一天一条Linux指令-bc

本文详细介绍了bc命令的功能与用法,包括基本的算术运算、浮点数运算、进制转换等,并提供了多个实用示例,如计算三角形面积、编写自定义函数等。

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用途说明

Bash内置了对整数四则运算的支持,但是并不支持浮点运算,而bc命令可以很方便的进行浮点运算,当然整数运算也不再话下。手册页上说bc是An arbitrary precision calculator language,即一个任意精度的计算语言,注意是一种语言,它提供了一些语法结构,比如条件判断、循环等,可以说是很强大的,但是我在实际中还没有找到需要这个用途的场合 。另外一个用途就是用来进行进制转换。

常用参数

一般情况下,我们使用不带任何参数的bc命令。

bc

如果需要bc不输出提示信息,可以加上-q参数:

bc -q

如果要使用强大的数学库,比如计算三角函数,需要加上-l参数:

bc -l

因为bc本身是一个命令解释器,要退出它只要直接输入quit回车或者按Ctrl+D终止。

使用示例

示例一 命令行方式使用bc

[root@localhost centos39]# bc 
bc 1.06
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
3+4 
7
3-4 
-1
3*4 
12
3/4 
0
scale=2;3/4      # 保留小数点精度只对除法、取余、乘幂有效
.75
 
3/4 
.75
3%4 
0
scale=0 
3%4 
3
3^4 
81

Ctrl+D 
[root@localhost centos39]#

示例二 通过管道使用bc来计算

[root@localhost centos39]# echo 3 * 4 | bc 
(standard_in) 1: parse error
[root@localhost centos39]# echo "3 * 4" | bc 
12
[root@localhost centos39]# echo "scale=7; 355/113" | bc 
3.1415929
[root@localhost centos39]#

示例三 进制转换

[root@rhel55 ~]# echo "ibase=16; FFFF" | bc
65535

[root@rhel55 ~]# echo "obase=16; 1000" | bc
3E8
[root@rhel55 ~]#

示例四 将多个表达式写在一个文件中一起计算

[root@rhel55 ~]# cat test.bc 
123*321
123/321
scale=4;123/321

[root@rhel55 ~]# bc test.bc 
bc 1.06
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
39483
0
.3831

Ctrl+D 
[root@rhel55 ~]# 
[root@rhel55 ~]# cat test.bc | bc 
39483
0
.3831
[root@rhel55 ~]#

示例五 一个计算三角形面积的Bash脚本

先复习一下初中的知识:b表示三角形的底,h表示三角形的高,那么三角形的面积计算公式是b*h/2 。


文件 :area_of_triangle.sh

Bash代码  收藏代码
  1. #!/bin/bash  
  2.   
  3. # Shell program/script to read the base and height of a traingle and find its area  
  4. # -------------------------------------------------------------------------  
  5. # Copyright (c) 2005 nixCraft project <http://cyberciti.biz/fb/>  
  6. # This script is licensed under GNU GPL version 2.0 or above  
  7. # -------------------------------------------------------------------------  
  8. # This script is part of nixCraft shell script collection (NSSC)  
  9. # Visit http://bash.cyberciti.biz/ for more information.  
  10. # -------------------------------------------------------------------------  
  11. # Formula info: http://www.mste.uiuc.edu/dildine/heron/triarea.html  
  12. # Area=(1/2) x Base x Height  
  13.   
  14. echo -n "Enter base of a triangle : "  
  15. read b  
  16.   
  17. echo -n "Enter height of a triangle : "  
  18. read h  
  19.   
  20. # calculate it and display back  
  21. area=$(echo "scale=2;(1/2) * $b * $h"|bc)  
  22. echo "Area of a triangle is $area"  
  23.    

