Linux Command - bc

bc(basic calculator) - An arbitrary precision calculator language.

bc is a language that supports arbitrary precision numbers with interactive execution of statements.

bc is typically used as either a mathematical scripting language or as an interactive mathematical shell.

关于 bc 表达式语言，参考 wiki - bc。

There are four special variables, scale, ibase, obase, and last.

支持输入数学表达式的解释型计算语言

在终端输入 bc 即可进入 bc 命令行解释器；输入 quit 或者 <C-d> 发送 EOF 结束退出 bc。

COMMAND LINE CALCULATOR, BC
How to Use the "bc" Calculator in Scripts
Linux下的计算器(bc、expr、dc、echo、awk)知多少？
Linux中的super pi(bc 命令总结)
我使用过的Linux命令之bc - 浮点计算器、进制转换

basic#

在 bash shell 终端输入 bc 即可启动 bc 计算器。

输入表达式 56.8 + 77.7，再按回车键即可在新行得到计算结果：

pi@raspberrypi:~ $ 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'. 

56.8 + 77.7
134.5

也可书写代数表达式，用变量承载计算结果，作为进一步计算的操作数：

$ bc -q # -q 不显示冗长的欢迎信息
a=2+3;
a
5
b=a*4;
b
20

可通过 bc 内置的 scale 变量可指定浮点数计算输出精度：

$ bc -q
5 * 7 /3
11
scale=2; 5 * 7 /3
11.66

在终端可基于数据流重定向或管道作为 bc 的输入表达式：

$ echo "56.8 + 77.7" | bc
134.5

inline#

对于简单的单行运算，可用 echo 重定向或内联重定向实现：

$ bc <<< "56.8 + 77.7"
134.5

如果需要进行大量运算，在一个命令行中列出多个表达式就会有点麻烦。
bc命令能识别输入重定向，允许你将一个文件重定向到bc命令来处理。
但这同样会叫人头疼，因为你还得将表达式存放到文件中。

最好的办法是使用内联输入重定向，它允许你直接在命令行中重定向数据。
在shell脚本中，你可以将输出赋给一个变量。

variable=$(bc << EOF
           options
           statements
           expressions
           EOF)

EOF 文本字符串标识了内联重定向数据的起止。

以下在终端测试这种用法：

$ bc << EOF
heredoc> 56.8 + 77.7
heredoc> EOF
134.5

script#

在shell脚本中，可调用bash计算器帮助处理浮点运算。可以用命令替换运行bc命令，并将输出赋给一个变量。基本格式如下：

variable=$(echo "options; expression" | bc)

第一部分 options 允许你设置变量。如果你需要不止一个变量，可以用分号将其分开。 expression参数定义了通过bc执行的数学表达式。

以下为在 shell scripts 调用 bc 对常量表达式做计算的示例:

$ result=$(echo "scale=2; 5 * 7 /3;" | bc)
$ echo $result
11.66

以下为在 shell scripts 调用 bc 对变量表达式做计算的示例:

$ var1=100
$ var2=45
$ result=`echo "scale=2; $var1 / $var2" | bc`
$ echo $result
2.22

如果在脚本中使用，可使用内联重定向写法，将所有bash计算器涉及的部分都放到同一个脚本文件的不同行。
将选项和表达式放在脚本的不同行中可以让处理过程变得更清晰，提高易读性。
当然，一般需要用命令替换符号将 bc 命令的输出赋给变量，以作后用。

EOF 字符串标识了重定向给bc命令的数据的起止，bc 内部可创建临时变量辅助计算（定义辅助变量或承接中间计算结果），但总是返回最后一条表达式的计算结果。

下面是在脚本中使用这种写法的例子。

$ cat test12.sh
#!/bin/bash

var1=10.46
var2=43.67
var3=33.2
var4=71
var5=$(bc << EOF
scale = 4
a1 = ( $var1 * $var2)
b1 = ($var3 * $var4)
a1 + b1
EOF)

echo The final answer for this mess is $var5

$ chmod u+x test12.sh
$ ./test12.sh
The final answer for this mess is 2813.9882

注意：在bash计算器中创建的局部变量只在内部有效，不能在shell脚本中引用！

last#

last (an extension) is a variable that has the value of the last printed number.

bc 内置的 last 变量代表上个表达式的计算结果，可将 last 变量作为后续表达式的操作数，进行二次计算：

$ bc -q
2+3
5
last*4
20

base#

默认输入和输出都是基于十进制：

$ bc -q
ibase
10
obase
10

在 bc 命令解释器中输入 ibase=10;obase=16;2017，转换输出2017（十进制）的十六进制：

ibase=10;obase=16;2017
7E1

或者 echo 分号相隔的表达式重定向作为 bc 的输入进行解释运行：

$ echo "ibase=10;obase=16;2017" | bc
7E1

以下示例用 bc 计算器实现进制转换。

先将十进制转换成二进制：

$ no=100
$ echo "obase=2;$no" | bc 
1100100

再将二进制转换回十进制

$ no=1100100
$ echo "obase=10;ibase=2;$no" | bc
100

需要注意先写obase再写ibase，否则出错：

$ no=1100100
$ echo "ibase=2;obase=10;$no" | bc
1100100