关于Linux命令行下的数学运算示例详解
前言
有几个有趣的命令可以在Linux系统下做数学运算：expr、factor、jot和bc命令。
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。让我们来学习这些有用的数学运算命令或命令语法吧。
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expression。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
$expr11+123 134 $expr134/11 12 $expr134-11 123 $expr11*123 expr:syntaxerror<==oops! $expr11\*123 1353 $expr20%3 2
注意，你需要在*运算符之前增加\符号，避免语法错误。%运算符用于取余运算。
下面是一个稍微复杂的例子：
participants=11 total=156 share=`expr$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。
$expr11=11 1 $expr11=12 0
请读作“11是否等于11？”及“11是否等于12？”，你很快就会习惯这种写法。当然，我们不会在命令行上执行上述比较，可能的比较是$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。
$expr10\>5 1 $expr10\>99 0
的确，返回1和0分别代表比较的结果为真和假，我们一般预期在Linux上得到这个结果。在下面的例子中，按照上述逻辑使用expr并不正确，因为if的工作原理刚好相反，即0代表真。
#!/bin/bash echo-n"Costtous>" readcost echo-n"Pricewe'reasking>" readprice if[`expr$price\>$cost`];then echo"Wemakemoney" else echo"Don'tsellit" fi
下面，我们运行这个脚本：
$./checkPrice Costtous>11.50 Pricewe'reasking>6 Wemakemoney
这显然与我们预期不符！我们稍微修改一下，以便使其按我们预期工作：
#!/bin/bash echo-n"Costtous>" readcost echo-n"Pricewe'reasking>" readprice if[`expr$price\>$cost`==1];then echo"Wemakemoney" else echo"Don'tsellit" 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。
$factor111 111:337 $factor134 134:267 $factor17894 17894:223389 $factor1987 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。
$jot810 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。
$jot8102 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。
$foriin`jot717`;doechoApril$i;done April17 April18 April19 April20 April21 April22 April23
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 bc1.06.95 Copyright1991-1994,1997,1998,2000,2004,2006FreeSoftwareFoundation,Inc. ThisisfreesoftwarewithABSOLUTELYNOWARRANTY. Fordetailstype`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 bc1.06.95 Copyright1991-1994,1997,1998,2000,2004,2006FreeSoftwareFoundation,Inc. ThisisfreesoftwarewithABSOLUTELYNOWARRANTY. Fordetailstype`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"lettersrolldownhill" >fi lettersrolldownhill
或者如下方式：
$if[x>y]<<[y>z];thenecho"lettersrolldownhill";fi lettersrolldownhill
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，有很多不同的命令行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。
好了，以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对毛票票的支持。