Мендель Купер - Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки
# Определение системы счисления
for i # ==> [список] параметров опущен...
do # ==> поэтому работает с аргументами командной строки.
case "$i" in
0b*) ibase=2;; # двоичная
0x*|[a-f]*|[A-F]*) ibase=16;; # шестнадцатиричная
0*) ibase=8;; # восьмеричная
[1-9]*) ibase=10;; # десятичная
*)
Msg "Ошибка в числе $i - число проигнорировано"
continue;;
esac
# Удалить префикс и преобразовать шестнадцатиричные цифры в верхний регистр (этого требует bc)
number=`echo "$i" | sed -e 's:^0[bBxX]::' | tr '[a-f]' '[A-F]'`
# ==> вместо "/", здесь используется символ ":" как разделитель для sed.
# Преобразование в десятичную систему счисления
dec=`echo "ibase=$ibase; $number" | bc` # ==> 'bc' используется как калькулятор.
case "$dec" in
[0-9]*) ;; # все в порядке
*) continue;; # ошибка: игнорировать
esac
# Напечатать все преобразования в одну строку.
# ==> 'вложенный документ' -- список команд для 'bc'.
echo `bc <<!
obase=16; "hex="; $dec
obase=10; "dec="; $dec
obase=8; "oct="; $dec
obase=2; "bin="; $dec
!
` | sed -e 's: : :g'
done
}
while [ $# -gt 0 ]
do
case "$1" in
--) shift; break;;
-h) Usage;; # ==> Вывод справочного сообщения.
-*) Usage;;
*) break;; # первое число
esac # ==> Хорошо бы расширить анализ вводимых символов.
shift
done
if [ $# -gt 0 ]
then
PrintBases " [email protected]"
else # чтение со stdin
while read line
do
PrintBases $line
done
fi
Один из вариантов вызова bc -- использование вложенного документа, внедряемого в блок с подстановкой команд. Это особенно актуально, когда сценарий должен передать bc значительный по объему список команд и аргументов.
variable=`bc << LIMIT_STRING
options
statements
operations
LIMIT_STRING
`
...или...
variable=$(bc << LIMIT_STRING
options
statements
operations
LIMIT_STRING
)
Пример 12-34. Пример взаимодействия bc со "встроенным документом"
#!/bin/bash
# Комбинирование 'bc' с
# 'вложенным документом'.
var1=`bc << EOF
18.33 * 19.78
EOF
`
echo $var1 # 362.56
# запись $( ... ) тоже работает.
v1=23.53
v2=17.881
v3=83.501
v4=171.63
var2=$(bc << EOF
scale = 4
a = ( $v1 + $v2 )
b = ( $v3 * $v4 )
a * b + 15.35
EOF
)
echo $var2 # 593487.8452
var3=$(bc -l << EOF
scale = 9
s ( 1.7 )
EOF
)
# Возвращается значение синуса от 1.7 радиана.
# Ключом "-l" вызывается математическая библиотека 'bc'.
echo $var3 # .991664810
# Попробуем функции...
hyp= # Объявление глобальной переменной.
hypotenuse () # Расчет гипотенузы прямоугольного треугольника.
{
hyp=$(bc -l << EOF
scale = 9
sqrt ( $1 * $1 + $2 * $2 )
EOF
)
# К сожалению, функции Bash не могут возвращать числа с плавающей запятой.
}
hypotenuse 3.68 7.31
echo "гипотенуза = $hyp" # 8.184039344
exit 0
Пример 12-35. Вычисление числа "пи"
#!/bin/bash
# cannon.sh: Аппроксимация числа "пи".
# Это очень простой вариант реализации метода "Monte Carlo",
#+ математическое моделирование событий реальной жизни,
#+ для эмуляции случайного события используются псевдослучайные числа.
# Допустим, что мы располагаем картой квадратного участка поверхности со стороной квадрата 10000 единиц.
# На этом участке, в центре, находится совершенно круглое озеро,
#+ с диаметром в 10000 единиц.
# Т.е. озеро покрывает почти всю карту, кроме ее углов.
# (Фактически -- это квадрат со вписанным кругом.)
#
# Пусть по этому участку ведется стрельба железными ядрами из древней пушки
# Все ядра падают где-то в пределах данного участка,
#+ т.е. либо в озеро, либо на сушу, по углам участка.
# Поскольку озеро покрывает большую часть участка,
#+ то большинство ядер будет падать в воду.
# Незначительная часть ядер будет падать на твердую почву.
#
# Если произвести достаточно большое число неприцельных выстрелов по данному участку,
#+ то отношение попаданий в воду к общему числу выстрелов будет примерно равно
#+ значению PI/4.
#
# По той простой причине, что стрельба фактически ведется только
#+ по правому верхнему квадранту карты.
# (Предыдущее описание было несколько упрощено.)
#
# Теоретически, чем больше будет произведено выстрелов, тем точнее будет результат.
# Однако, сценарий на языке командной оболочки, в отличие от других языков программирования,
#+ в которых доступны операции с плавающей запятой, имеет некоторые ограничения.
# К сожалению, это делает вычисления менее точными.
DIMENSION=10000 # Длина стороны квадратного участка поверхности.
# Он же -- верхний предел для генератора случайных чисел.
MAXSHOTS=1000 # Количество выстрелов.
# 10000 выстрелов (или больше) даст лучший результат,
# но потребует значительного количества времени.
PMULTIPLIER=4.0 # Масштабирующий коэффициент.
get_random ()
{
SEED=$(head -1 /dev/urandom | od -N 1 | awk '{ print $2 }')
RANDOM=$SEED # Из примера "seeding-random.sh"
let "rnum = $RANDOM % $DIMENSION" # Число не более чем 10000.
echo $rnum
}
distance= # Объявление глобальной переменной.
hypotenuse () # Расчет гипотенузы прямоугольного треугольника.
{ # Из примера "alt-bc.sh".
distance=$(bc -l << EOF
scale = 0
sqrt ( $1 * $1 + $2 * $2 )
EOF
)
# Установка "scale" в ноль приводит к округлению результата "вниз",
#+ это и есть то самое ограничение, накладываемое командной оболочкой.
# Что, к сожалению, снижает точность аппроксимации.
}
# main() {
# Инициализация переменных.
shots=0
splashes=0
thuds=0
Pi=0
while [ "$shots" -lt "$MAXSHOTS" ] # Главный цикл.
do
xCoord=$(get_random) # Получить случайные координаты X и Y.
yCoord=$(get_random)
hypotenuse $xCoord $yCoord # Гипотенуза = расстоянию.
((shots++))
printf "#%4d " $shots
printf "Xc = %4d " $xCoord
printf "Yc = %4d " $yCoord
printf "Distance = %5d " $distance # Растояние от
#+ центра озера,
#+ с координатами (0,0).
if [ "$distance" -le "$DIMENSION" ]
then
echo -n "ШЛЕП! " # попадание в озеро
((splashes++))
else
echo -n "БУХ! " # попадание на твердую почву
((thuds++))
fi
Pi=$(echo "scale=9; $PMULTIPLIER*$splashes/$shots" | bc)
# Умножение на коэффициент 4.0.
echo -n "PI ~ $Pi"
echo
done
echo
echo "После $shots выстрела, примерное значение числа "пи" равно $Pi."
# Имеет тенденцию к завышению...
# Вероятно из-за ошибок округления и несовершенства генератора случайных чисел.
