Shell运算符 (详解)

Shell 基本运算符

Shell 和其他编程语言一样，支持多种运算符，包括：

• 算数运算符
• 关系运算符
• 布尔运算符
• 字符串运算符
• 文件测试运算符

原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。

expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。
例如，两个数相加(注意使用的是反引号 ` 而不是单引号 ')：

#!/bin/bash
val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"
#执行脚，输出结果如下所示：
#两数之和为 : 4

两点注意：

1. 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。
2. 完整的表达式要被 包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。

1.算数运算符

下表列出了常用的算术运算符，假定变量a为10。变量b为20：

运算符	说明	举例
+	加法	expr $a + $b 结果为 30。
-	减法	expr $a - $b 结果为 -10。
*	乘法	expr $a * $b 结果为 200。
/	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。
==	相等。用于比较两个数字，相同则返回 true。	[ $a == $b ] 返回 false。
!=	不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。	[ $a != $b ] 返回 true。

注意: 条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。

#!/bin/bash
a=10
b=20
val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"
val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"
val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"
val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"
val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"
#执行脚本，输出结果如下所示：
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0

注意：
乘号(*)前边必须加反斜杠()才能实现乘法运算；
if…then…fi 是条件语句，后续将会讲解。
在 MAC 中 shell 的 expr 语法是：$((表达式))，此处表达式中的 “*” 不需要转义符号"\" 。

2.关系运算符

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。
下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符	说明	举例
-eq	检测两个数是否相等，相等返回 true。	[ $a -eq $b ] 返回false。
-ne	检测两个数是否不相等，不相等返回 true。	[ $a -ne $b ] 返回true。
-gt	检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -gt $b ] 返回false。
-lt	检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge	检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回true。	[ $a -ge $b ] 返回false。
-le	检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回true。	[ $a -le $b ] 返回 true。

3.if判断

3.1 if

#if 语句语法格式：
if condition
then
command1
command2
...
commandN
fi
#写成一行（适用于终端命令提示符）：
if [ $(ps -ef | grep -c "ssh") -gt 1 ]; then echo "true"; fi
#末尾的fi就是if倒过来拼写，后面还会遇到类似的。

#!/bin/bash
a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
echo "$a -eq $b : a 等于 b"
else
echo "$a -eq $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
echo "$a -ne $b: a 不等于 b"
else
echo "$a -ne $b : a 等于 b"
fi
if [ $a -gt $b ]
then
echo "$a -gt $b: a 大于 b"
else
echo "$a -gt $b: a 不大于 b"
fi
if [ $a -lt $b ]
then
echo "$a -lt $b: a 小于 b"
else
echo "$a -lt $b: a 不小于 b"
fi
if [ $a -ge $b ]
then
echo "$a -ge $b: a 大于或等于 b"
else
echo "$a -ge $b: a 小于 b"
fi
if [ $a -le $b ]
then
echo "$a -le $b: a 小于或等于 b"
else
echo "$a -le $b: a 大于 b"
fi

3.2 if else

#if else 语法格式：
if condition
then
command1
command2
...
commandN
else
command
fi

3.3 if else-if else

#if else-if else 语法格式：
if condition1
then
command1
elif condition2
then
command2
else
commandN
fi
#以下实例判断两个变量是否相等：
a=10
b=20
if [ $a-eq $b ]
then
echo "a 等于 b"
elif [ $a -gt $b ]
then
echo "a 大于 b"
elif [ $a -lt $b ]
then
echo "a 小于 b"
else
echo "没有符合的条件"
fi
#输出结果：
a 小于 b

4.布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符	说明	举例
!	非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回true。	[ ! false ] 返回 true。
-o	或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。	[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a	与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。	[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

布尔运算符实例如下：

#!/bin/bash
a=10
b=20
if [ $a != $b ]
then
echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
echo "$a == $b: a 等于 b"
fi
if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
then
echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 true"
else
echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]
then
echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]
then
echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi
#执行脚本，输出结果如下所示：
10 != 20 : a 不等于 b
10 小于 100 且 20 大于 15 : 返回 true
10 小于 100 或 20 大于 100 : 返回 true
10 小于 5 或 20 大于 100 : 返回 false

5.逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

运算符	说明	举例
&&	逻辑的 AND	[[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
||	逻辑的 OR	[[ $a -lt 100

逻辑运算符实例如下：

#!/bin/bash
a=10
b=20
if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]
then
echo "返回 true"
else
echo "返回 false"
fi
if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]]
then
echo "返回 true"
else
echo "返回 false"
fi
#执行脚本，输出结果如下所示：
返回 false
返回 true

