, jos lauseke poikkeaa nollasta. Se laskee lausekkeen arvon ennen lauseen jokaista suoritusta. Silmukasta poistutaan, kun lauseke saa arvon 0 tai silmukan sisällä suoritetaan break-lause.

for ( [lauseke1] ; [lauseke2] ; [lauseke3] ) lause

for-lause valvoo lauseen toistuvaa suoritusta. Lausekkeen lauseke1 arvo lasketaan ennen silmukkaa. Lausekkeen lauseke2 arvo lasketaan ennen lauseen jokaista suoritusta. Jos se poikkeaa nollasta, lause suoritetaan. Lauseen jokaisen suorituksen jälkeen lasketaan lausekkeen lauseke3 arvo, ennen kuin lausekkeen lauseke2 arvo lasketaan uudestaan. Jos lauseke1 tai lauseke3 puuttuvat, mitään ei lasketa siinä kohdassa, jossa niiden arvot tulisi laskea. Jos lauseke2 puuttuu, vaikutus on sama kuin arvo 1 olisi lausekkeen lauseke2 tilalla. (Valinnaiset lausekkeet on laajennus. POSIX bc vaatii kaikki kolme lauseketta.) Seuraava koodi on samanarvoinen for-lauseen kanssa:
lauseke1;
while (lauseke2) {
lause;
lauseke3;
}

break

Tämä lause aiheuttaa pakollisen poistumisen viimeksi aloitetusta while- tai for-lauseesta.

continue

continue-lause (laajennus) saa viimeksi aloitetun for-lauseen aloittamaan seuraavan iteraation.

halt

halt-lause (laajennus) on suoritettava lause, joka lopettaa bc-prosessorin toiminnan vain silloin, kun se suoritetaan. Lauseke "if (0 == 1) halt" ei lopeta bc:n toimintaa, koska halt-lausetta ei suoriteta.

return

Palauttaa arvon 0 funktiosta. (Katso lukua funktioista.)

return ( lauseke )

Palauttaa lausekkeen arvon funktiosta. (Katso lukua funktioista.)

VALELAUSEET
Nämä lauseet eivät ole lauseita vakiintuneessa mielessä. Ne eivät ole suoritettavia lauseita, vaan ne toteutetaan "käännösaikana".

limits

Tulostaa bc:n paikallisen toteutuksen mukaiset rajat. Tämä on laajennus.

quit

Kun quit-lause luetaan, bc-prosessori lopettaa toimintansa riippumatta siitä, mistä quit-lause löytyy. Esimerkiksi "if (0 == 1) quit" aikaansaa bc:n lopetuksen.

warranty

Tulostaa pitkähkön vastuuhuomautuksen (laajennus).

FUNKTIOT
Funktiot tarjoavat keinon määritellä laskutoimitus myöhempää suoritusta varten. bc:n funktiot laskevat aina arvon ja palauttavat sen kutsuvalle ohjelmalle. Funktiomääritykset ovat "dynaamisia" siinä mielessä, että funktio on määrittelemätön, kunnes määrittely tulee vastaan syötteessä. Tätä määrittelyä käytetään, kunnes toinen samanniminen määrittely tulee vastaan. Tällöin uusi määrittely korvaa vanhemman. Funktio määritellään seuraavasti:

define nimi ( parametrit ) { rivinvaihto
auto_lista lause_lista
}

Funktiokutsu on seuraavan muotoinen lauseke: "nimi(parametrit)".

Parametrit ovat lukuja tai taulukoita (laajennus). Funktionmäärittelyssä nolla tai useampia parametreja määritellään listaamalla niiden nimet pilkuilla erotettuina. Luvut ovat vain arvoina kutsuttavia parametreja. Taulukoita kutsutaan vain muuttujina. Taulukot merkitään parametreja määriteltäessä "nimi[]". Funktiokutsussa lukuparametreja vastaavat todelliset parametrit ovat täydellisiä lausekkeita. Taulukoiden siirtämiseen funktiokutsussa käytetään samaa merkintää kuin taulukkoparametrien määrittelyssä. Nimetty taulukko siirretään funktioon muuttujana. Kun funktiomäärittelyt ovat dynaamisia, parametrien lukumäärät ja tyypit tarkistetaan funktiota kutsuttaessa. Jos parametrien lukumäärät tai tyypit poikkeavat, tulee ilmoitus ajonaikaisesta virheestä. Myös määrittelemättömän funktion kutsuminen aiheuttaa ajonaikaisen virheen.

