五、Shell运算
2024-10-08 05:47:27
整数值运算
使用expr命令：只能做整数运算，默认返回计算结果
格式：
expr 整数1 运算符 整数2 ...
整数值可以有变量提供，直接给出运算结果
+ 加法 expr 43 + 21 、expr $X + $Y
- 减法 expr 43 - 21 、expr $X - $Y
\* 乘法 expr 43 \* 21 、expr $X \* $Y
/ 除法 expr 43 / 21 、expr $X / $Y
% 取余数 expr 43 % 21 、expr $X % $Y
例子：
#!/bin/bash
#计算用户从终端输入的任意2个数的和
read -p "请输入第一个数" num1
read -p "请输入第二个数" num2
sum=`expr $num1 + $num2`
echo "$num1 + $num2 = $sum"
使用$[]或$(())表达式
需借助echo输出结果，运算类型与expr类似
乘法*不用加转义符\
使用变量时，直接指定变量名，不用加$符号
shell中如何进行算术运算：
let 算术运算表达式 let C=$A+$B
$[算术运算表达式] C=$[$A+$B]
$((算术运算表达式)) C=$(($A+$B))
expr 算术运算表达式，
表达式中各操作数及运算符之间要有空格，
而且要使用命令引用
C=`expr $A + $B`
表达式的简化
变量的递增、递减等操作
简写表达式 完整表达式
i++ i=i+
i-- i=i-
i*= i=i*
i+= i=i+
i-= i=i-
i%= i=i%
注意：
i++：先参与其他操作，后运算
++i：先运算，再参与其他操作
例子：
i=
echo $((++i))
j=
echo $((j++))
变量的自增/减等操作
使用let命令
操作变量值，只运算，不输出结果
若要查看结果，需借助echo命令
let：只做运算不返回计算结果，适用于自加和自减运算
#!/bin/bash
i=
let i-=
echo $i
let i-=
echo $i
echo -------------------
i=
let i+=
echo $i
let i+=
echo $i
变量的数值计算
变量的数值计算常用的有如下几个命令：
(())、let、expr、bc、$[]
1)(())用法：（此法很常用）
如果要执行简单的整数运算，只需将特定的算术表达式用”$((”和”))”括起来即可。
Shell的算术运算符号常置于”$((“......”))”的语法中。这一语法如同双引号的功能，除了内嵌双引号无需转义。
范例1：shell的运算实例如下：
[root@Web ~]# su - zgy [zgy@Web ~]$ ((a=+**-%)) [zgy@Web ~]$ echo $a [zgy@Web ~]$ b=$((+**-%)) [zgy@Web ~]$ echo $b [zgy@Web ~]$ echo $((a=+**-%))
提示：上面是三种不同的变量计算定义和使用的方式
[zgy@Web ~]$ echo $((a+=)) #相当于a=a+ [zgy@Web ~]$ echo $((a++)) [zgy@Web ~]$ echo $((a--)) [zgy@Web ~]$ echo $((>)) #比较大小 [zgy@Web ~]$ echo $((<)) [zgy@Web ~]$ a=$((*(+)/)) [zgy@Web ~]$ echo $a [zgy@Web ~]$ echo $((*(+)/))
提示：
1.**为幂运算；%为取模运算（就是除法当中取余数）
2.上面涉及到的参数变量必须为整数（整型）。不能为小数（浮点数）或者字符串。后面的bc命令可以进行浮点数运算，但一般较少用到。
3.echo $((a++))和echo $((a--))表示先输出a自身的值，然后再进行++--的运算，echo $((++a))和echo $((--a))表示先进行++--的运算，再输出a自身的值
记忆方法：变量在前，先输出变量值，变量在后，就是先运算后输出变量的值。
范例2：--，++在变量前后的举例理解：
[root@Web ~]# a= [root@Web ~]# echo $((a++)) #先输出a的值，因为a为10，所以输出10 [root@Web ~]# echo $a #上面输出a的值后，a自增1，因此为11 [root@Web ~]# echo $((a++)) [root@Web ~]# echo $a [root@Web ~]# ((a++)) [root@Web ~]# echo $a [root@Web ~]# a= [root@Web ~]# echo $((a--)) [root@Web ~]# echo $a [root@Web ~]# ((a--)) [root@Web ~]# echo $a [root@Web ~]# echo $((++a)) [root@Web ~]# echo $a [root@Web ~]# echo $((++a)) [root@Web ~]# echo $a [root@Web ~]# echo $((++a)) [root@Web ~]# echo $a [root@Web ~]# echo $((--a)) [root@Web ~]# echo $a [root@Web ~]# echo $((--a)) [root@Web ~]# echo $a
范例3：定义变量计算的例子：
[root@Web ~]# myvar= [root@Web ~]# echo $(($myvar + )) [root@Web ~]# echo $(( $myvar + )) #(())两边有几个空格不敏感，也可以没有 [root@Web ~]# myvar=$(( $myvar + )) #还可以赋值给变量然后输出变量 [root@Web ~]# echo $myvar
范例4：各种(())的计算命令行执行例子：
