Adição de números extremamente grandes no shell script

Question

Suponha que dois números sejam armazenados em dois arquivos diferentes, a.txt e b.txt .

Cada número é grande o suficiente (mais de 30 dígitos) para não ser suportado pelo tipo de dados numéricos usado por bash .

Como posso adicioná-los no shell?

    

Answer 1

Supondo que sejam números decimais, você pode fazer:

paste -d + a.txt b.txt | bc

Tenha em atenção que bc line-wraps números muito longos (mais de 68 ou 69 dígitos, dependendo da implementação). Com o GNU bc , você pode desativá-lo definindo a variável de ambiente BC_LINE_LENGTH para 0, como com:

paste -d + a.txt b.txt | BC_LINE_LENGTH=0 bc

    

Answer 2

O truque é não usar bash para realizar a adição ¹ .

Primeiro, leia cada número em uma variável separada. Isso pressupõe que os arquivos contêm apenas um número e nenhuma outra informação.

a="$(<a.txt)"
b="$(<b.txt)"

Em seguida, use a calculadora bc para obter o resultado:

bc <<<"$a + $b"

bc é uma "linguagem e calculadora aritmética de precisão arbitrária".

Para armazenar o resultado em uma variável c :

c="$( bc <<<"$a + $b" )"

Se a sintaxe <<< parecer estranha (é chamada de "string aqui" e é uma extensão da sintaxe POSIX suportada por bash e alguns outros shells), você pode usar printf para enviar a adição a bc :

printf '%s + %s\n' "$a" "$b" | bc

E armazenar o resultado em c novamente:

c="$( printf '%s + %s\n' "$a" "$b" | bc )"

¹ _{Usar bash para realizar a adição de dois números extremamente grandes exigiria a implementação, no script bash , de uma rotina para fazer aritmética de precisão arbitrária . Isso é perfeitamente factível, mas pesado e desnecessário, já que todo Unix vem com bc , que já fornece esse serviço para você de uma forma relativamente fácil e acessível.}

    

Answer 3

Como Stéphane e Kusalananda disse ," realmente, apenas use bc ", mas se você realmente quer usar bash para adição, aqui está um ponto de partida (positivo inteiros apenas) - Vou deixar como um exercício para o leitor implementar decimais e números negativos:

function arbadd {
  addend1=$1
  addend2=$2
  sum=
  bcsum=$(echo $addend1 + $addend2 | BC_LINE_LENGTH=0 bc)

  # zero-pad the smallest number
  while [ ${#addend1} -lt ${#addend2} ]
  do
    addend1=0${addend1}
  done

  while [ ${#addend2} -lt ${#addend1} ]
  do
    addend2=0${addend2}
  done

  carry=0
  for((index=${#addend1}-1;index >= 0; index--))
  do
    case ${carry}${addend1:index:1}${addend2:index:1} in
      (000) carry=0; sum=0${sum};;
      (001|010|100) carry=0; sum=1${sum};;
      (002|011|020|101|110) carry=0; sum=2${sum};;
      (003|012|021|030|102|111|120) carry=0; sum=3${sum};;
      (004|013|022|031|040|103|112|121|130) carry=0; sum=4${sum};;
      (005|014|023|032|041|050|104|113|122|131|140) carry=0; sum=5${sum};;
      (006|015|024|033|042|051|060|105|114|123|132|141|150) carry=0; sum=6${sum};;
      (007|016|025|034|043|052|061|070|106|115|124|133|142|151|160) carry=0; sum=7${sum};;
      (008|017|026|035|044|053|062|071|080|107|116|125|134|143|152|161|170) carry=0; sum=8${sum};;
      (009|018|027|036|045|054|063|072|081|090|108|117|126|135|144|153|162|171|180) carry=0; sum=9${sum};;
      (019|028|037|046|055|064|073|082|091|109|118|127|136|145|154|163|172|181|190) carry=1; sum=0${sum};;
      (029|038|047|056|065|074|083|092|119|128|137|146|155|164|173|182|191) carry=1; sum=1${sum};;
      (039|048|057|066|075|084|093|129|138|147|156|165|174|183|192) carry=1; sum=2${sum};;
      (049|058|067|076|085|094|139|148|157|166|175|184|193) carry=1; sum=3${sum};;
      (059|068|077|086|095|149|158|167|176|185|194) carry=1; sum=4${sum};;
      (069|078|087|096|159|168|177|186|195) carry=1; sum=5${sum};;
      (079|088|097|169|178|187|196) carry=1; sum=6${sum};;
      (089|098|179|188|197) carry=1; sum=7${sum};;
      (099|189|198) carry=1; sum=8${sum};;
      (199) carry=1; sum=9${sum};;
    esac
  done
  if [ $carry -eq 1 ]
  then
    sum=1${sum}
  fi
  printf "Sum = %s\n" "$sum"
}

Eu deixei a comparação bc lá, mas comentei para comparação.