** bash/shell中的注入安全浮点数学

注意:这个回答的重点是为在bash(或其他shell)中执行数学的注入安全解决方案提供思路。当然，同样也可以使用，只需稍作调整即可执行高级字符串处理等。

所提出的大多数解决方案都是使用外部数据(变量、文件、命令行、环境变量)动态构造小脚本。外部输入可用于向引擎中注入恶意代码，其中很多是恶意代码

下面是使用各种语言进行基本数学计算的比较，其中结果为浮点数。它计算A + B * 0.1(作为浮点数)。

所有的解决方案都试图避免创建难以维护的动态脚本，而是使用静态程序，并将参数传递给指定的变量。它们将安全地处理具有特殊字符的参数-减少代码注入的可能性。例外是'BC'，它不提供输入/输出功能

例外是'bc'，它不提供任何输入/输出，所有数据都来自stdin中的程序，所有输出都到stdout。所有计算都在沙箱中执行，不允许出现副作用(打开文件等)。理论上，注射是安全的设计!

A=5.2
B=4.3

# Awk: Map variable into awk
# Exit 0 (or just exit) for success, non-zero for error.
#
awk -v A="$A" -v B="$B" 'BEGIN { print A + B * 0.1 ; exit 0}'

# Perl
perl -e '($A,$B) = @ARGV ; print $A + $B * 0.1' "$A" "$B"

# Python 2
python -c 'import sys ; a = float(sys.argv[1]) ; b = float(sys.argv[2]) ; print a+b*0.1' "$A" "$B"

# Python 3
python3 -c 'import sys ; a = float(sys.argv[1]) ; b = float(sys.argv[2]) ; print(a+b*0.1)' "$A" "$B"

# BC
bc <<< "scale=1 ; $A + $B * 0.1"

下面是awk命令:-F =字段分隔符== +

echo "2.1+3.1" |  awk -F "+" '{print ($1+$2)}'

Bash可以很好地计算浮点结果，不需要任何其他程序。

Bash独立甚至可以精确地计算π到小数点后第九位。

例子:

calc=104348/33215

accuracy=9

calc99p9=$((10**$accuracy))*$calc
result99p9=$((calc99p9))
result=${result99p9: -${#result99p9}: -$accuracy}.${result99p9: -$accuracy}

echo Bash calculated pi to be $result

结果

Bash calculated pi to be 3.141592653

如何在bash中进行浮点计算:

不同于在bc命令中使用"here strings"(<<<)，这是我最喜欢的bc浮点示例，来自bc手册页的示例部分(参见man bc手册页)。

在我们开始之前，知道pi的方程是:pi = 4*atan(1)。下面的A()是atan()的BC数学函数。

This is how to store the result of a floating point calculation into a bash variable--in this case into a variable called pi. Note that scale=10 sets the number of decimal digits of precision to 10 in this case. Any decimal digits after this place are truncated. pi=$(echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l) Now, to have a single line of code that also prints out the value of this variable, simply add the echo command to the end as a follow-up command, as follows. Note the truncation at 10 decimal places, as commanded: pi=$(echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l); echo $pi 3.1415926532 Finally, let's throw in some rounding. Here we will use the printf function to round to 4 decimal places. Note that the 3.14159... rounds now to 3.1416. Since we are rounding, we no longer need to use scale=10 to truncate to 10 decimal places, so we'll just remove that part. Here's the end solution: pi=$(printf %.4f $(echo "4*a(1)" | bc -l)); echo $pi 3.1416

下面是上述技术的另一个非常棒的应用程序和演示:测量和打印运行时。

(参见我的另一个答案)。

注意，dt_min从0.01666666666…0.017:

start=$SECONDS; sleep 1; end=$SECONDS; dt_sec=$(( end - start )); dt_min=$(printf %.3f $(echo "$dt_sec/60" | bc -l)); echo "dt_sec = $dt_sec; dt_min = $dt_min"
dt_sec = 1; dt_min = 0.017

相关:

(我的回答)https://unix.stackexchange.com/questions/52313/how-to-get-execution-time-of-a-script-effectively/547849#547849 [我的问题]三个左尖括号(' <<< ')在bash中是什么意思? https://unix.stackexchange.com/questions/80362/what-does-mean/80368#80368 https://askubuntu.com/questions/179898/how-to-round-decimals-using-bc-in-bash/574474#574474

您可以通过-l选项使用bc (L字母)

RESULT=$(echo "$IMG_WIDTH/$IMG2_WIDTH" | bc -l)

如果你找到了你喜欢的变体，你也可以把它包装到一个函数中。

这里我将一些bashism包装到div函数中:

一个衬套:

function div { local _d=${3:-2}; local _n=0000000000; _n=${_n:0:$_d}; local _r=$(($1$_n/$2)); _r=${_r:0:-$_d}.${_r: -$_d}; echo $_r;}

或多行:

function div {
  local _d=${3:-2}
  local _n=0000000000
  _n=${_n:0:$_d}
  local _r=$(($1$_n/$2))
  _r=${_r:0:-$_d}.${_r: -$_d}
  echo $_r
}

现在你得到了这个函数

div <dividend> <divisor> [<precision=2>]

然后像这样使用它

> div 1 2
.50

> div 273 123 5
2.21951

> x=$(div 22 7)
> echo $x
3.14

更新 我添加了一个小脚本，为您提供了bash的基本浮点数操作:

用法:

> add 1.2 3.45
4.65
> sub 1000 .007
999.993
> mul 1.1 7.07
7.7770
> div 10 3
3.
> div 10 3.000
3.333

这里是脚本:

#!/bin/bash
__op() {
        local z=00000000000000000000000000000000
        local a1=${1%.*}
        local x1=${1//./}
        local n1=$((${#x1}-${#a1}))
        local a2=${2%.*}
        local x2=${2//./}
        local n2=$((${#x2}-${#a2}))
        local n=$n1
        if (($n1 < $n2)); then
                local n=$n2
                x1=$x1${z:0:$(($n2-$n1))}
        fi
        if (($n1 > $n2)); then
                x2=$x2${z:0:$(($n1-$n2))}
        fi
        if [ "$3" == "/" ]; then
                x1=$x1${z:0:$n}
        fi
        local r=$(($x1"$3"$x2))
        local l=$((${#r}-$n))
        if [ "$3" == "*" ]; then
                l=$(($l-$n))
        fi
        echo ${r:0:$l}.${r:$l}
}
add() { __op $1 $2 + ;}
sub() { __op $1 $2 - ;}
mul() { __op $1 $2 "*" ;}
div() { __op $1 $2 / ;}