Shell计算命令

2021-01-18 14:55:29 浏览数 (1)

Shell基础入门

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Shell计算命令：expr命令详解

介绍

expr (evaluate expressions 的缩写)，译为“表达式求值”。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.

求值表达式

计算语法

代码语言：javascript复制
expr 算术运算符表达式
# 例如: expr 1   1  返回: 2
# 例如: expr ( 10   10 ) * 2   100 返回:140

获取计算结果赋值给新变量语法

代码语言：javascript复制
result=`expr 算术运算符表达式`
# 例如: result=`expr 1   1`  输出result得到结果: 2

字符串语法

计算字符串的长度语法

代码语言：javascript复制
expr length 字符串
# 例如: expr length "itheima"  返回: 7

截取字符串语法

代码语言：javascript复制
expr substr 字符串 start end
# start 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
# 例如 expr substr "itheima" 1 2  返回: it

获取第一个字符在字符串中出现的位置语法

代码语言：javascript复制
expr index 被查找字符串  需要查找的字符
# 例如 expr index "itheima" t  会返回: 2

正则表达式匹配1语法

代码语言：javascript复制
expr match 字符串 正则表达式
# 正则表达式默认带有^, 代表以什么开头
# 返回值为符合匹配字符的长度, 否则返回为0
# 例如: expr match "itheima" ".*m"  会返回: 6
# 正则表达式通配符"."代表任意一个字符
# 正则表达式通配符"*"代表签名的字符可以出现0到多次
# ".*m" 含义为匹配字符串中m前面的字符串长度

正则表达式匹配2语法, 功能与语法1一样

代码语言：javascript复制
expr 字符串 : 正则表达式
# 正则表达式默认带有^ ,  代表以什么开头
# 返回值为符合匹配字符的长度, 否则返回为0
# 例如: expr "itheima" : ".*m"  会返回: 6

演示

需求

代码语言：javascript复制
# 四则运算: ( 10   10 ) * 2   100
# 计算"itheima"字符串的长度
# 获取"itheima"字符串中"t"第一个字符在字符串中出现的位置
# 正则表达式match匹配查找itheima字符串中m前面任意字符的总长度

cal1.sh脚本文件代码

代码语言：javascript复制
#!/bin/bash
# 四则运算
result=`expr ( 10   10 ) * 2   100`
echo "(10 10)*2 100=${result}"

# 计算字符串的长度
echo "itheima字符串长度=`expr length "itheima"`"

# 获取第一个字符在字符串中出现的位置
echo "itheima字符串中第一个t的位置=`expr index "itheima" t`"

# 正则表达式匹配1
echo "正则表达式match匹配查找itheima字符串中m前面任意字符的总长度=`expr match "itheima" ".*m"`"

# 正则表达式匹配2
echo "正则表达式匹配查找itheima字符串中m前面任意字符的总长度=`expr "itheima" : ".*m"`"

运行效果

小结

expr命令的作用

1.整数计算 expr 整数运算表达式 2.字符串操作 expr length 字符串 获取字符串的长度 expr substr 字符串 start end 截取字符串 expr index 字符串 查找的字符 查找字符在字符串中第一次出现的位置, 位置从1开始的。 expr match 字符串 正则表达式 expr 字符串: 正则表达式

Shell计算命令：(())命令详解

介绍

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。

用法

运算操作符/运算命令

说明

((a=1 6))((b=a-1)) ((c=a b))

这种写法可以在计算完成后给变量赋值。以 ((b=a-1)) 为例，即将 a-1 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))

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)) 为例，也就是将 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

需求

计算1 6赋值给变量a 计算变量a-1赋值给变量b 计算变量a 变量b赋值给变量c 打印变量a,变量b, 变量c的值 $赋值写法 (())多个表达式计算赋值 echo输出直接使用(()) (()) 用于逻辑表达式 在if中使用

calculatej2.sh脚本代码

代码语言：javascript复制
#!/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

运行结果

小结

(())的用法

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))

Shell计算命令：let命令详解

介绍

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.

语法

代码语言：javascript复制
let 赋值表达式

注意

  1. 语法功能等价于((表达式))
  2. 多个表达式之间使用空格, 不是","号
  3. 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。

因此输出建议使用(())

示例

需求

代码语言：javascript复制
# 计算变量a-1赋值给变量b
# 计算变量a 变量b赋值给变量c
# 打印变量a,变量b, 变量c的值
# let多个表达式计算赋值

calculate3.sh脚本代码

代码语言：javascript复制
#!/bin/bash
# 计算1 6赋值给变量a
let a=1 6

# 计算变量a-1赋值给变量b
let b=a-1

# 计算变量a 变量b赋值给变量c
let c=a b

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

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

运行效果

小结

let数字计算用法

作用: 用于赋值,是最简洁的整数运算赋值命令

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 ...

