SHELL脚本--expr命令全解

发布日期:2018-02-24    浏览次数:802

expr命令可以实现数值运算、数值或字符串比较、字符串匹配、字符串提取、字符串长度计算等功能。它还具有几个特殊功能,判断变量或参数是否为整数、是否为空、是否为0等。

先看expr命令的info文档info coreutils 'expr invocation'的翻译。

16.4.1 字符串表达式 ------------------------- 'expr'支持模式匹配和字符串操作。字符串表达式的优先级高于数值表达式和逻辑关系表达式。 'STRING : REGEX' 执行模式匹配。两端参数会转换为字符格式,且第二个参数被视为正则表达式(GUN基本正则),它默认会隐含前缀"^"。随后将第一个参数和正则模式做匹配。
 
     如果匹配成功,且REGEX使用了'\(''\)',则此表达式返回匹配到的。
 
     如果匹配失败,如果REGEX中使用了'\(''\)',则此表达式返回空字符串,否则返回为0。
 
     只有第一个'\(...\)'会引用返回的值;其余的'\(...\)'只在正则表达式分组时有意义。
 
     在正则表达式中,'\+''\?''\|'分表代表匹配一个或多个,0个或1个以及两端任选其一的意思。 'match STRING REGEX' 等价于'STRING : REGEX''substr STRING POSITION LENGTH' 返回STRING字符串中从POSITION开始,长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或LENGTH为负数,0或非数值,则返回空字符串。 'index STRING CHARSET' CHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置。如果在STRING中完全不存在CHARSET中的字符,则返回0。见后文示例。 'length STRING' 返回STRING的字符长度。 '+ TOKEN' 将TOKEN解析为普通字符串,即使TOKEN是像MATCH或操作符"/"一样的关键字。这使得'expr length + "$x"''expr + "$x" : '.*/\(.\)''可以正常被测试,即使"$x"的值可能是'/''index'关键字。这个操作符是一个GUN扩展。
     通用可移植版的应该使用'" $token" : ' \(.*\)''来代替'+ "$token"'。
 
   要让expr将关键字解析为普通的字符,必须使用引号包围。 16.4.2 算术表达式 -------------------------- 'expr'支持普通的算术操作,算术表达式优先级低于字符串表达式,高于逻辑关系表达式。 '+ -' 加减运算。两端参数会转换为整数,如果转换失败则报错。 '* / %' 乘,除,取模运算。两端参数会转换为整数,如果转换失败则报错。 16.4.3 逻辑关系表达式 --------------------------- 'expr'支持普通的逻辑连接和逻辑关系。它的优先级最低。 '|' 如果第一个参数非空且非0,则返回第一个参数的值,否则返回第二个参数的值,但要求第二个参数的值也是非空或非0,否则返回0。如果第一个参数是非空或非0时,不会计算第二个参数。
    
     经过测试,以上手册内容是错误的。正确的应该是:如果第一个参数非0,则返回第一个参数的值,否则返回第二个参数。但如果任意一个参数为空,则报错。除非空字符串使用引号包围,此时将和0的处理方式一样。 '&' 如果两个参数都非空且非0,则返回第一个参数,否则返回0。如果第一个参为0或为空,则不会计算第二个参数。
    
     经过测试,以上手册内容是错误的。正确的应该是:如果两个参数都非0,则返回第一个参数,否则返回0。但任意一个参数为空,则报错。除非空字符串使用引号包围,此时将和0的处理方式一样。 '< <= = == != >= >' 比较两端的参数,如果为true,则返回1,否则返回0。"==""="的同义词。"expr"首先尝试将两端参数转换为整数,并做算术比较,如果转换失败,则按字符集排序规则做字符比较。
 
括号'()'可以改变优先级,但使用时需要使用反斜线对括号进行转义。 16.4.4 'expr'使用示例 ------------------------------- 以下为expr的一些示例,其中有将shell的元字符使用引号包围的示例。
 
   将shell中变量'foo'的值增加1:
 
     foo=$(expr $foo + 1)
 
