Bash: 如何计算一个数学表达式？

Question

echo 3+3

我该如何在Bash中评估这样的表达式，以便得到6？

- hhh

Answer 1

echo $(( 3+3 ))

- Marcelo Cantos

Answer 2

expr 是标准方法，但它只能处理整数。

bash 有一些扩展，但它们也只能处理整数：

$((3+3))  returns 6
((3+3))   used in conditionals, returns 0 for true (non-zero) and 1 for false
let 3+3   same as (( ))

let 和 (( )) 可以用于赋值，例如：

let a=3+3
((a=3+3))

对于浮点数，你可以使用 bc

echo 3+3 | bc

- Dan Andreatta

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expr 不仅可以处理整数，也可以处理其他类型的数据。例如，表达式 expr ( "0.5" < 20 ) 可以直接用作 if 条件语句。 - zw963

$(( )) 和 expr 一样标准，自从早在90年代初期的 POSIX.2 中就已经被指定，并且执行速度更快。相比之下，let 只是为了向后兼容1980年代的 ksh 而存在于 bash 中。（与此相反，没有前导 $ 的 (( )) 是 bash 的扩展功能）。 - Charles Duffy

@zw963，POSIX并不要求expr支持除整数以外的任何内容。请参见https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/utilities/expr.html -- 你的expr副本提供的任何浮点支持都是非标准扩展。 - Charles Duffy

Answer 3

在像zsh/ksh这样的shell中，您可以使用浮点数进行数学运算。如果需要更多的数学计算能力，可以使用像 bc/awk/dc 这样的工具。

例如：

```bash $ echo "scale=2; 3.14 * 2" | bc 6.28 ```

var=$(echo "scale=2;3.4+43.1" | bc)
var=$(awk 'BEGIN{print 3.4*43.1}')

看一下您正在尝试做什么

awk '{printf "%.2f\n",$0/59.5}' ball_dropping_times >bull_velocities

- ghostdog74

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有没有关于 AWk 的注释符号的想法？如果我想要为我的测量结果明确指定格式怎么办？仅读取列可能会让人感到困惑。 - hhh

我不明白。请在你的问题中举例说明你的意思。 - ghostdog74

POP - 管道的威力！| bc 获得了我的个人认可。 - Sridhar Sarnobat

OP特别询问了关于Bash的问题。 - monzie

Answer 4

你可以使用 expr 命令，例如：

expr 3 + 3

要将结果存储到变量中，可以这样做：

sum=$(expr 3 + 3)

或者

sum=`expr 3 + 3`

- codaddict

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由于本篇文章显然是给Unix初学者写的，我想补充一下：最后一行中的反引号是为了让shell在分配sum之前计算“epr 3 + 3”。 - Mark Peschel

expr是20世纪70年代的产物。自从POSIX.2在90年代初出版以来，shell就必须支持sum=$((3 + 3))，这更加高效。 - Charles Duffy

Answer 5

有很多种方法 - 最便携的方法是使用expr命令：

expr 3 + 3

- anon

Answer 6

我认为((3+3))方法是最快的，因为它由shell解释而不是外部二进制文件。使用所有建议的方法来计时一个大循环以获得最高效率。

- The HCD

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*nix进程的设计旨在极度轻量化和快速，正是出于这个原因。因此，在常见用法的整体脚本性能方面考虑，使用外部二进制文件并不会真正变慢。 - hellodanylo

@hellodanylo，这仍然是数量级的差别。在UNIX上使用fork()+execve()比在Windows上更便宜，但仍然比在已经运行的进程中执行操作要慢得多。人们轻易地执行昂贵的操作，这是“整体脚本性能”被普遍认为速度不可接受的原因之一。 - Charles Duffy

Answer 7

感谢Dennis的帮助，以下是BC使用的示例：

$ cat calc_velo.sh

#!/bin/bash

for i in `cat ball_dropping_times`
do
echo "scale=20; $i / 59.5" | bc 
done > ball_velocities

- hhh

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把这个放进你的问题里。另外，你可以只使用一个awk命令。它可以解析文件，并处理小数计算。请查看我的答案。 - ghostdog74

你正在使用重定向运算符 >，它会每次截断（覆盖）目标文件。将其更改为追加运算符 >> 或将重定向放在 done 之后而不是 bc 之后，像这样：done > ball_velocities。 - Dennis Williamson

Answer 8

在这方面可能有用的一个用例是，如果你的操作数本身是一个bash命令，那么尝试这个。

echo $(( `date +%s\`+10 )) 或者甚至是 echo $(( `date +%s\`+(60*60) ))

在我的情况下，我正在尝试获取比当前时间晚10秒和1小时的Unix时间。

- codarrior

Answer 9

我对数学处理的理解涉及浮点处理。

使用bashj（https://sourceforge.net/projects/bashj/），您可以简单地调用一个带有浮点处理、cos()、sin()、log()、exp()等的Java方法。

bashj +eval "3+3"
bashj +eval "3.5*5.5"

或者在bash脚本中，Java调用如下：

#!/usr/bin/bashj
EXPR="3.0*6.0"
echo $EXPR "=" u.doubleEval($EXPR)

FUNCTIONX="3*x*x+cos(x)+1"
X=3.0
FX=u.doubleEval($FUNCTIONX,$X)
echo "x="$X " => f(x)=" $FUNCTIONX "=" $FX

请注意速度：每次调用约为10毫秒（答案由JVM服务器提供）。

还要注意，u.doubleEval(1/2)将提供0.5（浮点数），而不是0（整数）。

- Fil