相信很多人，在工作中會需要使用到計算器。一般的做法是，打開並使用系統自帶的計算器。

這種做法可能對我來說，有如下幾個問題。

• 太慢。每次需要打開計算器，然後改成編程模式，手工選擇進制，再使用輸入表達式進行計算。

• 需要切換窗口。編程時經常是在終端中，使用GUI計算器則意味著要離開終端，計算完畢再切換回來。

• 無法使用混合進制表達式。混合進制的意思是，在一個表達式中同時使用多種進制，如“0x10 * 10”表示十六進制的0x10乘以十進制的10。

如果以上有一條你也有同感的話，那麽你也應該試一下，使用命令行計算器。

命令行計算器，調用bc

只需經過簡單的搜索，便可以了解到，linux中原生提供了一個命令行計算器 GNU bc。

GNU bc支持高精度數字和多種數值類型（例如二進制、十進制、十六進制）的輸入輸出。

bc的交互式使用方式，運行bc，進入交互模式。在交互模式中輸入表達式，回車即可獲得結果。需要退出時輸入quit退出即可。

bc的非交互式使用方式，通過管道將表達式傳入。

使用效果如下

zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ bc
bc 1.07.1
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006, 2008, 2012-2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
1+2
3
quit
zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ echo "1+2" | bc
3
 

OK，get到了命令行計算器的新技能了，但每次進入交互模式或者手工輸入“echo 表達式 | bc ”都感覺略麻煩。那這個時候，就需要腳本，寫個mycalc.sh好了

zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ cat mycalc.sh
#!/bin/bash

echo "$@" | bc
zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ ./mycalc.sh 1+2
3

再把mycalc.sh拷貝到可訪問的目錄下，如

sudo mv mycalc.sh /usr/bin

對於沒有sudo權限的情況，那也可以變通下

mkdir -p ~/usr/bin

mv mycalc.sh ~/usr/bin

echo 'export PATH=$HOME/usr/bin:$PATH' >> ~/.bashrc

source ~/.bashrc
 

再alias一個順手的命令名，比如拼音jisuan

 echo "alias jisuan='mycalc.sh'" >> ~/.bashrc

更多bc的用法，可以通過man bc查看，網上也有許多介紹資料。

解決進制問題

bc仍然需要手工指定進制，在表達式前，使用ibase參數和obase參數指定輸入輸出的進制。並且不支持混合進制，因為ibase每次只能指定一種進制。

zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ echo "10+10" | bc
20
zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ echo "ibase=16;10+10" | bc
32

但我們既然已經有了一個包裝腳本mycalc.sh，那是不是可以把進制轉換的工作交給它呢，當然可以。

我們可以讓mycalc.sh先處理下表達式中的數字，約定0x開頭為十六進制，不帶前綴為十進制，0o開頭為八進制，0b開頭為二進制。

mycalc先將所有參數轉換成統一的進制，如十進制，然後計算表達式的值，最終將結果再以多種進制的形式輸出。這樣我們就不同手工處理進制問題了。

至於輸出，為了方便起見，可以多種進制一起輸出，需要哪個用哪個即可

這裏就不貼代碼了，有興趣可移步github https://github.com/zqb-all/smartbc，我們接著往下看，後面有更簡單的方式。

使用示例

zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ type jisuan
jisuan 是 `~/mywork/mygithub/smartbc/smartbc' 的別名
zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ jisuan 10+10
Original EQUATION: 10+10 
Decimal  EQUATION: 10+10
base2 : 10100
base8 : 24
base10: 20
base16: 14
zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ jisuan 10+0x10
Original EQUATION: 10+0x10 
Decimal  EQUATION: 10+16
base2 : 11010
base8 : 32
base10: 26
base16: 1A

更好的實現，使用python

以上基於bc的計算器，已經可以滿足我的需求了，也使用了一段時間。但其實還有更好的實現方式，使用python。

在命令行中，輸入python，進入交互模式，即可像bc一樣執行表達式，得到結果。更棒的是，原生支持混合進制，不需要自己寫代碼預處理表達式了。簡單可靠。

代碼及使用示例

zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ type jisuan
jisuan 是 `~/.pycalc.py' 的別名
zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ cat ~/.pycalc.py 
#!/usr/bin/env python2

import sys

equation=sys.argv[1]
result=eval(equation)
if isinstance(result, (float)):
    print "Attention:only base10 is float, others change to int before type"
print "equation:",sys.argv[1]
print "base2 : ",str(bin(int(result)))
print "base8 : ",str(oct(int(result)))
print "base10: ",str((result))
print "base16: ",str(hex(int(result)))
zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ jisuan 10+10
equation: 10+10
base2 :  0b10100
base8 :  024
base10:  20
base16:  0x14
zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ jisuan 10+0x10
equation: 10+0x10
base2 :  0b11010
base8 :  032
base10:  26
base16:  0x1a

更多輸出格式

一般，輸出十六進制，十進制，二進制三種結果就足夠用了。但如果有特殊需求，也可自己拓展。

比如，當需要核對寄存器，檢查某個bit時，一個個去數二進制的第19位，是很費眼睛的一件事。

這個時候就需要更加直觀的輸出，可以一眼看到某個bit是0還是1。

那好辦，給二進制加上下標好了。如下

代碼

#!/usr/bin/env python2

import sys

def formatBinString(num):
    result='bit:   '
    result_index='index: '
    num_len=len(num)
    if num_len > 32:
        return ""
    for i in num:
        num_len-=1
        result+=i
        result+=' | '
        result_index+=str(num_len).zfill(2)
        result_index+='| '
    return result+'\n'+result_index

equation=sys.argv[1]
result=eval(equation)
if isinstance(result, (float)):
    print "Attention:only base10 is float, others change to int before type"

print "equation:",sys.argv[1]
print ""

print "base2 : ",str(bin(int(result)))
print "base8 : ",str(oct(int(result)))
print "base10: ",str((result))
print "base16: ",str(hex(int(result)))

print ""
print formatBinString(str(bin(int(result))[2:].zfill(32)))

效果

zhuangqiubin@zhuangqiubin-PC:~$ jisuan 10+0x10
equation: 10+0x10

base2 :  0b11010
base8 :  032
base10:  26
base16:  0x1a

bit:   0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 
index: 31| 30| 29| 28| 27| 26| 25| 24| 23| 22| 21| 20| 19| 18| 17| 16| 15| 14| 13| 12| 11| 10| 09| 08| 07| 06| 05| 04| 03| 02| 01| 00|

一步步打造自己的linux命令行計算器