前言
有幾個(gè)有趣的命令可以在 Linux 系統(tǒng)下做數(shù)學(xué)運(yùn)算： expr 、 factor 、 jot 和 bc 命令。
可以在 Linux 命令行下做數(shù)學(xué)運(yùn)算嗎？當(dāng)然可以！事實(shí)上，有不少命令可以輕松完成這些操作，其中一些甚至讓你大吃一驚。讓我們來學(xué)習(xí)這些有用的數(shù)學(xué)運(yùn)算命令或命令語(yǔ)法吧。
expr
首先，對(duì)于在命令行使用命令進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，可能最容易想到、最常用的命令就是 expr （ 表達(dá)式 expression 。它可以完成四則運(yùn)算，也可以用于比較大小。下面是幾個(gè)例子：
變量遞增
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$ count=0$ count=`expr $count + 1`$ echo $count1 |
完成簡(jiǎn)單運(yùn)算
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$ expr 11 + 123134$ expr 134 / 1112$ expr 134 - 11123$ expr 11 * 123expr: syntax error <== oops!$ expr 11 \* 1231353$ expr 20 % 32 |
注意，你需要在 * 運(yùn)算符之前增加 \ 符號(hào)，避免語(yǔ)法錯(cuò)誤。 % 運(yùn)算符用于取余運(yùn)算。
下面是一個(gè)稍微復(fù)雜的例子：
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participants=11total=156share=`expr $total / $participants`remaining=`expr $total - $participants \* $share`echo $share14echo $remaining2 |
假設(shè)某個(gè)活動(dòng)中有 11 位參與者，需要頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)總數(shù)為 156，那么平均每個(gè)參與者獲得 14 項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng)，額外剩余 2 個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。
比較
下面讓我們看一下比較的操作。從第一印象來看，語(yǔ)句看似有些怪異；這里并不是 設(shè)置 數(shù)值，而是進(jìn)行數(shù)字比較。在本例中 expr 判斷表達(dá)式是否為真：如果結(jié)果是 1，那么表達(dá)式為真；反之，表達(dá)式為假。
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$ expr 11 = 111$ expr 11 = 120 |
請(qǐng)讀作“11 是否等于 11？”及“11 是否等于 12？”，你很快就會(huì)習(xí)慣這種寫法。當(dāng)然，我們不會(huì)在命令行上執(zhí)行上述比較，可能的比較是 $age 是否等于 11 。
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$ age=11$ expr $age = 111 |
如果將數(shù)字放到引號(hào)中間，那么你將進(jìn)行字符串比較，而不是數(shù)值比較。
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$ expr "11" = "11"1$ expr "eleven" = "11"0 |
在本例中，我們判斷 10 是否大于 5，以及是否大于 99。
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$ expr 10 \> 51$ expr 10 \> 990 |
的確，返回 1 和 0 分別代表比較的結(jié)果為真和假，我們一般預(yù)期在 Linux 上得到這個(gè)結(jié)果。在下面的例子中，按照上述邏輯使用 expr 并不正確，因?yàn)?if 的工作原理剛好相反，即 0 代表真。
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#!/bin/bashecho -n "Cost to us> "read costecho -n "Price we're asking> "read priceif [ `expr $price \> $cost` ]; then echo "We make money"else echo "Don't sell it"fi |
下面，我們運(yùn)行這個(gè)腳本：
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$ ./checkPriceCost to us> 11.50Price we're asking> 6We make money |
這顯然與我們預(yù)期不符！我們稍微修改一下，以便使其按我們預(yù)期工作：
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#!/bin/bashecho -n "Cost to us> "read costecho -n "Price we're asking> "read priceif [ `expr $price \> $cost` == 1 ]; then echo "We make money"else echo "Don't sell it"fi |
factor
factor 命令的功能基本與你預(yù)期相符。你給出一個(gè)數(shù)字，該命令會(huì)給出對(duì)應(yīng)數(shù)字的因子。
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$ factor 111111: 3 37$ factor 134134: 2 67$ factor 1789417894: 2 23 389$ factor 19871987: 1987 |
注： factor 命令對(duì)于最后一個(gè)數(shù)字沒有返回更多因子，這是因?yàn)?1987 是一個(gè) 質(zhì)數(shù) 。
jot
jot 命令可以創(chuàng)建一系列數(shù)字。給定數(shù)字總數(shù)及起始數(shù)字即可。
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$ jot 8 101011121314151617 |
