[[337241]]

在 shell 中使用 bc 更好地做算數(shù)，它是一種用于高級(jí)計(jì)算的數(shù)學(xué)語(yǔ)言。

大多數(shù) POSIX 系統(tǒng)帶有 GNU bc，這是一種任意精度的數(shù)字處理語(yǔ)言。它的語(yǔ)法類(lèi)似于 C，但是它也支持交互式執(zhí)行語(yǔ)句和處理來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)輸入（stdin）的數(shù)據(jù)。因此，它通常是以下問(wèn)題的答案：“我如何在 Linux shell 中進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算？”這種回應(yīng)方式在網(wǎng)上很常見(jiàn)：

$ echo "1+1" | bc
2

盡管這是完全正確的，但很少有用戶認(rèn)為，與更直觀的方式相比，它很優(yōu)雅，例如：

$ 1+1  # 這不能工作
2

交互模式要容易一些：

$ bc
1+1
2
quit
$

但是交互模式并不總是適合簡(jiǎn)單計(jì)算想要的直觀工作流，比如直接輸入你想要的計(jì)算。因此我推薦 Bluebat 的純 Bash 計(jì)算器。

bc 實(shí)際上提供了一種用于高級(jí)計(jì)算的數(shù)學(xué)語(yǔ)言。

含高級(jí)函數(shù)的 mathlib

bc 本身提供了基本的數(shù)學(xué)函數(shù)。你可以在交互式模式下測(cè)試它們：

$ bc
3^2
9
(3^2)*(9)/3
27

使用 --mathlib 選項(xiàng)獲取高級(jí)函數(shù)，包括正弦、余弦、正切等。在交互式模式下，你可以測(cè)試其中一些。下面是 90 度的余弦：

c(90)
-.44807361612917015236

9 的正弦：

s(9)
.41211848524175656975

創(chuàng)建你自己的 bc 函數(shù)

你還可以在 bc 中創(chuàng)建自己的函數(shù)。函數(shù)定義以 define 關(guān)鍵字開(kāi)始，并用大括號(hào)括起來(lái)。下面是一個(gè)輸入到交互式會(huì)話中的簡(jiǎn)單函數(shù)，它返回給它的任意數(shù)字：

$ bc
define echo(n) {
  return (n);
}

在同一個(gè)交互式會(huì)話中，測(cè)試一下：

echo(2)
2
echo(-2)
-2

bc 中的 if 語(yǔ)句

bc 語(yǔ)言還有各種控制語(yǔ)句，其中最簡(jiǎn)單的是 if/else。語(yǔ)法乍一看可能很熟悉，但在如何處理大括號(hào)方面有些不同。請(qǐng)注意，if 語(yǔ)句的 else 子句包含在大括號(hào)中，而 then 子句不是，但兩者都用分號(hào)終止。下面是一個(gè)返回?cái)?shù)字 n 的絕對(duì)值的函數(shù)：

define abso(n) {
  if ( n > 0 ) return (n);
  { return (-n); }
}

在同一個(gè)交互式會(huì)話中，測(cè)試一下：

abso(-5)
5
abso(5)
5

將數(shù)據(jù)導(dǎo)入 bc

使用交互式會(huì)話對(duì)于快速計(jì)算和實(shí)驗(yàn)是可以容忍的，但在退出時(shí)會(huì)丟失數(shù)據(jù)，并且在出錯(cuò)時(shí)很難編輯。幸運(yùn)的是，bc 可以從外部文件加載變量和函數(shù)。

下面是一個(gè)包含兩個(gè)變量（sol 和 foo）的文件，以及一個(gè)用于查找絕對(duì)值的自定義 abso 函數(shù)：

sol=299792458
 
foo=42
 
define abso(n) {
  if ( n > 0 ) return (n);
  { return (-n); }
}

將它保存到名為 bcvars.bc 的文件中，以便導(dǎo)入 bc 交互式會(huì)話：

$ bc bcvars.bc
foo
42
sol
299792458
abso(-23)
23

使用 bc 助力你的數(shù)學(xué)

bc 語(yǔ)言相對(duì)簡(jiǎn)單，前提是你知道足夠的數(shù)學(xué)知識(shí)來(lái)構(gòu)造任何你想完成的方程。雖然 bc 默認(rèn)提供了有用的基本函數(shù)，并允許你創(chuàng)建自己的函數(shù)，但你可以通過(guò)站在巨人的肩膀上來(lái)減少工作量。加載了用于數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和特定任務(wù)（例如，計(jì)算復(fù)利）的新函數(shù)的文件可從 GNU bc 頁(yè)獲得，同時(shí)也可獲得 bc 完整文檔。

如果你有興趣在 shell 里更好地處理數(shù)學(xué)，試試 bc 。它不會(huì)使你成為數(shù)學(xué)天才，但它可能會(huì)讓過(guò)程更簡(jiǎn)單。