Мендель Купер - Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки

# 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.

echo

# }

exit 0

# Самое время задуматься над тем, является ли сценарий удобным средством

#+ для выполнения большого количества столь сложных вычислений.

#

# Тем не менее, этот пример может расцениваться как

# 1) Доказательство возможностей языка командной оболочки.

# 2) Прототип для "обкатки" алгоритма перед тем как перенести

#+ его на высокоуровневые языки программирования компилирующего типа.

dc

Утилита dc( desk calculator) -- это калькулятор, использующий "Обратную Польскую Нотацию", и ориентированный на работу со стеком.

Многие стараются избегать испоьзования dc, из-за непривычной формы записи операндов и операций. Однако, dcимеет и своих сторонников.

#!/bin/bash

# hexconvert.sh: Преобразование чисел из десятичной в шестнадцатиричную систему счисления.

BASE=16 # Шестнадцатиричная.

if [ -z "$1" ]

then

echo "Порядок использования: $0 number"

exit $E_NOARGS

# Необходим аргумент командной строки.

fi

# Упражнение: добавьте проверку корректности аргумента.

hexcvt ()

{

if [ -z "$1" ]

then

echo 0

return # "Return" 0, если функции не был передан аргумент.

fi

echo ""$1" "$BASE" o p" | dc

# "o" устанавливает основание системы счисления для вывода.

# "p" выводит число, находящееся на вершине стека.

# См. 'man dc'.

return

}

hexcvt "$1"

exit 0

Изучение страниц info dcпозволит детальнее разобраться с утилитой. Однако, отряд "гуру", которые могут похвастать своим знанием этой мощной, но весьма запутанной утилиты, весьма немногочислен.

#!/bin/bash

# factr.sh: Разложение числа на простые множители

MIN=2 # Не работает с числами меньше 2.

E_NOARGS=65

E_TOOSMALL=66

if [ -z $1 ]

then

echo "Порядок использования: $0 number"

exit $E_NOARGS

fi

if [ "$1" -lt "$MIN" ]

then

echo "Исходное число должно быть больше или равно $MIN."

exit $E_TOOSMALL

fi

# Упражнение: Добавьте проверку типа числа (не целые числа должны отвергаться).

echo "Простые множители для числа $1:"

# ---------------------------------------------------------------------------------

echo "$1[p]s2[lip/dli%0=1dvsr]s12sid2%0=13sidvsr[dli%0=1lrli2+dsi!>.]ds.xd1<2" | dc

# ---------------------------------------------------------------------------------

# Автор вышеприведенной строки: Michel Charpentier .

# Используется с его разрешения (спасибо).

exit 0

awk

Еще один способ выполнения математических операций, над числами с плавающей запятой, состоит в создании сценария-обертки, использующего математические функции awk.

#!/bin/bash

# hypotenuse.sh: Возвращает "гипотенузу" прямоугольного треугольника.

# ( корень квадратный от суммы квадратов катетов)

ARGS=2 # В сценарий необходимо передать два катета.

E_BADARGS=65 # Ошибка в аргументах.

if [ $# -ne "$ARGS" ] # Проверка количества аргументов.

then

echo "Порядок использования: `basename $0` катет_1 катет_2"

exit $E_BADARGS

fi

AWKSCRIPT=' { printf( "%3.7f\n", sqrt($1*$1 + $2*$2) ) } '

# команды и параметры, передаваемые в awk

echo -n "Гипотенуза прямоугольного треугольника, с катетами $1 и $2, = "

echo $1 $2 | awk "$AWKSCRIPT"

exit 0

Команды, которые нельзя отнести ни к одной из вышеперечисленных категорий

jot, seq

Эти утилиты выводят последовательность целых чисел с шагом, заданным пользователем.

По-умолчанию, выводимые числа отделяются друг от друга символом перевода строки, однако, с помощью ключа -s может быть задан другой разделитель.

bash$ seq 5

1

2

3

4

5

bash$ seq -s : 5

1:2:3:4:5

Обе утилиты, и jot, и seq, очень удобно использовать для генерации списка аргументов в цикле for.

#!/bin/bash

# Утилита "seq"

echo

for a in `seq 80` # или так: for a in $( seq 80 )

# То же самое, что и for a in 1 2 3 4 5 ... 80 (но как экономит время и силы!).

# Можно использовать и 'jot' (если эта утилита имеется в системе).

do

echo -n "$a "

done # 1 2 3 4 5 ... 80

# Пример использования вывода команды для генерации

# [списка] аргументов цикла "for".

echo; echo

COUNT=80 # Да, 'seq' допускает указание переменных в качестве параметра.