   输出变量路径变量'$fname'中不包含'/'的文件名部分: expr $fname : '.*/\(.*\)' '|' $fname
    
     解释:其中的'|'是expr中的连接符,只不过是被引号包围防止被shell解析。例如$fname=/etc/hosts,则此表达式返回hosts,如果$fname=/usr/share/,则此表达式'|'的左边为空,所以返回'|'右边的值,即$fname,即返回/usr/share/。
 
   An example showing that '\+' is an operator: expr aaa : 'a\+' # 解释:因为REGEX部分没有使用\(\),所以返回匹配的字符数 => 3 expr abc : 'a\(.\)c' # 解释:因为REGEX部分使用了\(\),所以返回匹配的字符 => b expr index abcdef cz => 3 expr index index a    # 解释:因为第二个index是关键字
     error-> expr: syntax error expr index + index a  # 解释:使用+将index关键字解析为普通字符串 => 0

下面将使用示例来介绍expr的用法,在介绍之前,需要注意三点:

(1).数值表达式("+ - * / %")和比较表达式("< <= = == != >= >")会先将两端的参数转换为数值,转换失败将报错。所以可借此来判断参数或变量是否为整数。

(2).expr中的很多符号需要转义或使用引号包围。

(3).所有操作符的两边,都需要有空格。

以下是expr示例。

(1)."string : REGEX"字符串匹配示例。要输出匹配到的字符串结果,需要使用"\("和"\)",否则返回的将是匹配到的字符串数量。

[root@xuexi ~]# expr abcde : 'ab\(.*\)' cde

[root@xuexi ~]# expr abcde : 'ab\(.\)' c

[root@xuexi ~]# expr abcde : 'ab.*' 5 [root@xuexi ~]# expr abcde : 'ab.' 3 [root@xuexi ~]# expr abcde : '.*cd*' 4

注意,由于REGEX中隐含了"^",所以使得匹配时都是从string首字符开始的。

[root@xuexi ~]# expr abcde : 'cd.*' 0

之所以为0,是因为真正的正则表达式是"^cd.*",而abcde不是c开头而是a开头的,所以无法匹配到任何结果。因此,任何字符串匹配时,都应该从首字符开始。

字符串匹配时,会先将两端参数转换为字符格式。

(2)."index string chars"用法示例。

该表达式是从string中搜索chars中某个字符的位置,这个字符是string中最靠前的字符。例如:

[root@xuexi ~]# expr index abcde dec 3

该命令将对字符串"dec"逐字符分解,首先分解得到第一个字符d,从abcde中搜索到d的位置为4,再分解得到第二个字符e,该字符在abcde中的位置为5,最后得到的字符是c,该字符在abcde中的位置为3。其中3是最靠前的字符,所以命令返回的结果为3。

[root@xuexi ~]# expr index abcde xdc 3

如果chars中的所有字符都不存在于string中,则返回0。

[root@xuexi ~]# expr index abcde 1 0 [root@xuexi ~]# expr index abcde 1x 0

(3)."substr string pos len"用法示例。

该表达式是从string中取出从pos位置开始长度为len的子字符串。如果pos或len为非正整数时,将返回空字符串。

[root@xuexi ~]# expr substr abcde 2 3 bcd

[root@xuexi ~]# expr substr abcde 2 4 bcde

[root@xuexi ~]# expr substr abcde 2 5 bcde

[root@xuexi ~]# expr substr abcde 2 0 [root@xuexi ~]# expr substr abcde 2 -1 

(4)."length string"用法示例。该表达式是返回string的长度,其中string不允许为空,否则将报错,所以可以用来判断变量是否为空。

[root@xuexi ~]# expr length abcde 5 [root@xuexi ~]# expr length 111 3 [root@xuexi ~]# expr length $xxx expr: syntax error

[root@xuexi ~]# if [ $? -ne 0 ];then echo '$xxx is null';fi $xxx is null

(5)."+ token"用法示例。

expr中有些符号和关键字有特殊意义,如"match"、"index"、"length",如果要让其成为字符,使用该表达式将任意token强制解析为普通字符串。

[root@xuexi ~]# expr index index d expr: syntax error

[root@xuexi ~]# expr index length g expr: syntax error

[root@xuexi ~]# expr index + length g 4

其实可以通过字符串匹配的方式,将关键字转换为字符串。例如:

