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
1 define py (y) { print "--->", y, "
2 define void px (x) { print "--->", x, "
3 py(1)4 --->1
5 0
6 px(1)7 --->1
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:
1 /*Uses the fact that e^x = (e^(x/2))^22 When x is small enough, we use the series:3 e^x = 1 + x + x^2/2! + x^3/3! + ...4 */
5
6 define e(x) {7 auto a, d, e, f, i, m, v, z8
9 /*Check the sign of x.*/
10 if (x<0) {11 m = 1
12 x = -x13 }14
15 /*Precondition x.*/
16 z =scale;17 scale = 4 + z + .44*x;18 while (x > 1) {19 f += 1;20 x /= 2;21 }22
23 /*Initialize the variables.*/
24 v = 1+x25 a =x26 d = 1
27
28 for (i=2; 1; i++) {29 e = (a *= x) / (d *=i)30 if (e == 0) {31 if (f>0) while (f--) v = v*v;32 scale =z33 if (m) return (1/v);34 return (v/1);35 }36 v +=e37 }38 }
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。