如何快速计算文件中所有数字的总和？

问题：

我有一个包含数千个数字的文件，每个数字独占一行：

34
42
11
6
2
99
...

我正在编写一个脚本，以便打印文件中所有数字的总和。我已经有一个解决方案，但效率不高（运行需要几分钟的时间）。我正在寻找一个更高效的解决方案。有什么建议吗？

答案：

使用 awk 命令

awk '{ sum += $1 } END { print sum }' numbers

这是一个 awk 脚本，用于计算名为 numbers 文件中每一行第一个字段（即第一列）的数值之和，并在处理完所有行后输出总和。

• '{' 和 '}' 之间的部分是 awk 程序块。
• sum += $1 表示初始化或累加一个名为 sum 的变量，每次遇到新行时将该行的第一个字段（由 $1 表示）加到 sum 上。awk 自动将字段内容视为数字进行累加。
• END：这是 awk 的一个特殊模式，表示在处理完所有的输入行之后执行相应的动作。
• { print sum }：这是在 END 模式下执行的动作。它打印出 sum 变量的值，也就是之前累加的所有数字的总和。

因此，此命令的整体作用是从 numbers 文件中累加所有第一列的数值，并最后显示出这个总和。

使用 paste 跟 bc 命令

paste -sd+ numbers | bc

具体说明如下：

1. paste：
   • paste 是一个在Unix/Linux系统中的命令，用于合并文件的列。
   • -s 参数表示“串联”模式，即不按列对齐，而是将所有输入文件的内容串联成一行。
   • -d+ 参数指定了两个字段间的分隔符为 +，这样在合并文件内容时，每行的数值会被 + 符号分隔。
2. numbers：
   • 这里 numbers 是一个文本文件，其中每一行包含一个单独的数值。

结合上述 paste 命令的参数，它会读取 numbers 文件中的所有数值，并用 + 符号将它们连接起来形成一个算术表达式，如 1+2+3+4+5。

1. | （管道符号）：
   • 管道符号用于将前一个命令的输出作为后一个命令的输入。
2. bc：
   • bc 是一款基础计算器程序，能够处理任意精度的数学运算。
   • 它接收通过管道传来的由 paste 合成的带有 + 分隔的算术表达式字符串，并计算该表达式的结果。

综上所述，整个命令的作用是将 numbers 文件中的所有数值相加求和。

使用笨办法

逐行读取文件内容并当作数值累加求和：

s=0; while read l; do s=$((s+$l)); done < numbers; echo $s

效率对比

按题主所述形式生成十万个随机整数存放到文件 random_numbers 中，然后使用 time 命令测试上述三种方式的运算耗时：

参考：

• stackoverflow question 2702564
• man awk
• man paste
• man bc

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