shell scripts之算数运算详解

Posted 2020-11-12

算数运算符如下：

运算操作符与运算命令：

1、双小括号“( ( ) )”数值运算命令

双小括号“ ( ( ) ) ”的作用是进行数值运算与数值比较，它的效率最高，用法灵活，是经常被采用的运算操作符，其操作方法如下：

执行echo$（（a++））和echo$（（a--））命令输出整个表达式时，输出的值即为a的值，表达式执行完毕后，会对a进行++、--的运算，而执行echo$（（++a））和echo$（（--a））命令输出整个表达式时，会先对a进行++、--的运算，然后再输出表达式的值，即为a运算后的值。

注意：有关++、--运算的记忆方法：

• 变量a在运算符之前，输出表达式的值为a，然后a自增或自减；变量a在运算符之后，输出表达式会先自增或自减，表达式的值就是自增或自减后a的值。
• “（（））”表达式在命令行执行时不需要加$符号，直接使用（（6%2））形式即可，但是如果需要输出，就要加$符，例如：echo$（（6%2））。
• “（（））”里的所有字符之间没有空格、有一个或多个空格都不会影响结果。

使用举例：

[root@localhost ~]# echo $(( 6+2 ))    #加法
8
[root@localhost ~]# echo $(( 6-2 ))    #减法
4
[root@localhost ~]# echo $(( 6*2 ))    #乘法
12
[root@localhost ~]# echo $(( 6/2 ))    #除法
3
[root@localhost ~]# echo $(( 6%2 ))    #取余
0
[root@localhost ~]# echo $(( 6**2 ))    #求平方
36
[root@localhost ~]# a=3     #给变量赋值
[root@localhost ~]# echo $(( a++ ))    #先输出变量值，再+1
3
[root@localhost ~]# echo ${a}     #再查看变量，发现+1了
4
[root@localhost ~]# echo $(( a-- ))   #先输出变量值，再-1
4
[root@localhost ~]# echo ${a}    #再查看变量，发现-1了
3
[root@localhost ~]# echo $(( ++a ))    #先+1，再输出变量值，输出的是+1后的值
4
[root@localhost ~]# echo ${a}     #确认变量值
4
[root@localhost ~]# echo $(( --a ))     #先-1，再输出变量值
3
[root@localhost ~]# echo ${a}      #查看确认
3

2、let运算命令的用法

let赋值表达式的功能等同于“((赋值表达式))”

使用举例：

[root@localhost ~]# i=1
[root@localhost ~]# echo $i
1
[root@localhost ~]# let i=i+8     #加8
[root@localhost ~]# echo $i      #输出
9
[root@localhost ~]# let i=i-1     #i-1
[root@localhost ~]# echo $i     #输出
8
[root@localhost ~]# let i++     #我在shell  script中常使用这种方法，默认+1
[root@localhost ~]# echo $i
9
[root@localhost ~]# let i--       #i-1
[root@localhost ~]# echo $i
8

3、expr命令的用法

作用：

expr（evaluate（求值）expressions（表达式））命令既可以用于整数运算，也可以用于相关字符串长度、匹配等的运算处理。

（1）expr用于计算：

[root@localhost ~]# expr 2 + 3
5
[root@localhost ~]# expr 2 \* 3     #*号需要转义后使用
6
[root@localhost ~]# expr 6 / 3
2
[root@localhost ~]# expr 7 % 3
1

在使用expr时需要注意：

• 运算符及用于计算的数字左右都至少有一个空格，否则会报错。
• 使用乘号时，必须用反斜杠将其进行转义（转为普通字符），因为Shell可能会误解星号的含义。

（2）expr配合变量计算

[root@localhost ~]# i=5
[root@localhost ~]# i=`expr ${i} + 5`      #需要使用反撇号将其括起来，注意变量和数字符号两边要有空格
[root@localhost ~]# echo ${i}
10

（3）判断一个变量值或字符串是否为整数

实现原理是，利用以expr做计算时变量或字符串必须是整数的规则，把一个变量或字符串和一个已知的整数（非0）相加，看命令返回的值是否为0。如果为0，就认为做加法的变量或字符串为整数，否则就不是整数。

示例1：

[root@localhost ~]# a=2        
[root@localhost ~]# expr ${a} + 5
7
[root@localhost ~]# echo $?       #输出为0，说明变量a是一个整数
0
[root@localhost ~]# b=lvjianzhao    #定义一个字符变量
[root@localhost ~]# expr ${b} + 5    #实际上会直接报错
expr: 非整数参数
[root@localhost ~]# echo $?       #输出为非0，则表示变量b不是一个整数
2

