12.8. 수학용 명령어

명령어 목록

factor

정수를 소수로 인수분해합니다.

bash$ factor 27417
27417: 3 13 19 37
	      

bc, dc

무한 정밀도(arbitrary precision)의 계산을 가능케 해 주는 유연한 유틸리티.

bc는 약간 애매한 C 문법을 따릅니다.

dc는 RPN("역폴란드식 표기법, Reverse Polish Notation")을 씁니다.

둘 중에서 스크립트에서 쓰기에는 bc가 더 유용해 보입니다. bc는 꽤 잘 동작하는 유닉스 유틸리티이기 때문에 파이프에서 쓰일 수도 있습니다.

bash는 부동소수점 연산을 할 수 없고 몇몇 중요한 산술적인 기능이 빠져 있지만 다행히, bc가 이런 부분을 메꿔줍니다.

다음은 bc로 스크립트 변수를 계산하기 위한 간단한 틀입니다. 여기서는 명령어 치환을 사용합니다.

	      variable=$(echo "OPTIONS; OPERATIONS" | bc)
	      

예 12-28. 저당에 대한 월 상환액(Monthly Payment on a Mortgage)

#!/bin/bash
# monthlypmt.sh: 저당에 대한 월 상환액을 계산.


# 이 스크립트는 Jeff Schmidt 와 Mendel Cooper(이 문서의 저자인 본인)이 작성한
# "mcalc"(저당액 계산기, mortgage calculator) 패키지의 수정본입니다.
#   http://www.ibiblio.org/pub/Linux/apps/financial/mcalc-1.6.tar.gz  [15k]

echo
echo "원금, 이자율, 저당 기간을 입력하면 월 상환액을 계산합니다."

bottom=1.0

echo
echo -n "원금을 넣으세요(콤마 없이) "
read principal
echo -n "이자율을 넣으세요(퍼센트로) "  # 만약에 12% 라면 ".12"가 아니고 "12"라고 입력.
read interest_r
echo -n "기간을 넣으세요(월 단위) "
read term


 interest_r=$(echo "scale=9; $interest_r/100.0" | bc) # 소수로 변환.
                 # "scale" 로 소수점 이하 몇 자리까지 표현할 것인지를 결정.
  

 interest_rate=$(echo "scale=9; $interest_r/12 + 1.0" | bc)
 

 top=$(echo "scale=9; $principal*$interest_rate^$term" | bc)

 echo; echo "시간이 좀 걸리므로, 느긋하게 기다리기 바랍니다."

 let "months = $term - 1"
 for ((x=$months; x > 0; x--))
 do
   bot=$(echo "scale=9; $interest_rate^$x" | bc)
   bottom=$(echo "scale=9; $bottom+$bot" | bc)
#  bottom = $(($bottom + $bot"))
 done

 # let "payment = $top/$bottom"
 payment=$(echo "scale=2; $top/$bottom" | bc)
 # 달러와 센트 표시를 위해 소수점 이하 두 자리만 표시.
 
 echo
 echo "월 상환액 = \$$payment"  # 결과 앞에 달러 표시를 에코.
 echo


 exit 0

 # 연습문제:
 #   1) 원금 입력시 콤마를 쓸 수 있게 해 보세요.
 #   2) 이자 입력시 퍼센트 표시나 소수점 표시 둘 다 쓸 수 있게 해 보세요.
 #   3) 더 멋있는 스크립트로 만들려면,
 #      완전한 부채 상환표(amortization tables)를 출력하도록 고쳐 보세요.

예 12-29. 진법 변환(Base Conversion)

:
##########################################################################
# Shellscript:	base.sh - 숫자를 다른 진법으로 보여줌(Bourne Shell)
# Author     :	Heiner Steven (heiner.steven@odn.de)
# Date       :	07-03-95
# Category   :	Desktop
# $Id: base.sh,v 1.2 2000/02/06 19:55:35 heiner Exp $
##########################################################################
# Description
#
# Changes
# 21-03-95 stv	입력이 0xb 일 경우 생기는 에러 고침(0.2)
##########################################################################

# ==> 스크립트 저자의 허락하에 사용함.
# ==> 이 표시는 이 문서의 저자가 주석을 붙인 것임.

NOARGS=65
PN=`basename "$0"`			       # 프로그램 이름
VER=`echo '$Revision: 1.2 $' | cut -d' ' -f2`  # ==> VER=1.2

Usage () {
    echo "$PN - 숫자를 다른 진법으로 보여줌, $VER (stv '95)
사용법: $PN [숫자 ...]

