Linux shell 整數運算 let [ ] (( )) expr以及 浮點數 bc用法（轉）

Abstract : 

1)  Linux shell 中使用 let , [ ] ,(( )) 三種運算符操作 shell 變量進行簡單的基本運算；
2）Linux shell 中使用 expr 與 bc 兩個程序實現高級運算；

1, Linux shell 變量的基本運算

數值作為常規變量直接賦值給變量，並且以字符串形式保存。

1.1 let 命令可以用於直接執行基本操作：
        當我使用 let 的時候，我們不使用 $ 符號引用變量。

no1=7;
no2=8;

echo "------------ let command -------------"
let no1++;
let no2--;
let no1+=3;
let no2-=5;
let result=no1+no2;
printf "let result=%d\n" $result;

1.2 " [ ] "運算符跟 let 命令很相似：

"[ ]" 運算符里面可以使用 $ 符號引用變量，同時支持變量名與運算符之間不帶空格。

echo "----------------- [] operator ----------------"
printf "no1:%d no2:%d \n" $no1 $no2;
result1=$[ no1 + no2 ];
printf "result1 = %d \n" $result1;
result2=$[no1+no2 + 7];
printf "result2 = %d \n" $result2;
result3=$[ $no1+$no2+5 ];
printf "result3 = %d \n" $result3;
no2=$[ no2 + 1 ];
printf "no1 = %d no2 = %d \n" $no1 $no2;

1.3 " (( )) " 運算符跟 " [ ] " 運算符一樣：

同樣支持使用 $ 符號引用變量進行基本運算，同時支持變量名與運算符之間不帶空格。

echo "----------------- (( )) operator --------------"
printf "no1: %d no2: %d \n" $no1 $no2;
result1=$(( no1 + no2 ));
printf "result1 = %d \n" $result1;
result2=$((no1+no2+3));
printf "result2 = %d \n" $result2;
result3=$(( $no1+$no2 + 5))
printf "result3 = %d \n" $result3;

1.4 "expr" 命令同樣可以用於變量的基本運算：

"expr" 命令同樣支持 $ 符號引用變量進行基本運算， 但是變量與運算符之間必須使用空格作為分隔符；
在使用 "expr" 命令對變量進行運算后，整個表達式必須使用 "  ·  expression  · " 的模式賦值給變量，即包含在  " `  " 符里面，
並且等效於 " $(  expression ) " 模式。

echo "---------------- expr command ---------------"
printf "no1: %d no2: %d \n" $no1 $no2;
result1=`expr 3 + 4`;
printf "result1 = %d \n" $result1;
result2=`expr $no1 + 4`;
printf "result2 = %d \n" $result2;
result3=`expr $no1 + $no2`;
printf "result3 = %d \n" $result3;
result4=`expr $no1+$no2`;
printf "result4 = %d \n" $result4;
result5=$(expr $no1 + 3);
printf "result5 = %d \n" $result5;
result6=$(expr $no1+4);
printf "result6 = %d \n" $result6;
result7=$(expr $no1+$no2);
printf "result7 = %d \n" $result7;

由上圖實驗結果所示，" expr " 命令的表達式中，變量與運算符之間必須使用空格作為分隔符，
有一點我沒搞明白的就是為什么42行的表達式已經錯了，為什么在43行才報錯。
" expr " 還支持許多運算表達式，大家在終端打個 expr --help 命令看看吧，o(∩_∩)o 哈哈。。。

上面所述的四種shell中 執行變量運算的方式中不支持浮點運算！

2, Linux shell 中使用 bc 命令實現高級數學運算：

bc有三個參數，scale是運算精度，ibase指定輸入變量的記數進制；obase指定輸出變量的記數進制；
bc 命令使用 標准輸入 stdin 作為輸入；
bc 是一個支持精確的浮點運算的高級計算器；
bc 擁有相當多的輸入選項，並且支持數學函數調用；
執行 bc --help 自行查看 bc 所支持的輸入選項；

2.1 bc 命令使用標准輸入 stdin 作為輸入，並且支持浮點運算：

echo "----------------- bc command ----------------"
echo "4 * 0.56" | bc;
no=48;
result1=`echo "$no * 1.5" | bc`;
echo "result1 = $result1";

2.2 bc 命令支持運算精度設置：

通過附加參數可以給 bc 指定運算精度；指定輸入變量的記數進制；
附加參數使用分號 " ; " 作為分隔符；

result2=`echo "scale=9;$no / 3;" | bc`;
echo "result2 = $result2";

實驗結果所示，使用分號 " ; "  加入附加參數 scale ，指定精度為 9 位小數；

2.3 使用 bc 進行數值的記數進制間轉換：

通過 ibase=value 作為附加參數，指定輸入變量的記數進制；
通過 obase=value 作為附加參數，指定輸出變量的記數進制；

no=100;
echo "echo \"obase=2;ibase=10;$no\" | bc = `echo "obase=2;ibase=10;$no" | bc`";
no=1000;
echo "echo \"scale=5;obase=10;ibase=2;$no/3\" | bc = `echo "scale=5;obase=10;ibase=2;$no/3" | bc`";

2.4 使用 bc 調用數學公式進行高級數學運算：

" sqrt(value) " 執行 value 的開方運算；
" value^index " 執行 value 的冪運算；

echo "sqrt(100) = `echo "sqrt(100)" | bc`";
echo "sqrt(100) = $(echo "sqrt(100)" | bc)";
echo "10^3 = `echo "10^3" | bc`";
echo "10^3 = $(echo "10^3" | bc)";