SHELL脚本--数学运算和bc命令

发布日期:2018-02-24    浏览次数:1099

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1.6.1 基本整数运算

1.6.2 bc命令高级算术运算


使用let、(())、$(())或$[]进行基本的整数运算,使用bc进行高级的运算,包括小数运算。其中expr命令也能进行整数运算,还能判断参数是否为整数,具体用法见expr命令全解

其中let和(())几乎完全等价,除了做数学运算,还支持数学表达式判断,例如数值变量a是否等于3:let a==3或((a==3)),但一般不会使用它们来判断,而是使用test命令结合条件表达式:test "$a" -eq 3。因此,本文只介绍let的赋值运算功能。

1.6.1 基本整数运算

[root@xuexi tmp]# str=10 [root@xuexi tmp]# let str=str+6 # 等价于let str+=6 [root@xuexi tmp]# let str-=5 # 等价于let str=str-5 [root@xuexi tmp]# echo $str 11

let也可以使用(( ))进行替换,它们几乎完全等价。且额外的功能是:如果最后一个算术表达式结果为0,则返回状态码1,其余时候返回状态码0。

如果想在命令行中做计算,则可以使用$(())或$[]。

[root@xuexi ~]# str=10 [root@xuexi ~]# echo $((str+=6)) 16 [root@xuexi ~]# echo $[str=str-6] 10

当然,在为变量赋算术值的时候也可以使用$(())和$[]。

[root@xuexi ~]# str=10 [root@xuexi ~]# str=$((str+=6));echo $str 16 [root@xuexi ~]# str=$[str-=6];echo $str 10

其实,在算数计算过程中,等号右边的变量是可以带上$符号的,但等号左边的变量不允许带上$符号,因为它是要操作的变量,不是引用变量。例如:

[root@xuexi ~]# let str=$str-1 # 等价于let str=str-1 [root@xuexi ~]# str=$(($str-1))        # 等价于str=$((str-1))
[root@xuexi ~]# srt=$[$str-1]          # 等价于str=$[str-1]
[root@xuexi ~]# echo $((str=$str-1))   # 等价于echo $((str=str-1)),但不能写成echo $(($str=str-1))
[root@xuexi ~]# echo $[str=$str-1]     # 等价于echo $[str=str-1],但不能写成echo $[$str=str-1]

还可以自增、自减运算。"++"和"--"表示变量自动加1和减1。但是位置不同,返回的结果是不同的。

x++:先返回结果,再加1

++x:先加1再返回结果

x--:先返回结果,再减1

--x:先减1再返回结果

假如x的初始值为10,则echo $[x++]将显示10,但在显示完后(即返回结果之后),x的值已经变成了11,再执行echo $x将返回11。

[root@xuexi ~]# x=10;echo $((x++));echo $x 10 11

如果此时再echo $[x++]仍将返回11,但此时x已经是12了。

[root@xuexi ~]# echo $((x++));echo $x 11 12

再将x变量的初始值初始化为10,则echo $[++x]将显示11,因为先加1后再赋值给x,echo再显示x的值。++x完全等价于x=x+1,它们都是先加1后赋值。

[root@xuexi ~]# x=10;echo $((++x));echo $x 11 11

同理自减也是一样的。

因此,在使用自增或自减进行变量赋值时,需要注意所赋的值是否加减立即生效的。例如:

[root@xuexi ~]# x=10;y=$((x++));echo $y;echo $y 10 10

因为y=$((x++))赋给y的值是加1前的值,虽然赋值结束后,$((x++))已经变成11,但这和y无关。

所以,对于自增自减类的变量赋值应该使用先计算再显示的"++x"或"--x"的方式。

[root@xuexi ~]# x=10;y=$((++x));echo $y;echo $y 11 11

总结下数值变量的赋值运算的方法:

let i=i-1

let i=$i-1

let i-=1

i=$((i-1))

i=$(($i-1))

i=$[ i - 1 ]

i=$[ $i - 1 ]

echo $((i=i-1))

echo $((i=$i-1))

 

除了变量可以数学运算,数组也一样支持数学运算,且和变量一样,都能支持自增和自减等操作。其实数组其实质就是变量,只不过变量在内存中是离散的空间,而数组在内存中是顺序的空间。

例如,数组arr_test[a]=10,则:

let arr_test[a]=${arr_test[0]} - 1

let arr_test[a]-=1

echo $((arr_test[a]++))

echo $[ arr_test[a]++ ]

其它运算方法都类似,就不赘述了。其实和变量相比,只不过变量名改成arr_test[a],引用数组变量时改为${arr_test[a]}。

1.6.2 bc命令高级算术运算

bc可用于浮点数的计算,是linux中的计算器。

以下是一个基本的功能示例:

[root@node1 ~]# bc
b 1.06.95 # 首先输出bc的版本信息,可以使用-q选项不输出头部信息
Copyright 1991-1994, 197, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. pie=3.1415 # 可以变量赋值
pie*3*3 # 运算时不需要空格 28.2735 r=3 pie*r*r 28.2735 pie*r^2 # 可以使用幂次方 28.2735 r=3 /* 将半径设置为3 */ # 还可以使用C语言风格的注释

输入quit命令可以退出bc计算器。

还支持自增和自减的功能。

[root@node1 ~]# bc -q
r=3 r++ 3 r++ 4 ++r 6 ++r 7 --r 6

bc运算器有一个内建的变量scale,用于表示计算的精度,默认精度为0,所以除法运算的默认结果是整数。

13/(1+3) 3 scale=3 13/(1+3) 3.250

更人性化的功能是可以通过命令替换来实现批处理模式的计算。

它的一般格式参考如下:

var=`echo "option1;option2;...;expression"|bc`

其中options部分一般设置精度scale,和变量赋值,expression部分是计算表达式,最后将它们放在反引号中赋值给变量。如:

[root@node1 ~]# area=`echo "scale=2;r=3;3.1415*r*r"|bc`

[root@xuexi ~]# echo $area 28.2735

由于是在命令行中指定,所以这样的使用方式限制较多。bc接受使用here string和here document的方式接收参数。最常做法是将它们放置于脚本中。

#!/bin/bash
# script for calculate something
 
var1=haha
var2=hehe
 
value=`bc<<EOF  # 在反引号中使用here string的方式
scale=3 r=3 3.1415*r*r
EOF` echo $value

以下是计算1+2+...+10的几种不同方式,要求输出在屏幕上的结果为"1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=计算结果",这是非常不错的例子。

[root@node1 tmp]# echo $(seq -s "+" 10)=`seq -s "+" 10|bc` 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
[root@node1 tmp]# echo $(seq -s "+" 10)=$((`seq -s "+" 10`)) 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
[root@node1 tmp]# echo $(seq -s "+" 10)=$(seq -s " + " 10|xargs expr)  # 注意"+"" + " 1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55

 

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