auto_lista on valinnainen "paikalliseen" käyttöön tarkoitettujen muuttujien luettelo. Auto_listan (jos se on olemassa) syntaksi on "auto nimi, ... ;". (Puolipiste on valinnainen.) Kukin nimi on automaattisen muuttujan nimi. Taulukot voi merkitä samoin kuten parametrit. Näiden muuttujien arvot työnnetään pinoon funktion alussa. Sitten muuttujat alustetaan nolliksi ja niitä käytetään funktion suorituksen ajan. Funktion päättyessä nämä muuttujat palautetaan, "popataan" niin, että niiden alkuperäiset (funktiokutsun aikaiset) arvot palautuvat. Parametrit ovat tosiasiassa automaattisia muuttujia, jotka alustetaan funktiokutsun mukaisiin arvoihin. Automaattiset muuttujat poikkeavat perinnäisistä paikallisista muuttujista siinä, että jos funktio A kutsuu funktiota B, B voi käyttää funktion A automaattimuuttujia käyttäen samaa nimeä, ellei funktio B ole kutsunut niitä automaattimuuttujiksi. bc mahdollistaa rekursiiviset funktiot, koska automaattimuuttujat ja parametrit työnnetään pinoon.

Funktion runko on lista bc-lauseita. Tässäkin lauseet erotetaan toisistaan puolipistein tai rivinvaihdoin. Return-lauseet aikaansaavat funktion päättymisen ja arvon palautuksen. Return-lauseita on kahta versiota. Näistä ensimmäinen, "return", palauttaa arvon 0 kutsuneelle funktiolle. Toinen muoto, "return ( lauseke )", laskee lausekkeen arvon ja palauttaa sen kutsuneelle funktiolle. Jokaisen funktion lopussa on oletettu "return (0)", joka lopettaa funktion suorituksen ja palauttaa arvon 0 ilman eksplisiittistä return-lausetta.

Funktiot muuttavat myös muuttujan ibase käyttötapaa. Kaikki funktiorungon vakiot konvertoidaan käyttäen funktiokutsun aikaista muuttujan ibase arvoa.Muuttujan ibase arvon muutoksia ei oteta huomioon funktion suorituksen aikana lukuunottamatta standardifunktiota read, joka käyttää aina ibase:n käypää arvoa lukujen konversioon.

MATEMAATTINEN KIRJASTO
Jos bc kutsutaan -l optiota käyttäen, matemaattinen kirjasto ladataan ja oletusskaalaukselle annetaan arvo 20. Matemaattiset funktiot laskevat tuloksensa käyttäen niiden kutsumisen aikaista skaalausarvoa. Matemaattisessa kirjastossa on seuraavat funktiot:

s (x)

Sini x:stä, x radiaaneina.

c (x)

Kosini x:stä, x radiaaneina.

a (x)

Arcustangentti x:stä, palauttaa tuloksen radiaaneina.

l (x)

Luonnollinen logaritmi x:stä.

e (x)

Exponenttifunktio, jossa e korotetaan potenssiin x.

j (n,x)

Kokonaislukukertalukua n oleva bessel-funktio x:stä.

ESIMERKIT
Käytettäessä komentotulkkia /bin/sh, seuraava sijoittaa arvon "pi" komentotulkkimuuttujaan pi.

pi=$(echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l)

Seuraava on matemaattisen kirjaston eksponenttifunktion määrittely. Se on kirjoitettu käyttäen POSIX bc:tä.

scale = 20

/* Uses the fact that e^x = (e^(x/2))^2
   When x is small enough, we use the series:
     e^x = 1 + x + x^2/2! + x^3/3! + ...
*/

define e(x) {
  auto  a, d, e, f, i, m, v, z

  /* Check the sign of x. */
  if (x<0) {
    m = 1
    x = -x
  }

  /* Precondition x. */
  z = scale;
  scale = 4 + z + .44*x;
  while (x > 1) {
    f += 1;
    x /= 2;
  }

