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四则运算

Posted on 2015-03-04 12:11  bw_0927  阅读(157)  评论(0)    收藏  举报

https://www.cnblogs.com/linuxAndMcu/p/11120837.html

 

Shell 和其它编程语言不同,Shell 不能直接进行算数运算,必须使用数学计算命令

下面我们先来看一个反面的例子:

#!bin/bash

echo 2+8
a=23
b=$a+55
echo $b

b=90
c=$a+$b
echo $c

运行脚本:

$ ./tesh.sh
2+8
23+55

从上面的运算结果可以看出,默认情况下,Shell 不会直接进行算术运算,而是把+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,最终的结果是把两个字符串拼接在一起形成一个新的字符串。

这是因为,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。

换句话说,Bash shell 在默认情况下不会区分变量类型,即使你将整数和小数赋值给变量,它们也会被视为字符串,这一点和大部分的编程语言不同。

 

一、数学计算命令

要想让数学计算发挥作用,必须使用数学计算命令,Shell 中常用的数学计算命令如下表所示。

运算操作符/运算命令说明
(( )) 用于整数运算,效率很高,推荐使用
let 用于整数运算,和 (()) 类似。
$[] 用于整数运算,不如 (()) 灵活。
expr 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。
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

如果大家时间有限,只学习 (()) 和 bc 即可,不用学习其它的了:(()) 可以用于整数计算,bc 可以小数计算。

 

二、Shell (())

双小括号 (( )) 是 Shell 中专门用来进行整数运算的命令,它的效率很高,写法灵活,但只能进行整数运算,不能对小数(浮点数)或者字符串进行运算

 

Shell (( )) 的用法

双小括号 (( )) 的语法格式为:

((表达式))

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

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

可以使用$获取 (( )) 命令的结果,这和使用$获得变量值是类似的。

运算操作符/运算命令说明
((a=10+66,b=a-15)) 计算完,a=76, b=61
a=$((10+66) b=$((a-15)) 可以在 (( )) 前面加上$符号获取 (( )) 命令的执行结果,也即获取整个表达式的值。
((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。
((a=3+5, b=a+10)) 对多个表达式同时进行计算。

在 (( )) 中使用变量无需加上$前缀,(( )) 会自动解析变量名,这使得代码更加简洁,也符合程序员的书写习惯。

((g8=(a1-a0)*100/a1)) 

 

实例

用 (( )) 进行稍微复杂一些的综合算术运算:

#!/bin/bash

((a=1+2**3-4%3))
echo $a

b=$((1+2**3-4%3)) #运算后将结果赋值给变量,变量放在了括号的外面。
echo $b

echo $((1+2**3-4%3)) #也可以直接将表达式的结果输出,注意不要丢掉 $ 符号。

a=$((100*(100+1)/2)) #利用公式计算1+2+3+...+100的和。
echo $a

echo $((100*(100+1)/2)) #也可以直接输出表达式的结果。

运行脚本:

$ ./test.sh
8
8
8
5050
5050

 

let 命令和双小括号 (( )) 的用法是类似的,它们都是用来对整数进行运算。

注意:和双小括号 (( )) 一样,let 命令也只能进行整数运算,不能对小数(浮点数)或者字符串进行运算。

 

Shell let 的用法

Shell let 命令的语法格式为:

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))

当表达式中含有 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。

和 (( )) 类似,let 命令也支持一次性计算多个表达式,并且以最后一个表达式的值作为整个 let 命令的执行结果。但是,对于多个表达式之间的分隔符,let 和 (( )) 是有区别的:

  • 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。

 

实例

let 后面可以跟多个表达式:

#!/bin/bash

a=10 b=35
let a+=6 c=a+b  #多个表达式以空格为分隔
echo $a $c

运行脚本:

$ ./test.sh
16 51

 

四、Shell $[]

[]相当于 let 命令,也是用来对整数进行运算。

 

Shell $[] 的用法

Shell $[] 命令的语法格式为:

$[表达式]

在 [] 前面加上$符号获取 [] 命令的执行结果,也即获取整个表达式的值

 

实例

实例如下:

#!/bin/sh

i=10

i=$[i+10]
echo $i

i=$[i+100]
echo $i

运行脚本:

$ ./test.sh
20
120

 

五、Shell expr命令

expr 是一款表达式计算工具,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。

 

Shell expr 的用法

Shell expr 命令的语法格式为:

#或者 $(expr variable + variable)
`expr variable + variable`

表达式和运算符之间要有空格,例如 2+2 是不对的,必须写成 2 + 2,这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。推荐用 $() 代替 ``。

 

实例

实例如下:

#!/bin/sh

i=10
echo $i

i=`expr $i + 10` #20
echo $i

i=`expr $i + 100` #120
echo $i

运行脚本:

$ ./test.sh
20
120

 

bc 是 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。

 

Linux bc 的用法

Linux bc 命令的语法格式为:

command "表达式" | bc 

实例

实例如下:

#!/bin/sh

i=10
echo $i
j=3;
echo $j

m=`expr $i / $j`
echo $m

n=`echo "scale=9; $i / $j" | bc`
echo $n

运行脚本:

$ ./test.sh
3
3.333333333

注意:scale是指定精度,而且只有在除法的时候才有生效,其他都是安装原来都有几位就输出几位;bc支持除了位操作的所有运算。

 

 

 


 

Bash中的变量没有数据类型的定义,这样,在处理字符串和数值时会带来麻烦。例如,使用-eq比较数值,==比较字符串等。另外,Bash中常用的let、expr仅支持整数运算,不支持浮点数计算。要实现浮点数计算,可以使用bc或awk。

一、bc
bc是一个常用的计算器,可以计算浮点数:

引用
$ bc
bc 1.06
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'.
scale=4
2.53/3.64
.6950


shell中显示小于1的小数,小数点前都没有0

是bc的特性,跟shell无关,google了一圈,貌似bc本身还没有选项来设置输出小数点前的0,只能用别的方法进行格式化输出了,比如:
echo "scale=2; 0.13 + 0.1" | bc | awk '{printf "%.2f", $0}'

 

#echo 5.5+1.1 | bc

SYS_USAGE=`expr $SYS_IDLE/$Total*100 | bc -l`

Disp_Load=`expr "scale=2; $Load/$CPU_Num"  | bc`



二、awk
更好的方法,是借助awk强大的函数功能。
1、计算浮点数

引用
$ n=`awk -v x=2.53 -v y=3.64 'BEGIN {printf "%.2f\n",x/y}'`
$ echo $n
0.70


或者

引用
$ n=`awk 'BEGIN {x=2.53;y=3.64;printf "%.2f\n",x/y}'`
$ echo $n
0.70


又或者

引用
$ echo '2.53 3.64'|awk '{printf "%.2f\n",$1/$2}'
0.70


2、比较浮点数
awk还可以用于比较浮点数

引用
$ echo 123.45 123.44 | awk '{if($1>$2) {printf"%f greater then %f\n",$1,$2} else {printf"%f less then %f\n",$1,$2}}'
123.450000 greater then 123.440000



三、其他方法
当然,还可以用支持浮点预算的语言,如perl或python等,放在Bash脚本中运行:

引用
$ perl -e 'if ($ARGV[0]>$ARGV[1]) { printf "%f greater then %f\n",$ARGV[0],$ARGV[1];} else { printf "%f less then %f\n",$ARGV[0],$ARGV[1];}' 123.45 123.44
123.450000 greater then 123.440000


但这时似乎已经没有用Bash的必要了。