在shell脚本中添加极大的数字

假设两个数字存储在两个不同的文件中，a.txt并且b.txt。

每个数字都足够大（超过30个数字），而所使用的数字数据类型不支持该数字bash。

如何在外壳中添加它们？

bash shell arithmetic

— voldemort619
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python在这种情况下，我个人将使用或类似的方法。

— phk

确定不希望使用sed进行加法运算吗？

— 杰夫·谢勒

前一段时间，在我的java类中，我们使用堆栈来添加超出java的最大int范围的数字。假设您愿意在bash中使用数组来实现堆栈的麻烦，则可以这样做。。。但这是多余的。。。从下面的答案中可以看出，这是不必要的。或者只是python按照phk的建议使用

— Sergiy Kolodyazhnyy

Answers:

假设它们是十进制数字，则可以执行以下操作：

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

请注意，bc自动换行会导致很长的数字（取决于实现方式，超过68位或69位）。使用GNU bc，您可以通过将BC_LINE_LENGTH环境变量设置为0 来禁用它，例如：

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

— 斯特凡·查泽拉斯
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诀窍是不要bash用来执行加法¹。

首先，将每个数字读入一个单独的变量。假定文件仅包含一个数字，没有其他信息。

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

然后使用bc计算器获取结果：

bc <<<"$a + $b"

bc 是“任意精度算术语言和计算器”。

要将结果存储在变量中c：

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

如果<<<语法感觉很奇怪（它被称为“ here-string”，并且是POSIX shell语法bash以及其他一些shell所支持的扩展），则可以改用printf将附加内容发送给bc：

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

并c再次存储结果：

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

¹ _{使用bash执行增加了两个非常大的数字将需要执行，在bash脚本，做例行的高精度计算。这是完全可行的，但麻烦且不必要的，因为每个Unix都bc已经以相对容易和可访问的方式为您提供了此服务。}

— 库萨兰达
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或者，您可以这样做read a < a.txt。如果有的话（假设$IFS尚未修改），这也可以消除开头和结尾的空白。

— 斯特凡Chazelas

为什么在流程替换内的here-string的引号内的引号不需要转义？

— 布莱斯·昆塔

@BryceGuinta因为与之类似echo "\"hello\""，@中的东西$(...)不是作为参数传递给另一个程序的字符串，并且Shell知道如何处理引号的嵌套。这也是为什么使用$(...)反引号比使用反引号更好的原因。您可以$( ... $( ... ) )毫无歧义地进行写作，而使用反引号的相同之处是……笨拙。

— 库萨兰达

但是如何在不使用bc的bash中进行操作

— voldemort619

@ voldemort619您必须像这些库中的任何一个一样以类似的方式实现加法。您可以查看此StackOverflow答案以获得解释。但实际上，只需使用即可bc。

— Kusalananda

正如Stéphane和Kusalananda所说，“真的，只使用bc”，但是如果您真的想使用bash进行加法，那么这是一个起点（仅适用于正整数）－我会将其作为练习供读者实现小数和负数：

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"
}

我将bc比较留在了那里，但是为了进行比较而将其注释掉了。

— 杰夫·谢勒
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