TCL基础教程——（3）数学计算

对于TCL来说，其实并没有自己的数学运算方法，而是使用了C的计算功能，在TCL进行计算的时候，使用expr来调用如expr 7.2/4

[ppcorn@localhost ppcorn]$ cat math1.tcl

#!/usr/bin/tclsh

set value [expr 7.2/4]

puts $value

[ppcorn@localhost ppcorn]$ ./math1.tcl

1.8

上面的程序计算了7.2除以4的结果为1.8，请特别注意中括号[]的用法，它表示括号内内容的值。此方法以后我们会频繁的用到。在这个程序中，就是把1.8赋值给value，然后输出value的值。

再看一个程序

[ppcorn@localhost ppcorn]$ cat math2.tcl

#!/usr/bin/tclsh

set value [expr 5/4]

puts $value

set value1 [expr 5.0/4]

puts $value1

value和value1分别得到的值是多少？

可能有人会脱口而出，都是1.25，那么看一下实际效果呢？

[ppcorn@localhost ppcorn]$ ./math2.tcl

1

1.25

或许有人会觉得奇怪，为什么呢？这就是因为expr在计算的时候，会认为5是整数类型，4也是整数类型，自然结果就是整数类型，为1，而5.0是浮点数类型，4是整数类型，这样计算的结果取精确度高的，为浮点数，于是得到了1.25。

那么如何让两个整数相除得到一个浮点数呢？总不能总是在整数后面加0吧？对的，在TCL中提供了内置的double方法，完成从整数到浮点数的转换。

[ppcorn@localhost ppcorn]$ cat math3.tcl

#!/usr/bin/tclsh

set value [expr double(5)/4]

puts $value

set value1 [expr 5.0/4]

puts $value1

[ppcorn@localhost ppcorn]$ ./math3.tcl

1.25

1.25

记住，千万不要写成了double(5/4)了，这样会先计算5/4得到了1的结果，然后变为浮点数，也就是1.0而已。

此外，对于无穷小数，TCL标准输出为12位有效数字，对于一般计算来说足够了。如果觉得不够，我们可以使用内置的变量tcl_precison来控制精度，不过纵然使用了tcl_precison，最高也只能设置为17。

[ppcorn@localhost ppcorn]$ cat math4.tcl

#!/usr/bin/tclsh

set value [expr 1.0/3]

puts $value

set tcl_precision 17

set value1 [expr 1.0/3]

puts $value1

[ppcorn@localhost ppcorn]$ ./math4.tcl

0.333333333333

0.33333333333333331

可以看到上例中，从0开始到最后一个3，恰好为17位，第18位1为无效。

 

那么TCL中究竟支持哪些运算符，又有哪些内置函数呢？下面一一列出。

表格二：TCL中的算术操作符

操作符	说明
- ~ !	一元负，逐位非，逻辑非
* / %	乘，除，取余
+ -	加，减
<< >>	左移位，右移位
< > <= >=	小于，大于，小于等于，大于等于
== !=	等于，不等于
&	逐位与
^	逐位异或
|	逐位或
&&	逻辑与
||	逻辑或
x?y:z	如果x为真则计算y，否则计算z

限于篇幅，我在这里就不细致介绍各个操作符的用法了，有兴趣的自己研究。需要说明其中逐位操作符都是对单个条件操作的，逻辑操作符都是对两个条件操作的，如果这里不明白的话，请参考任何一本较为详细的编程资料。

表格三 TCL内建数学函数

函数	说明
acos(x)	x的反余弦
asin(x)	x的正余弦
atan(x)	x的反正切
atan2(y,x)	直角坐标(x,y)转化为极坐标(r,th)，atan2给出的th
ceil(x)	大于或等于x的最小整数
cos(x)	x的余弦
cosh(x)	x的双曲余弦
exp(x)	指数，e的x次方
floor(x)	小于或等于x的最大值
fmod(x,y)	x/y的浮点余数
hypot(x,y)	返回sqrt(x*x+y*y)也就是极坐标的r
log(x)	x的自然对数
log10(x)	x以10为低的对数
pow(x,y)	x的y次方
sin(x)	x的正弦
sinh(x)	x的双曲正弦
sqrt(x)	x的平方根
tan(x)	x的正切
tanh(x)	x的双曲正切
abs(x)	x的绝对值
double(x)	将x转浮点数
int(x)	将x转整数
round(x)	获得最接近x的整数，以小数位0.5为界限，大于等于0.5取1
rand(x)	返回一个0.0到1.0之间的随机数
srand(x)	返回一个0.0到x之间的随机数，x为整数