[笔记]shell编程：数学计算

在shell Script中，有好几种进行数学运算的方法，虽然有几个效果差不多，在编写程序的时候使用一种方法就够了，但是我们可能还需要学习别人的程序啊，在阅读别人的程序的时候不能不认识这些东西吧。所以，留个笔记。

一.expr 命令  --  expr 允许在命令行上处理数学表达式，但是略显拙劣。

例：$ expr 1 + 5    #注意在表达式中要有空格，如果写成1+5那么结果就不是我们想要的了。

expr命令能够识别一些不同的数学和字符串操作符：

操作符	描述
arg1 | arg2	如果没有参数是NULL或者零，返回arg1;否则返回arg2
arg1 & arg2	如果没有参数是null或者零，返回arg1 ， 否则返回0
arg1 < arg2	如果arg1 小于 arg2 返回1 ，否则返回0;
arg1 <= arg2	arg1 小于或者等于 arg2 返回1 ， 否则返回0
arg1 = arg2	arg1 等于arg2 返回1 ，否则返回0
arg1 != arg2	arg1 不等于arg2 返回1，否则返回0
arg1 >= arg2	arg1 大于等于arg2 返回1，否则返回0
arg1 > arg2	arg1 大于arg2 返回1 ， 否则返回0
arg1 + arg2	返回两参数算数和
arg1 - arg2	返回算数差
arg1 * arg2	返回算术乘积
arg1 / arg2	返回算术商
arg1 % arg2	返回两数相除的余数
string : regexp	如果regexp匹配到了string中的某个模式，则返回该模式
match string ：regexp	如果regexp匹配到了string中的某个模式，则返回该模式
substr STRING POS LENGTH	返回起始位置为POS 长度为LENGTH个字符的子串
index STRING CHARS	返回在STRING中找到的CHARS的位置，否则为0
length STRING	返回字符串STRING的长度
+ TOKEN	将TOKEN解释成字符串，即使是一个关键字
（EXPRESSION)	返回EXPRESSION的值

注意：在使用expr命令时可能要使用'\'转义或者''转义：expr 2 * 5   ==> expr: 语法错误 

                                                                                                              expr 2 \* 5  或者 expr 2 '*' 5 ==>10

二.美元符号+方括号 -- $[OPERATION]

例：var1=$[1+5] ;  ==> var1=6

        var2=$[$var1*3] ;  ==>  var2=18;

这个比前面的要方便多了...

缺点：只能进行整数运算,这是bash shell的原因，据说Z shell 支持浮点运算。我还没有验证过。

语句：var1=$[100/30]  ==>  var1=3 ，如果要进行浮点运算可以使用bc计算器。该用法将在后面讲到。

三. 美元符号+双括号  -- $((OPERATION))

与$[]使用方法相同.

例如：var=$((1+3)) ==> var=4

四 .双括号 --(( expression ))双圆括号允许将高级数学表达式放入比较，也支持数学计算。

这里的expression可以是任意的数学赋值或者比较表达式，能够是比较表达式，也就是说可以当作test命令使用，在if while for until 结构中都可以用作条件判别语句。

val++	（后）自增
val--	（后）自减
++val	（前）自增
--val	（前）自减
！	逻辑求反
~	位求反
**	幂运算
<<	左移位
>>	右移位
&	位与
|	位或
&&	逻辑与
||	逻辑或

例：var1=10; ((var2=$var1**3)) ; ==>该句的意思是 var2=10*10*10=1000,(10的立方)

        if (($var1**2>90)) ; then echo "ok" ; fi   ==>当var1的平方大于90时输出 ok。

这个东西很强大，而且在脚本中使用很直观，当见到(())时，我们就知道，这里出现了数值计算。

五.  let 命令 --与(())类似;

            $let "$var+=1" 或者 $let "var=$var+1";

六.  bc计算器（大boss）解决浮点运算的常用方案。

（一）在命令行使用bc

        bc 是我们学习linux时最先学习的几个命令。直接在命令行输入bc可以进入bc计算器的交互界面，可以在里面定义变量，计算表达式等操作。

例如：$bc

                2+5

                7

        bc计算器的浮点运算由一个叫做scale的变量控制，实际上，scale的值就是小数点后的位数，而bc默认的scale=0,所以在计算的时候需要修改scale，比如scale=4，保留小数点后四位。

例如：$bc

                3.44/5

                0

                scale=4

                3.44/5

                .6880

        使用-q参数可以将进入bc后输出的版权说明给屏蔽掉。使用quit退出bc

例如：$bc

                quit

(二)在脚本中使用bc

bc可以接受标准输入，而这个标准输入我们可以通过管道或者重定向来提供给它。

bc接受标准输入后，计算输入的表达式，输出到标准输出中，我们可以通过$(commamd)或者是`command`来获取它的输出。

常见用法一：

        variable=$( echo "options; expression " | bc) ;

        例如：

                    var=$(echo "scale=4; 3.44/5 ;" | bc) ;  ==> var=.6880

常见用法二：使用内联（inline）输入重定向 <<

         variable=$(bc << EOF

          options;

          statements;

          expressions;

          EOF)        

例如：

                    var=$(bc << EOF

                    scale=4;

                    var1=20;

                    var2=3.1415926;

                    a1=($var1 * $var2);

                    b1 = ($var1 / $var2);

                    a1 + b1;

                    EOF)

用法还有很多中，比如文件重定向什么的，原理都是一样的。

暂时想到这么多，欢迎补充！