Skrypty Bash - operacje matematyczne

Operacje matematyczne to podstawowy element wymagany w przypadku każdego języka programowania i powłoka bash również oferuje takie możliwości. Środowisko powłoki Bash umożliwia wykonywanie podstawowych działań matematycznych stosując polecenie "let" oraz operatory (( )) i [ ] . Do bardziej zaawansowanych obliczeń możemy wykorzystać programy "expr" i "bc". Więcej informacji o programie bc możemy znaleźć pod adresem : http://oprogramowania-nauka.eshost.info/bc-unix.htm. Poniżej omówienie możliwości wykonywania obliczeń w powłoce systemu Linux. 

Aby wykonać działanie arytmetyczne wykorzystujemy polecenie "let". Przykładowo chcąc dodać dwie liczby możemy wykonać polecenie : 

let result=123+4; echo $result

Wynikiem działania takiego polecenia będzie suma liczb czyli 127. Dodawanie takie możemy zapisać w postaci pliku wykonywalnego jaki można zobaczyć poniżej. Aby skrypt miał nieco sprawniejsze działanie umożliwimy użytkownikom podanie dowolnych liczb jakie mają zostać zsumowane. 

SKRYPT DODAJĄCY DWIE LICZBY 

#!/bin/bash
n1=5;
n2=3;
let result=n1+n2
echo $result

W przykładzie tym wartości liczbowe zostają przypisane do zmiennych "n1" i "n2" które następnie zostają zsumowane, a wynik trafia do zmiennej "result" i zostaje wyświetlony poleceniem "echo". 

Należy pamiętać by w zapisie przypisania wartości do zmiennych nie stosować znaków spacji np.: 

n1 = 5 ;  Taki zapis jest niepoprawny !!! 

Wynikiem działania powyższego skryptu będzie wyświetlenie wyniku dodawania - 8.

DODAWANIE DWÓCH LICZB POBRAWNYCH OD UŻYTKOWNIKA

#!/bin/bash

n1=$1;

n2=$2;

let result=n1+n2

echo $result

W tym przykładzie liczby jakie mają zostać dodane podawane są jako argumenty skryptu i użyte jako "$1" oraz "$2". Skrypt przyjmujący atrybuty uruchamiamy w następujący sposób : 

./dodawanie.sh 5 12 

wynikiem powyższego uruchomienia skryptu będzie suma argumentów podanych po oddzieleniu spacją i wyniesie 17. 

Zamiennie do polecenia "let" może zostać użyty operator [ ] . Sposób użycia przedstawiam poniżej : 

 result=$[ 5 + 5 ]; echo $result

Identyczny efekt możemy osiągnąć stosując inny operator (( )) np.: 

result=$(( 5 + 5 )); echo $result

Zastosowanie ma tu również polecenie "expr" 

result=`expr 5 + 5 `; echo $result

Wszystkie powyższe metody wykonywania działań ograniczone są jednak do operacji na liczbach całkowitych i nie obsługują wartości zmiennoprzecinkowych. Bardziej precyzyjnym i zaawansowanym narzędziem jest kalkulator "bc". 

# echo "12*0.67" | bc

8.04

Jako separator liczby zmiennoprzecinkowej w RedHat podajemy kropkę. 

Polecenia "bc" mogą być przekazywane ze standardowego wejścia "stdin". Można również określać dokładność dziesiętną używając parametr "scale=". np.:

# echo "scale=5;12.76/3.56" | bc

3.58426

Możemy również dokonywać konwersji na inne systemy obliczeniowe "obase=" : 

# echo "obase=2;100" | bc

1100100

Obliczanie potęg i pierwiastków realizujemy następująco : 

# echo "sqrt(100)" | bc

10

# echo "sqrt(2^12)" | bc

64

PRZYKŁADY SKRYPTÓW MATEMATYCZNYCH

Wyświetlenie tabliczki mnożenia z podaniem jej rozmiaru 

#!/bin/bash

#tabliczka mnozenia

wiersz ()

{

for ((i=1; i<=$2; i++))

do

echo -n -e "$(( $i*$1 )) \t"

done

}

echo -n "Podaj rozmiar tabliczki"

read zakres

echo

for ((w=1; w <=$zakres; w++))

do

wiersz $w $zakres

echo

done

Liczba PI z dokładnością 300 miejsc po przecinku 

# echo "scale=300;4*a(1)" | bc -l

3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307\

81640628620899862803482534211706798214808651328230664709384460955058\

22317253594081284811174502841027019385211055596446229489549303819644\

28810975665933446128475648233786783165271201909145648566923460348610\

454326648213393607260249141272