7 shell 数学运算

shell中数学运算的易错点:

1.在 Bash Shell 中,如果不特别指明,每一个变量的值都是字符串,无论你给变量赋值时有没有使用引号,值都会以字符串的形式存储。即使是将整数和小数赋值给变量,它们也会被视为字符串。

2.Shell 不能直接进行算数运算,必须使用数学计算命令!!默认情况下,Shell 会将+两边的数据(数值或者变量)当做字符串,把+当做字符串连接符,最终将两个字符串拼接在一起形成一个新的字符串。

3.Shell 中进行算数运算,必须使用数学计算命令!!

Shell 中的算术运算符

算术运算符 说明/含义
+、- 加法(或正号)、减法(或负号)
*、/、% 乘法、除法、取余(取模)
** 幂运算
++、-- 自增和自减,可以放在变量的前面也可以放在变量的后面
!、&&、|| 逻辑非(取反)、逻辑与(and)、逻辑或(or)
<、<=、>、>= 比较符号(小于、小于等于、大于、大于等于)
==、!=、= 比较符号(相等、不相等;对于字符串,= 也可以表示相当于)
<<、>> 向左移位、向右移位
~、|、 &、^ 按位取反、按位或、按位与、按位异或
=、+=、-=、*=、/=、%= 赋值运算符,例如 a+=1 相当于 a=a+1,a-=1 相当于 a=a-1

shell中的六种常用数学计算命令

运算操作符/运算命令 说明 用法 实例
(( )) 专用于整数运算,效率很高,推荐使用

((表达式))

  1. 表达式可以只有一个,也可以有多个,多个表达式之间以逗号,分隔
  2. 对于多个表达式的情况,以最后一个表达式的值作为整个 (( )) 命令的执行结果
  3. 可以使用$获取 (( )) 命令的结果,这和使用$获得变量值是类似的。
  4. 在 (( )) 中使用变量无需加上$前缀,(( )) 会自动解析变量名
  说明
对多个表达式同时进行计算

((a=3+5, b=a+10))

echo a:$a b:$b ret:$((a=3+5, b=a+10))

输出:a:8 b:18 ret:18

1)逗号分隔

2)最后一个表达式的值作为整个命令的值

3)在 (( )) 前面加上$获取整个表达式的值

4)表达式中的变量不用$

5)表达式中也可以对变量赋值,比如a=3+5,整个表达式执行后,a也被赋值

((a>7 && b==c)) (( )) 也可以进行逻辑运算,在 if 语句中常会使用逻辑运算。
echo $((a+10)) 需要立即输出表达式的运算结果时,可以在 (( )) 前面加$符号。

注意,类似 c=((a+b)) 这样的写法是错误的,不加$就不能取得表达式的结果

let 用于整数运算,和 (()) 类似。

let 表达式 或者 let "表达式" 或者 let '表达式'

它们都等价于((表达式))

当表达式中有 Shell 特殊字符(例如 |)时,需要用双引号" "或者单引号' '将表达式包围起来

注意点:

  • let 命令以空格来分隔多个表达式;
  • (( )) 以逗号,来分隔多个表达式。
  • let x+y不返回任何值,如果想要结果,则需要let sum=x+y将 x+y 的结果保存在变量 sum 中,不灵活
   

a=3

b=4

echo $((a+b))——>返回7

echo let a+b——>输出字符串let a+b

echo会把 let a+b作为一个字符串输出

a=2

let a+=1

echo $a——>返回3

let a+=1 等同于 ((a+=1)),但后者效率更高。

a=1 b=2

let a+=2 c=a+b

echo $a $b $c——>返回3 2 5

 
$[] 用于整数运算,不如 (()) 灵活。

$[表达式]

  1. $[] 会对表达式进行计算,并取得计算结果。在表达式中出现变量时,可以加也可以不加$前缀。
  2. 不能单独使用 $[],必须能够接收 $[] 的计算结果
   

a=3

b=$[a*2]

echo $a $b——>输出3 6

不加$

c=$[$a**2]

echo $a $c——>输出3 9

可以加$

$[3+4]——>-bash: 7: 未找到命令

$[6*2]——>-bash: 12: 未找到命令

 

不能单独使用 $[]

expr是 evaluate expressions 的缩写,译为“表达式求值”

可用于整数运算也可以处理字符串。比较麻烦,需要注意各种细节,不推荐使用。

expr 表达式

expr 对表达式的格式有几点特殊的要求:

  • 出现在表达式中的运算符、数字、变量和小括号的左右两边至少要有一个空格,否则会报错。
  • 有些特殊符号必须用反斜杠\进行转义(屏蔽其特殊含义),比如乘号*和小括号(),如果不用\转义,那么 Shell 会把它们误解为正则表达式中的符号(*对应通配符,()对应分组)。
  • 使用变量时要加$前缀。

出错的

正确的

expr 2 +3 #错误:加号和 3 之前没有空格

expr 2 + 3

5

expr 2*3——>输出2*3

#没有空格就把表达式当字符串处理

 

expr 4 * 5 #错误:乘号没有转义

expr 4 \* 5 20

expr ( 2 + 3 ) \* 4 #小括号也需要转义

expr \( 2 + 3 \) \* 4 #使用 \ 转义后才是正确的 20

n=3 expr n + 2 #使用变量时要加 $ 输出 expr: 非整数参数

expr $n + 2 #加上 $ 才是正确的 5

应用

例子

正确使用,计算结果会直接输出

m=7

expr $m \* \( $n + 5 \)

56

将 expr 的计算结果赋值给变量,需要将整个表达式用反引号``包围起来

m=5 n=`expr $m + 10` echo $n 15

bc Linux下的一个计算器程序,可以处理整数和小数。Shell 本身只支持整数运算,想计算小数就得使用 bc 这个外部的计算器。可以小数计算 http://c.biancheng.net/view/2680.html  
declare -i 将变量定义为整数,然后再进行数学运算时就不会被当做字符串了。功能有限,仅支持最基本的数学运算(加减乘除和取余),不支持逻辑运算(比较运算、与运算、或运算、非运算)、自增自减等,所以在实际开发中很少使用。

1.将参与运算以及承载结果的变量都定义为整数

2.不能直接使用 echo 输出计算结果

脚本 运行结果
  1. #!/bin/bash
  2. declare -i m n ret
  3. m=10
  4. n=30
  5. ret=$m+$n
  6. echo $ret
  7. ret=$n/$m
  8. echo $ret
  9. echo $m+$n

除了将 m、n 定义为整数,还必须将 ret 定义为整数,如果不这样做,在执行ret=$m+$nret=$n/$m时,Shell 依然会将 m、n 视为字符串。

40

3

10+30 #不能直接使用 echo 输出计算结果

 

 

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