怎么樣稱(chēng)得上是Linux下優(yōu)秀的命令行計算器

每個(gè)現代的Linux桌面發(fā)行版都預裝著(zhù)一個(gè)帶有圖形界面的計算器程序。不過(guò)如果你的工作區中全是命令行窗口，那么你一定會(huì )在其中的一個(gè)命令行窗口中處理一些數字相關(guān)的問(wèn)題?；蛟S你在尋找一款基于命令行的計算器程序。如果是這樣的話(huà)，GNU bc(“basic calculator”的縮寫(xiě))會(huì )是你不二的選擇。當然Linux下有很多基于命令行的計算器應用，我認為GNU bc是功能最強大和最有用的。

在GNU時(shí)代之前，bc實(shí)際上是一個(gè)著(zhù)名的精密計算語(yǔ)言。它的誕生要追溯到70年代的Unix時(shí)期了。最初bc作為一個(gè)語(yǔ)法和C語(yǔ)言相似的編程語(yǔ)言而著(zhù)名。隨著(zhù)時(shí)間的改變，最開(kāi)始的bc演化成POSIX bc，最后變成了今天的GNU bc。

GNU bc的特性

現在的GNU bc是早期bc經(jīng)過(guò)若干次改進(jìn)和功能增強的結果。目前它被所有的主流GNU/Linux發(fā)行版所收納。GNU bc支持高精度數字和多種數值類(lèi)型(例如二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制)的輸入輸出。

如果你對C語(yǔ)言很熟悉的話(huà)，你會(huì )發(fā)現bc使用了和C語(yǔ)言一樣或相似的算術(shù)操作符。所支持的操作符包括算術(shù)運算符(+, -, *, /, %, ++, --)、比較運算符(, >, ==, !=, =, >=)、邏輯運算符(!, , ||)、位運算符(, |,,~, , >>)和復合賦值運算符(+=, -=, *=, /=, %=, =, |=,=,=, ||=, =, >>=)。bc內置了很多有用的函數，像是平方根、正弦、余弦、反正弦、自然對數、指數等。

如何使用GNU bc

作為一個(gè)基于命令行的計算器，GNU bc的使用沒(méi)有限制。在本文中，我會(huì )向大家介紹bc命令的幾個(gè)常用的特性。如果你想要更加詳細的指導，你可以查閱官方指南。

如果你沒(méi)有一個(gè)預先寫(xiě)好的bc腳本，那么你可以在交互模式下運行bc。在這種模式下，你輸入的以回車(chē)結束的任何聲明或者表達式會(huì )被立刻計算出結果。你需要輸入以下命令來(lái)進(jìn)入bc的交互界面。如果想退出bc，你可以輸入'quit'并且按回車(chē)。

$ bc

本文下面展示的例子請在bc交互界面中輸入。

輸入表達式

如果想要計算一個(gè)算術(shù)表達式，我們可以在閃爍的光標處輸入該表達式，然后按回車(chē)確認。你也可以將該結果存儲到一個(gè)變量中，然后在其他表達式中使用該變量。

在一個(gè)bc的交互界面中，保存著(zhù)沒(méi)有個(gè)數限制的命令歷史記錄。使用上方向鍵來(lái)查看之前輸入的命令。如果你想限制歷史記錄保存的命令數量，你可以將一個(gè)名為history的特殊變量設置成你希望的數值。該變量默認為-1，也就是“歷史記錄數量沒(méi)有限制”。

輸入輸出進(jìn)制切換

經(jīng)常會(huì )發(fā)生的是，你輸入一個(gè)表達式并且想使用二進(jìn)制或者十六進(jìn)制來(lái)顯示結果。bc允許你在輸入輸出數字的進(jìn)制間轉換。輸入和輸出的數系基分別存儲在ibase和obase變量中，默認值為10，有效的數值是2到16(或者環(huán)境變量BCBASEMAX的值)。你只需要更改ibase和obase的值就可以在不同進(jìn)制之間轉換了。下面是一個(gè)求兩個(gè)十六進(jìn)制/二進(jìn)制數和的例子：

需要注意的是，我有意地將obase=16放到了ibase=16前面，反過(guò)來(lái)則是不可以的。這個(gè)是因為如果我先輸入ibase=16，那么隨后輸入的obase=16中的16會(huì )被認為是16進(jìn)制的數字，也就是十進(jìn)制的22。當然這個(gè)不是我們所期望的。

調整精度

在bc中，數字的精度存儲在一個(gè)名為scale的特殊變量中。該變量表示小數點(diǎn)后數字的個(gè)數。scale默認為0，意味著(zhù)所有的數字和結果以整數形式儲存。你可以通過(guò)改變scale這個(gè)特殊變量的值，來(lái)調整數值的精度。

scale=4

使用內置函數

除了簡(jiǎn)單的算術(shù)操作符，GNU bc還通過(guò)外部的數學(xué)函數庫來(lái)提供許多高級的數學(xué)函數。你可以在命令行界面使用“-l”選項來(lái)打開(kāi)bc。

這里描述了一些內置的函數。

N的二次方根：

sqrt(N)

X的正弦(X是弧度)：

s(X)

X的余弦(X是弧度)：

c(X)

X的反正弦(返回值是弧度)：

a(X)

X的自然對數：

l(X)

X的指數對數：

e(X)

當做語(yǔ)言來(lái)用

作為一個(gè)計算語(yǔ)言，GNU bc支持簡(jiǎn)單的聲明(變量賦值、中斷、返回等)、復合語(yǔ)句(if、while、for loop等)和自定義函數。在這里我不會(huì )涉及到這些特性的細節，不過(guò)你可以通過(guò)官方指南來(lái)學(xué)習如何使用這些特性。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的函數示例：

define dummy(x){return(x * x);}dummy(9)81dummy(4)16

在非交互界面下使用GNU bc

到目前為止，我們一直在交互界面下使用bc。不過(guò)更加流行的使用bc的方法是在沒(méi)有交互界面的腳本中運行bc。這種情況下，你可以使用echo命令并且借助管道來(lái)向bc發(fā)送輸入內容。例如：

$ echo 40*5 | bc$ echo scale=4; 10/3 | bc$ echo obase=16; ibase=2; 11101101101100010 | bc

總結一下，GNU bc是一款強大并且通用的基于命令行的計算器應用，它絕對不會(huì )讓你失望。它預裝在所有的現代Linux發(fā)行版中，bc可以讓你不用離開(kāi)命令行就可以進(jìn)行高效的數學(xué)計算。所以，GNU bc一定會(huì )是你的最?lèi)?ài)。