示例2：

[root@localhost ~]# vim test.sh 

#!/bin/bash
expr $1 + 4 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]
        then
          echo int
        else
          echo chars
fi
[root@localhost ~]# sh test.sh aaa    
chars                   #输出的结果是字符串
[root@localhost ~]# sh test.sh 34
int               #输出的结果是整数型

示例3：

#!/bin/bash
tuichu(){
        exit 0
}
while true
do
        read -p "pls input:" a
        expr $a + 0 > /dev/null 2>&1
        [ $? -eq 0 ] && echo int || echo chars
        if [ $a == exit ]
          then
                tuichu              #调用开头定义的函数
        fi
done
[root@localhost ~]# sh test.sh     #执行脚本
pls input:22             #输入数字进行测试
int
pls input:dfdf           #输入字符进行测试
chars
pls input:exit            #输入exit，将触发函数，而退出脚本，若不定义这个函数，只能通过ctrl+c强制中断脚本执行
chars
[root@localhost ~]#

4、bc计算机的用法

（1）直接在命令模式下输入bc，按下回车后即可直接使用，如下：

[root@localhost ~]# bc      #输入bc进入计算机环境
bc 1.06.95
                                 ........................#省略部分内容
1+8         #输入后按回车即可得到结果
9
9/3
3
6*2
12

（2）将bc用在命令行下面，以实现运算功能：

[root@localhost ~]# echo 3+4 | bc       #通过echo命令结合管道符输出到bc计算机
7
[root@localhost ~]# echo "3.4+5.6" | bc
9.0
[root@localhost ~]# echo "3.2-2.5" | bc
.7
[root@localhost ~]# echo "scale=2;355/113" | bc   #使用scale参数可以设置保留的小数位
3.14
[root@localhost ~]# echo "scale=6;355/113" | bc
3.141592

（3）利用bc配合变量运算：

[root@localhost ~]# i=5
[root@localhost ~]# i=`echo $i+6|bc`    利用echo输出，通过管道符交给bc，此方法效率较低，一般不使用。
[root@localhost ~]# echo $i
11

提示：根据bc所具有的特殊性来看，如果是小数，则选择bc运算没有问题（更推荐使用awk）；若是整数场景，可用“( ( ) )”、let、expr等。

（4）使用一条命令计算输出1+2+3....+10的表达式，并计算结果（使用bc计算机实现）

生成1+2+3....+10表达式的方法有：

[root@localhost ~]# seq -s "+" 10           #seq是生成数字序列，-s是指定数字序列之间的分隔符
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10
[root@localhost ~]# echo {1..10} | tr " " "+"   #生成以空格为间隔的数字序列，并交给tr将空格替换为+号
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10

实现上面需求的多种方法如下：

#使用bc计算
[root@localhost ~]# echo `seq -s "+" 10`=`seq -s "+" 10 | bc`
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
#使用(())计算
[root@localhost ~]# echo `seq -s "+" 10`=$((`seq -s "+" 10`))
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
#使用expr计算
[root@localhost ~]# echo `seq -s ‘+‘ 10`=`seq -s " + " 10|xargs expr`
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
使用$[ ] 来计算
[root@localhost ~]# echo `seq -s ‘+‘ 10`=$(echo $[ `seq -s ‘+‘ 10` ])
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55

5、awk实现计算功能

利用awk进行运算的效果也很好，适合小数和整数，特别是命令行计算，尤其是小数，运算很精准，好用。

使用举例：

[root@localhost ~]# echo "7.7 8.5" |awk ‘{print ($1-$2)}‘
-0.8
[root@localhost ~]# echo "7.7 3.5" |awk ‘{print ($1-$2)}‘
4.2
[root@localhost ~]# echo "358 114" | awk ‘{print ($1-2)/$2}‘
3.12281
[root@localhost ~]# echo "3 8" | awk ‘{print ($1+3)*$2}‘
48

6、declare（同typeset）命令的用法

需要使用typeset定义整数变量，直接进行计算，这个方法不常用，因为需要定义才能生效。

使用范例：

[root@localhost ~]# declare -i A=20 B=3    #-i参数可以将变量定义为整型
[root@localhost ~]# A=A+B    #因为已声明是整型，因此可以直接进行运算了。
[root@localhost ~]# echo $A     #输出查看
23

7、$[ ]符号的运算

格式基本如下（至于运算符，则和其他的运算工具一样）：

[root@localhost ~]# i=4
[root@localhost ~]# i=$[i+3]
[root@localhost ~]# echo ${i}
7
[root@localhost ~]# echo $[2*3]
6
[root@localhost ~]# echo $[9/3]
3
[root@localhost ~]# echo $[10%3]
1
[root@localhost ~]# echo $[1%3]
1
[root@localhost ~]# echo $[3/2]
1

———————— 本文至此结束，感谢阅读 ————————