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在使用 Linux 時，我們有時會需要做一些計算，那么我們就可能需要用到計算器。在 Linux 命令行里，有許多計算器工具，這些命令行計算器可以讓我們執(zhí)行科學(xué)計算、財務(wù)計算或者一些簡單的計算。當(dāng)然，我們也可以在 Shell 腳本中使用這些命令執(zhí)行更為復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算。
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expr
首先，對于在命令行使用命令進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，可能最容易想到、最常用的命令就是 expr （表達(dá)式expression。它可以完成四則運(yùn)算，也可以用于比較大小。下面是幾個例子：
變量遞增
Linux 命令行下的數(shù)學(xué)運(yùn)算Linux 命令行下的數(shù)學(xué)運(yùn)算
完成簡單運(yùn)算
注意，你需要在 * 運(yùn)算符之前增加 \ 符號，避免語法錯誤（注：* 是 bash 的通配符，因此需要用 \ 轉(zhuǎn)義，下面的 > 也是由于是 bash 的管道符而需要轉(zhuǎn)義）。% 運(yùn)算符用于取余運(yùn)算。
下面是一個稍微復(fù)雜的例子：
假設(shè)某個活動中有 11 位參與者，需要頒發(fā)的獎項(xiàng)總數(shù)為 156，那么平均每個參與者獲得 14 項(xiàng)獎項(xiàng)，額外剩余 2 個獎項(xiàng)。
比較
下面讓我們看一下比較的操作。從第一印象來看，語句看似有些怪異；這里并不是設(shè)置數(shù)值，而是進(jìn)行數(shù)字比較。在本例中 expr 判斷表達(dá)式是否為真：如果結(jié)果是 1，那么表達(dá)式為真；反之，表達(dá)式為假。 請讀作“11 是否等于 11？”及“11 是否等于 12？”，你很快就會習(xí)慣這種寫法。當(dāng)然，我們不會在命令行上執(zhí)行上述比較，可能的比較是 $age 是否等于 11。 在本例中，我們判斷 10 是否大于 5，以
及是否大于 99。
Linux 命令行下的數(shù)學(xué)運(yùn)算Linux 命令行下的數(shù)學(xué)運(yùn)算
的確，返回 1 和 0 分別代表比較的結(jié)果為真和假，我們一般預(yù)期在 Linux 上得到這個結(jié)果。在下面的例子中，按照上述邏輯使用 expr 并不正確，因?yàn)?if 的工作原理剛好相反，即 0 代表真。
**下面，我們運(yùn)行這個腳本：**下面，我們運(yùn)行這個腳本：
這顯然與我們預(yù)期不符！我們稍微修改一下，以便使其按我們預(yù)期工作：
factor
factor 命令的功能基本與你預(yù)期相符。你給出一個數(shù)字，該命令會給出對應(yīng)數(shù)字的因子。
注：factor 命令對于最后一個數(shù)字沒有返回更多因子，這是因?yàn)?1987 是一個質(zhì)數(shù)。
jot
jot 命令可以創(chuàng)建一系列數(shù)字。給定數(shù)字總數(shù)及起始數(shù)字即可。
你也可以用如下方式使用 jot，這里我們要求遞減至數(shù)字 2。
jot 可以幫你構(gòu)造一系列數(shù)字組成的列表，該列表可以用于其它任務(wù)。
bc
bc 基本上是命令行數(shù)學(xué)運(yùn)算最佳工具之一。輸入你想執(zhí)行的運(yùn)算，使用管道發(fā)送至該命令即可：
可見 bc 并沒有忽略精度，而且輸入的字符串也相當(dāng)直截了當(dāng)。它還可以進(jìn)行大小比較、處理布爾值、計算平方根、正弦、余弦和正切等。
事實(shí)上，bc 甚至可以計算 pi。你需要指定需要的精度。
除了通過管道接收數(shù)據(jù)并返回結(jié)果，bc還可以交互式運(yùn)行，輸入你想執(zhí)行的運(yùn)算即可。本例中提到的 scale 設(shè)置可以指定有效數(shù)字的個數(shù)。
你還可以使用 bc 完成數(shù)字進(jìn)制轉(zhuǎn)換。obase 用于設(shè)置輸出的數(shù)字進(jìn)制。
按如下方式使用 bc 也是完成十六進(jìn)制與十進(jìn)制轉(zhuǎn)換的最簡單方式之一：
在上面第一個例子中，我們將輸入進(jìn)制（ibase）設(shè)置為十六進(jìn)制（hex），完成十六進(jìn)制到為十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。在第二個例子中，我們執(zhí)行相反的操作，即將輸出進(jìn)制（obase）設(shè)置為十六進(jìn)制。
簡單的 bash 數(shù)學(xué)運(yùn)算
通過使用雙括號，我們可以在 bash 中完成簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算。在下面的例子中，我們創(chuàng)建一個變量，為變量賦值，然后依次執(zhí)行加法、自減和平方。
允許使用的運(yùn)算符包括：
你還可以使用邏輯運(yùn)算符和布爾運(yùn)算符：
或者如下方式：
下面計算 2 的 3 次冪：
總結(jié)
在 Linux 系統(tǒng)中，有很多不同的命令行工具可以完成數(shù)字運(yùn)算。希望你在讀完本文之后，能掌握一兩個工具。
分享標(biāo)題：Linux命令行中常用的計算工具
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