【第三章】Shell 变量的数值计算

一、算数运算符

shell中常见的算术运算符：

shell中常见的算术命令：

1. 整数运算

方法一：expr 

• expr命令就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：
• expr 1 + 2     +     -    \*    /
• expr $num1 + $num2 + - \* / %；

注：计算的数字左右都至少有一个空格，

　　乘号需要用反斜线屏蔽其特定含义，因为shell会误读星号。

方法二：$(())
echo $(($num1+$num2)) + - * / %
echo $((num1+num2))
echo $((5-3*2))
echo $(((5-3)*2))
echo $((2**3))

echo $((a++)) 、  echo $((a--))     先输出后加减

echo $((++a))   、 echo $((--a))  先加减后输出

sum=$((1+2)); echo $sum

方法三：$[]
echo $[5+2] + - * / %
echo $[5**2]

方法四：let
let sum=2+3; echo $sum
let i++; echo $i

2. 小数运算

echo "2*4" |bc
echo "2^4" |bc
echo "scale=2;6/4" |bc
awk 'BEGIN{print 1/2}'
echo "print 5.0/2" |python

二、算数运算的实例

2.1 关于$(())的实例

实例一：运算示例

[root@host- ~]# echo $((+))     #加法
[root@host- ~]# echo $((-))      #减法
[root@host- ~]# echo $((*))      #乘法
[root@host- ~]# echo $((/))       #除法
[root@host- ~]# echo $((%))     #余数
[root@host- ~]# echo $((**))     #幂运算

  实例二：各种运算shell脚本示例

[root@host- ~]# cat vartest01.sh
#!/bin/bash
a=
b=
echo "a-b=$(($a-$b))"
echo "a-b=$(($a-$b))"
echo "a*b=$(($a*$b))"
echo "a/b=$(($a/$b))"
echo "a**b=$(($a**$b))"
echo "a%b=$(($a%$b))"
[root@host- ~]# chmod a+x vartest01.sh
[root@host- ~]# ./vartest01.sh
a-b=
a-b=
a*b=
a/b=
a**b=
a%b=
[root@host- ~]#

实例三：实现输入2个数字进行加、减、乘、除功能的计算器

[root@host- ~]# cat var_jisuan.sh
#!/bin/bash
#+,-,*,/ --
print_useage(){
    printf "Please enter an int\n"
    exit
}
read -p "Please input first number:" fnum
if [ -n "`echo $fnum |sed 's/[0-9]//g'`" ];then       #-n选项可以理解为字符串 no zero
    print_useage
fi
read -p "Please input the operators:" op
if [ "${op}" != "+" ]&&[ "$op" != "-" ]&&[ "$op" != "*" ]&&[ "$op" != "/" ];then
    echo "Please use {+|-|*|/}"
    exit
fi
read -p "Please input second number: " snum
if [ -n "`echo $snum | sed 's/[0-9]//g'`" ];then
    print_useage
fi
echo "${fnum}${op}${snum}=$((${fnum}${op}${snum}))"
[root@host- ~]# chmod a+x var_jisuan.sh
[root@host- ~]# ./var_jisuan.sh
Please input first number:
Please input the operators:+
Please input second number:
+=
[root@host- ~]#

实例四：高效的计算方法

[root@host- ~]# cat var_jisuan02.sh
#!/bin/bash
read -p "Please input num=num1{+|-|*|/}num2:" num
echo $(($num))
[root@host- ~]# chmod a+x var_jisuan02.sh
[root@host- ~]# ./var_jisuan02.sh
Please input num=num1{+|-|*|/}num2:*

[root@host- ~]# 

或者用如下方法：
[root@host- ~]# cat var_jisuan02.sh
#!/bin/bash
echo $(($))
[root@host- ~]# sh var_jisuan02.sh +

[root@host- ~]#

2.2 let运算命令实例

实例一、监控web服务状态，如果访问两次均失败，则报警。

#!/bin/bash
CheckUrl(){    #定义函数
timeout=      #定义wget访问超时时间
fails=        #初始化网站访问失败次数为0
success=      #初始化网站访问成功次数为0
while true    #持续循环
    do
        wget --timeout=$timeout --tries= https://www.cnblogs.com/yangleitao/ -q -O /dev/null  #--tries
#增加重试次数。 -q 不显示下载过程   -O 下载并以不同的文件名保存 

        if [ $? -ne  ];then
            let fails=fails+
        else
            let success+=
        fi
        if [ $success -ge  ];then
            echo "success"
            exit
        fi
        if [ $fails -ge  ];then
            Critical="system is dowm."
            echo $Critical|tee|mail -s "$Critical" abc@ddsaff.com
            exit 

        fi
done
}
CheckUrl #执行函数

2. 3expr运算命令实例

实例1：判断一个变量值或者字符串是否为整数？

[root@host- ~]# cat var_expr.sh
#!/bin/bash
#持续等待输入
while true
do
    read -p "Please input:" a
    expr $a +  >/dev/null >&        # 参考此博客理解Linux Shell >/dev/null >& 含义 - CSDN博客  https://blog.csdn.net/ithomer/article/details/9288353
    [ $? -eq  ]&&echo int||echo chars
done
[root@host- ~]# chmod a+x var_expr.sh
[root@host- ~]# ./var_expr.sh
Please input:yanglt
chars
Please input:
int
Please input:^C
[root@host- ~]# 

