使用 sh 中的 printf 进行十六进制到十进制转换失败超过 16 位答案

【问题标题】：Hex to Dec conversion with printf in sh fail for more than 16 digits使用 sh 中的 printf 进行十六进制到十进制转换失败超过 16 位
【发布时间】：2018-09-24 18:47:30
【问题描述】：

我只有 shell 可用，没有 bash、Perl、python 等。

使用printf 小数字有效：

root@DD-WRT:/jffs# printf "%d\n", 0x15a
346

但大量失败。

root@DD-WRT:/jffs# printf "%d\n", 0x15abc12345afda325
sh: invalid number '0x15abc12345afda325'
0

还可以执行十六进制算术，例如使用 shell 的模块吗？

【问题讨论】：

16 个十六进制数字相当于 64 位。更大的数字需要更宽或任意精度的类型，我知道没有任何 shell 支持。谁需要使用 shell 进行任意精度的数学运算？

标签： shell hex decimal sh base-conversion

【解决方案1】：

这是什么外壳？在 Linux 上我看到了：

$ bash -c 'echo $((0x15abc12345afda325))'
6538120775109288741

错了

$ dash -c 'echo $((0x15abc12345afda325))'
9223372036854775807

错了

$ ksh -c 'echo $((0x15abc12345afda325))'
2.49848648488188404e+19

正确，但错误的输出格式

$ ksh -c 'printf "%d\n" $((0x15abc12345afda325))'
ksh: printf: warning: 2.49848648488188404e+19: overflow exception
9223372036854775807
$ ksh -c 'printf "%.0f\n" $((0x15abc12345afda325))'
24984864848818840399

GNU awk

$ gawk -v n=0x15abc12345afda325 'BEGIN {print strtonum(n)}'
24984864848818839552
$ gawk --bignum -v n=0x15abc12345afda325 'BEGIN {print strtonum(n)}'
24984864848818840357

您有bc 可用吗？

$ hex=15abc12345afda325
$ echo "ibase=16; $hex" | bc
(standard_in) 1: syntax error

十六进制值需要大写吗？

$ echo "ibase=16; ${hex^^}" | bc
24984864848818840357

嗯，与 ksh 输出不同。 WolframAlpha says 24984864848818840357

我看到busybox有dc，但很遗憾，它已经残废了：

$ printf "%s\n" 16 i 15ABC12345AFDA325 p | dc
24984864848818840357
$ printf "%s\n" 16 i 15ABC12345AFDA325 p | busybox dc
dc: syntax error at 'i'

【讨论】：

感谢您的回复。它在 Busy box BusyBox v1.28.4 (2018-05-31 11:07:38 CEST) 内置 shell (ash) No bc is not available or ksh ,dash
那我觉得你倒霉了。
@HosamAmleh Looks like you'd have to provide your own printf implementation。 -fno-builtin-printf
看起来 gawk 有一些错误。我已经检查过，与 bc 和 wolfram alpha 相比，它在大多数情况下会在最后一位数字中产生不同的结果。我不知道你为什么说Hmm, different from ksh output，但它实际上是正确的。 One is that letters inherent in hexadecimal numbers must always be upper case, because the bc software treats lower case letters as algebraic variables

【解决方案2】：

我尝试用纯 sh（实际上是 ash，因为 busybox sh 运行内置的 ash）编写一个任意精度转换器，从十六进制到十进制。由于功能集有限（无数组）和没有明确文档的“奇怪”错误（如表达式中不允许的空格），它需要比 bash 更多的努力

#!/bin/ash

obase=1000000000    # 1e9, the largest power of 10 that fits in int32_t
ibase=$((1 << 7*4)) # only 7 hex digits, because 0xFFFFFFFF > 1e9

inp="000000${1#0x}"                 # input value in $1 with optional 0x
inp=${inp:$((${#inp}%7)):${#inp}}   # pad the string length to a multiple of 7

carry=0
# workaround, since sh and ash don't support arrays
result0=0       # output digits will be stored in resultX variables in little endian
MSDindex=0      # index of the most significant digit in the result

print_result()
{
    eval echo -n \$result$MSDindex  # print MSD
    if [ $MSDindex -gt 0 ]; then    # print remaining digits
        for i in $(seq $((MSDindex-1)) -1 0); do eval printf "%09d" \$result$i; done
    fi
    echo
}

# Multiply a digit with the result
# $1 contains the value to multiply with the result array
mul()
{
    carry=0
    for i in $(seq 0 $MSDindex); do
        eval let res="$1\\*result$i+carry"
        eval let result$i=res%obase
        let carry=res/obase
    done

    while [ $carry -ne 0 ]; do
        let MSDindex=MSDindex+1
        eval let result$MSDindex=carry%obase
        let carry=carry/obase
    done
}

# Add a digit with the result
# $1 contains the digit to add with the array
add()
{
    eval let res=$1+result0
    eval let result0=res%obase
    let carry=res/obase

    i=1
    while [ $carry -ne 0 ]
    do
        eval let res=carry+result$i
        eval let result$i=res%obase
        let carry=res/obase
        if [ $i -gt $MSDindex ]; then MSDindex=$i; fi
        let i=i+1
    done
}

# main conversion loop
while [ -n "$inp" ]     # iterate through the hex digits, 7 at a time
do
    hexdigit=${inp:0:7}
    mul $ibase          # result = result*input_base+hexdigit
    add 0x$hexdigit

    if [ ${#inp} -gt 7 ]; then
        inp=${inp: $((7-${#inp}))}
    else
        unset inp
    fi
done

print_result

我在我的 Ubuntu 中检查了 busybox，发现它支持 64 位算术，因此我需要一个 32 位肢体来避免乘法时溢出。我选择输出基数为1 000 000 000，因为它是可以用 32 位整数表示的 10 的最大幂。那么输入基数需要小于基数（需要较少的进位处理），因此我选择 0x10000000，即小于 1000000000 的 16 的最大幂

当然，如果您的busybox 严重到不支持64 位int，那么您必须使用0x1000 基数并一次处理3 个十六进制数字

用bc确认，每次结果都一样

$ v=15ABC12345AFDA325; busybox sh ./hex2dec.sh $v; echo "ibase=16; $v" | bc
24984864848818840357
24984864848818840357
$ v=2B37340113436BA5C23513A1231111C; busybox sh ./hex2dec.sh $v; echo "ibase=16; $v" | bc
3590214682278754501437472025955340572
3590214682278754501437472025955340572
$ v=60431BCD73610ADF2B37340113436BA5C23513A12311111111111;\
> busybox sh ./hex2dec.sh $v; echo "ibase=16; $v" | bc
2474996796503602902399592755755761709869730986038055786310078737
2474996796503602902399592755755761709869730986038055786310078737

【讨论】：