6.字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 “abc”，变量 b 为 “efg”：

运算符	说明	举例
=	检测两个字符串是否相等，相等返回 true。	[ $a = $b ] 返回 false。
!=	检测两个字符串是否相等，不相等返回 true。	[ $a != $b ] 返回 true。
-z	检测字符串长度是否为0，为0返回 true。	[ -z $a ] 返回 false。
-n	检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true。	[ -n “$a” ] 返回 true。
$	检测字符串是否为空，不为空返回 true。	[ $a ] 返回 true。

字符串运算符实例如下：
#!/bin/bash
a="abc"
b="efg"
if [ $a = $b ]
then
echo "$a = $b : a 等于 b"
else
echo "$a = $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
echo "$a != $b: a 等于 b"
fi
if [ -z $a ]
then
echo "-z $a : 字符串长度为 0"
else
echo "-z $a : 字符串长度不为 0"
fi
if [ -n "$a" ]
then
echo "-n $a : 字符串长度不为 0"
else
echo "-n $a : 字符串长度为 0"
fi
if [ $a ]
then
echo "$a : 字符串不为空"
else
echo "$a : 字符串为空"
fi
#执行脚本，输出结果如下所示：
abc = efg: a 不等于 b
abc != efg : a 不等于 b
-z abc : 字符串长度不为 0
-n abc : 字符串长度不为 0
abc : 字符串不为空

7.文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。
属性检测描述如下：

操作符	说明	举例
-b file	检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。	[ -b $file ] 返回false。
-c file	检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。	[ -c $file ] 返回false。
-d file	检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。	[ -d $file ] 返回 false。
-f file	检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。	[ -f $file ] 返回 true。
-g file	检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。	[ -g $file ] 返回false。
-k file	检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。	[ -k $file ] 返回false。
-p file	检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true。	[ -p $file ] 返回。
-u file	检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。	[ -u $file ] 返回 false。
-r file	检测文件是否可读，如果是，则返回 true。	[ -r $file ] 返回 true。
-w file	检测文件是否可写，如果是，则返回 true。	[ -w $file ] 返回 true。
-x file	检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。	[ -x $file ] 返回 true。
-s file	检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。	[ -s $file ] 返回true。
-e file	检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。	[ -e $file ] 返回 true。

其他检查符：

-S: 判断某文件是否 socket。
-L: 检测文件是否存在并且是一个符号链接。

#!/bin/bash
file="/test/test.sh"
if [ -r $file ]
then
echo "文件可读"
else
echo "文件不可读"
fi
if [ -w $file ]
then
echo "文件可写"
else
echo "文件不可写"
fi
if [ -x $file ]
then
echo "文件可执行"
else
echo "文件不可执行"
fi
if [ -f $file ]
then
echo "文件为普通文件"
else
echo "文件为特殊文件"
fi
if [ -d $file ]
then
echo "文件是个目录"
else
echo "文件不是个目录"
fi
if [ -s $file ]
then
echo "文件不为空"
else
echo "文件为空"
fi
if [ -e $file ]
then
echo "文件存在"
else
echo "文件不存在"
fi
#执行脚本，输出结果如下所示：
文件可读
文件可写
文件可执行
文件为特殊文件
文件是个目录
文件不为空
文件存在

echo命令

字符串的输出。命令格式：

echo string

您可以使用echo实现更复杂的输出格式控制。

1.显示普通字符串

echo "It is a test"
#这里的双引号完全可以省略，以下命令与上面实例效果一致：
echo It is a test

2. 显示转义字符串

echo "It is a test"
#结果将是:
"It is a test"
#同样，双引号也可以省略

3. 显示变量

read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量

#!/bin/bash
read name
echo "$name It is a test"
#以上代码保存为 test.sh，name 接收标准输入的变量，结果将是:
[root@localhost ~]# ./hello.sh 执行文件
OK #标准输入
OK It is a test #输出

4.显示换行

echo -e "OK! \n" # -e 开启转义
echo "It is a test"
#输出结果：
OK!
It is a test

5. 显示不换行

#!/bin/sh
echo -e "OK! \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "It is a test"
#输出结果：
OK! It is a test

6. 显示结果定向至文件

echo "It is a test" > test.sh #将输出的语句给test.sh文件
#输出结果：
[root@localhost ~]# vi hello.sh //执行hello.sh文件
[root@localhost ~]# cat test.sh //查看test.sh文件是否有It is a test
It is a test

7. 原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

echo '$name\"'
#输出结果：
$name\"

8. 显示命令执行结果

echo `date`
#注意： 这里使用的是反引号 `, 而不是单引号 '。
#结果将显示当前日期
Thu Jul 24 10:08:46 CST 2014

printf命令

printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。
printf 由 POSIX 标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。
printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。