[root@Web ~]# echo $((/)) #除法，取商 [root@Web ~]# echo $((+)) [root@Web ~]# echo $((*)) [root@Web ~]# echo $((-)) [root@Web ~]# echo $((**)) #幂 [root@Web ~]# echo $((%)) #取模，余数
范例5：各种(())运算的shell脚本例子
[root@localhost ~]# cat test.sh #!/bin/bash a= b= echo "a-b =$(($a-$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%$b))"
执行结果如下：
[root@localhost ~]# sh test.sh a-b = a+b = a*b = a/b = a**b = a%b =
范例6：这是一个实践考试题，内容如下：
请把a,b两个变量通过命令行传参的方式实现上面混合运算脚本的功能。
[root@localhost ~]# cat test1.sh #!/bin/bash a=$ 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))"
执行结果[root@localhost ~]# sh test1.sh 6 2
a-b = a+b = a*b = a/b = a**b = a%b =
拓展：请实现一个加、减、乘、除等功能的计算器。通过命令行传参的方式实现上面脚本的功能。
答案：
[root@localhost ~]# cat d.sh #!/bin/bash echo$(($)) [root@localhost ~]# cat j.sh #!/bin/bash echo $(($$$)) [root@localhost ~]# sh j.sh + [root@localhost ~]# sh j.sh -
学生例子：（如果敲不需要的内容会退出，待完善）
[root@localhost ~]# cat yubing_test.sh
#!/bin/bash
#add, subtract, multiply and divide by yubing
print_usage(){
printf "Please enter an integer \n"
exit
}
read -p "Please input first number: " firstnum
if [ -n "`echo $firstnum|sed 's/[0-9]//g' | sed 's/-//g'`" ];then
print_usage
fi
read -p "Please input the operators: " operators
if [ "${operators}" != "+" ]&&[ "${operators}" != "-" ] && [ "${operators}" != "*" ] && [ "${operators}" != "/" ];then
echo "please use + - * /"
exit
fi
read -p "Please input second number: " secondnum
if [ -n "`echo $secondnum|sed ' s/[0-9]//g' |sed ' s/-//g'`" ];then
print_usage
fi
echo "${firstnum}${operators}${secondnum}=$((${firstnum}${operators}${secondnum}))"
执行结果：
[root@localhost ~]# sh yubing_test.sh Please input first number: Please input the operators: + Please input second number: += [root@localhost ~]# sh yubing_test.sh Please input first number: Please input the operators: * Please input second number: *=
作业：完成一个简单的四则运算计算器功能
(2)let命令的用法
格式：
let 赋值表达式
[注]let 赋值表达式功能等同于:((赋值表达式))
范例1：给自变量i加8
[root@localhost ~]# i= [root@localhost ~]# let i=i+ [root@localhost ~]# echo $i [root@localhost ~]# i=i+ #去掉let定义 [root@localhost ~]# echo $i i+
提示：let i=i+8等同于((i=i+8)),但后者效率更高
范例2：利用let计数监控web服务状态。
#!/bin/bash
#监控服务状态
ServerMonitor(){
#服务状态监控
timeout=
fails=
success=
while true
do
/usr/bin/wget --timeout=$timeout --tries- http://172.16.0.1/ -q -O /dev/null
if [ $? -ne ]
then
let fails=fails+
success=
else
fails=
let success=
fi
if [ $success -ge ]
then
exit
fi
if [$fails -ge ];then
Critical=" TMS 应用服务出现故障，请紧急处理！！ "
echo $Critical | mutt -s " 服务 down " www.magedu.com
exit
fi
done }
(3)expr （evaluate expressions）命令的用法：
Expr命令一般用于整数值，但也可用于字符串，用来求表达式变量的值，同时expr也是一个手工命令行计算器
语法：expr Expression