 

[root@smsgw academic]# ./area_of_triangle.sh 
Enter base of a triangle : 123 
Enter height of a triangle : 321 
Area of a triangle is 19741.50
[root@smsgw academic]#

 示例六 使用bc命令的脚本片段

Bash代码  收藏代码
  1. # usage: calc_sum <num1> <num2>  
  2. # 计算两个数的和  
  3. calc_sum()  
  4. {  
  5. bc -q <<EOF  
  6. $1+$2  
  7. EOF  
  8. }  
  9.   
  10. # usage: calc_free <count>  
  11. # 计算费用,单价0.05元  
  12. calc_fee()  
  13. {  
  14. bc -q <<EOF  
  15. 0.05*$1  
  16. EOF  
  17. }  
  18.     

 

将以上代码粘贴到终端。

[root@web ~]# # usage: calc_sum <num1> <num2> 
[root@web ~]# # 计算两个数的和 
[root@web ~]# calc_sum() 
{ 
bc -q <<EOF 
$1+$2 
EOF 
} 
[root@web ~]# 
[root@web ~]# # usage: calc_free <count> 
[root@web ~]# # 计算费用,单价0.05元 
[root@web ~]# calc_fee() 
{ 
bc -q <<EOF 
0.05*$1 
EOF 
} 
[root@web ~]# 
[root@web ~]# 
[root@web ~]# calc_sum 123 321 
444
[root@web ~]# calc_fee 1000 
50.00
[root@web ~]#

示例七 使用数学库

有文章称可以计算100位的圆周率pi值。

[root@web ~]# echo "scale=100; a(1)*4" | bc 
Runtime error (func=(main), adr=11): Function a not defined.
[root@web ~]# echo "scale=100; a(1)*4" | bc -l 
3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307\
8164062862089986280348253421170676
[root@web ~]#

