Linux 計算機 bc 指令用法教學與範例

本篇介紹如何在 Linux 中使用 bc 指令處理各種數學運算，以及應用在指令稿中的範例。

Linux 的 bc 指令是一個標準的 Linux 計算工具，同時也是一種簡單的程式語言，基本的變數、if 控制、迴圈等都有，可以用來處理各種的數學運算、作為辦公用的計算機，或是用它所提供的語法來撰寫指令稿，處理較複雜的問題。

以下我們將介紹 bc 的使用方式，以及應用在 Bash 指令稿中的範例。

安裝 bc 指令

一般來說，大部分的 Linux 發行版預設都會安裝 bc，如果您的 Linux 系統上真的沒有裝，可以透過各個 Linux 發行版的套件庫來安裝：

sudo apt install bc    # Debian/Ubuntu
sudo yum install bc    # RHEL/CentOS
sudo dnf install bc    # Fedora 22+

bc 互動式操作環境

若要把 bc 當作一般的計算機使用，可以在終端機中執行 bc 指令，進入互動是的操作介面：

# shell 指令
bc

接著即可輸入各種的數學運算式，每輸入一行運算式，按下 Enter 之後，bc 就會顯示運算的結果，例如：

5 + 10

15

計算 2 的 20 次方：

2 ^ 20

1048576

也可以使用括號指定運算的順序：

(3 + 6) * 9

81

設定小數點後輸出位數

bc 預設不會輸出小數點以下的數字：

3 / 5

0

如果想要得到比較精確的數值，可以在執行 bc 的時候，加上 -l 參數，這樣它就會輸出輸出小數點以下 20 未數字：

# shell 指令
bc -l

這樣就可以得到很精確的結果：

3 / 5

.60000000000000000000

100 / 7

14.28571428571428571428

除了 -l 參數之外，亦可使用 scale 這個 bc 的變數來指定小數點後輸出位數：

scale=5
100/7

14.28571

scale=10
100/7

14.2857142857

bc 與 Shell 指令稿

通常 bc 都會寫在 shell 指令稿中，結合其他的 Linux 指令一起使用，我們可以用其他指令產生運算式，交給 bc 去計算：

# shell 指令
echo 'scale=5; 100/7' | bc

14.28571

在 shell 指令稿中，若要將 bc 的計算結果放進 shell 的變數中，可以這樣寫：

#/bin/bash
ans=$(echo 'scale=5; 100/7' | bc)
echo "答案為：$ans"

答案為：14.28571

變數

bc 也可以像一般程式語言一樣使用變數：

a = 123
b = 456
a * b

56088

我們可以結合 shell 底下 $1 與 $2 參數，轉寫一個計算平均值的 shell 指令稿：

#/bin/bash
# 計算兩個數的平均值
ans=$(echo "($1 + $2) / 2" | bc -l)
echo "平均為：$ans"

把這段指令儲存為 script.sh，執行時將要計算的輸入數值放在後面：

./script.sh 12 34

平均為：23.00000000000000000000

補充範例

bc 還有其他非常多的功能，但是一般人大概比較少會使用到，以下我們只提供一些範例給大家參考，若有興趣更深入研究的人，可以參考範例以及 bc 的線上手冊（man page）。

計算數學常數 PI 的值：

#/bin/bash
pi=$(echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l)
echo "PI 為：$pi"

PI 為：3.1415926532

在 bc 指令稿中自訂函數：

/* bc 指令稿 */
define myfunc (x) {
  ans = x * 2;
  return (ans);
}
myfunc(5);

10

使用 bc 的 for 迴圈計算 1 到 10 的總和：

/* bc 指令稿 
   計算 1 到 10 的總和*/
sum = 0
for (i = 1; i <= 10; i++) {
  sum += i
}
print "答案是：", sum, "n"

答案是：55

參考資料：Tecmint、lifewire、basically tech、tutorialspoint