在bash中将十进制转换为Base-4

Question

我一直在使用一种非常基本的方法，大部分情况下是直接的，将基数为 10 的数字 {1..256} 转换为基数为 4 或四进制数的方法。我一直在使用简单的除法$(($NUM/4)) 来获得主要结果，以便获得余数$(($NUM%4))，然后反向打印余数以获得结果。我使用以下bash 脚本来执行此操作：

#!/bin/bash

NUM="$1"

main() {

local EXP1=$(($NUM/4))
local REM1=$(($NUM%4))
local EXP2=$(($EXP1/4))
local REM2=$(($EXP1%4))
local EXP3=$(($EXP2/4))
local REM3=$(($EXP2%4))
local EXP4=$(($EXP3/4))
local REM4=$(($EXP3%4))

echo "
$EXP1 remainder $REM1
$EXP2 remainder $REM2
$EXP3 remainder $REM3
$EXP4 remainder $REM4

Answer: $REM4$REM3$REM2$REM1
"
}

main

此脚本适用于数字 0-255 或 1-256。但超出这个（这些）范围，结果会变得混杂，经常重复或不准确。这不是什么大问题，因为我不打算转换超过 256 或小于 0 的数字（负数 [还]）。

我的问题是：“有没有更简化的方法来做到这一点，可能使用expr 或bc？

Answer 1

利用brace expansion创建查找表

$ echo {a..c}
a b c    
$ echo {a..c}{r..s}
ar as br bs cr cs
$ echo {0..3}{0..3}
00 01 02 03 10 11 12 13 20 21 22 23 30 31 32 33

因此，0-255 以十进制为底数为 4

$ base4=({0..3}{0..3}{0..3}{0..3})
$ echo "${base4[34]}"
0202
$ echo "${base4[255]}"
3333

Answer 2

bash 中的 Base 4 转换

int2b4() {
    local val out num ret=\\n;
    for ((val=$1;val;val/=4)){
        out=$((val%4))$out;
    }
    printf ${2+-v} $2 %s${ret[${2+1}]} $out
}

仅使用 1 个参数调用，这将转换为 base 4 并打印结果，后跟 换行符。如果存在第二个参数，则将填充此名称的变量，不打印。

int2b4 135
2013
int2b4 12345678
233012011032

int2b4 5432 var
echo $var
1110320

详细解释：

• 主要部分是（可以写）：

   out=""
   for (( val=$1 ; val > 0 ; val = val / 4 )) ;do
       out="$((val%4))$out"
       done
  

  我们的转换循环可以很容易理解（我希望）

• local 确保out val num 为本地空变量并在本地初始化ret='\n'

• printf 行使用一些 bashisms

  • 如果$2 为空，则${2+-v} 为空，否则代表-v。
  • ${ret[${2+1}]}分别变成${ret[]}（或${ret[0]}）和${ret[1]}

  所以这条线变成了

   printf "%s\n" $out
  

  如果没有第二个参数 ($2) 并且

    printf -v var "%s" $out
  

  如果第二个参数是var（请注意，不会将换行符附加到填充的变量中，而是添加用于终端打印）。

转换回十进制：

在 bash 下有一个 bashism 让您可以使用任意基数进行计算：

echo $((4#$var))
5432

echo $((4#1110320))
5432

在脚本中：

for integer in {1234..1248};do
    int2b4 $integer quaternary
    backint=$((4#$quaternary))
    echo $integer $quaternary $backint
  done

1234 103102 1234
1235 103103 1235
1236 103110 1236
1237 103111 1237
1238 103112 1238
1239 103113 1239
1240 103120 1240
1241 103121 1241
1242 103122 1242
1243 103123 1243
1244 103130 1244
1245 103131 1245
1246 103132 1246
1247 103133 1247
1248 103200 1248