shell scripts之算數(shù)運(yùn)算詳解

算數(shù)運(yùn)算符如下：

運(yùn)算操作符與運(yùn)算命令：

1、雙小括號(hào)“( ( ) )”數(shù)值運(yùn)算命令

雙小括號(hào)“ ( ( ) ) ”的作用是進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算與數(shù)值比較，它的效率最高，用法靈活，是經(jīng)常被采用的運(yùn)算操作符，其操作方法如下：

執(zhí)行echo$（（a++））和echo$（（a--））命令輸出整個(gè)表達(dá)式時(shí)，輸出的值即為a的值，表達(dá)式執(zhí)行完畢后，會(huì)對(duì)a進(jìn)行++、--的運(yùn)算，而執(zhí)行echo$（（++a））和echo$（（--a））命令輸出整個(gè)表達(dá)式時(shí)，會(huì)先對(duì)a進(jìn)行++、--的運(yùn)算，然后再輸出表達(dá)式的值，即為a運(yùn)算后的值。

注意：有關(guān)++、--運(yùn)算的記憶方法：

• 變量a在運(yùn)算符之前，輸出表達(dá)式的值為a，然后a自增或自減；變量a在運(yùn)算符之后，輸出表達(dá)式會(huì)先自增或自減，表達(dá)式的值就是自增或自減后a的值。
• “（（））”表達(dá)式在命令行執(zhí)行時(shí)不需要加$符號(hào)，直接使用（（6%2））形式即可，但是如果需要輸出，就要加$符，例如：echo$（（6%2））。
• “（（））”里的所有字符之間沒(méi)有空格、有一個(gè)或多個(gè)空格都不會(huì)影響結(jié)果。

使用舉例：

[root@localhost ~]# echo $(( 6+2 ))    #加法
8
[root@localhost ~]# echo $(( 6-2 ))    #減法
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     #給變量賦值
[root@localhost ~]# echo $(( a++ ))    #先輸出變量值，再+1
3
[root@localhost ~]# echo ${a}     #再查看變量，發(fā)現(xiàn)+1了
4
[root@localhost ~]# echo $(( a-- ))   #先輸出變量值，再-1
4
[root@localhost ~]# echo ${a}    #再查看變量，發(fā)現(xiàn)-1了
3
[root@localhost ~]# echo $(( ++a ))    #先+1，再輸出變量值，輸出的是+1后的值
4
[root@localhost ~]# echo ${a}     #確認(rèn)變量值
4
[root@localhost ~]# echo $(( --a ))     #先-1，再輸出變量值
3
[root@localhost ~]# echo ${a}      #查看確認(rèn)
3

2、let運(yùn)算命令的用法

let賦值表達(dá)式的功能等同于“((賦值表達(dá)式))”

使用舉例：

[root@localhost ~]# i=1
[root@localhost ~]# echo $i
1
[root@localhost ~]# let i=i+8     #加8
[root@localhost ~]# echo $i      #輸出
9
[root@localhost ~]# let i=i-1     #i-1
[root@localhost ~]# echo $i     #輸出
8
[root@localhost ~]# let i++     #我在shell  script中常使用這種方法，默認(rèn)+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（表達(dá)式））命令既可以用于整數(shù)運(yùn)算，也可以用于相關(guān)字符串長(zhǎng)度、匹配等的運(yùn)算處理。

（1）expr用于計(jì)算：

[root@localhost ~]# expr 2 + 3
5
[root@localhost ~]# expr 2 \* 3     #*號(hào)需要轉(zhuǎn)義后使用
6
[root@localhost ~]# expr 6 / 3
2
[root@localhost ~]# expr 7 % 3
1

在使用expr時(shí)需要注意：

• 運(yùn)算符及用于計(jì)算的數(shù)字左右都至少有一個(gè)空格，否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。
• 使用乘號(hào)時(shí)，必須用反斜杠將其進(jìn)行轉(zhuǎn)義（轉(zhuǎn)為普通字符），因?yàn)镾hell可能會(huì)誤解星號(hào)的含義。

（2）expr配合變量計(jì)算

[root@localhost ~]# i=5
[root@localhost ~]# i=`expr ${i} + 5`      #需要使用反撇號(hào)將其括起來(lái)，注意變量和數(shù)字符號(hào)兩邊要有空格
[root@localhost ~]# echo ${i}
10

（3）判斷一個(gè)變量值或字符串是否為整數(shù)

實(shí)現(xiàn)原理是，利用以expr做計(jì)算時(shí)變量或字符串必須是整數(shù)的規(guī)則，把一個(gè)變量或字符串和一個(gè)已知的整數(shù)（非0）相加，看命令返回的值是否為0。如果為0，就認(rèn)為做加法的變量或字符串為整數(shù)，否則就不是整數(shù)。