  /* Initialize the variables. */
  v = 1+x
  a = x
  d = 1


  for (i=2; 1; i++) {
    e = (a *= x) / (d *= i)
    if (e == 0) {
      if (f>0) while (f--)  v = v*v;
      scale = z
      if (m) return (1/v);
      return (v/1);
    }
    v += e
  }
}

Seuraava koodi käyttää bc:n laajennuksia yksinkertaisen shekkitilisaldo-ohjelman toteuttamiseen. Ohjelma on paras pitää tiedostossa niin, että sitä ei aina tarvitse kirjoittaa uudelleen.

scale=2
print "\nCheck book program!\n"
print "  Remember, deposits are negative transactions.\n"
print "  Exit by a 0 transaction.\n\n"


print "Initial balance? "; bal = read()
bal /= 1
print "\n"
while (1) {
  "current balance = "; bal
  "transaction? "; trans = read()
  if (trans == 0) break;
  bal -= trans
  bal /= 1
}
quit

Seuraava on rekursiivisen kertomafunktion määritelmä.

define f (x) {
  if (x <= 1) return (1);
  return (f(x-1) * x);
}

READLINE-OPTIO
GNU bc voidaan kääntää (configure-option avulla) käyttämään GNU readline input editor -kirjastoa. Tämä sallii käyttäjän editoida rivejä enemmän ennen niiden lähettämistä bc:lle. Se sallii myös edellisten rivien muodostaman historian käytön. Kun tämä optio on valittu, bc:ssä on yksi erityismuuttuja enemmän. Tämä erityismuuttuja, history on säilytettyjen historiarivien lukumäärä. Sen arvo -1 tarkoittaa, että rajaton rivimäärä säilytetään. Tämä on oletusarvo. Jos history:n arvoksi asetetaan positiivinen luku, historiarivien lukumäärä rajoitetaan kyseisen luvun suuruiseksi. Arvo 0 poistaa historiaominaisuuden käytöstä. Lisätietoja saat GNU readline- ja history-kirjastojen käyttöohjeista.

EROAVUUDET
Tämä bc:n versio on toteutettu POSIX P1003.2/D11 luonnoksen mukaan ja sisältää useita eroavuuksia ja laajennuksia verrattuna luonnokseen ja perinnäisiin toteutuksiin. Sitä ei ole toteutettu perinteiseen tapaan käyttämällä ohjelmaa dc(1). Tämä versio on yksi prosessi, joka tulkitsee (parses) ja ajaa ohjelman tavukoodikäännöksen (byte code translation). On olemassa "dokumentoimaton" optio (-c), joka saa ohjelman tulostamaan tavukoodin sen toteuttamisen sijasta. Sitä käytetään pääasiassa debuggaamiseen ja matemaattisen kirjaston valmistamiseen.

Pääasiallinen eroavuuksien lähde ovat laajennukset, joissa jotakin ominaisuutta on laajennettu toimivuuden parantamiseksi ja lisäykset, joissa uusia ominaisuuksia on lisätty. Seuraava on eroavuuksien ja laajennusten luettelo.

LANG

Tämä versio ei ole POSIX-standardin mukainen käsitellessään LANG-ympäristömuuttujaa ja kaikkia LC_-alkuisia ympäristömuuttujia.

nimet

Traditionaalinen ja POSIX bc käyttävät yhden kirjaimen nimiä funktioissa, muuttujissa ja taulukoissa. Nämä nimet on laajennettu monimerkkisiksi nimiksi, jotka alkavat kirjaimella ja voivat sisältää kirjaimia, numeroita ja alleviivamerkkejä.

