Linux bc命令實現數學計算器

Bash Shell 內置了對整數運算的支持，但是并不支持浮點運算，而 Linux bc 命令可以很方便的進行浮點運算，當然整數運算也不再話下。

bc 甚至可以稱得上是一種編程語言了，它支持變量、數組、輸入輸出、分支結構、循環結構、函數等基本的編程元素，所以 Linux 手冊中是這樣來描述 bc 的：

An arbitrary precision calculator language

翻譯過來就是“一個任意精度的計算器語言”。

在終端輸入bc命令，然后回車即可進入 bc 進行交互式的數學計算。在 Shell 編程中，我們也可以通過管道和輸入重定向來使用 bc。

本節我們先學習如何在交互式環境下使用 bc，然后再學習如何在 Shell 編程中使用 bc，這樣就易如反掌了。

從終端進入 bc

在終端輸入 bc 命令，然后回車，就可以進入 bc，請看下圖：

bc 命令還有一些選項，可能你會用到，請看下表。

選項 說明 -h | --help 幫助信息 -v | --version 顯示命令版本信息 -l | --mathlib 使用標準數學庫 -i | --interactive 強制交互 -w | --warn 顯示 POSIX 的警告信息 -s | --standard 使用 POSIX 標準來處理 -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：

在交互式環境下使用 bc

使用 bc 進行數學計算是非常容易的，像平常一樣輸入數學表達式，然后按下回車鍵就可以看到結果，請看下圖。

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

除了變量，bc 還支持函數、循環結構、分支結構等常見的編程元素，它們和其它編程語言的語法類似。下面我們定義一個求階乘的函數：

其實我們很少使用這么復雜的功能，大部分情況下還是把 bc 作為普通的數學計算器，求一下表達式的值而已，所以大家不必深究，了解一下即可。

內置變量

bc有四個內置變量，我們在計算時會經常用到，如下表所示：

變量名 作 用 scale 指定精度，也即小數點后的位數；默認為 0，也即不使用小數部分。 ibase 指定輸入的數字的進制，默認為十進制。 obase 指定輸出的數字的進制，默認為十進制。 last 或者 . 表示最近打印的數字

【實例1】scale 變量用法舉例：

剛開始的時候，10/3 的值為 3，不帶小數部分，就是因為 scale 變量的默認值為 0；后邊給 scale 指定了一個大于 0 的值，就能看到小數部分了。

【實例2】ibase 和obase 變量用法舉例：

注意：obase 要盡量放在 ibase 前面，因為 ibase 設置后，后面的數字都是以 ibase 的進制來換算的。

內置函數

除了內置變量，bc 還有一些內置函數，如下表所示：

函數名 作用 s(x) 計算 x 的正弦值，x 是弧度值。 c(x) 計算 x 的余弦值，x 是弧度值。 a(x) 計算 x 的反正切值，返回弧度值。 l(x) 計算 x 的自然對數。 e(x) 求 e 的 x 次方。 j(n, x) 貝塞爾函數，計算從 n 到 x 的階數。

要想使用這些數學函數，在輸入 bc 命令時需要使用-l選項，表示啟用數學庫。請看下面的例子：

在一行中使用多個表達式

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

在 Shell 中使用 bc 計算器

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

管道是 Linux 進程間的一種通信機制，它可以將前一個命令（進程）的輸出作為下一個命令（進程）的輸入，兩個命令之間使用豎線|分隔。 通常情況下，一個命令從終端獲得用戶輸入的內容，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，不了解的小伙伴請自行百度。

借助管道使用 bc 計算器

如果讀者希望直接輸出 bc 的計算結果，那么可以使用下面的形式：

echo 'expression' | bc

expression就是希望計算的數學表達式，它必須符合 bc 的語法，上面我們已經進行了介紹。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 的計算結果賦值給 Shell 變量：

variable=$(echo 'expression' | bc)

variable 就是變量名。

【實例1】最簡單的形式：

[jb51.net]$ echo '3*8'|bc24[jb51.net]$ ret=$(echo '4+9'|bc)[jb51.net]$ echo $ret13

【實例2】使用 bc 中的變量：

[jb51.net]$ echo 'scale=4;3*8/7'|bc3.4285[jb51.net]$ echo 'scale=4;3*8/7;last*5'|bc3.428517.1425

【實例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 -l403.42879

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 腳本是沒關系的。

【實例4】進制轉換：

#十進制轉十六進制[mozhiyan@localhost ~]$ m=31[mozhiyan@localhost ~]$ n=$(echo 'obase=16;$m'|bc)[mozhiyan@localhost ~]$ echo $n1F#十六進制轉十進制[mozhiyan@localhost ~]$ m=1E[mozhiyan@localhost ~]$ n=$(echo 'obase=10;ibase=16;$m'|bc)[mozhiyan@localhost ~]$ echo $n30

借助輸入重定向使用 bc 計算器

可以使用下面的形式將 bc 的計算結果賦值給 Shell 變量：

variable=$(bc << EOFexpressionsEOF)

其中，variable是 Shell 變量名，express是要計算的數學表達式（可以換行，和進入 bc 以后的書寫形式一樣），EOF是數學表達式的開始和結束標識（你也可以換成其它的名字，比如 aaa、bbb 等）。

請看下面的例子：

[jb51.net]$ m=1E[jb51.net]$ n=$(bc << EOF> obase=10;> ibase=16;> print $m> EOF> )[jb51.net]$ echo $n30

如果你有大量的數學計算，那么使用輸入重定向就比較方便，因為數學表達式可以換行，寫起來更加清晰明了。

到此這篇關于Linux bc命令實現數學計算器的文章就介紹到這了,更多相關Linux bc數學計算器內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網！