Question

我正在尝试计算Shell脚本中某些项目的百分比。我想把这个值四舍五入，也就是说，如果结果是59.5，我应该期望60而不是59.

item=30
total=70
percent=$((100*$item/$total))

echo $percent

这给了42.

但实际上，结果是42.8，我想把它四舍五入到43。 “bc”可以解决问题，有没有办法不使用“bc”？

我无权安装任何新软件包。我的系统中没有“dc”和“bc”。它应该是纯粹的Shell，不能使用perl或python脚本

Answer 1

使用AWK（没有bash-isms）：

item=30
total=70
percent=$(awk "BEGIN { pc=100*${item}/${total}; i=int(pc); print (pc-i<0.5)?i:i+1 }")

echo $percent
43

Answer 2

取2 *原始百分比计算并得到其中的模数2提供了舍入的增量。

item=30
total=70
percent=$((200*$item/$total % 2 + 100*$item/$total))

echo $percent
43

（用bash，ash，dash和ksh测试）

这是一个比启动AWK协处理器更快的实现：

$ pa() { for i in `seq 0 1000`; do pc=$(awk "BEGIN { pc=100*${item}/${total}; i=int(pc); print (pc-i<0.5)?i:i+1 }"); done; }
$ time pa

real    0m24.686s
user    0m0.376s
sys     0m22.828s

$ pb() { for i in `seq 0 1000`; do pc=$((200*$item/$total % 2 + 100*$item/$total)); done; }
$ time pb

real    0m0.035s
user    0m0.000s
sys     0m0.012s

Answer 3

符合POSIX标准的shell脚本使用 shell语言（"only signed long integer arithmetic is required"）限制为整数算术，因此纯shell 解决方案必须模拟浮点运算：

item=30
total=70

percent=$(( 100 * item / total + (1000 * item / total % 10 >= 5 ? 1 : 0) ))

100 * item / total会将整数除法的截断结果作为百分比生成。
1000 * item / total % 10 >= 5 ? 1 : 0计算第一个小数位，如果它等于或大于5，则将整数结果加1，以便将其四舍五入。
请注意， no 需要在算术扩展$内使用$((...))为变量引用添加前缀。

如果 - 与问题的前提相矛盾 - 使用外部实用程序是可以接受的：

awk提供简单解决方案，然而，它带有警告，它使用真正的双精度二进制浮点值因此可能会产生unexpected results in decimal representation - 例如，尝试printf '%.0f\n' 28.5，这会产生28而不是预期的29）：

awk -v item=30 -v total=70 'BEGIN { printf "%.0f\n", 100 * item / total }'

请注意-v如何用于定义awk脚本的变量，这样可以在单引号和 literal awk脚本以及从 shell 传递给它的任何值。

相比之下，即使bc is a POSIX utility（因此可以预期在大多数类Unix平台上出现）并执行任意精度算术，它总是如此截断结果，以便舍入必须由另一个实用程序执行;但是，printf，即使it is a POSIX utility in principle，不需要支持浮点格式说明符（例如在上面的awk内使用），所以以下< em>可能工作也可能不工作（考虑到更简单的awk解决方案，并且由于浮点运算引起的精度问题又回到了图片中，因此不值得麻烦）：

# !! This MAY work on your platform, but is NOT POSIX-compliant:
# `-l` tells `bc` to set the precision to 20 decimal places, `printf '%.0f\n'`
# then performs the rounding to an integer.
item=20 total=70
printf '%.0f\n' "$(bc -l <<EOF
100 * $item / $total
EOF
)"

Answer 4

以下是基于我的第二个答案，但是使用 expr 和 back-ticks - 这些（虽然可能对大多数人来说可能令人憎恶）可以适应甚至工作本机上最古老的贝壳：

item=30
total=70
percent=`expr 200 \* $item / $total % 2 + 100 \* $item / $total`

echo $percent
43

Answer 5

由于自然限制了正百分比（几乎涵盖了所有应用程序），所以我们有一个简单得多的解决方案：

echo $(( ($item*1000/$total+5)/10 ))

它使用由shell完成的向0的自动截断，而不是像我所建议的Michael Back的第二个答案中那样，将模数取为2。

顺便说一句，对于许多人来说可能很明显，但起初对我而言并不明显，在POSIX中固定了评估代码的过程中向0的截断是固定的，POSIX表示必须遵守C标准进行整数运算

算术运算符和控制流关键字应实现为等同于引用的ISO C标准部分中列出的内容，如选定的ISO C标准操作员和控制流关键字。 -请参阅https://pubs.opengroup.org/onlinepubs/9699919799/

有关C标准，请参见https://mc-stan.org/docs/2_21/functions-reference/int-arithmetic.html或http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/C99RationaleV5.10.pdf中的6.3.1.4节。第一个参考文献是针对C ++的，但是它当然定义了与第二个参考文献相同的整数算法，第二个参考文献则引用了C99 ISO C标准。

请注意，对正百分比的限制并不意味着我们不能拥有某个百分比，例如80％，即减少了20％。负百分比表示减少幅度超过100％。当然，这是有可能发生的，但在典型的应用程序中不会发生。

根据C标准，要覆盖负百分比，我们必须测试中间值item*1000/$total是否为负，并且在这种情况下，减去5而不是加5，但是我们失去了简单性。

Answer 6

这是一个不含模2和纯bash的答案，该百分比负数有效：

echo "$(( 200*item/total - 100*item/total ))"

我们可以定义一个通用整数除法，将其舍入到最接近的整数，然后应用它。

function rdiv {
   echo $((  2 * "$1"/"$2" - "$1"/"$2" ))
}
rdiv "$((100 * $item))" "$total"

通常，要使用从float到int的转换来计算最接近的整数，可以在Java中使用n = (int) (2 * x) - (int) x;

说明（基于二进制扩展）：

让fbf(x)为x的小数部分的第一位，并保持x的符号。令int(x)为整数部分，x被截断为0，再次保持x的符号。四舍五入到最接近的整数是

round(x) = fbf(x) + int(x).

例如，如果x = 100*-30/70 = -42.857，则fbf(x) = -1和int(x) = -42。

我们现在可以理解迈克尔·贝克的第二个答案，它基于模2，因为：

fbf(x) = int(2*x) % 2

我们可以在这里理解答案，因为：

fbf(x) = int(2*x) - 2*(int(x))

查看此公式的一种简便方法是在将二进制表示形式向左移动时看到2的乘积。当我们首先移位x，然后截断时，我们保留了fbf(x)位，如果我们先截断然后移位，则会丢失该位。

关键点在于，根据Posix和C标准，shell对0进行“四舍五入”，但我们希望对最接近的整数进行四舍五入。我们只需要找到一个窍门即可，并且不需要模2。

在不使用“bc”的情况下计算Shell脚本中的舍入百分比

6 个答案: