Linux———— 运算命令

Shell与其他编程语言一样，支持多种类型的运算符，包括：

算术运算符：用于执行数学运算，例如加法、减法、乘法和除法。

关系运算符：用于比较两个值之间的关系，例如相等、大于、小于等。

布尔运算符：用于执行逻辑运算，例如逻辑与、逻辑或、逻辑非。

字符串运算符：用于处理字符串，例如字符串连接、字符串相等性检查。

文件测试运算符：用于检查文件属性，例如文件是否存在、文件是否可读等。

expr命令

expr (evaluate expressions 的缩写)，译为"表达式求值"， `expr`是一种表达式计算工具，用于执行表达式求值操作。Shell expr 是一个功能强大，并且比较复杂的命令，它除了可以实现整数计算，还可以结合一些选项对字符串进行处理，例如计算字符串长度、字符串比较、字符串匹配、字符串提取等。

常用的算术运算符，假定变量 a 为 1，变量 b 为 2：

运算符	说明	举例
+	加法	expr $a + $b 结果为 3
-	减法	expr $a - $b 结果为 -1
*	乘法	expr $a \* $b 结果为 2
/	除法	expr $b / $a 结果为 2
%	取余	expr $b % $a 结果为 0
=	赋值	a=$b 将把变量 b 的值赋给 a

注意：

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。

完整的表达式要被 ` ` 包含，注意**使用的是反引号 ` 而不是单引号 '，**这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。

如果四则运算中如果使用了()，需要转义 $ 30+ 1 $

求值表达式

算术运算符表达式（交互式）

expr 1 + 11  # 返回: 12
expr \( 30 + 10 \) \* 2 + 100 # 返回:180

获取计算结果赋值给新变量语法

result=`expr 1 + 1`  # 输出result得到结果: 2

2).echo+管道

字符串语法

语法	说明	示例
expr length 字符串	计算字符串的长度	expr length "helloworld" 返回: 10
expr substr 字符串 start end	截取字符串	expr substr "helloworld" 1 2 返回: hestart 截取字符串的起始位置，从1开始end 截取字符串的结束位置，包含这个位置截取
expr index 被查找字符串需要查找的字符	获取第一个字符在字符串中出现的位置	expr index "helloworld" l 返回: 3
expr match 字符串正则表达式expr 字符串 : 正则表达式	正则表达式匹配，返回值为符合匹配字符的长度，否则返回为0 "expr match" 命令用于匹配一个字符串中的部分文本，而正则表达式 ".o" 的含义如下： `.`：匹配任意一个字符。 * ``：匹配前面的字符（`.`）零次或多次，即匹配任意数量的字符。 `o`：匹配字符 "o"。	expr match "helloworld" ".*o" 返回: 7

运行效果：

(())命令

双小括号(( ))，用于进行数学运算表达式的执行 , 将数学运算表达式放在((和))之间。可以使用获取(())表达式命令的结果，这和使用获得变量值是一样的。

语法	说明
((a=64+6)) ((b=a-6)) ((c=a+b*2))	这种写法可以在计算完成后给变量赋值。以 ((b=a-6)) 为例，即将 a-6的运算结果赋值给变量 c。注意，使用变量时不用加$前缀，(( )) 会自动解析变量名。
a= $((1+6) b=$ ((a-1)) c=$((a+b*2))	可以在 (( )) 前面加上 $符号获取 (( )) 命令的执行结果，也即获取整个表达式的值。以 c=$ ((a+b*2)) 为例，即将 a+b 这个表达式的运算结果赋值给变量 c。注意，如果 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。
((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, 多表表达式使用","号隔开

注意: 符号之间有无空格都可以 , (( a = 1 + 6 )) 等价于 ((a=1+6))

示例：ce.sh脚本代码

#!/bin/bash
# 计算1+6赋值给变量a
((a=1+6))

# 计算变量a-1赋值给变量b
((b=a-1))

# 计算变量a+变量b赋值给变量c
((c=a+b))

# 打印变量a,变量b, 变量c的值
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

# $赋值写法
a=$((1+6)) b=$((a-1)) c=$((a+b))
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

# (())多个表达式计算赋值
((a=1+6,b=a-1,c=a+b))
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

# echo输出直接使用(())
echo "1+6=$((1+6))"

# (()) 用于逻辑表达式 在if中使用
if ((a>7 && b==c))
then
        echo "a>7 && b==c 成立"
else
        echo "a>7 && b==c 不成立"
fi

运行效果：

总结：

括号内赋值: ((变量名=整数表达式))
括号外赋值: 变量名=$((整数表达式))
多表达式赋值: ((变量名1=整数表达式1,变量名2=整数表达式2,...))
与if条件句配合使用: if ((整数表达式))

let命令

let 命令和双小括号 (( )) 在数字计算方面功能一样。但是没有(())功能强大，let只能用于赋值计算，不能直接输出，不可以条件判断一起使用。let主要用于赋值，是最简洁的整数运算赋值命令。

let 赋值表达式
# 计算赋值用法: let 变量名=整数运算表达式
# 多个表达式计算赋值用法: let 变量名1=整数运算表达式1  变量名2=整数运算表达式2 ...

语法功能等价于((表达式))
多个表达式之间使用空格，不是","号
对于类似let a+b这样的写法，Shell 虽然计算了 a+b 的值，但却将结果丢弃。如果 echo let a+b 会直接输出字符串 a+b ；若不想这样，可以使用let sum=a+b将 a+b 的结果保存在变量 sum 中。

$[]命令

在Linux和Unix Shell中，` $\[\]\` 是一种旧的、过时的方法用于执行数学运算。它可以用来计算表达式的值。例如，您可以使用 \`$ []` 来执行基本的算术运算，如加法、减法、乘法和除法。

效果展示：

四种计算命令对比

命令	优点	缺点
expr	可以直接输出。	计算表达式里面引用变量使用$，特殊字符需要转义，只能计算一个表达式。
(( ))	直接输出，里面直接使用变量名，特殊字符不需要转义，多个表达式赋值。(直接求值输出推荐方式)	需要获取值以后才可以输出。
let	赋值简单，特殊字符不需要转义。(赋值推荐方式)	不能直接输出。
$[ ]	特殊字符不需要转义。	不能多表达式计算。

bc命令

Bash Shell内置了对整数运算的支持，但是并不支持浮点运算，而 linux bc (basic calculator)命令可以很方便的进行浮点运算。bc命令是Linux简单的计算器，能进行进制转换与计算。能转换的进制包括十六进制、十进制、八进制、二进制等。可以使用的运算符号包括(+)加法、(-)减法、(*)乘法、(/)除法、(^)指数、(%)余数等。

bc [options] [参数]

选项options：

选项	说明
-h	help，帮助信息
-v	version，显示命令版本信息
-l	mathlib, 使用标准数学库，例如使用内置函数就需要必须使用这个参数
-i	interactive，强制交互
-w	warn，显示 POSIX 的警告信息
-s	standard，使用 POSIX 标准来处理
-q	quiet，不显示欢迎信息

注意：

默认使用bc命令后回车会有很多欢迎信息，可以使用 bc -q 回车后不会有欢迎信息

bc命令交互式下，输入quit 即可回到当前目录

bc 需要每个表达式单独一行，并且要在运算符周围使用空格

参数：指定包含计算任务的文件。

常见的内置函数：

|--------|---------------|
| 函数名 | 作用 |
| s(x) | 计算x的正弦值,x是弧度值 |
| c(x) | 计算x的余弦值,x是弧度值 |
| a(x) | 计算x的正切值,返回弧度值 |
| l(x) | 计算x的自然对数 |
| e(x) | 求e的x次方 |
| j(n,x) | 计算从n到x的阶数 |
| | |
| | |
[内置数学函数]

测试效果：

文件可以执行多条语句：