[root@xuexi ~]# expr index 'length : "\(length\)"' g 4

对值为关键字的变量来说,则无所谓。

[root@xuexi ~]# len=lenght

[root@xuexi ~]# expr index $len g 4

(6).算术运算用法示例。

[root@xuexi ~]# expr 1 + 2 3 [root@xuexi ~]# a=3 [root@xuexi ~]# b=4 [root@xuexi ~]# expr $a + $b 7 [root@xuexi ~]# expr 4 + $a 7 [root@xuexi ~]# expr $a - $b -1

算术乘法符号"*"因为是shell的元字符,所以要转义,可以使用引号包围,或者使用反斜线。

[root@xuexi ~]# expr $a * $b expr: syntax error

[root@xuexi ~]# expr $a '*' $b 12 [root@xuexi ~]# expr $a \* $b 12 [root@xuexi ~]# expr $b / $a    # 除法只能取整数 1 [root@xuexi ~]# expr $b % $a 1

任意操作符两端都需要有空格,否则:

[root@xuexi ~]# expr 4+$a 4+3 [root@xuexi ~]# expr 4 +$a expr: syntax error

由于expr在进行算术运算时,首先会将操作符两边的参数转换为整数,任意一端转换失败都将会报错,所以可以用来判断参数或变量是否为整数。

[root@xuexi ~]# expr $a + $c expr: non-integer argument

[root@xuexi ~]# if [ $? != 0 ];then echo '$a or $c is non-integer';fi $a or $c is non-integer

(7).比较操作符< <= = == != >= >用法示例。其中"<"和">"是正则表达式正的锚定元字符,且"<"会被shell解析为重定向符号,所以需要转义或用引号包围。

这些操作符会首先会将两端的参数转换为数值,如果转换成功,则采用数值比较,如果转换失败,则按照字符集的排序规则进行字符大小比较。比较的结果若为true,则expr返回1,否则返回0。

[root@xuexi ~]# a=3 [root@xuexi ~]# expr $a = 1 0 [root@xuexi ~]# expr $a = 3 1 [root@xuexi ~]# expr $a \* 3 = 9 1 [root@xuexi ~]# expr abc \> ab 1 [root@xuexi ~]# expr akc \> ackd 1

(8).逻辑连接符号"&"和"|"用法示例。这两个符号都需要转义,或使用引号包围。

以下是官方文档中给出的解释,但实际使用过程中是不完全正确的。

"&"表示如果两个参数同时满足非空且非0,则返回第一个参数的值,否则返回0。且如果发现第一个参数为空或0,则直接跳过第二个参数不做任何计算。

"|"表示如果第一个参数非空且非0,则返回第一个参数值,否则返回第二个参数值,但如果第二个参数为空或为0,则返回0。且如果发现第一个参数非空或非0,也将直接跳过第二个参数不做任何计算。

正确的应该是:

"&"表示如果两个参数都非0,则返回第一个参数,否则返回0。但任意一个参数为空,则expr报错。除非空字符串使用引号包围,则处理方法和0一样。

"|"表示如果第一个参数非0,则返回第一个参数的值,否则返回第二个参数。但如果任意一个参数为空,则expr报错。除非空字符串使用引号包围,则处理方法和0一样。

[root@xuexi ~]# expr $abc '|' 1 expr: syntax error

[root@xuexi ~]# expr "$abc" '|' 1 1 [root@xuexi ~]# expr "$abc" '&' 1 0 [root@xuexi ~]# expr $abc '&' 1 expr: syntax error

[root@xuexi ~]# expr 0 '&' abc 0 [root@xuexi ~]# expr abc '&' 0 0 [root@xuexi ~]# expr abc '|' 0 abc

[root@xuexi ~]# expr 0 '|' abc  
abc

[root@xuexi ~]# expr abc '&' cde
abc

[root@xuexi ~]# expr abc '|' cde
abc

 

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