Merkkijonot

Merkkijonoissa ei saa olla NUL-merkkejä. POSIX sallii kaikkien merkkien käytön merkkijonoissa.

last

POSIX bc:ssä ei ole last muuttujaa. Jotkut bc toteutukset käyttävät pistettä (.) samaan tapaan.

vertailut

POSIX bc sallii vertailut vain if-lauseessa, while-lauseessa ja for-lauseen toisessa lausekkeessa. Lisäksi vain yksi vertailuoperaatio on sallittu jokaisessa näistä lauseista.

if-lause, else-lause

POSIX bc:ssa ei ole else-lausetta.

for-lause

POSIX bc vaatia kaikkien lausekkeiden olemassaolon for-lauseessa.

&&, ||, !

POSIX bc:ssa ei ole loogisia operaattoreita.

read funktio

POSIX bc:ssa ei ole read-funktiota.

print-lause

POSIX bc:ssa ei ole print-lausetta.

continue-lause

POSIX bc:ssa ei ole continue-lausetta.

taulukkoparametrit

POSIX bc ei (toistaiseksi) täysin tue taulukkoparametreja. POSIX kielioppi hyväksyy taulukot funktion määrityksessä, mutta ei tarjoa menetelmää taulukon määrittelemiseksi todellisena parametrina. (Tässä on todennäköisimmin kysymys kieliopin laatijan huomaamattomuudesta.) bc:n perinteisissä toteutuksissa on käytössä vain taulukkoparametrien arvoina kutsuminen.

=+, =-, =*, =/, =%, =^

POSIX bc ei edellytä näiden "vanhantyylisten" sijoitusoperaattorien määrittelyä. Tämä versio sallii nämä "vanhantyyliset" sijoitukset. Käytä limits-lausetta nähdäksesi, tukeeko installoitu versio niitä. Jos se ei tue "vanhantyylisiä" sijoitusoperaattoreita, lause "a =- 1" vähentää a:n arvoa yhdellä sen sijaan, että se sijoittaisi siihen arvon -1.

välilyönnit luvun sisällä

Muut bc:n toteutukset sallivat välilyöntejä luvun sisällä. Siten lause "x=1 3" sijoittaisi arvon 13 muuttujaan x. Sama lause aiheuttaisi syntaksivirheen tässä versiossa.

Virheet ja ohjelman suoritus

Tämä toteutus poikkeaa muista toteutuksista siinä, miten koodi suoritetaan kun syntaksi- ja muita virheitä löytyy ohjelmasta. Jos syntaksivirhe löytyy funktion määrittelystä, virheestätoipumisrutiini yrittää löytää lauseen alun ja jatkaa funktion tulkintaa. Kun funktiosta löytyy syntaksivirhe, funktiota ei voi kutsua ja siitä tulee määrittelemätön. Vuorovaikutteisen suoritettavan koodin syntaksivirheet tekevät suorituksen alaisesta lohkosta epäkelvon. Suoritettava lohko lopetetaan sen rivin lopussa, joka seuraa täydellistä lausejonoa. Esimerkiksi
a = 1
b = 2
on kaksi suoritettavaa lohkoa ja
{ a = 1
b = 2 }
on yksi suoritettava lohko. Ajonaikainen virhe lopettaa suorituksen alaisen lohkon suorituksen. Ajonaikainen varoitus ei lopeta suorituksen alaisen lohkon suoritusta.

Keskeytykset

Vuorovaikutteisen istunnon aikana SIGINT-signaali (jonka tavallisesti kehittää päätteeltä annettu control-C -merkki) keskeyttää suorituksen alaisen lohkon suorituksen. Se näyttää "ajonaikaisen" virheen, joka osoittaa, että funktio keskeytettiin. Kun kaikki ajonaikaiset rakenteet on siivottu, tulostetaan ilmoitus käyttäjälle siitä, että bc on valmis ottamaan vastaan tietoa. Kaikki aikaisemmin määritellyt funktiot säilyvät määriteltyinä ja kaikkien ei-automaattisten muuttujien arvot ovat keskeytyskohdan arvoja. Kaikki automaattiset muuttujat ja funktioiden parametrit poistuvat siivousprosessissa. Ei-interaktiivisen istunnon aikana annettu SIGINT-signaali lopettaa koko bc-ajon.