实例2：判断输入两个参数后进行混合运算：

[root@host- ~]# cat var_expr01.sh
#!/bin/bash
#n0.
[ $# -ne  ]&&{
    echo $"USAGE $0 num1 num2"   #打印提示内容
    exit
}

#n0.
a=$
b=$
expr $a + $b +  &>/dev/null
if [ $? -ne  ]                #如果返回为0至少有一个不是整数
then
   echo "Please input two nums."
   exit
fi

#n0.
echo "a-b=$(($a-$b))"
echo "a+b=$(($a+$b))"
echo "a*b=$(($a*$b))"
echo "a/b=$(($a/$b))"
echo "a**b=$(($a**$b))"
echo "a%b=$(($a%$b))"
[root@host- ~]# chmod a+x var_expr01.sh
[root@host- ~]# ./var_expr01.sh
a-b=-
a+b=
a*b=
a/b=
a**b=
a%b=
[root@host- ~]# 

实例3：计算字符串长度

通过expr 计算字符串长度
[root@host- ~]# char="i am is yanglt"
[root@host- ~]# expr length "$char"

[root@host- ~]# expr ${#char}

[root@host- ~]# echo ${char} |wc -L

[root@host- ~]# echo ${char} |awk '{print length($0)}'

[root@host- ~]# echo ${#char}

[root@host- ~]# expr length "$char"

写一个shell脚本打印一段话中字符数小于6的单词。
[root@host- ~]# cat var_expr02.sh
#!/bin/bash
for  n in  You are welcome to learn with me shell
do
    if [ `expr length $n` -lt  ]
        then
            echo $n
    fi
done

[root@host- ~]# sh var_expr02.sh
You
are
to
with
me
[root@host- ~]# 

2. 4 bc运算命令实例

.将bc作为计算机使用
[root@host- ~]# bc
bc 1.06.
Copyright -, , , , ,  Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'.
+

*

.在命令行下使用，实现运算功能，配合变量运算

[root@host- ~]# echo +|bc

[root@host- ~]# echo *|bc

[root@host- ~]# echo 4.5+5.5|bc
10.0
[root@host- ~]# echo "scale=2;355/113"|bc   #scale=2表示保留两位小数

[root@host- ~]# echo "scale=5;355/113"|bc
3.14159
[root@host- ~]# echo "scale=5;355/113"|bc
3.14159
[root@host- ~]# i=
[root@host- ~]# echo $i+ |bc

[root@host- ~]# a=`echo $i+ |bc`
[root@host- ~]# echo $a

[root@host- ~]# 

、通过一条命令计算输出 +++...+ 的表达式，并计算结果。
[root@host- ~]# echo `seq -s '+' `=`seq -s "+" |bc`  #bc计算
+++++++++=
[root@host- ~]# echo `seq -s '+' `="$((`seq -s "+" 10`))"  #$(()) 计算
+++++++++=
[root@host- ~]# echo `seq -s '+' `=`seq -s " + " |xargs expr` #使用expr计算
+++++++++=
[root@host- ~]# echo `seq -s '+' `=$(echo $[`seq -s "+" `])    #使用$[]计算
+++++++++=
[root@host- ~]# 

2.5 awk、declare实现计算

awk实现计算：
[root@host- ~]# echo "7.7 3.8 " |awk '{print ($1-$2)}'
3.9
[root@host- ~]# echo "358 113 " |awk '{print ($1-3)/$2}'
3.14159
[root@host- ~]# echo "3 9" |awk '{print ($1+3)*$2}'

[root@host- ~]# 

declare实现计算：
[root@host- ~]# declare -i A= B=
[root@host- ~]# A=A+B
[root@host- ~]# echo $A

[root@host- ~]# 

2.6 $[] 符号的运算

[root@host- ~]# i=
[root@host- ~]# i=$[i+]
[root@host- ~]# echo $i

[root@host- ~]# echo $[**]

[root@host- ~]# echo $[/]

[root@host- ~]# echo $[%]

[root@host- ~]# echo $[ % ]