숫자를 알려주지 않으면 표준 입력에서 읽습니다.
가능한 숫자로는
    2 진수		0b 로 시작(즉, 0b1100)
    8 진수		0 으로 시작(즉, 014)
    16 진수		0x 로 시작(즉, 0xc)
    10 진수		그 외(즉, 12)" >&2
    exit $NOARGS 
}   # ==> 사용법을 알려 주는 함수.

Msg () {
    for i   # ==> in [list] 가 빠져 있습니다.
    do echo "$PN: $i" >&2
    done
}

Fatal () { Msg "$@"; exit 66; }

PrintBases () {
    # 숫자의 진법을 결정.
    for i      # ==> in [list] 가 빠져 있어서...
    do         # ==> 명령어줄 인자(들)에 대해서 동작.
	case "$i" in
	    0b*)		ibase=2;;	# 2진수
	    0x*|[a-f]*|[A-F]*)	ibase=16;;	# 16진수
	    0*)			ibase=8;;	# 8진수
	    [1-9]*)		ibase=10;;	# 10진수
	    *)
		Msg "부적절한 숫자($i)라 무시합니다."
		continue;;
	esac

	# 접두사를 제거하고, 16진수를 대문자로 변환(bc에서 필요함).
	number=`echo "$i" | sed -e 's:^0[bBxX]::' | tr '[a-f]' '[A-F]'`
	# ==> sed 구분자로 "/"가 아닌 ":"를 썼네요.

	# 일단 10진수로 변환
	dec=`echo "ibase=$ibase; $number" | bc`  # ==> 'bc' 는 계산용 유틸리티죠.
	case "$dec" in
	    [0-9]*)	;;			 # 됐군요.
	    *)		continue;;		 # 에러네요. 무시합니다.
	esac

	# 변환된 숫자들을 한 줄로 출력합니다.
	# ==> 'here document' 는 명령어 목록을 'bc'로 입력시켜 줍니다.
	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;;                 # ==> 도움말.
	-*)	Usage;;
	*)	break;;			# 첫번째 숫자.
    esac   # ==> 입력에 대해서 에러 체크를 더 하면 좀 더 유용하게 쓸 수 있을 겁니다.
    shift
done

if [ $# -gt 0 ]
then
    PrintBases "$@"
else					# 표준입력에서 읽기.
    while read line
    do
	PrintBases $line
    done
fi

bc를 실행시키는 다른 방법으로는 명령어 치환 블럭 안에서 here document를 쓰는 것입니다. 이 방법은 스크립트에서 bc로 옵션과 명령어를 넘기려고 할 때 특히 적당합니다.

variable=`bc << LIMIT_STRING
options
statements
operations
LIMIT_STRING
`

...아니면...


variable=$(bc << LIMIT_STRING
options
statements
operations
LIMIT_STRING
)

예 12-30. 다른 방법으로 bc 실행

#!/bin/bash
# 'bc'를 'here document'와 같이 쓴 것을 명령어 치환을 써서 실행.


var1=`bc << EOF
18.33 * 19.78
EOF
`
echo $var1       # 362.56


#  $( ... ) 표기법도 역시 됩니다.
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
)
# 1.7 라디안의 사인값을 리턴.
# "-l" 옵션은 'bc'의 수학 라이브러리를 호출합니다.
echo $var3       # .991664810


# 이제, 함수에서 해 보죠...
hyp=             # 전역 변수 선언.
hypotenuse ()    # 정삼각형의 빗변을 계산.
{
hyp=$(bc -l << EOF
scale = 9
sqrt ( $1 * $1 + $2 * $2 )
EOF
)
# 불행하게도, Bash 함수에서는 부동형 값을 리턴할 수 없습니다.
}

hypotenuse 3.68 7.31
echo "hypotenuse = $hyp"    # 8.184039344


exit 0