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Linux命令行下的数学运算

lilin 分类:Linux命令 时间:2019/11/29 18:06:38 评论: 加入收藏

可以在 Linux 命令行下做数学运算吗?当然可以!事实上,有不少命令可以轻松完成这些操作,其中一些甚至让你大吃一惊。比方expr、factor、jot 和 bc 命令,这些命令可以在 Linux 系统下做数学运算。让我们来学习这些有用的数学运算命令命令语法吧。

Linux<a href=http://8u.hn.cn/ssh/ target=_blank class=infotextkey>命令</a>行下的数学运算

 

expr

首先,对于在命令行使用命令进行数学运算,可能最容易想到、最常用的命令就是 expr (表达式。它可以完成四则运算,也可以用于比较大小。下面是几个例子:

 

变量递增

$ count=0

$ count=`expr $count + 1`

$ echo $count

1

 

完成简单运算

$ expr 11 + 123

134

$ expr 134 / 11

12

$ expr 134 - 11

123

$ expr 11 * 123

expr: syntax error  <== oops!

$ expr 11 /* 123

1353

$ expr 20 % 3

2

注意,你需要在 * 运算符之前增加 / 符号,避免语法错误。% 运算符用于取余运算。

下面是一个稍微复杂的例子:

participants=11

total=156

share=`expr $total / $participants`

remaining=`expr $total - $participants /* $share`

echo $share

14

echo $remaining

2

假设某个活动中有 11 位参与者,需要颁发的奖项总数为 156,那么平均每个参与者获得 14 项奖项,额外剩余 2 个奖项。

 

比较

下面让我们看一下比较的操作。从第一印象来看,语句看似有些怪异;这里并不是设置数值,而是进行数字比较。在本例中 expr 判断表达式是否为真:如果结果是 1,那么表达式为真;反之,表达式为假。

$ expr 11 = 11

1

$ expr 11 = 12

0

请读作“11 是否等于 11?”及“11 是否等于 12?”,你很快就会习惯这种写法。当然,我们不会在命令行上执行上述比较,可能的比较是 $age 是否等于 11。

$ age=11

$ expr $age = 11

1

如果将数字放到引号中间,那么你将进行字符串比较,而不是数值比较。

$ expr "11" = "11"

1

$ expr "eleven" = "11"

0

在本例中,我们判断 10 是否大于 5,以及是否大于 99。

$ expr 10 /> 5

1

$ expr 10 /> 99

0

的确,返回 1 和 0 分别代表比较的结果为真和假,我们一般预期在 Linux 上得到这个结果。在下面的例子中,按照上述逻辑使用 expr 并不正确,因为 if 的工作原理刚好相反,即 0 代表真。

#!/bin/bash

echo -n "Cost to us> "

read cost

echo -n "Price we're asking> "

read price

if [ `expr $price /> $cost` ]; then

echo "We make money"

else

echo "Don't sell it"

fi

下面,我们运行这个脚本:

$ ./checkPrice

Cost to us> 11.50

Price we're asking> 6

We make money

这显然与我们预期不符!我们稍微修改一下,以便使其按我们预期工作:

#!/bin/bash

echo -n "Cost to us> "

read cost

echo -n "Price we're asking> "

read price

if [ `expr $price /> $cost` == 1 ]; then

echo "We make money"

else

echo "Don't sell it"

fi

 

factor

factor 命令的功能基本与你预期相符。你给出一个数字,该命令会给出对应数字的因子。

$ factor 111

111: 3 37

$ factor 134

134: 2 67

$ factor 17894

17894: 2 23 389

$ factor 1987

1987: 1987

注:factor 命令对于最后一个数字没有返回更多因子,这是因为 1987 是一个质数。

 

jot

jot 命令可以创建一系列数字。给定数字总数及起始数字即可。

$ jot 8 10

10

11

12

13

14

15

16

17

你也可以用如下方式使用 jot,这里我们要求递减至数字 2。

$ jot 8 10 2

10

9

8

7

5

4

3

2

jot 可以帮你构造一系列数字组成的列表,该列表可以用于其它任务。

$ for i in `jot 7 17`; do echo April $i; done

April 17

April 18

April 19

April 20

April 21

April 22

April 23

 

bc

bc 基本上是命令行数学运算最佳工具之一。输入你想执行的运算,使用管道发送至该命令即可:

$ echo "123.4+5/6-(7.89*1.234)" | bc

113.664

可见 bc 并没有忽略精度,而且输入的字符串也相当直截了当。它还可以进行大小比较、处理布尔值、计算平方根、正弦、余弦和正切等。

$ echo "sqrt(256)" | bc

16

$ echo "s(90)" | bc -l

.89399666360055789051

事实上,bc 甚至可以计算 pi。你需要指定需要的精度。

$ echo "scale=5; 4*a(1)" | bc -l

3.14156

$ echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l

3.1415926532

$ echo "scale=20; 4*a(1)" | bc -l

3.14159265358979323844

$ echo "scale=40; 4*a(1)" | bc -l

3.1415926535897932384626433832795028841968

除了通过管道接收数据并返回结果,bc还可以交互式运行,输入你想执行的运算即可。本例中提到的 scale 设置可以指定有效数字的个数。

$ bc

bc 1.06.95

Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.

This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.

For details type `warranty'.

scale=2

3/4

.75

2/3

.66

quit

你还可以使用 bc 完成数字进制转换。obase 用于设置输出的数字进制。

$ bc

bc 1.06.95

Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.

This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.

For details type `warranty'.

obase=16

16  <=== entered

10  <=== response

256 <=== entered

100 <=== response

 

quit

按如下方式使用 bc 也是完成十六进制与十进制转换的最简单方式之一:

$ echo "ibase=16; F2" | bc

242

$ echo "obase=16; 242" | bc

F2

在上面第一个例子中,我们将输入进制(ibase)设置为十六进制(hex),完成十六进制到为十进制的转换。在第二个例子中,我们执行相反的操作,即将输出进制(obase)设置为十六进制。

 

简单的 bash 数学运算

通过使用双括号,我们可以在 bash 中完成简单的数学运算。在下面的例子中,我们创建一个变量,为变量赋值,然后依次执行加法、自减和平方。

$ ((e=11))

$ (( e = e + 7 ))

$ echo $e

18

$ ((e--))

$ echo $e

17

$ ((e=e**2))

$ echo $e

289

允许使用的运算符包括:

+ - 加法及减法

++ -- 自增与自减

* / % 乘法、除法及求余数

^ 指数运算

你还可以使用逻辑运算符和布尔运算符:

$ ((x=11)); ((y=7))

$ if (( x > y )); then

> echo "x > y"

> fi

x > y

$ ((x=11)); ((y=7)); ((z=3))

$ if (( x > y )) >> (( y > z )); then

> echo "letters roll downhill"

> fi

letters roll downhill

或者如下方式:

$ if [ x > y ] << [ y > z ]; then echo "letters roll downhill"; fi

letters roll downhill

下面计算 2 的 3 次幂:

$ echo "2 ^ 3"

2 ^ 3

$ echo "2 ^ 3" | bc

8

 

总结

在 Linux 系统中,有很多不同的命令工具可以完成数字运算。希望你在读完本文之后,能掌握一两个新工具

 

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