你也可以用如下方式使用 jot ，這里我們要求遞減至數(shù)字 2。
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$ jot 8 10 2109875432 |
jot 可以幫你構(gòu)造一系列數(shù)字組成的列表，該列表可以用于其它任務(wù)。
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$ for i in `jot 7 17`; do echo April $i; doneApril 17April 18April 19April 20April 21April 22April 23 |
bc
bc 基本上是命令行數(shù)學(xué)運(yùn)算最佳工具之一。輸入你想執(zhí)行的運(yùn)算，使用管道發(fā)送至該命令即可：
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$ echo "123.4+5/6-(7.89*1.234)" | bc113.664 |
可見 bc 并沒有忽略精度，而且輸入的字符串也相當(dāng)直截了當(dāng)。它還可以進(jìn)行大小比較、處理布爾值、計(jì)算平方根、正弦、余弦和正切等。
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$ echo "sqrt(256)" | bc16$ echo "s(90)" | bc -l.89399666360055789051 |
事實(shí)上， bc 甚至可以計(jì)算 pi。你需要指定需要的精度。
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$ echo "scale=5; 4*a(1)" | bc -l3.14156$ echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l3.1415926532$ echo "scale=20; 4*a(1)" | bc -l3.14159265358979323844$ echo "scale=40; 4*a(1)" | bc -l3.1415926535897932384626433832795028841968 |
除了通過管道接收數(shù)據(jù)并返回結(jié)果， bc 還可以交互式運(yùn)行，輸入你想執(zhí)行的運(yùn)算即可。本例中提到的 scale 設(shè)置可以指定有效數(shù)字的個(gè)數(shù)。
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$ bcbc 1.06.95Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.For details type `warranty'.scale=23/4.752/3.66quit |
你還可以使用 bc 完成數(shù)字進(jìn)制轉(zhuǎn)換。 obase 用于設(shè)置輸出的數(shù)字進(jìn)制。
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$ bcbc 1.06.95Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.For details type `warranty'.obase=1616 <=== entered10 <=== response256 <=== entered100 <=== responsequit |
按如下方式使用 bc 也是完成十六進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的最簡(jiǎn)單方式之一：
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$ echo "ibase=16; F2" | bc242$ echo "obase=16; 242" | bcF2 |
在上面第一個(gè)例子中，我們將輸入進(jìn)制（ ibase ）設(shè)置為十六進(jìn)制（ hex ），完成十六進(jìn)制到為十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。在第二個(gè)例子中，我們執(zhí)行相反的操作，即將輸出進(jìn)制（ obase ）設(shè)置為十六進(jìn)制。
簡(jiǎn)單的 bash 數(shù)學(xué)運(yùn)算
通過使用雙括號(hào)，我們可以在 bash 中完成簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)運(yùn)算。在下面的例子中，我們創(chuàng)建一個(gè)變量，為變量賦值，然后依次執(zhí)行加法、自減和平方。
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$ ((e=11))$ (( e = e + 7 ))$ echo $e18$ ((e--))$ echo $e17$ ((e=e**2))$ echo $e289 |
允許使用的運(yùn)算符包括：
+ - 加法及減法
++ -- 自增與自減
* / % 乘法、除法及求余數(shù)
^ 指數(shù)運(yùn)算
你還可以使用邏輯運(yùn)算符和布爾運(yùn)算符：
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$ ((x=11)); ((y=7))$ if (( x > y )); then> echo "x > y"> fix > y$ ((x=11)); ((y=7)); ((z=3))$ if (( x > y )) >> (( y > z )); then> echo "letters roll downhill"> filetters roll downhill |
或者如下方式：
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$ if [ x > y ] << [ y > z ]; then echo "letters roll downhill"; filetters roll downhill |
下面計(jì)算 2 的 3 次冪：
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$ echo "2 ^ 3"2 ^ 3$ echo "2 ^ 3" | bc8 |
總結(jié)
在 Linux 系統(tǒng)中，有很多不同的命令行工具可以完成數(shù)字運(yùn)算。希望你在讀完本文之后，能掌握一兩個(gè)新工具。
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