最近經常要在linux下做一些進制轉換,看到了可以使用bc命令,如下:
echo "obase=10;ibase=16;CFFF" | bc
用完以后就對bc進行了進一步的了解, man bc里面有詳細的使用說明。
1.是什么,怎么用
bc - An arbitrary precision calculator language 一個任意精度的計算器語言。
從他的使用上來看,能夠對計算公式的語法進行解釋並返回出結果。有下面幾種使用方式:
1).交互式
輸入bc,進入交互式界面,然后輸入3+1,回車后在下一行打印出了4
2).echo+管道
echo "3+1" | bc 返回4到屏幕上
3).bc + 文件名
bc "calc.txt" 進入bc交互式界面並自動返回文本內算式的結果
當算術或者語法等出現錯誤時,程序會返回錯誤信息,如下:
1/0
Runtime error (func=(main), adr=3): Divide by zero
2.選項
--help -h 顯示選項頁
--interactive -i 使用交互模式
--mathlib -l 執行指定語句前,先加載math函數庫
--warn -w 對非POSIX的bc指令給出警告
--standard -s 啟動POSIX模式下的bc程序
--quiet -q 不顯示GNU bc 的歡迎
--version -v 顯示版本信息
3.數字、變量、表達式和注釋
3.1數字
操作基本都是圍繞數字,默認的輸出輸入進制都是十進制。數字有2個屬性 長度(length)和小數點后精度(scale), length值數字有效數字的長度,scale是值小數點后的長度。
如:0.001 length=3 scale=3
45.78 length=4 scale=2
關於數字,當使用十六進制時,英文ABCDEF必須大寫,大於16進制的則都用XX的十進制數字代表一位,如C=12
3.2 變量
計算表達式的時候可以用變量,變量名為小寫字母開頭后面可以跟_,1,a。
變量分兩種:
普通變量: a=4;a 返回4
數組變量: a[1]=1;a[3]=3;a[1];a[2];a[3] 返回1 0 3
另外有4個特殊的變量,他們有着特殊的意義,不能當做普通變量用,如下:
1)scale=10; 設置之后的scale為10,默認為0(及整數除法會返回整數)
2)obase=16;ibase=16; 設置輸入和輸出都為16進制,默認值為10
注意:為10時可不設置ibase obase的值,obase要盡量放在ibase前,因為ibase設置后,后面的數字都是以ibase的進制來換算的
3)last,是指上一次返回出來的數字
3.3 表達式
表達式跟C語言的都類似,主要就是
1)運算類 + - * / % ++ -- ^等
2)賦值類 = +=
3)關系類 > <= 其中true則返回1,false返回0
4)布爾類 && || 同上
注: a = 3 < 5 ,C語言中a=false,而bc中a=3,然后返回3<5的結果1 故一般帶賦值的算式后面盡量都要加括號來確保執行順序
幾個特殊的表達式:
length(3.5) 取length
scale(3.5) 取scale
sqrt(9) 取根號
read() 從標准輸入讀
3.4 注釋
注釋有兩種:
1)多行注釋 /* */
2)單行注釋#
4. 語句(statement) 和 函數
4.1語句
1+1
2+2
等價於1+1;2+2,都會返回兩行 2 4 。
但是給變量賦值是不會輸出值得,故1+1;2+2;a=3;b=4 還是返回兩行2 4。
故:分隔符是 分號或者回車,純賦值不會產生輸出,表達式會以obase進制輸出到標准輸出
a=1 無輸出 (a=1)會輸出1,因為()是表達式
1)輸出可以用print, 如print a,b,c,d
2)可使用字符串 "abc\n"
3)其他的話跟C類似 if for while return break continue {}
4.2 函數
define [可選void] 函數名(參數列表[如:a, b, array[]]) {
auto m,n,l;
.... return 45;
}
auto 聲明的是局部變量,數組參數用array[]表示,返回值寫了void的就不會打印最終返回值,如下
1 define py (y) { print "--->", y, "<---", "0; }
2 define void px (x) { print "--->", x, "<---", "0; }
3 py(1) 4 --->1<---
5 0
6 px(1) 7 --->1<---
還有一些數學庫,如s(1), c(1),l(1)等,需要bc -l 在啟動時導入數學庫,此時默認的scale=20
如輸出派 π :echo "4*a(1)" | bc -l 注a(1)表示arctan反正切函數
函數的一個例子:
1 /* Uses the fact that e^x = (e^(x/2))^2 2 When x is small enough, we use the series: 3 e^x = 1 + x + x^2/2! + x^3/3! + ... 4 */
5
6 define e(x) { 7 auto a, d, e, f, i, m, v, z 8
9 /* Check the sign of x. */
10 if (x<0) { 11 m = 1
12 x = -x 13 } 14
15 /* Precondition x. */
16 z = scale; 17 scale = 4 + z + .44*x; 18 while (x > 1) { 19 f += 1; 20 x /= 2; 21 } 22
23 /* Initialize the variables. */
24 v = 1+x 25 a = x 26 d = 1
27
28 for (i=2; 1; i++) { 29 e = (a *= x) / (d *= i) 30 if (e == 0) { 31 if (f>0) while (f--) v = v*v; 32 scale = z 33 if (m) return (1/v); 34 return (v/1); 35 } 36 v += e 37 } 38 }
5.其他
man bc最后還介紹了一下全局limits,環境變量,版本對比等,這里不累述,有興趣直接里面看吧。
6.其他一些計算命令
1)dc 指令復雜些,更像是老式計算器
2)expr 如expr 3 + 4 主要是后面每個數字符號之間都得加空格
3)echo 如echo $((3+4)) echo $((16#CC)) 主要是多加()讓他產生計算的意義
4)awk 如'BEGIN{a=3+2;print a}'
小結:
bc是一個較為完整,提供了完備的類似C的編程語法的計算器,可以在交互式界面、文本或管道的方式方便的進行一些邏輯運算。支持多進制轉換,任意精度調整,打印控制,函數支持,邏輯控制等。有疑惑的地方直接man bc即可有詳細的解釋。