每個(gè)現(xiàn)代的Linux桌面發(fā)行版都預(yù)裝著一個(gè)帶有圖形界面的計(jì)算器程序。不過(guò)如果你的工作區(qū)中全是命令行窗口，那么你一定會(huì)在其中的一個(gè)命令行窗口中處理一些數(shù)字相關(guān)的問(wèn)題?；蛟S你在尋找一款基于命令行的計(jì)算器程序。如果是這樣的話，GNU bc（“basic calculator”的縮寫(xiě)）會(huì)是你不二的選擇。當(dāng)然Linux下有很多基于命令行的計(jì)算器應(yīng)用，我認(rèn)為GNU bc是功能最強(qiáng)大和最有用的。
在GNU時(shí)代之前，bc實(shí)際上是一個(gè)著名的精密計(jì)算語(yǔ)言。它的誕生要追溯到70年代的Unix時(shí)期了。最初bc作為一個(gè)語(yǔ)法和C語(yǔ)言相似的編程語(yǔ)言而著名。隨著時(shí)間的改變，最開(kāi)始的bc演化成POSIX bc，最后變成了今天的GNU bc。
GNU bc的特性
現(xiàn)在的GNU bc是早期bc經(jīng)過(guò)若干次改進(jìn)和功能增強(qiáng)的結(jié)果。目前它被所有的主流GNU/Linux發(fā)行版所收納。GNU bc支持高精度數(shù)字和多種數(shù)值類型（例如二進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制）的輸入輸出。
如果你對(duì)C語(yǔ)言很熟悉的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)bc使用了和C語(yǔ)言一樣或相似的算術(shù)操作符。所支持的操作符包括算術(shù)運(yùn)算符（+, -, *, /, %, ++, --）、比較運(yùn)算符（, >, ==, !=, =, >=）、邏輯運(yùn)算符（!, , ||）、位運(yùn)算符（, |, , ~, , >>）和復(fù)合賦值運(yùn)算符（+=, -=, *=, /=, %=, =, |=, =, =, ||=, =, >>=）。bc內(nèi)置了很多有用的函數(shù)，像是平方根、正弦、余弦、反正弦、自然對(duì)數(shù)、指數(shù)等。
如何使用GNU bc
作為一個(gè)基于命令行的計(jì)算器，GNU bc的使用沒(méi)有限制。在本文中，我會(huì)向大家介紹bc命令的幾個(gè)常用的特性。如果你想要更加詳細(xì)的指導(dǎo)，你可以查閱官方指南。
如果你沒(méi)有一個(gè)預(yù)先寫(xiě)好的bc腳本，那么你可以在交互模式下運(yùn)行bc。在這種模式下，你輸入的以回車結(jié)束的任何聲明或者表達(dá)式會(huì)被立刻計(jì)算出結(jié)果。你需要輸入以下命令來(lái)進(jìn)入bc的交互界面。如果想退出bc，你可以輸入'quit'并且按回車。
$ bc
本文下面展示的例子請(qǐng)?jiān)赽c交互界面中輸入。
輸入表達(dá)式
如果想要計(jì)算一個(gè)算術(shù)表達(dá)式，我們可以在閃爍的光標(biāo)處輸入該表達(dá)式，然后按回車確認(rèn)。你也可以將該結(jié)果存儲(chǔ)到一個(gè)變量中，然后在其他表達(dá)式中使用該變量。
在一個(gè)bc的交互界面中，保存著沒(méi)有個(gè)數(shù)限制的命令歷史記錄。使用上方向鍵來(lái)查看之前輸入的命令。如果你想限制歷史記錄保存的命令數(shù)量，你可以將一個(gè)名為history的特殊變量設(shè)置成你希望的數(shù)值。該變量默認(rèn)為-1，也就是“歷史記錄數(shù)量沒(méi)有限制”。
輸入輸出進(jìn)制切換
經(jīng)常會(huì)發(fā)生的是，你輸入一個(gè)表達(dá)式并且想使用二進(jìn)制或者十六進(jìn)制來(lái)顯示結(jié)果。bc允許你在輸入輸出數(shù)字的進(jìn)制間轉(zhuǎn)換。輸入和輸出的數(shù)系基分別存儲(chǔ)在ibase和obase變量中，默認(rèn)值為10，有效的數(shù)值是2到16（或者環(huán)境變量BCBASEMAX的值）。你只需要更改ibase和obase的值就可以在不同進(jìn)制之間轉(zhuǎn)換了。下面是一個(gè)求兩個(gè)十六進(jìn)制/二進(jìn)制數(shù)和的例子：
需要注意的是，我有意地將obase=16放到了ibase=16前面，反過(guò)來(lái)則是不可以的。這個(gè)是因?yàn)槿绻蚁容斎雐base=16，那么隨后輸入的obase=16中的16會(huì)被認(rèn)為是16進(jìn)制的數(shù)字，也就是十進(jìn)制的22。當(dāng)然這個(gè)不是我們所期望的。
調(diào)整精度
在bc中，數(shù)字的精度存儲(chǔ)在一個(gè)名為scale的特殊變量中。該變量表示小數(shù)點(diǎn)后數(shù)字的個(gè)數(shù)。scale默認(rèn)為0，意味著所有的數(shù)字和結(jié)果以整數(shù)形式儲(chǔ)存。你可以通過(guò)改變scale這個(gè)特殊變量的值，來(lái)調(diào)整數(shù)值的精度。
scale=4
使用內(nèi)置函數(shù)
除了簡(jiǎn)單的算術(shù)操作符，GNU bc還通過(guò)外部的數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)來(lái)提供許多高級(jí)的數(shù)學(xué)函數(shù)。你可以在命令行界面使用“-l”選項(xiàng)來(lái)打開(kāi)bc。
這里描述了一些內(nèi)置的函數(shù)。
N的二次方根：
sqrt(N)
X的正弦（X是弧度）：
s(X)
X的余弦（X是弧度）：
c(X)
X的反正弦（返回值是弧度）：
a(X)
X的自然對(duì)數(shù)：
l(X)
X的指數(shù)對(duì)數(shù)：
e(X)
當(dāng)做語(yǔ)言來(lái)用
作為一個(gè)計(jì)算語(yǔ)言，GNU bc支持簡(jiǎn)單的聲明（變量賦值、中斷、返回等）、復(fù)合語(yǔ)句（if、while、for loop等）和自定義函數(shù)。在這里我不會(huì)涉及到這些特性的細(xì)節(jié)，不過(guò)你可以通過(guò)官方指南來(lái)學(xué)習(xí)如何使用這些特性。下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)示例：
define dummy(x){
return(x * x);
}
dummy(9)
81
dummy(4)
16
在非交互界面下使用GNU bc
到目前為止，我們一直在交互界面下使用bc。不過(guò)更加流行的使用bc的方法是在沒(méi)有交互界面的腳本中運(yùn)行bc。這種情況下，你可以使用echo命令并且借助管道來(lái)向bc發(fā)送輸入內(nèi)容。例如：
$ echo "40*5" | bc
$ echo "scale=4; 10/3" | bc
$ echo "obase=16; ibase=2; 11101101101100010" | bc
總結(jié)一下，GNU bc是一款強(qiáng)大并且通用的基于命令行的計(jì)算器應(yīng)用，它絕對(duì)不會(huì)讓你失望。它預(yù)裝在所有的現(xiàn)代Linux發(fā)行版中，bc可以讓你不用離開(kāi)命令行就可以進(jìn)行高效的數(shù)學(xué)計(jì)算。所以，GNU bc一定會(huì)是你的最愛(ài)。