示例1：

[root@localhost ~]# a=2        
[root@localhost ~]# expr ${a} + 5
7
[root@localhost ~]# echo $?       #輸出為0，說(shuō)明變量a是一個(gè)整數(shù)
0
[root@localhost ~]# b=lvjianzhao    #定義一個(gè)字符變量
[root@localhost ~]# expr $ + 5    #實(shí)際上會(huì)直接報(bào)錯(cuò)
expr: 非整數(shù)參數(shù)
[root@localhost ~]# echo $?       #輸出為非0，則表示變量b不是一個(gè)整數(shù)
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                   #輸出的結(jié)果是字符串
[root@localhost ~]# sh test.sh 34
int               #輸出的結(jié)果是整數(shù)型

示例3：

#!/bin/bash
tuichu(){
        exit 1
}
while true
do
        read -p "pls input:" a
        if [ $a == exit ]
          then
                tuichu              #調(diào)用開(kāi)頭定義的函數(shù)
        fi
        expr $a + 0 > /dev/null 2>&1
        [ $? -eq 0 ] && echo int || echo chars
done

[root@localhost ~]# sh test.sh     #執(zhí)行腳本
pls input:22             #輸入數(shù)字進(jìn)行測(cè)試
int
pls input:dfdf           #輸入字符進(jìn)行測(cè)試
chars
pls input:exit            #輸入exit，將觸發(fā)函數(shù)，而退出腳本，若不定義這個(gè)函數(shù)，只能通過(guò)ctrl+c強(qiáng)制中斷腳本執(zhí)行
chars
[root@localhost ~]#

4、bc計(jì)算機(jī)的用法

（1）直接在命令模式下輸入bc，按下回車(chē)后即可直接使用，如下：

[root@localhost ~]# bc      #輸入bc進(jìn)入計(jì)算機(jī)環(huán)境
bc 1.06.95
                                 ........................#省略部分內(nèi)容
1+8         #輸入后按回車(chē)即可得到結(jié)果
9
9/3
3
6*2
12

（2）將bc用在命令行下面，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能：

[root@localhost ~]# echo 3+4 | bc       #通過(guò)echo命令結(jié)合管道符輸出到bc計(jì)算機(jī)
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參數(shù)可以設(shè)置保留的小數(shù)位
3.14
[root@localhost ~]# echo "scale=6;355/113" | bc
3.141592

（3）利用bc配合變量運(yùn)算：

[root@localhost ~]# i=5
[root@localhost ~]# i=`echo $i+6|bc`    利用echo輸出，通過(guò)管道符交給bc，此方法效率較低，一般不使用。
[root@localhost ~]# echo $i
11

提示：根據(jù)bc所具有的特殊性來(lái)看，如果是小數(shù)，則選擇bc運(yùn)算沒(méi)有問(wèn)題（更推薦使用awk）；若是整數(shù)場(chǎng)景，可用“( ( ) )”、let、expr等。

（4）使用一條命令計(jì)算輸出1+2+3....+10的表達(dá)式，并計(jì)算結(jié)果（使用bc計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)）

生成1+2+3....+10表達(dá)式的方法有：

[root@localhost ~]# seq -s "+" 10           #seq是生成數(shù)字序列，-s是指定數(shù)字序列之間的分隔符
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10
[root@localhost ~]# echo {1..10} | tr " " "+"   #生成以空格為間隔的數(shù)字序列，并交給tr將空格替換為+號(hào)
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10

實(shí)現(xiàn)上面需求的多種方法如下：

#使用bc計(jì)算
[root@localhost ~]# echo `seq -s "+" 10`=`seq -s "+" 10 | bc`
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
#使用(())計(jì)算
[root@localhost ~]# echo `seq -s "+" 10`=$((`seq -s "+" 10`))
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
#使用expr計(jì)算
[root@localhost ~]# echo `seq -s '+' 10`=`seq -s " + " 10|xargs expr`
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
使用$[ ] 來(lái)計(jì)算
[root@localhost ~]# echo `seq -s '+' 10`=$(echo $[ `seq -s '+' 10` ])
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55

5、awk實(shí)現(xiàn)計(jì)算功能

利用awk進(jìn)行運(yùn)算的效果也很好，適合小數(shù)和整數(shù)，特別是命令行計(jì)算，尤其是小數(shù)，運(yùn)算很精準(zhǔn)，好用。

使用舉例：

[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定義整數(shù)變量，直接進(jìn)行計(jì)算，這個(gè)方法不常用，因?yàn)樾枰x才能生效。

使用范例：

[root@localhost ~]# declare -i A=20 B=3    #-i參數(shù)可以將變量定義為整型
[root@localhost ~]# A=A+B    #因?yàn)橐崖暶魇钦?，因此可以直接進(jìn)行運(yùn)算了。
[root@localhost ~]# echo $A     #輸出查看
23

7、$[ ]符號(hào)的運(yùn)算

格式基本如下（至于運(yùn)算符，則和其他的運(yùn)算工具一樣）：

[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

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