Shell学习笔记(7)-高级变量之算术运算

算术运算

 Bash的算术运算有以下几种方法
 
 算术扩展                $((算术式))               r=$((2+5*8))
 使用外部程序expr        expr算术式                r=`expr 4 + 5`
 使用$[]                 $[算术式]                 r=$[4+5]
 使用内置命令declare     declare -i 变量=算术式    declare -i r=8+16
 使用内置命令let         let算术式                 let r=8+16

 上述的算术式可以包含变量、变量扩展，在进行计算之前，变量会被替换，扩展式会先展开。
 echo $((${j:-8}+2))  如果变量j不存在或空值，则${j:-8}展示的结果为8，再和2做加法运算，得值为10。
 echo $((k+4))        如果变量k不存在或空值，则值为0+4=4
 echo $(($k+4))       如果变量k不存在或为空值，语法错误.
 如果数字以0开头,则视为八进制数字  如016等于十进制的14(1*8+6=14)
 如果数字以0x或0X开头，视为16进制数字
 不同进制的数字，可使用"基底#数字"的表示法，其中基底范围为2~64。如果数字超过9,则以a代表10，b代表11，其他依此类推 例:十五进制数15#1b，其值为1*15+11=26
 运算符的优先级之分，详见<<实战LINUX SHELL编程与服务器管理>>的P168页，对应PDF的184页。
 r=$((6/5))  //无条件舍弃余数，值为1
 r=$((2**5)) //计算2的5次方，r的值为32
 r=$((32%3)) //r的值为2
 r=6 r=$((++r))
 m=16 r=$((m<<1)) //左移一位，值*2，输出32
 m=16 r=$((m>>1)) //右移一位, 值/2，输出8
 m=10 r=$((m|3))  //或运算
 m=10 r=$((m$3))  //与运算
 ((i=168)) //指定运算，设定变量i的值为168
 i=168 ((i++))
 i=168 ((i/=2))
 i=168 ((n=i<100?50:80))

 范例1：
 下列范例是由命令行读取一个整数值,将它转成二进制数，并计算位是1的个数，然后显示出来。
 #!/bin/sh

 declare -i a i q s=0    //宣告a、i、q、s为数值型，s初始值为0
 a=${1:-255} //a设为命令行取得的参数值$1，如果没有提供，则a的默认值为255。关于这个用法，见7.1节
 mask="128 64 32 16 8 4 2 1"
 Bmap=
 echo "1的位数 128 64 32 16 8 4 2 1"
 for i in $mask
 do
  q=$((a/i))
  ((s+=q))
  [ $q -gt 0 ] && Bmap=$Bmap"__1__" || Bmap=$Bmap"__0__" //q>0则执行Bmap=$Bmap"__1__",否则执行Bmap=$Bmap"__0__"
  a=$((a-q*i))
 done
 echo "  $s : $Bmap"

 使用外部程序expr做算术运算
 外部程序expr本来的作用，是在"标准输出"显示表示式的值。expr是外部程序，和shell的版本没什么关系，几乎在各种操作系统平台上都可以执行。因此，如果注重跨平台、可移植性，在script程序的开发上可使用expr替代其他算术运算方法。
 在使用expr时，要特别注意“表示式”中是否含有bash shell的特殊字符，如*、|、<、>、&、(、)等。如果有的话，需要用\予以转义，否则会出现奇怪的错误信息。其次，在“表达式”中，运算符和操作数之间，至少要有一个以上的空格符隔开。

 r=`expr 参数1 \| 参数2`
 |代表"或"之意。如果"参数1"存在、非空、不是0，则传回“参数1”的值，否则，传回“参数2”的值。由于|是特殊字符，所以要写成转义字符\|。
 r=`expr 3 \| 0`         //r=3
 r=`expr 0 \| 2`         //r=2
 r=`expr 0 \| 0`         //r=0

 r=`expr 参数1 \& 参数2`
 如果“参数1”和“参数2”皆存在、非空、不是0，则传回“参数1”的值，否则传回0。

 expr其它的详细用法用<<shell编程与服务器管理>>P177页，或PDF P193页.

 declare和let的用法详见<<shell编程与服务器管理>>