#printf 命令的语法：
printf format-string [arguments...]
#参数说明：
#format-string: 为格式控制字符串
#arguments: 为参数列表。
#实例如下：
echo "Hello,Shell"
printf "Hello,Shell\n"
printf "Hello,Shell"
echo Hello,Shell
#接下来,我来用一个脚本来体现printf的强大功能：
#!/bin/bash
printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg
printf "%-10s %-8s %-4.2f \n" 郭靖 男 66.1234
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876
#执行脚本，输出结果如下所示：
姓名 性别 体重kg
郭靖 男 66.12
杨过 男 48.65
郭芙 女 47.99
#%s %c %d %f都是格式替代符: %s是指字符串 %c是指字符 %d是指整数 %-10s 指一个宽度为10个字符（-表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在10个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。
#%-4.2f 指格式化为小数，其中.2指保留2位小数。
#!/bin/bash
# format-string为双引号
printf "%d %s\n" 1 "abc"
# 单引号与双引号效果一样
printf '%d %s\n' 1 "abc"
# 没有引号也可以输出
printf %s abcdef
# 格式只指定了一个参数，但多出的参数仍然会按照该格式输出，format-string 被重用
printf %s abc def
printf "%s\n" abc def
printf "%s %s %s\n" a b c d e f g h i j
# 如果没有 arguments，那么 %s 用NULL代替，%d 用 0 代替
printf "%s and %d \n"
#执行脚本，输出结果如下所示：
1 abc
1 abc
abcdefabcdefabc
def
a b c
d e f
g h i
j
and 0

printf的转义序列

序列	说明
\a	警告字符，通常为ASCII的BEL字符
\b	后退
\c	抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略
\f	换页（formfeed））
\n	换行
\r	回车（Carriage return）
\t	水平制表符
\v	垂直制表符
\	一个字面上的反斜杠字符
\ddd	表示1到3位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效
\0ddd	表示1到3位的八进制值字符

printf "this is a string%s \n" ss
printf "this is a int%b \n" 111
printf "www.sixstaredu.com \a

test命令

Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

1.数值测试

参数	说明
-eq	等于则为真
-ne	不等于则为真
-gt	大于则为真
-ge	大于等于则为真
-lt	小于则为真
-le	小于等于则为真

#示例：
num1=100
num2=100
if test $num1 -eq $num2
then
echo '两个数相等！'
else
echo '两个数不相等！'
fi
#输出结果：
两个数相等！
#代码中的 [] 执行基本的算数运算，如：
#!/bin/bash
a=5
b=6
result=$[a+b] # 注意等号两边不能有空格
echo "result 为： $result"
#结果为:
result 为： 11

2.字符串测试

参数	说明
=	等于则为真
!=	不相等则为真
-z 字符串	字符串的长度为零则为真
-n 字符串	字符串的长度不为零则为真

#!/bin/bash
num1="ru1noob"
num2="runoob"
if test $num1 = $num2
then
echo '两个字符串相等!'
else
echo '两个字符串不相等!'
fi
if test $num1 != $num2
then
echo '两个字符串不相等!'
else
echo '两个字符串相等!'
fi
if test -z $num1
then
echo '字符串的长度为零!'
else
echo '字符串的长度不为零!'
fi
if test -n $num1
then
echo '字符串的长度不为零!'
else
echo '字符串的长度为零!'
fi
#输出结果：
两个字符串不相等!
两个字符串不相等!
字符串的长度不为零!
字符串的长度不为零!

3.文件测试

参数	说明
-e 文件名	如果文件存在则为真
-r 文件名	如果文件存在且可读则为真
-w 文件名	如果文件存在且可写则为真
-x 文件名	如果文件存在且可执行则为真
-s 文件名	如果文件存在且至少有一个字符则为真
-d 文件名	如果文件存在且为目录则为真
-f 文件名	如果文件存在且为普通文件则为真
-c 文件名	如果文件存在且为字符型特殊文件则为真
-b 文件名	如果文件存在且为块特殊文件则为真

示例：

#!/bin/bash
if test -e ./test.sh
then
echo '文件已存在!'
else
echo '文件不存在!'
fi
#输出结果：
文件已存在!
#另外，Shell 还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来，其优先级为： !最高， -a 次之， -o 最低。例如：
#!/bin/bash
if test -e ./test.sh -o -e ./world.sh
then
echo '至少有一个文件存在!'
else
echo '两个文件都不存在'
fi
#输出结果：
至少有一个文件存在!

let 命令

let 命令是 BASH 中用于计算的工具，用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加上 $ 来表示变量。
如果表达式中包含了空格或其他特殊字符，则必须引起来

语法格式
let arg [arg …]
参数说明：
arg：要执行的表达式

实例：

自加操作：let no++
自减操作：let no--
简写形式 let no+=10，let no-=20，分别等同于 let no=no+10，let no=no-20。
以下实例计算 a 和 b 两个表达式，并输出结果：
#!/bin/bash
let a=5+4
let b=9-3
echo $a $b
#以上实例执行结果为：
9 6