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玩转Bash编程:数值计算

2016-04-20 16:29:00来源:20区编辑:转角遇见你

玩转Bash编程:数值计算


 

      Bash中的数学运算并不如其他语言般简便,因为Bash把所有变量都视作字符串,所以a=1+2,a并不等于3,而是等于字符串1+2。

为了解决这一问题,有如下几种方案。

运算符[ ]

?

1234567a=2b=3c=$[a+b]d=$[a-b]e=$[a*b]f=$[a/b]g=$[a%b]

$符只是取变量值的意思。中括号和里面的表达式可以视作一个变量。在中括号中引用变量可以直接使用变量名,也可以使用$加变量名。比如:

c=$[$a+$b]

当然,你可以直接使用字面值:

?

1234c=$[2+3]d=$[2-3]e=$[2*3]f=$[2/3]

需要注意的是:

该运算只支持整数,如果a或者b是小数,则会报错。运算结果是小数的也会自动取整。该运算[ ]的操作符(+-*/)和变量之间可以有空格。即可写作c=$[a + b]

运算符(())

其用法和[ ]类似,注意事项也差不多。

expr及其反引用

普通计算

expr是一个外部命令(非Bash本身的命令),所以它是独立与Bash的,同样可以在其他Shell中使用。

?

1234567a=2b=3expr $a + $bexpr $a - $bexpr $a \* $bexpr $a / $bexpr $a % $b

需要注意的是:

操作符和操作数之间一定要有空格间隔操作数(即变量)前必须有$符

乘号*,要用反斜杠\进行转义该命令会将计算结果打印到标准输出仅支持整数运算
也可以直接使用数字的字面值

expr除了支持以上运算外,还支持其他运算,大家可以自行 man expr来查看。

赋值

那么如何将expr的计算结果赋值给一个变量呢?答案是:反引用。

我在《变量及其初始化》一节中介绍过用命令替换初始化的概念了。反引用只是命令替换方式的一种而已。

?

1c=`expr $a + $b`

用bc进行浮点数运算

基本格式

以上我们介绍的各种数值计算方案,不管是shell内部的还是外部的,都有一个问题,那就是不支持小数运算。这应该是shell本身的使用环境所决定的,实际在脚本中进行小数运算的情况可能并不多。

如果我们想进行浮点数的运算该怎么办呢?答案是利用外部工具(或者说命令)bc。bc是一个交互式的计算器。你可以在shell中键入bc来进入bc的命令提示符。但同样bc也支持写入到脚本中来进行数值计算。这需要用到管道,所谓管道就是将前一个命令的标准输出,作为标准输入传递给后面的命令。关于管道的更多概念,在以后讲IO操作的时候会提及。

?

1echo '45.36-22.33'|bc

单引号双引号,这里无所谓。实现的过程就是将一个数学表达式传递给bc这个计算器。然后bc会将结果打印到标准输出。

设置精度

浮点运算,有一个很重要的概念就是精度。bc这里的精度指的的是小数的位数。在使用bc来进行除法运算的时候,你会发现默认是取整的,即没有小数部分。

比如:echo '2/3'|bc,它输出的是0。因为bc的默认精度是0。你可能会想到的解决方案是:echo '2.0/3'|bc。但是输出结果依旧是0。

其他运算,比如加、减和乘。都会自动取操作数中的最大精度为输出结果的精度。

?

123echo '2.0*3.00'|bcecho '2.25+4.5'|bcecho '5.66-7.888'|bc

输出结果为:

?

1236.006.75-2.228

但是除法不行,你必须手动设置。

?

12 echo 'scale=3;2/3'|bc.666

.666为输出的结果。因为设置了精度scale=3。前导0会被忽略。

bc功能强大,你甚至能直接利用bc来进行进制转换。

进制转换

obase为输出的进制,ibase为输入的进制。

自增自减

C类语言中都支持自增自减操作。即a++,b--,c+=2,d-=3这种类型的计算。其含义就不再介绍了。

进行自增自减运算需要注意的有两点:

操作数必须是变量操作数必须是整数

Bash中要实现这一功能需要借助命令let(内部命令)。


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