[root@localhost ~]# expr + expr: 语法错误 [root@localhost ~]# expr + [root@localhost ~]# expr - [root@localhost ~]# expr * expr: 语法错误 [root@localhost ~]# expr \* [root@localhost ~]# expr / [root@localhost ~]# expr \*\* expr: 语法错误 [root@localhost ~]# expr % [root@localhost ~]# expr + +
提示：
1、注意：运算符左右都有空格
2、使用乘号时，必须用反斜线屏蔽其特定含义。因为shell可能会误解星号的含义。
增量计数
Expr在循环中可用于增量计算。首先，循环初始化为0，然后循环值加1，反引号的用法为命令替换。最基本的一种是从(expr)命令接受输出并将之放入循环的变量。
例：给自变量i加1
[root@localhost ~]# i= [root@localhost ~]# i=`expr $i + ` [root@localhost ~]# echo $i
expr $[$a+$b]表达式形式，其中$a$b可为整数值
[root@localhost ~]# expr $[+] [root@localhost ~]# expr $[*] [root@localhost ~]# expr $[**] [root@localhost ~]# expr $[/] [root@localhost ~]# expr $[%] [root@localhost ~]# a= [root@localhost ~]# b= [root@localhost ~]# expr $[$a+$b]
expr将其后的串解释为表达式并计算其值，运算符前后须有空格
其它特殊的用法
expr用法ssh-copy-id
[root@localhost ~]# less /usr/bin/ssh-copy-id
if expr "$1" : ".*\.pub" > /dev/null ; then
# expr : id_dsa.pub:’.*\.pub’,匹配*.pub格式的文件如果是则为真。例
[root@localhost ~]# expr "id_dsa.pub" : ".*\.pub"
#这里是匹配后字符数
#man expr
STRING : REGEXP
anchored pattern match of REGEXP in STRING
判断文件或字符串的扩展名小案例：
[root@localhost ~]# expr "test.pub" : ".*\.pub" && echo || echo [root@localhost ~]# expr "test.x" : ".*\.pub" && echo || echo
技巧：通过expr判断变量是否为整数
[root@localhost ~]# cat judge_init.sh
#!/bin/bash
read -p "plus input:" a
expr $a + &>/dev/null
[ $? -eq ] && echo init || echo chars
[root@localhost ~]# sh judge_init.sh
plus input:q
chars
[root@localhost ~]# cat judge_init1.sh
#!/bin/bash
while true
do
read -p "plus input:" a
expr $a + &>/dev/null >&
[ $? -eq ] && echo init || echo chars
Done
[root@localhost ~]# sh judge_init1.sh
plus input:
init
plus input:oldgirl
chars
plus input:123d
chars
plus input:q
chars
通过expr 计算字符串的长度
[root@localhost ~]# chars=`seq -s" " `
[root@localhost ~]# echo ${#chars}
[root@localhost ~]# echo $(expr length "$chars")
更多应用请man expr查看帮助
（4）bc命令的用法：
bc是UNIX下的计算器，它也可以用在命令行下面：
例：给自变量i加1
[root@localhost ~]# i= [root@localhost ~]# i=`echo $i+|bc` #效率低 [root@localhost ~]# echo $i
因为bc支持科学计算，所以这种方法功能非常强大
[root@localhost ~]# echo + | bc [root@localhost ~]# echo 3.5+|bc 8.5 [root@localhost ~]# echo 3.5+5.6|bc 9.1 [root@localhost ~]# echo 3.5-3.1|bc . [root@localhost ~]# echo 3.5-2.1|bc 1.4 [root@localhost ~]# echo "5.23 * 3.13"|bc 16.36 [root@localhost ~]# echo "scale=1;5.23 * 3.13"|bc 16.36 [root@localhost ~]# echo "scale=1;5.23 / 3.13"|bc 1.6 [root@localhost ~]# echo "scale=6;5.23 * 3.13"|bc 16.3699 [root@localhost ~]# echo "scale=6;5.23 * 3.13"|bc -l 16.3699 [root@localhost ~]# echo "scale=3;5.23 / 3.13"|bc -l 1.670 [root@localhost ~]# echo "obase=2;8"|bc #10进制8转换成2进制 [root@localhost ~]# echo "obase=16;20"|bc #10进制20转换成16进制
