Bash Shell 內(nèi)置了對(duì)整數(shù)運(yùn)算的支持，但是并不支持浮點(diǎn)運(yùn)算，而 Linux bc 命令可以很方便的進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算，當(dāng)然整數(shù)運(yùn)算也不再話下。

bc 甚至可以稱得上是一種編程語言了，它支持變量、數(shù)組、輸入輸出、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、函數(shù)等基本的編程元素，所以 Linux 手冊(cè)中是這樣來描述 bc 的：

An arbitrary precision calculator language

翻譯過來就是“一個(gè)任意精度的計(jì)算器語言”。

在終端輸入bc命令，然后回車即可進(jìn)入 bc 進(jìn)行交互式的數(shù)學(xué)計(jì)算。在 Shell 編程中，我們也可以通過管道和輸入重定向來使用 bc。

本節(jié)我們先學(xué)習(xí)如何在交互式環(huán)境下使用 bc，然后再學(xué)習(xí)如何在 Shell 編程中使用 bc，這樣就易如反掌了。

從終端進(jìn)入 bc

在終端輸入 bc 命令，然后回車，就可以進(jìn)入 bc，請(qǐng)看下圖：

bc 命令還有一些選項(xiàng)，可能你會(huì)用到，請(qǐng)看下表。

選項(xiàng)

說明

-h | --help

幫助信息

-v | --version

顯示命令版本信息

-l | --mathlib

使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)庫

-i | --interactive

強(qiáng)制交互

-w | --warn

顯示 POSIX 的警告信息

-s | --standard

使用 POSIX 標(biāo)準(zhǔn)來處理

-q | --quiet

不顯示歡迎信息

例如你不想輸入 bc 命令后顯示一堆沒用的信息，那么可以輸入bc -q：

在交互式環(huán)境下使用 bc

使用 bc 進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算是非常容易的，像平常一樣輸入數(shù)學(xué)表達(dá)式，然后按下回車鍵就可以看到結(jié)果，請(qǐng)看下圖。

值得一提的是，我們定義了一個(gè)變量 n，然后在計(jì)算中也使用了 n，可見 bc 是支持變量的。

除了變量，bc 還支持函數(shù)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)等常見的編程元素，它們和其它編程語言的語法類似。下面我們定義一個(gè)求階乘的函數(shù)：

其實(shí)我們很少使用這么復(fù)雜的功能，大部分情況下還是把 bc 作為普通的數(shù)學(xué)計(jì)算器，求一下表達(dá)式的值而已，所以大家不必深究，了解一下即可。

內(nèi)置變量

bc有四個(gè)內(nèi)置變量，我們?cè)谟?jì)算時(shí)會(huì)經(jīng)常用到，如下表所示：

變量名

作 用

scale

指定精度，也即小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)；默認(rèn)為 0，也即不使用小數(shù)部分。

ibase

指定輸入的數(shù)字的進(jìn)制，默認(rèn)為十進(jìn)制。

obase

指定輸出的數(shù)字的進(jìn)制，默認(rèn)為十進(jìn)制。

last 或者 .

表示最近打印的數(shù)字

【實(shí)例1】scale 變量用法舉例：

剛開始的時(shí)候，10/3 的值為 3，不帶小數(shù)部分，就是因?yàn)?scale 變量的默認(rèn)值為 0；后邊給 scale 指定了一個(gè)大于 0 的值，就能看到小數(shù)部分了。

【實(shí)例2】ibase 和obase 變量用法舉例：

注意：obase 要盡量放在 ibase 前面，因?yàn)?ibase 設(shè)置后，后面的數(shù)字都是以 ibase 的進(jìn)制來換算的。

內(nèi)置函數(shù)

除了內(nèi)置變量，bc 還有一些內(nèi)置函數(shù)，如下表所示：

函數(shù)名

作用

s(x)

計(jì)算 x 的正弦值，x 是弧度值。

c(x)

計(jì)算 x 的余弦值，x 是弧度值。

a(x)

計(jì)算 x 的反正切值，返回弧度值。

l(x)

計(jì)算 x 的自然對(duì)數(shù)。

e(x)

求 e 的 x 次方。

j(n, x)

