7 shell 数学运算

shell中数学运算的易错点：

1.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。即使是将整数和小数赋值给变量，它们也会被视为字符串。

2.Shell 不能直接进行算数运算，必须使用数学计算命令！！默认情况下，Shell 会将+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，最终将两个字符串拼接在一起形成一个新的字符串。

3.Shell 中进行算数运算，必须使用数学计算命令！！

Shell 中的算术运算符

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中的六种常用数学计算命令

运算操作符/运算命令

说明

用法

实例

(( ))

专用于整数运算，效率很高，推荐使用

((表达式))

1. 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。
2. 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。
3. 可以使用$获取 (( )) 命令的结果，这和使用$获得变量值是类似的。
4. 在 (( )) 中使用变量无需加上$前缀，(( )) 会自动解析变量名

	说明
对多个表达式同时进行计算	((a=3+5, b=a+10)) echo a:$a b:$b ret:$((a=3+5, b=a+10)) 输出：a:8 b:18 ret:18 1）逗号分隔 2）最后一个表达式的值作为整个命令的值 3）在 (( )) 前面加上$获取整个表达式的值 4）表达式中的变量不用$ 5）表达式中也可以对变量赋值，比如a=3+5，整个表达式执行后，a也被赋值
((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。

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。

let

用于整数运算，和 (()) 类似。

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

注意点：

• 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。
• let x+y不返回任何值，如果想要结果，则需要let sum=x+y将 x+y 的结果保存在变量 sum 中，不灵活

a=3 b=4 echo $((a+b))——>返回7 echo let a+b——>输出字符串let a+b	echo会把 let a+b作为一个字符串输出
a=2 let a+=1 echo $a——>返回3	let a+=1 等同于 ((a+=1))，但后者效率更高。
a=1 b=2 let a+=2 c=a+b echo $a $b $c——>返回3 2 5

$[]

用于整数运算，不如 (()) 灵活。

$[表达式]

1. $[] 会对表达式进行计算，并取得计算结果。在表达式中出现变量时，可以加也可以不加$前缀。
2. 不能单独使用 $[]，必须能够接收 $[] 的计算结果

a=3 b=$[a*2] echo $a $b——>输出3 6	不加$
c=$[$a**2] echo $a $c——>输出3 9	可以加$
$[3+4]——>-bash: 7: 未找到命令 $[6*2]——>-bash: 12: 未找到命令	不能单独使用 $[]

expr是 evaluate expressions 的缩写，译为“表达式求值”

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。

expr 表达式

expr 对表达式的格式有几点特殊的要求：

• 出现在表达式中的运算符、数字、变量和小括号的左右两边至少要有一个空格，否则会报错。
• 有些特殊符号必须用反斜杠\进行转义（屏蔽其特殊含义），比如乘号*和小括号()，如果不用\转义，那么 Shell 会把它们误解为正则表达式中的符号（*对应通配符，()对应分组）。
• 使用变量时要加$前缀。

出错的	正确的
expr 2 +3 #错误：加号和 3 之前没有空格	expr 2 + 3 5
expr 2*3——>输出2*3 #没有空格就把表达式当字符串处理
expr 4 * 5 #错误：乘号没有转义	expr 4 \* 5 20
expr ( 2 + 3 ) \* 4 #小括号也需要转义	expr \( 2 + 3 \) \* 4 #使用 \ 转义后才是正确的 20
n=3 expr n + 2 #使用变量时要加 $ 输出 expr: 非整数参数	expr $n + 2 #加上 $ 才是正确的 5
应用	例子
正确使用，计算结果会直接输出	m=7 expr $m \* \( $n + 5 \) 56
将 expr 的计算结果赋值给变量，需要将整个表达式用反引号``包围起来	m=5 n=`expr $m + 10` echo $n 15

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。可以小数计算

http://c.biancheng.net/view/2680.html

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(比较运算、与运算、或运算、非运算)、自增自减等，所以在实际开发中很少使用。

1.将参与运算以及承载结果的变量都定义为整数

2.不能直接使用 echo 输出计算结果

脚本	运行结果
#!/bin/bash declare -i m n ret m=10 n=30 ret=$m+$n echo $ret ret=$n/$m echo $ret echo $m+$n 除了将 m、n 定义为整数，还必须将 ret 定义为整数，如果不这样做，在执行ret=$m+$n和ret=$n/$m时，Shell 依然会将 m、n 视为字符串。	40 3 10+30 #不能直接使用 echo 输出计算结果