<think>好的,我现在需要回答用户关于“Linux bc -l”的问题。首先,用户之前询问过kubectl rollout status,现在转向Linux命令,可能需要详细解释这个命令的功能和使用场景。用户可能是开发者或系统管理员,想了解如何利用bc进行数学计算,特别是高精度或复杂运算。 首先,我应该回忆bc命令的基本信息。bc是“Basic Calculator”的缩写,是个命令行计算器,支持高精度计算和脚本功能。加上-l选项会加载数学库,提供更多的函数,比如正弦、余弦、对数等。 接下来,需要确定用户的需求。他们可能想了解如何安装bc,基本用法,以及-l参数的作用。可能还需要示例来说明其功能,比如计算圆周率、三角函数等。此外,用户可能关心与其他计算工具(如expr、awk)的区别,以及常见问题,比如如何设置小数位数,如何处理大数运算。 需要确保回答结构清晰,分步骤解析,符合之前用户要求的格式。可能需要包括命令结构、功能、使用场景、示例、参数说明和常见问题。同时,要使用中文,避免技术术语过于晦涩,但保持专业性。 另外,用户可能对bc的脚本功能感兴趣,比如在脚本中使用bc进行复杂计算,或者处理文件输入。需要提到这些高级用法,但不过于深入,以免信息过载。 还要注意可能的误区,比如默认情况下bc的精度问题,如何通过scale变量控制小数位数,以及-l加载的数学库具体包含哪些函数。需要验证这些信息是否正确,比如sqrt是平方根,s是正弦函数,c是余弦函数等。 最后,总结bc -l的优势,比如高精度、支持复杂数学函数、适合脚本使用等,帮助用户理解何时选择bc而不是其他工具。</think>### **分步解析 `bc -l` 命令** `bc` 是 Linux个高精度命令行计算器,支持数学运算、函数调用和脚本编程。加上 `-l` 选项后,会加载标准数学库,扩展数学函数能力。以下是详细解析: --- ### **1. 命令结构与安装** - **安装**(如未预装): ```bash sudo apt-get install bc # Debian/Ubuntu sudo yum install bc # CentOS/RHEL ``` - **基本格式**: ```bash bc -l [选项] [文件] ``` - `-l`:加载数学库(提供 `sin`, `cos`, `log` 等函数)。 - 可接受来自终端的输入或文件中的脚本。 --- ### **2. 核心功能** #### **基础运算** 支持 `+`, `-`, `*`, `/`, `^`(幂运算)、`%`(取模)等,默认精度为小数点后 0 位,需通过 `scale` 变量调整: ```bash $ bc -l scale=5 # 设置小数位数为5 10/3 # 输出 3.33333 sqrt(16) # 输出 4.00000 (依赖数学库) ``` #### **数学函数(需 `-l` 选项)** | 函数 | 作用 | 示例 | |----------------|-----------------------|-------------------| | `s(x)` | 正弦(弧度制) | `s(3.14159/2)` | | `c(x)` | 余弦(弧度制) | `c(0)` | | `a(x)` | 反正切(结果弧度制) | `a(1)*4` 计算 π | | `l(x)` | 自然对数(ln) | `l(2)` | | `e(x)` | 指数函数(e^x) | `e(1)` 输出 e的值 | | `j(n, x)` | 第 n 类贝塞尔函数 | `j(1, 5)` | --- ### **3. 使用示例** #### **计算圆周率 π** 利用反正切函数 `a(1) = π/4`: ```bash echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l # 输出 3.1415926532 ``` #### **解方程或复杂公式** 计算 $x = \frac{-b + \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}$: ```bash a=2; b=-4; c=2 discriminant = b^2 - 4*a*c root = (-b + sqrt(discriminant)) / (2*a) echo "root = $root" ``` 在 `bc` 中实现: ```bash echo "scale=2; (-(-4) + sqrt((-4)^2 -4*2*2))/(2*2)" | bc -l # 输出 1.00 ``` #### **批量计算(脚本模式)** 编写文件 `calc.bc`: ```bash scale=4 pi = 4*a(1) circumference = 2*pi*5 # 半径为5的圆周长 print "Circumference: ", circumference, "\n" quit ``` 执行: ```bash bc -l calc.bc # 输出 Circumference: 31.41592 ``` --- ### **4. 关键参数与变量** | 参数/变量 | 作用 | |------------|----------------------------------------------------------------------| | `-l` | 启用数学库,支持三角函数、对数等高级函数 | | `scale=N` | 设置小数精度(仅影响除法、根运算等,不影响加减乘) | | `ibase` | 输入数字的进制(如 `ibase=16` 表示输入为十六进制) | | `obase` | 输出结果的进制(如 `obase=2` 输出二进制) | | `last` | 存储上次计算的结果(类似 `$_`) | --- ### **5. 常见问题与技巧** #### **Q1: 如何保留更多小数位?** 通过 `scale` 设置: ```bash echo "scale=10; 22/7" | bc -l # 输出 3.1428571428 ``` #### **Q2: 计算对数或指数?** 使用 `l(x)` 和 `e(x)`: ```bash echo "l(100)/l(10)" | bc -l # 计算 log10(100),输出 2.0000000000 echo "e(1)" | bc -l # 输出 e 的值 2.7182818284 ``` #### **Q3: 进制转换?** 结合 `ibase` 和 `obase`: ```bash echo "ibase=16; obase=2; FF" | bc # 十六进制FF转二进制,输出11111111 ``` --- ### **6. 与其他工具对比** | 工具 | 优势 | 劣势 | |-----------|--------------------------------------------|------------------------| | `bc` | 高精度、支持复杂函数、脚本化 | 语法略繁琐 | | `expr` | 简单整数运算 | 不支持浮点数 | | `awk` | 内置数学函数、适合文本处理中的计算 | 精度有限 | | `python` | 库丰富、语法灵活 | 启动较慢,依赖环境 | --- ### **总结** - **适用场景**:科学计算、财务精度需求、脚本中的复杂运算。 - **优势**:轻量级、高精度、跨平台(多数 Unix 系统预装)。 - **命令记忆点**:`bc -l` = **B**asic **C**alculator + **L**ibrary(数学库扩展)。
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