Shell整数计算

Posted 2020-12-12 棍子哥

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。

Shell 算术运算符一览表

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 中常用的六种数学计算方式

运算操作符/运算命令	说明
(( ))	用于整数运算，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。
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、自增自减等，所以在实际开发中很少使用。

(()) 只能用于整数计算，bc 可以小数计算。

（（））用法

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。

表1：(( )) 的用法

运算操作符/运算命令	说明
((a=10+66) ((b=a-15)) ((c=a+b))	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 c。 注意，使用变量时不用加$前缀，(( )) 会自动解析变量名。
a=$((10+66) b=$((a-15)) c=$((a+b))	可以在 (( )) 前面加上$符号获取 (( )) 命令的执行结果，也即获取整个表达式的值。以 c=$((a+b)) 为例，即将 a+b 这个表达式的运算结果赋值给变量 c。 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。
((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。
((a=3+5, b=a+10))	对多个表达式同时进行计算。

在 (( )) 中使用变量无需加上$前缀，(( )) 会自动解析变量名。

[c.biancheng.net]$ echo $((1+1))
2

利用 (( )) 同时对多个表达式进行计算。
[c.biancheng.net]$ ((a=3+5, b=a+10))  #先计算第一个表达式，再计算第二个表达式
[c.biancheng.net]$ echo $a $b
8 18
[c.biancheng.net]$ c=$((4+8, a+b))  #以最后一个表达式的结果作为整个(())命令的执行结果
[c.biancheng.net]$ echo $c
26

let用法

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。

Shell let 命令的语法格式为：
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))。

当表达式中含有 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。

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。

$[] 
只能进行整数运算。

shell $[] 的用法如下：
$[表达式]
$[] 会对表达式进行计算，并取得计算结果。如果表达式中包含了变量，那么你可以加$，也可以不加。
需要注意的是，不能单独使用 $[]，必须能够接收 $[] 的计算结果。
[c.biancheng.net]$ echo $[3*5]  #直接输出结算结果
15
[c.biancheng.net]$ echo $[(3+4)*5]  #使用()
35
[c.biancheng.net]$ n=6
[c.biancheng.net]$ m=$[n*2]  #将计算结果赋值给变量
[c.biancheng.net]$ echo $[m+n]
18
[c.biancheng.net]$ echo $[$m*$n]  #在变量前边加$也是可以的
72
[c.biancheng.net]$ echo $[4*(m+n)]
72