Вопрос или проблема
Я читаю первые четыре байта бинарного файла в zsh. Первые 3 байта равны 0x00, а 4-й – 0x01. Я создал массив этих байтов, прочитав файл как строку, а затем разделив и обрезав его, в результате получив:
> echo -n "${(j::)bytes}" | xxd
00000000: 0000 0001 ....
Теперь я пытаюсь сложить их, начиная с правого конца (4-й байт), используя соответствующие степени, чтобы получить сумму. Проблема в том, что когда я пытаюсь использовать 4-й байт в арифметическом выражении или в целочисленной переменной:
integer -i 10 b=${bytes[-1]} # Это строчка, вызывающая ошибку
sum=$((sum + b * (256 ** i)))
Я получаю следующую ошибку:
некорректное математическое выражение: недопустимый символ: ^A
Что соответствует 0x01.
Как мне сказать zsh интерпретировать байт как число? Я заметил флаг расширения (#), который заставляет выражение интерпретироваться численно, а затем как символ, но у меня проблема наоборот. Похоже, что он интерпретирует 0x01 как символ.
ОБНОВЛЕНИЕ:
Я подозреваю, что проблема в том, что тип массива – символы (если коллекции zsh имеют типы?) из-за того, что я создал его с помощью (s::) на строке всего файла, но я не уверен, как конвертировать элементы массива обратно в целые числа. Я пробовал
b=$(printf '%d' "$bytes[4]")
но это дает мне похожую ошибку. Я могу воспроизвести это, по-видимому, через любое из этих:
printf '%d' $'^A'
integer b=$'^A'
где ^A состоит из двух литеральных символов ^ и A.
Оператор %d для встроенной команды printf преобразует символ в его числовое значение, но ему нужно предваряющее одиночное кавычка, чтобы отличать входной параметр от арифметического выражения:
>> one=$'\1'
>> typeset -p one
typeset one=$'\C-A'
>> printf '%d\n' "'$one" # предварительная одинарная кавычка
1
>> printf '%d\n' "' " # кавычка и пробел
32
>> printf '%d\n' '"A' # предварительная двойная кавычка
65
>> # ваши входные значения:
>> bytes=($'\0' $'\C-@' ${(#):-0} $'\C-A')
>> typeset -p bytes
typeset -a bytes=( $'\C-@' $'\C-@' $'\C-@' $'\C-A' )
>> integer b=$(printf '%d' "'$bytes[4]")
>> print "значение в b: $b"
значение в b: 1
Обратите внимание, что значение в b является строкой, даже если оно было объявлено как integer. Тип целого числа лишь изменяет то, как переменная обрабатывается при присвоениях и расширениях – он не меняет внутреннее представление.
Чтобы конвертировать целый массив байтов, используйте опцию -v (назначить переменной) в printf:
>> setopt nomultibyte
>> typeset -a bin=($'\C-@' $'\C-C' ' ' 'A' '~' ${(#):-240})
>> typeset -a nums
>> printf -v nums %d \'${^bin}
>> typeset -p nums
typeset -a nums=( 0 3 32 65 126 240 )
Некоторые части:
typeset -a nums– выходной массив. Он объявлен как массив, чтобыprintfмог назначать каждый результат отдельному элементу массива. Из документации:
Опция -v заставляет вывод сохраняться как значение параметра name, а не выводиться на экран. Если name является массивом, и строка формата повторно используется при потреблении аргументов, тогда для каждого использования строки формата будет использоваться один элемент массива.
\'${^bin}– это префиксирует каждый элемент в массиве одиночной кавычкой, используя опцию${^...}rc_expand_param.setopt nomultibyte– с этим оператором операции оболочки будут рассматривать каждый байт как отдельный символ. Это не абсолютно необходимо при обработке массивов из единственных байтов, но это обеспечивает некоторую согласованность при отображении и присвоении значений.
@Gairfowl: Одно из ваших замечаний требует рассмотрения: Обратите внимание, что значение в b является строкой, даже если оно было объявлено как целое число. Это действительно целое число.
Пожалуйста, измените команду после integer b=$(printf '%d' "'$bytes[4]"):
print "значение в b: $b. Тип: ${(t)b}"
Говорит: значение в b: 1. Тип: целое число
Ответ или решение
Ошибка zsh - bad math expression: illegal character: ^A при выполнении математических операций в Zsh возникает из-за того, что интерпретатор неправильно обрабатывает особые символы. В вашем случае это может быть связано с тем, что байт 0x01 (выражаемый как ^A) воспринимается как символ, а не как число. В данной статье мы рассмотрим, как корректно считывать байты из бинарного файла, преобразовывать их в целые числа и использовать в арифметических операциях в Zsh.
Шаги для решения проблемы
- Считывание байтов из файла: Убедитесь, что файл считывается правильно и байты разделяются как вам нужно. Для начала мы сосредоточимся на корректном извлечении байтов.
# Чтение первых 4 байтов из бинарного файла в массив
bytes=($(xxd -p -r -s 0 -l 4 ваш_файл))- Преобразование байтов в целые числа: По умолчанию, когда байты извлекаются из бинарного файла, они могут быть интерпретированы как строки. Для выполнения математических операций с этими байтами, необходимо их конвертировать в целые числа.
# Присвоение числовых значений переменным
integer -i 10 b=$(printf '%d' "'${bytes[3]}") # В Zsh индексация начинается с 0- Сложение байтов: Теперь, когда у вас есть правильное целочисленное представление байта, вы можете выполнить математические операции. Если вы хотите сложить байты с учетом их положения, используйте соответствующие степени:
sum=0
for i in {0..3}; do
byte=$(printf '%d' "'${bytes[3-i]}") # Считываем байты с конца
sum=$((sum + byte * (256 ** i)))
done
echo "Сумма байтов: $sum"Пояснение кода
xxd -p -r -s 0 -l 4 ваш_файл: Эта команда считывает первые 4 байта из срокаваш_файлв двоичном виде.printf '%d' "'${bytes[3]}": Преобразует символ (байт) в его десятичное представление. Одинарные кавычки в команде важны, так как они сигнализируют о том, что ввод должен обрабатываться как символ.integer -i 10 b=...: Объявляет переменнуюbкак целое число с основанием 10.
Итог
В результате выполнения представленного кода будет вычислена сумма байтов с учетом их позиции. Обратите внимание, что при использовании специальных символов необходимо чётко указывать, как именно вы хотите их интерпретировать. Подход, предложенный выше, позволяет избежать распространённых ошибок, которые могут возникнуть при работе с бинарными данными в Zsh.
Если возникнут дополнительные вопросы по этому процессу, вы всегда можете обратиться за более детальным разъяснением.