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Hello Raspberry Pi!

シェルスクリプトで2進数や16進数を変換

最近、A/Dコンバーターを使うので2進数を扱うことが多くなってきた。Python なんかだと 0b0x といった書式や bin()hex() といった関数があるが、シェルスクリプトの場合はどうするのか?マニュアルを見るとこんな風に書いてある。

Constants with a leading 0 are interpreted as octal numbers.
A leading 0x or 0X denotes hexadecimal.
Otherwise, numbers take the form [base#]n, where the optional base is a decimal number between 2 and 64 representing the arithmetic base, and n is a number in that base.
If base# is omitted, then base 10 is used.
When specifying n, the digits greater< than 9 are represented by the lowercase letters, the uppercase letters, @, and _, in that order.
If base is less than or equal to 36, lowercase and uppercase letters may be used interchangeably to represent numbers between 10 and 35.

0x は使ったことがあったけど、[base#]n という書き方で基数が指定できるようだ。(ver3時代からあったっけ???)

$ echo $((2#0)) $((2#1)) $((2#1111)) $((2#11111111))
0 1 15 255

ビットシフトや AND/OR とかもオッケー。

$ echo $((2#101)) $((2#101 << 2)) $((2#101 << 4)) $((2#101 << 8))
5 20 80 1280
$ echo $((2#10101010)) $((2#10101010 & 2#1111)) $((2#10101010 | 2#1111))
170 10 175

変数も使える。

$ var=1111
$ echo $((2#${var}))
15

16進数や8進数もおんなじ感じだね。

$ echo $((0xff)) $((16#ff))
255 255
$ echo $((077)) $((8#77))
63 63

2進数や16進数からの変換は上記の方法でできるけど、2進数への変換はどうするのか?

とりあえず bc や配列を使う方法があるけど、bash 標準の機能で出来るかどうかはいまのところわからない。

$ echo "obase=2;8" | bc
1000
$ echo "obase=2;1;2;4;8;16" | bc
1
10
100
1000
10000

配列の場合は 0 から始まるのでそのまま指定すればいいが、set を使う場合は 1 から始まるのでその分を足してあげる必要がある。いずれも関数にしておけば簡単に使えそうだ。

$ set -x
$ d2b=({0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1})
+ d2b=({0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1})
$ echo ${d2b[8]}
+ echo 00001000
00001000

$ set -- {0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}{0..1}
+ set -- 00000000 00000001 00000010 00000011 00000100 00000101 00000110 00000111 00001000 00001001 00001010 00001011 00001100 00001101 00001110 00001111 00010000 00010001 00010010 00010011 00010100 00010101 00010110 00010111 00011000 00011001 00011010 00011011 00011100 00011101 00011110 00011111 00100000 00100001 00100010 00100011 00100100 00100101 00100110 00100111 00101000 00101001 00101010 00101011 00101100 00101101 00101110 00101111 00110000 00110001 00110010 00110011 00110100 00110101 00110110 00110111 00111000 00111001 00111010 00111011 00111100 00111101 00111110 00111111 01000000 01000001 01000010 01000011 01000100 01000101 01000110 01000111 01001000 01001001 01001010 01001011 01001100 01001101 01001110 01001111 01010000 01010001 01010010 01010011 01010100 01010101 01010110 01010111 01011000 01011001 01011010 01011011 01011100 01011101 01011110 01011111 01100000 01100001 01100010 01100011 01100100 01100101 01100110 01100111 01101000 01101001 01101010 01101011 01101100 01101101 01101110 01101111 01110000 01110001 01110010 01110011 01110100 01110101 01110110 01110111 01111000 01111001 01111010 01111011 01111100 01111101 01111110 01111111 10000000 10000001 10000010 10000011 10000100 10000101 10000110 10000111 10001000 10001001 10001010 10001011 10001100 10001101 10001110 10001111 10010000 10010001 10010010 10010011 10010100 10010101 10010110 10010111 10011000 10011001 10011010 10011011 10011100 10011101 10011110 10011111 10100000 10100001 10100010 10100011 10100100 10100101 10100110 10100111 10101000 10101001 10101010 10101011 10101100 10101101 10101110 10101111 10110000 10110001 10110010 10110011 10110100 10110101 10110110 10110111 10111000 10111001 10111010 10111011 10111100 10111101 10111110 10111111 11000000 11000001 11000010 11000011 11000100 11000101 11000110 11000111 11001000 11001001 11001010 11001011 11001100 11001101 11001110 11001111 11010000 11010001 11010010 11010011 11010100 11010101 11010110 11010111 11011000 11011001 11011010 11011011 11011100 11011101 11011110 11011111 11100000 11100001 11100010 11100011 11100100 11100101 11100110 11100111 11101000 11101001 11101010 11101011 11101100 11101101 11101110 11101111 11110000 11110001 11110010 11110011 11110100 11110101 11110110 11110111 11111000 11111001 11111010 11111011 11111100 11111101 11111110 11111111
$ eval echo \${$((8 + 1))}
+ eval echo '${9}'
++ echo 00001000
00001000
$ eval echo \${$((255 + 1))}
+ eval echo '${256}'
++ echo 11111111
11111111
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