【原创】linux命令bc使用详解

最近经常要在linux下做一些进制转换，看到了可以使用bc命令，如下:

echo "obase=10;ibase=16;CFFF" | bc

用完以后就对bc进行了进一步的了解, man bc里面有详细的使用说明。

1.是什么,怎么用

bc - An arbitrary precision calculator language   一个任意精度的计算器语言。

从他的使用上来看，能够对计算公式的语法进行解释并返回出结果。有下面几种使用方式:

1).交互式

输入bc，进入交互式界面，然后输入3+1，回车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"   进入bc交互式界面并自动返回文本内算式的结果

当算术或者语法等出现错误时，程序会返回错误信息，如下:

1/0
Runtime error (func=(main), adr=3): Divide by zero

2.选项　　

--help  -h 显示选项页

--interactive -i 使用交互模式

--mathlib  -l 执行指定语句前，先加载math函数库

--warn  -w 对非POSIX的bc指令给出警告

--standard  -s 启动POSIX模式下的bc程序

--quiet  -q 不显示GNU bc 的欢迎
--version  -v 显示版本信息

3.数字、变量、表达式和注释

3.1数字

　　操作基本都是围绕数字，默认的输出输入进制都是十进制。数字有2个属性 长度(length)和小数点后精度(scale), length值数字有效数字的长度，scale是值小数点后的长度。

如:0.001 length=3 scale=3

45.78 length=4 scale=2

　　关于数字，当使用十六进制时，英文ABCDEF必须大写，大于16进制的则都用XX的十进制数字代表一位，如C=12

3.2 变量

　　计算表达式的时候可以用变量，变量名为小写字母开头后面可以跟_,1,a。

变量分两种:

普通变量: a=4;a   返回4

数组变量: a[1]=1;a[3]=3;a[1];a[2];a[3]  返回1 0 3

　　另外有4个特殊的变量，他们有着特殊的意义，不能当做普通变量用，如下:

1）scale=10; 设置之后的scale为10，默认为0（及整数除法会返回整数）

2）obase=16;ibase=16; 设置输入和输出都为16进制，默认值为10

注意：为10时可不设置ibase obase的值，obase要尽量放在ibase前，因为ibase设置后，后面的数字都是以ibase的进制来换算的

3）last，是指上一次返回出来的数字

3.3 表达式

　　表达式跟C语言的都类似，主要就是

1)运算类 + - * / % ++ -- ^等

2）赋值类 = +=

3）关系类 > <=  其中true则返回1，false返回0

4）布尔类 && || 同上

注: a = 3 < 5 ，C语言中a=false，而bc中a=3，然后返回3<5的结果1      故一般带赋值的算式后面尽量都要加括号来确保执行顺序

　　几个特殊的表达式：

length(3.5)   取length

scale(3.5)  取scale

sqrt(9)   取根号

read()  从标准输入读

3.4 注释

注释有两种：

1)多行注释 /* */

2)单行注释#

4. 语句(statement) 和 函数

4.1语句

1+1

2+2

等价于1+1;2+2，都会返回两行 2  4 。

但是给变量赋值是不会输出值得，故1+1;2+2;a=3;b=4 还是返回两行2 4。

故：分隔符是 分号或者回车，纯赋值不会产生输出，表达式会以obase进制输出到标准输出

a=1 无输出    (a=1)会输出1，因为()是表达式

1）输出可以用print， 如print a,b,c,d

2）可使用字符串 "abc\n"

3）其他的话跟C类似 if for while return break continue {}

4.2 函数

define [可选void] 函数名(参数列表[如：a, b, array[]]) {

　　auto m,n,l;

.... return 45;

}

auto 声明的是局部变量，数组参数用array[]表示，返回值写了void的就不会打印最终返回值，如下

               define py (y) { print "--->", y, "<---", "0; }
               define void px (x) { print "--->", x, "<---", "0; }
               py()
               ---><---

               px()
               ---><---

还有一些数学库，如s(1), c(1),l(1)等，需要bc -l 在启动时导入数学库，此时默认的scale=20

如输出派 π ：echo "4*a(1)" | bc -l    注a(1)表示arctan反正切函数

函数的一个例子：

               /* Uses the fact that e^x = (e^(x/2))^2
                  When x is small enough, we use the series:
                    e^x = 1 + x + x^2/2! + x^3/3! + ...
               */

               define e(x) {
                 auto  a, d, e, f, i, m, v, z

                 /* Check the sign of x. */
                 if (x<) {
                   m =
                   x = -x
                 }

                 /* Precondition x. */
                 z = scale;
                 scale =  + z + .*x;
                 while (x > ) {
                   f += ;
                   x /= ;
                 }

                 /* Initialize the variables. */
                 v = +x
                 a = x
                 d = 

                 for (i=; ; i++) {
                   e = (a *= x) / (d *= i)
                   if (e == ) {
                     if (f>) while (f--)  v = v*v;
                     scale = z
                     if (m) return (/v);
                     return (v/);
                   }
                   v += e
                 }
               }

5.其他

man bc最后还介绍了一下全局limits，环境变量，版本对比等，这里不累述，有兴趣直接里面看吧。

6.其他一些计算命令

1)dc  指令复杂些，更像是老式计算器

2)expr 如expr 3 + 4  主要是后面每个数字符号之间都得加空格

3)echo 如echo $((3+4)) echo $((16#CC)) 主要是多加()让他产生计算的意义

4)awk 如'BEGIN{a=3+2;print a}'

小结：

　　bc是一个较为完整，提供了完备的类似C的编程语法的计算器，可以在交互式界面、文本或管道的方式方便的进行一些逻辑运算。支持多进制转换，任意精度调整，打印控制，函数支持，逻辑控制等。有疑惑的地方直接man bc即可有详细的解释。