Linux 计算器 - Shell-Bash

简介

Shell-Bash 是 Linux 系统中自带的一种脚本语言，可以用于快速编写各种命令行工具。其中一个常见的应用就是计算器。本文将介绍如何使用 Shell-Bash 实现一个简单的计算器。

实现方法

Shell-Bash 提供了一个名为 expr 的命令，可以用于计算简单的数学表达式。例如，运行以下命令：

expr 2 + 3

将会得到输出：

5

可以看到，expr 命令可以计算加、减、乘、除等简单的数学表达式。但是，expr 的使用有一些限制，例如不支持浮点数，不支持括号等。

为了实现一个更为完整的计算器，可以使用 Shell-Bash 提供的算术运算符。

算术运算符

以下是 Shell-Bash 支持的算术运算符及其用法：

• 加法：+
• 减法：-
• 乘法：*
• 除法：/
• 取余：%

注意，算术运算符两侧必须留有空格。

实现思路

现在，有了算术运算符，我们就可以实现一个简单的计算器了。具体思路如下：

1. 接收用户输入的表达式。
2. 将表达式中的算术运算符替换为 Shell-Bash 支持的运算符。
3. 使用 expr 命令计算表达式的值。
4. 输出结果。

由于 Shell-Bash 的变量类型都是字符串，无法直接进行算术运算，所以我们需要使用一些技巧来实现。

具体代码如下：

#!/bin/bash

# 提示用户输入表达式
echo "请输入表达式，例如 1 + 2："

# 获取用户输入
read exp

# 替换算术运算符
exp=${exp//+/plus}
exp=${exp//-/minus}
exp=${exp//\*/times}
exp=${exp//\//div}
exp=${exp//\%/mod}

# 计算表达式的值
result=`expr $exp`

# 输出结果
echo "计算结果为：$result"

优化思路

以上实现虽然能够计算简单的加、减、乘、除、取余表达式，但是仍然存在一些问题。

首先，由于 Shell-Bash 不支持浮点数运算，所以无法计算像 2.5 + 3.7 这样的表达式。

其次，由于 Shell-Bash 不支持括号运算，所以无法计算像 (1 + 2) * 3 这样的表达式。

为了解决这些问题，我们可以使用其他语言编写计算器程序，并在 Shell-Bash 中调用。常用的计算器程序包括 Python、Ruby、Perl 等。

以下是一个使用 Python 实现的计算器示例代码：

#!/usr/bin/env python3

# 导入 eval 函数
from ast import literal_eval

# 提示用户输入表达式
print("请输入表达式，例如 1 + 2：")

# 获取用户输入
exp = input()

# 计算表达式的值
try:
    result = str(literal_eval(exp))
except:
    result = "表达式不合法"

# 输出结果
print("计算结果为：", result)

这个计算器程序使用 Python 的 eval 函数计算表达式的值，能够支持浮点数和括号运算。

我们可以在 Shell-Bash 中调用这个程序，使用 python3 命令即可。例如，将上面的 Python 代码保存为 calculator.py，则可以运行以下命令：

python3 calculator.py

总结

本文介绍了如何使用 Shell-Bash 实现一个简单的计算器，以及如何使用其他语言编写计算器程序并在 Shell-Bash 中调用。开发者可以根据具体需求选择不同的实现方式。同时，由于 Shell-Bash 的局限性，建议在处理复杂算术运算时使用其他语言。