shell 指令碼程式設計之算術運算子

shell 的算術運算子只支援整數，浮點數的運算結果會被轉換成整數。算術運算子包括+ - * \ % **(冪運算) += -= *= \= %= ++ – <<(位左移) >>(位右移) &(按位與) |(按位或) ^(按位異或) ~(按位非)。使用 let 「expression」的方式將運算的結果儲存到變數中，如果直接寫var=var1+var2這種賦值方式，則得到的結果是字串。

[ljx@localhost ~]$ num=1+2
[ljx@localhost ~]$ echo $num
1+2[ljx@localhost ~]$ let "num=1+2"
[ljx@localhost ~]$ echo $num
3

下面寫乙個指令碼，測試一下各種算術運算子

#learn_opeartor.sh
#!/bin/bash
num1=10
num2=4
let"num3=$num1+$num2"
echo
$num1+$num2=$num3
let"num3=num1-num2"
echo
$num1-$num2=$num3
let"num3=num1/num2"
echo
$num1/$num2=$num3
let"num3=num1%num2"
echo
$num1%$num2=$num3
let"num3=num1**2"
echo
$num1**2=$num3
let"num3+=num1"
echo +=: $num3
let"num3-=num2"
echo -=: $num3
let"num3%=num2"
echo %=: $num3
let"num3=num1++"
echo num1++: $num3
let"num3=++num1"
echo ++num1: $num3
let"num3=num1<<1"
echo 左移一位 $num3
let"num3=num1>>2"
echo 右移兩位 $num3
let"num3=~num1"
echo 按位取反 $num3
let"num3=num1&num2"
echo 按位與 $num3
let"num3=num1|num2"
echo 按位或 $num3
let"num3=num1^num2"
echo 按位異或 $num3

執行結果

10+4=14
10-4=6
10/4=2
10%4=2
10**2=100
+=: 110
-=: 106
%=: 2
num1++: 10
++num1: 12
左移一位 24
右移兩位 3
按位取反 -13
按位與 4
按位或 12
按位異或 8

在 let 字串中的變數加不加 $ 符號都可以。前面的幾個運算很簡單，主要看看後面幾個。自增符號 ++ 和自減符號 – 要區分字首和字尾，像例子中 num1 原來的值為 10，num3=num1++ 為字尾表示式，先賦值再自增，因此 num3 的值為 10，這時 num1 的值為 11；然後 num3=++num1 為字首表示式，先自減再賦值，此時 num1 的值為 12，num3 的值也為 12。

接下來是位運算子

變數十進位制值

二進位制值

num1

1200001100

num2

400000100

num1<<1

2400011000

num1>>2

300000011

~num1

-1311110011

num1&num2

400000100

num1|num2

1200001100

num1^num2

800001000

取反那裡比較難理解，00001100 取反之後的結果是 11110011，這個結果是補碼，計算機儲存的是補碼，大多數語言也是用補碼來表示數值的。根據這個補碼結果，可以推導出原碼，再根據原碼計算它的十進位制數值。首先，反碼轉補碼是最後一位加一，那麼補碼轉反碼就是最後一位減一，因此根據補碼 11110011 得到反碼 11110010；然後原碼轉反碼是符號位保持不變，其它位全部取反，反碼轉原碼也一樣，因此根據反碼 11110010 得到原碼 10001101，根據這個原碼得到十進位制數 -(8+4+1)=-13。

前面講到，要做算術運算，必須使用 let 關鍵字，然後在乙個字串中作運算並把運算結果儲存到變數中。下面講幾種算術擴充套件的方式，可以直接作運算並賦值，還可以在 shell 中直接輸出運算結果而不需要儲存到變數中。

* 使用 $ 作運算，可以對直接量或變數進行算術運算操作

[ljx@localhost ~]$ echo $[
10**3]
1000
[ljx@localhost ~]$ num=$[
8>>1]
[ljx@localhost ~]$ echo $num
4[ljx@localhost ~]$ echo $[num+2]
6[ljx@localhost ~]$ echo $[
$num*3]
12

[ljx@localhost ~]$ num=18
[ljx@localhost ~]$ echo $((num**2))
324[ljx@localhost ~]$ echo $(($num/18))
1[ljx@localhost ~]$ echo $((18**2))
324

[ljx@localhost ~]$ expr 1+2
1+2[ljx@localhost ~]$ expr 1 + 2
3[ljx@localhost ~]$ expr 2 * 3
expr: syntax error
[ljx@localhost ~]$ expr 2 \* 3
6[ljx@localhost ~]$ num=expr 1 + 2
bash:
1: command not found

[ljx@localhost ~]$ declare -i var
[ljx@localhost ~]$ var=10/3
[ljx@localhost ~]$ echo $var
3[ljx@localhost ~]$ var=var+5
[ljx@localhost ~]$ echo $var
8[ljx@localhost ~]$ var=$var-10
[ljx@localhost ~]$ echo $var
-2

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