shell中的数学运算

shell中的数学运算

    1. 运算符及其说明
    1. 数学计算命令
    1. 双小括号(( ))用法
    1. let命令
    1. expr命令
    1. bc命令
    1. $[ ]方法

1. 运算符及其说明

如果要执行算术运算(数学计算) ,就离不开各种运算符号,和其他编程语言类似, Shell也有很多算术运算符,下面就给大家介绍一下常见的Shell算术运算符,如下表所示。

+、- 加法(或正号)、减法(或负号) 、/、% 乘法、除法、取余(取模) ** 幂运算 ++、– 自增、自减(可以放在变量的前面或后面) !、&&、|| 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,= 也可以表示相等于) <<、>> 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

2. 数学计算命令

Shell和其它编程语言不同, Shell不能直接进行算数运算,必须使用数学计算命令,这让初学者感觉很困感,也让有经验的程序员感觉很奇葩。比如:
在这里插入图片描述

从上面的运算结果可以看出,默认情况下,Shell不会直接进行算术运算, 而是把+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,最终的结果是 把两个字符串拼接在一起形成一个新的字符串。

这是因为,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,换句话说,,Bash shell在默认情况下 不会区分变量类型,即使你将整数和小数赋值给变量,它们也会被视为字符串,这一点和大部分的编程语言不同。

Shell中常用的数学计算命令如下表所示:

(( )) 用于整数计算,效率很高,推荐使用 let 用于整数运算,和(( ))类似 $[ ] 用于整数运算,不如(( ))灵活 expr 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 bc linux下的计算器程序,可以处理整数和小数(shell本身只支持整数计算,需要计算小数就要用bc这个外部的计算器)

如果时间有限,只学习(())和bc即可:

(())可以用于整数计算
bc可以用于小数计算

3. 双小括号(( ))用法

语法格式为

1((表达式)) #需要手动输出 2变量=$((表达式)) #获取整个表达式的运算结果赋值给变量,需要手动输出 3echo %((表达式)) #直接输出结果 4 5

通俗地讲,就是 将数学运算表达式放在(( 和 ))之间。
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。
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。

可以 使用 $ 获取(( ))命令的结果,这和使用 $ 获得变量值是类似的。
这种写法可以在计算完成后给变量赋值。以((b=a-15))为例,即将a-15的运算结果赋值给变量b, 注意:使用变量时不用加$前缓, (( ))会自动解析变量名。

实例演示

1)简单的数值运算
在这里插入图片描述

2)稍微一些复杂的综合数学运算
在这里插入图片描述

3)逻辑运算
在这里插入图片描述

4)自增(++)和自减(- -)运算
在这里插入图片描述

自增(++)和自减(- -)运算
自增和自减符号可以放在变量的前面和后面

放在变量前面:输出整个表达式时会直接输出运算后的值

放在变量后面:输出整个表达时时不会直接输出运算后的值,返回的是运算前的值,运算后的值需要echo $变量来查看

5)同时对多个表达式进行计算
注意:当一个变量有两个需要计算的表达式时,以最后一个表达式的结果作为变量的值(例如下图中的c)
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4. let命令

let命令:对整数进行数学运算

注意:和双小括号(( ))一样, let命令也只能进行整数运算,不能对小数(浮点数)或者字符串进行运算。

let命令的语法格式为

1let 表达式 2let "表达式" 3let '表达式' 4 5

它们都等价于((表达式))

和(())类似, let命令也支持一次性计算多个表达式,并且以最后一个表达式的值作为整个let命令的执行结果。
但是,对于多个表达式之间的分隔符, let和(( ))是有区别的:

  • 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

另外还要注意,对于类似let x+y这样的写法, Shell虽然计算了x+y的值,但却将结果丢弃;若不想这样,可以使用let sum=x+y将x+y的结果保存在变量sum中。
这种情况下(( ))显然更加灵活,可以使用$((x+y))来获取x+y的结果。

实例1:给变量i加8
在这里插入图片描述
let i+8 等同于 ((i+=8)),但后者效率更高

实例2:let 后可以跟多个表达式
在这里插入图片描述

5. expr命令

用法:

1expr 表达式 2i=`expr $i + 1` #配合变量计算 3 4

注意:在使用expr时:

  • 运算符及用于计算的数字左右都要有一个空格,否则不会计算
  • 使用乘号时,必须用\屏蔽其特定的含义,因为shell可能会误解*的含义

expr配合变量计算
expr在shell中可配合变量进行计算,但需要用反引号将计算表达式括起来。
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6. bc命令

bc是linux下的计算器,除了作为计算器使用,还可以作为命令行计算工具来使用
在这里插入图片描述

注意:如果你的系统中没有默认安装bc

1yum whatprovides */bc 2yum install bc-1.06.95-13.el7.x86_64 -y 3 4

在命令行中:
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配合变量使用:
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7. $[ ]方法

$[ ]符号的运算式例子:
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代码交流 2021