通过表达式计算
[root@localhost ~]# seq -s "+" +++++++++ [root@localhost ~]# seq -s "+" |bc
特点：bc的特点是支持小数运算
（5）typeset命令的用法：
使用整数变量直接进行计算
例如：
[root@localhost ~]# typeset -i A= B= [root@localhost ~]# A=A+B [root@localhost ~]# echo $A
（5）$[]的用法：
实践操作演示：
[root@localhost ~]# echo $[ + ] [root@localhost ~]# echo $[ * ] [root@localhost ~]# echo $[+ ] [root@localhost ~]# echo $[-] [root@localhost ~]# echo $[*] [root@localhost ~]# echo $[/] [root@localhost ~]# echo $[**] [root@localhost ~]# echo $[%]
Shell变量的输入
Shell变量除了可以直接赋值或脚本传参外，还可以使用read命令从标准输入获得。
[语法格式]
read [参数][变量名]
[常见参数]
-p prompt:设置提示信息
-t timeout:设置输入等待的时间，单位默认为秒
范例1：read的基本读入
[root@localhost ~]# read -p "please input two number:" a1 a2 #红色部分要有空格 please input two number: [root@localhost ~]# echo $a1 $a2
提示：上面read -p 的功能可以用echo和read实现
echo -n "please input two number:" read a1 a2
以上两句和下面的命令相当(-t排除在外)
[root@localhost ~]# read -t -p "please input two number:" a1 a2
范例2：实践考试题
把前面的加减乘除计算的脚本改成通过read方式读入整数变量：
原始脚本：
[root@localhost ~]# cat test.sh #!/bin/bash a= b= echo "a-b =$(($a-$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%$b))
答案：
[root@localhost ~]# cat read_01.sh #!/bin/bash read -t -p "plus input two number:" a b echo "a-b =$(($a-$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%$b))" [root@localhost ~]# sh read_01.sh plus input two number: a-b = a+b = a*b = a/b = a**b = a%b =
范例3：利用echo命令替代和read -p的功能
[root@localhost ~]# cat g.sh #!/bin/bash echo -n "please input two number:" read a b echo "a-b =$(($a-$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@localhost ~]# sh g.sh please input two number: a-b = a+b = a*b = a/b = a**b = a%b =
范例4：思考：如果读入的不是整数，或者参数个数不是2个，以上shell脚本的执行会有什么结果？如何解决这两个问题？
方法1：
[root@localhost test]# cat read01.sh
#!/bin/bash
while true
do
read -t -p "pls input two number:" a b
expr $a + >/dev/null >&
[ $? -ne ] && continue
expr $b + >/dev/null >&
[ $? -ne ] && continue || break
done
echo "a-b =$(( $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 ))"
方法2：命令行传参
[root@localhost test]# cat argv1.sh
#!/bin/bash
a="$1"
b="$2"
Usage() {
echo "USAGE:sh $0 num1 num2"
exit
}
if [ $# -ne ];then
Usage
fi
expr $a + >/dev/null >&
[ $? -ne ] && Usage
expr $b + >/dev/null >&
[ $? -ne ] && Usage
echo "a-b =$(( $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@localhost ~]# sh argv_01.sh kk yy
USAGE:sh argv_01.sh num1 num2
[root@localhost ~]# sh argv_01.sh kk
USAGE:sh argv_01.sh num1 num2
[root@localhost ~]# sh argv_01.sh
a-b =
a+b =
a*b =
a/b =
a**b =-
a%b =
[root@localhost ~]# sh argv_01.sh
a-b =
a+b =
a*b =
a/b =
a**b =
a%b =
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