Bash 산술 연산

지난 글에서 프로세스 치환으로 명령 출력을 파일처럼 사용하는 방법을 살펴봤습니다. 이번엔 Bash 스크립트에서 숫자를 다루는 방법을 정리합니다. Bash는 기본적으로 정수만 지원하며, 소수점 계산은 bc나 awk에 위임해야 합니다.

(( )) — 산술 확장 (권장)

정수 산술에서 가장 간결하고 빠른 방법입니다. $ 없이 변수를 참조할 수 있습니다.

x=10
(( x += 5 ))    # x = 15
(( x++ ))       # x = 16 (후위 증가)
(( ++x ))       # x = 17 (전위 증가)

# 결과를 변수에 저장
result=$(( x * 2 ))

# 조건으로 사용 — 0이면 거짓, 1 이상이면 참
if (( x > 10 )); then
    echo "$x는 10 초과"
fi

# 삼항 연산자
max=$(( a > b ? a : b ))

연산자 정리

# 사칙연산
echo $(( 10 + 3 ))   # 13
echo $(( 10 - 3 ))   # 7
echo $(( 10 * 3 ))   # 30
echo $(( 10 / 3 ))   # 3  (정수 나눗셈)
echo $(( 10 % 3 ))   # 1  (나머지)
echo $(( 2 ** 10 ))  # 1024 (거듭제곱)

# 비트 연산
echo $(( 0xFF & 0x0F ))   # 15  (AND)
echo $(( 1 | 2 ))         # 3   (OR)
echo $(( 3 ^ 5 ))         # 6   (XOR)
echo $(( ~0 ))             # -1  (NOT)
echo $(( 1 << 4 ))        # 16  (좌측 시프트)
echo $(( 256 >> 4 ))      # 16  (우측 시프트)

진법 표기

# 16진수, 8진수 입력
echo $(( 0xFF ))      # 255
echo $(( 017 ))       # 15
echo $(( 2#1010 ))    # 10  (2진수)
echo $(( 16#1F ))     # 31  (명시적 16진)

# printf로 출력 진법 변환
printf "0x%X\n" 255   # 0xFF
printf "0o%o\n" 255   # 0o377
printf "0b%b\n" 255   # 0b11111111 (일부 환경)

소수점 계산 — bc

Bash 산술은 정수 전용입니다. 소수점 계산이 필요하면 bc 명령을 사용합니다.

# scale = 소수점 자리수
pi=$(bc <<< "scale=6; 4*a(1)")    # atan(1)*4 = pi

# 기본 계산
rate=$(bc <<< "scale=2; 75 / 100 * 360")
echo "75% = ${rate}도"

# 표현식을 변수로
used=750
total=1024
pct=$(bc <<< "scale=1; $used * 100 / $total")
echo "사용률: ${pct}%"

bc에서 scale을 설정하지 않으면 정수 나눗셈처럼 소수 부분이 버려집니다.

awk를 이용한 부동소수

# awk는 부동소수점 연산 기본 지원
awk 'BEGIN { printf "%.4f\n", 22/7 }'   # 3.1429

# 변수 전달
awk -v a=3.14 -v b=2.0 'BEGIN { printf "%.2f\n", a * b }'

# 스크립트 안에서
result=$(awk "BEGIN { printf \"%.2f\", $val / 100 }")

printf로 정수 포매팅

n=42
printf "%05d\n" $n     # 00042 (5자리, 0 패딩)
printf "%+d\n"  $n     # +42 (부호 표시)
printf "%-10d|\n" $n   # 42        | (좌측 정렬)
printf "%x\n" 255      # ff (소문자 16진)
printf "%X\n" 255      # FF (대문자 16진)
printf "%08b\n" 42     # 00101010 (2진, bash printf 한정)

실전 예제 — 파일 크기 단위 변환

#!/usr/bin/env bash
human_size() {
    local bytes=$1
    if (( bytes >= 1073741824 )); then
        bc <<< "scale=1; $bytes / 1073741824" | xargs -I{} echo "{}G"
    elif (( bytes >= 1048576 )); then
        bc <<< "scale=1; $bytes / 1048576" | xargs -I{} echo "{}M"
    elif (( bytes >= 1024 )); then
        echo "$(( bytes / 1024 ))K"
    else
        echo "${bytes}B"
    fi
}

for f in /var/log/*.log; do
    size=$(stat -c%s "$f")
    echo "$(human_size $size)  $f"
done

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읽어주셔서 감사합니다. 😊