Shell计算命令：$[]命令详解

介绍

和 (())、let 命令类似，$[] 也只能进行整数运算。但是只能对单个表达式的计算求值与输出

语法

代码语言：javascript复制
$[表达式]

​

  1. $[] 会对表达式进行计算，并取得计算结果
  2. 表达式内部不可以赋值给变量

示例

calculate4.sh脚本代码

代码语言：javascript复制
#!/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}"

# 直接输出
echo "$[1 6],$[7-1],$[7 6]"

运行结果

上述总结

执行整数表达式命令的总结, 推荐使用哪个

expr ​ 优点：可以直接输出 ​ 缺点: 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 (()) (直接求值输出推荐方式) ​ 优点: 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 ​ 缺点：需要获取值以后才可以输出 let (赋值推荐方式) ​ 优点：赋值简单,特殊字符不需要转义, ​ 缺点：不能直接输出 $[] ​ 优点：特殊字符不需要转义, ​ 缺点：不能多表达是计算,

Shell计算命令：bc命令详解

介绍

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命令

语法

代码语言：javascript复制
bc [options] [参数]

有些虚拟机最小安装后，没有bc命令，可以通过 yum install bc 安装。

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

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

参数

文件： 指定包含计算任务的文件。

示例：bc执行计算任务的文件

创建task.txt文件, 编辑文件内容(一个计算表达式一行)

代码语言：javascript复制
108*67 12345
58 2007*11

执行命令

可以使用 quit 命令退出bc

内置变量

变量名

作 用

scale

指定精度，也即小数点后的位数, 对计算结果指定保留小数；默认为 0，也即不使用小数部分。

ibase

指定输入的数字的进制，默认为十进制。

obase

指定输出的数字的进制，默认为十进制。

last 或者 .

获取最近计算打印结果的数字

内置数学函数

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 的反正切值，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)

贝塞尔函数，计算从 n 到 x 的阶数。

作用

通常在linux下bc当计算器用, 具体有3个用法

  1. bc中互动式的数学运算
  2. shell中非互动式的管道运算
  3. shell中非互动式的输入重定向运算

bc中互动式的数学运算

介绍

使用 bc -q 命令，回车即可, 直接进行计算器进行运算

演示

退出bc使用 quit，启动数学函数 -l

shell中非互动式的管道运算

介绍

在 Shell 脚本中，我们可以借助管道使用 bc 计算器。

借助管道使用 bc 计算器语法

直接进行bc的表达式计算输出

代码语言：javascript复制
echo "expression" | bc [options]

"expression" 表达式必须复合bc命令要求的公式 "expression" 表达式里面可以引用shell变量 例如: Shell变量 a=2 在表达式里面引用的语法: $a

将bc计算结果赋值给Shell变量

代码语言：javascript复制
# 第一种方式
var_name=`echo "expression" | bc [options]`

# 第二种方式
var_name=$(echo "expression" | bc [options])

$() 与 功能一样, 都是执行里面的命令 区别 ​ 是所有linux系统支持的方式, 兼容性较好, 但是容易与引号产生混淆 ​ $() 不是所有linux系统都支持的方式, 兼容性较差, 但是不容易产生混淆

演示

引用shell变量进行计算

注意：b是bc中定义的新变量, 与shell变量没有任何关系, 所以不可以在shell中获取b变量

进制转换

赋值给shell变量

shell中非互动式的输入重定向运算

介绍

将计算表达式输出给bc去执行, 特点类似于文件中输入,可以输入多行表达式, 更加清晰

语法

代码语言：javascript复制
# 第一种方式
var_name=`bc [options] << EOF
第一行表达式1
第二行表达式2
...
EOF
`

# 第二种方式
var_name=$(bc [options] << EOF
第一行表达式1
第二行表达式2
...
EOF
)

var_name 这是Shell变量的名字 bc 执行bc的命令 EOF..EOF 输入流的多行表达式 含义: 将EOF中间多行表达式输入给到bc去执行, j将bc执行的结果给到Shell变量var_name

演示

如果有大量的数学计算，那么使用输入重定向就比较方便，因为数学表达式可以换行，写起来更加清晰。

小结

bc命令的作用

是一个任意精度计算器

在bc中进行互动式的数学运算

bc -q 进入bc环境 直接输入一个算术表达式后回车 bc就会计算出结果输出

在shell中进行非互动式的bc管道运算

直接输出结果: echo "bc表达式" |bc options 赋值给变量: 变量名=$(echo "bc表达式" |bc options)

在shell中非互动式的输入重定向bc运算

变量名=$(bc << EOF bc表达式 EOF ) 适合大量计算表达式

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正则表达式 编程算法 shell express linux

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