RAJAT
Tämä bc -prosessori käyttää nykyisin seuraavia raja-arvoja. Joitakin niistä on ehkä muutettu asennuksen yhteydessä. Käytä limits-lausetta nähdäksesi todelliset arvot.
BC_BASE_MAX

Tulostuskantaluvun maksimiarvo on nykyisin asetettu arvoon 999. Syöttökantaluvun maksimiarvo on 16.

BC_DIM_MAX

Nykyisissä jakeluversioissa käytetään mielivaltaista arvoa 65535. Sinun versiosi arvo voi olla toinen.

BC_SCALE_MAX

Desimaalipisteen jälkeisten numeroiden lukumäärä on rajoitettu INT_MAX numeroon. Myös ennen desimaalipistettä olevien numeroiden määrä on rajoitettu INT_MAX numeroon.

BC_STRING_MAX

Merkkijonon merkkien lukumäärä on rajoitettu INT_MAX merkkiin.

eksponentti

Eksponentin arvo potenssiinkorotusoperaatiossa (^) on rajoitettu arvoon LONG_MAX.

kertolasku

Kertolaskurutiini voi antaa vääriä tuloksia, jos luvussa on yhteensä enemmän kuin LONG_MAX / 90 numeroa. 32 bittiä pitkillä luvuilla tässä luvussa on 23 860 929 numeroa.

koodin koko

Kukin funktio ja "pääohjelma" on rajoitettu 16384 tavuun käännettyä tavukoodia. Tämä raja (BC_MAX_SEGS) voidaan helposti muuttaa niin, että käytetään enemmän kuin 16 segmenttiä à 1024 tavua.

muuttujanimet

Nykyinen raja yksikäsitteisten nimien lukumäärälle on 32767 sekä yksinkertaisille muuttujille, taulukoille että funktioille.

YMPÄRISTÖMUUTTUJAT

bc käsittelee seuraavia ympäristömuuttujia:
POSIXLY_CORRECT

Sama kuin -s optio.

BC_ENV_ARGS

Mekanismi, jolla saadaan argumentteja bc-ohjelmalle. Muoto on sama kuin komentoriviargumenteilla. Nämä argumentit prosessoidaan ensin, niin että ympäristömuuttujissa luetellut tiedostot prosessoidaan ennen komentorivillä annettuja tiedostoja. Käyttäjä voi siten asettaa "standardioptioita ja -tiedostoja", jotka prosessoidaan aina ohjelmaa bc kutsuttaessa. Ympäristömuuttujissa annetut tiedostot sisältävät tavallisesti niiden funktioiden määritykset, jotka käyttäjä haluaa määritellä joka kerta, kun bc ajetaan.

BC_LINE_LENGTH

Kokonaisluku, joka määrittelee lukuja sisältävien tulostusrivien merkkimäärän. Se sisältää pitkien lukujen sisältämät kenoviivat ja rivinvaihdot.

TIEDOSTOT

Useimmissa versioissa bc ei tarvitse aputiedostoja. Kun suorittettavan moduulin koko on suuri tai C-kääntäjä ei pysty käsittelemään hyvin pitkiä merkkijonoja, bc lukee standardimatematiikkakirjaston tiedostosta /usr/local/lib/libmath.b. (Todellinen paikka voi vaihdella. Se voi olla /lib/libmath.b.)

DIAGNOSTIIKKA

Jos komentorivillä mainittua tiedostoa ei voi avata, bc ilmoittaa, että tiedosto ei ole käytettävissä ja lopettaa suorituksen. Käännös- ja ajonaikaiset diagnostiset ilmoitukset ovat itseselitteisiä.

BUGIT

Virheistä toipuminen ei vielä ole kovin hyvä.

Postita bugiraportit (englanniksi) osoitteeseen bug-gnu-utils [AT] prep.edu. Muista lisätä sana ’’bc’’ kenttään ’’Subject:’’.

TEKIJÄ

Philip A. Nelson
phil [AT] cs.edu

KIITOKSET

Tekijä haluaa kiittää Steve Sommarsia (Steve.Sommars [AT] att.com) laajasta sovelluksen toteutuksen testausavusta ja monista erinomaisista parannusehdotuksista. Hänen ansiostaan tuote on paljon parantunut.

COMMENTS