貝塞爾函數(shù)，計(jì)算從 n 到 x 的階數(shù)。

要想使用這些數(shù)學(xué)函數(shù)，在輸入 bc 命令時(shí)需要使用-l選項(xiàng)，表示啟用數(shù)學(xué)庫。請(qǐng)看下面的例子：

在一行中使用多個(gè)表達(dá)式

在前邊的例子中，我們基本上是一行一個(gè)表達(dá)式，這樣看起來更加舒服；如果你愿意，也可以將多個(gè)表達(dá)式放在一行，只要用分號(hào);隔開就行。請(qǐng)看下面的例子：

在 Shell 中使用 bc 計(jì)算器

在 Shell 腳本中，我們可以借助管道或者輸入重定向來使用 bc 計(jì)算器。

管道是 Linux 進(jìn)程間的一種通信機(jī)制，它可以將前一個(gè)命令(進(jìn)程)的輸出作為下一個(gè)命令(進(jìn)程)的輸入，兩個(gè)命令之間使用豎線|分隔。

通常情況下，一個(gè)命令從終端獲得用戶輸入的內(nèi)容，如果讓它從其他地方(比如文件)獲得輸入，那么就需要重定向。

此處我們并不打算展開講解管道和重定向，不了解的小伙伴請(qǐng)自行百度。

借助管道使用 bc 計(jì)算器

如果讀者希望直接輸出 bc 的計(jì)算結(jié)果，那么可以使用下面的形式：

echo "expression" | bc

expression就是希望計(jì)算的數(shù)學(xué)表達(dá)式，它必須符合 bc 的語法，上面我們已經(jīng)進(jìn)行了介紹。在 expression 中，還可以使用 Shell 腳本中的變量。

使用下面的形式可以將 bc 的計(jì)算結(jié)果賦值給 Shell 變量：

variable=$(echo "expression" | bc)

variable 就是變量名。

【實(shí)例1】最簡(jiǎn)單的形式：

[jb51.net]$ echo "3*8"|bc

24

[jb51.net]$ ret=$(echo "4+9"|bc)

[jb51.net]$ echo $ret

13

【實(shí)例2】使用 bc 中的變量：

[jb51.net]$ echo "scale=4;3*8/7"|bc

3.4285

[jb51.net]$ echo "scale=4;3*8/7;last*5"|bc

3.4285

17.1425

【實(shí)例3】使用 Shell 腳本中的變量：

[jb51.net]$ x=4

[jb51.net]$ echo "scale=5;n=$x+2;e(n)"|bc -l

403.42879

在第二條命令中，$x表示使用第一條 Shell 命令中定義的變量，n是在 bc 中定義的新變量，它和 Shell 腳本是沒關(guān)系的。

【實(shí)例4】進(jìn)制轉(zhuǎn)換：

#十進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制

[mozhiyan@localhost ~]$ m=31

[mozhiyan@localhost ~]$ n=$(echo "obase=16;$m"|bc)

[mozhiyan@localhost ~]$ echo $n

1F

#十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制

[mozhiyan@localhost ~]$ m=1E

[mozhiyan@localhost ~]$ n=$(echo "obase=10;ibase=16;$m"|bc)

[mozhiyan@localhost ~]$ echo $n

30

借助輸入重定向使用 bc 計(jì)算器

可以使用下面的形式將 bc 的計(jì)算結(jié)果賦值給 Shell 變量：

variable=$(bc << EOF

expressions

EOF

)

其中，variable是 Shell 變量名，express是要計(jì)算的數(shù)學(xué)表達(dá)式(可以換行，和進(jìn)入 bc 以后的書寫形式一樣)，EOF是數(shù)學(xué)表達(dá)式的開始和結(jié)束標(biāo)識(shí)(你也可以換成其它的名字，比如 aaa、bbb 等)。

請(qǐng)看下面的例子：

[jb51.net]$ m=1E

[jb51.net]$ n=$(bc << EOF

> obase=10;

> ibase=16;

> print $m

> EOF

> )

[jb51.net]$ echo $n

30

如果你有大量的數(shù)學(xué)計(jì)算，那么使用輸入重定向就比較方便，因?yàn)閿?shù)學(xué)表達(dá)式可以換行，寫起來更加清晰明了。

到此這篇關(guān)于Linux bc命令實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)計(jì)算器的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Linux bc數(shù)學(xué)計(jì)算器內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

總結(jié)

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