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Die Rechnung bitte!

Zu Befehl: bash, bc

01.04.2004
Es muss nicht immer ein grafischer Taschenrechner wie xcalc oder KCalc sein – auch die Bash beherrscht einfache arithmetische Operationen, und für die fortgeschrittenen Mathematiker gibt's bc.

Zu Befehl

Auch wenn sich viele Dinge bequem über grafische Oberflächen wie KDE oder GNOME regeln lassen – wer sein Linux-System richtig ausreizen möchte, kommt um die Kommandozeile nicht herum. Abgesehen davon gibt es auch sonst viele Situationen, in denen es gut ist, sich im Befehlszeilendschungel ein wenig auszukennen.

Die Bash (Bourne Again Shell) ist die Standard-Shell unter Linux. Sie nimmt Kommandos entgegen und interpretiert sie, startet Programme und verwaltet Prozesse. Außerdem speichert die Bash Umgebungsvariablen und stellt diese anderen Programmen zur Verfügung. Neben zahlreichen Programmiersprachen-Features beherrscht die Bash darüber hinaus die vier Grundrechenarten (Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division) und den Modulo-Operator und kann damit arithmetische Ausdrücke auswerten.

Da die Bash aber nur mit Integer-Werten (ganzen Zahlen ohne Nachkommastellen) bis zu 32 Bit umgehen kann, stößt man schnell an ihre mathematischen Grenzen. Wer mit Fließkommazahlen rechnen möchte, kann den Taschenrechner bc ("Basic Calculator") zu Hilfe nehmen. Das Programm bedienen Sie interaktiv, können es aber auch in Shell-Skripte einbauen.

Damit müssen Sie rechnen

Für mathematische Aufgaben verwenden Sie in der Bash eine spezielle Syntax: Bei älteren Bash-Versionen steht ein Dollar-Zeichen vor eckigen Klammern mit dem arithmetischen Ausdruck; seit Bash 2.0 wird der Ausdruck in doppelte runde Klammern eingeschlossen. Auch wenn die neuen Bash-Versionen noch mit der alten Schreibweise umgehen können, verwenden wir hier die doppelten runden Klammern.

Die Bash rechnet mit "normalen" Zahlen und Variablen, z. B.:

huhn@asteroid:~$ echo $((1+1))
2

Alternativ definieren Sie vorher Variablen, weisen diesen einen Wert zu und rechnen anschließend damit:

huhn@asteroid:~$ a=4
huhn@asteroid:~$ b=5
huhn@asteroid:~$ echo $((a*b))
20
huhn@asteroid:~$ echo $((a-b))
-1

Um diese Zuweisungen und Berechnungen in einer Zeile unterzubringen, können Sie das Semikolon verwenden, welches Befehle miteinander verbindet. Das eben gezeigte Beispiel lässt sich also auch als

a=4; b=5; echo $((a*b))

in einer Zeile schreiben. Weitere Operatoren sind das Minuszeichen (-) für die Subtraktion, das Sternchen (*) für die Multiplikation und der Schrägstrich (/) für die ganzzahlige Division.

Ein doppeltes Sternchen (**) dient als Exponential-Operator, also beispielsweise echo $((2**16)), und das Prozentzeichen steht für den Modulo-Operator, der den Rest bei der ganzzahligen Division berechnet, z. B. ergibt echo $((5%3)) das Ergebnis 2, weil beim Teilen von 5 durch 3 der Rest 2 bleibt.

Aber bitte mit Komma

Spätestens bei der Eingabe von echo $((1/3)) fällt auf, dass die Division wirklich ganzzahlig ist; mit Nachkommastellen kann die Bash nicht umgehen. Hier kommt bc zum Einsatz. Sie starten den Taschenrechner mit dem Befehl bc.

Zunächst etwas verwirrend ist, dass Sie keinen Prompt sehen – bc wartet aber dennoch auf Ihre Befehle. Beenden können Sie den Taschenrechner jederzeit durch Eingabe von quit oder mit [Strg-d].

Arithmetische Ausdrücke setzen Sie wie gewohnt aus den Operatoren +, -, * und / sowie Klammern zusammen:

(1.1+2)*2 [Return]
6.2

Das Komma ist der englischen Schreibweise folgend ein Punkt; nach Eingabe des Ausdrucks drücken Sie [Return], und bc verrät das Ergebnis. Mehrere Aufgaben geben Sie einfach hintereinander ein und trennen sie mit einem Semikolon:

1.1+2; 3.1-2 [Return]
3.1
1.1

bc speichert alle Befehle in einer History. So blättern Sie mit den Pfeiltasten in den letzten Kommandos hoch und runter, wie Sie es von der Shell kennen.

Während die Operatoren für die vier Grundrechenarten in bc mit denen der Bash identisch sind, unterscheiden sich die Exponential-Operatoren: bc verwendet das Dach (^) statt eines doppelten Sternchens.

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