Linux Bash Shell學習（十五）：變數類型和整型運算

　　本文也即《Learning the bash Shell》3rd Edition的第六章Command-Line Options and Typed varilables之讀書筆記之二，但我們將不限於此。

　　在之前，我們涉及的變數基本上是字串，也有整數，例如便是參數個數的$#。我們可以使用declare來制定變數的屬性。

變數類型定義

declare –a

name

：表示數組array。

declare –f

name

：表示是function的名字。

declare –F

name

：同上，但只顯示function的名字。這個和上面的具體差異不太明白，但是這兩者都很少使用，先不理會它們。

declare –i

name

：表示整數

declare –r

name

：表示唯讀。不能使用unset。對於唯讀變數，也可以使用readonly

name

的方式，相當於declare –r name

。readonly可以帶三個選項：-f表示這是個function的名字，-p表示列印所有的readonly的名字，-a表示這是個唯讀數組。

declare –x

name

：同export，即不僅在當前的環境中起作用，也在外部的shell環境中起作用。

整型運算

　　我們可以通過declare -i來定義整型變數。在上一次的學習中，使用了$(($OPTIND - 1))來進行計算$((…))是用於進行整型運算的。在$((…))中，我們並不需要對變數加上$來表示它的值，也不需要預先聲明這個變數是個整型。在雙引號下也能進行有效運算。下面是個例子：

#declare -i aa=13

aa=13

echo '$((aa-3))'=$((aa-3))

echo '$(($aa-3))'=$(($aa-3))

#date顯示日期，date +%j表示今天是年度的第幾天，$(command)表示其顯示結果

echo "Only $(( (365-$(date +%j)) / 7

)) weeks until the New Year"

　　前面兩個echo得到的值都是10，我們也不需要預先聲明aa是個整數，因為$((…))已經表明是整型的運算，會自動將字元變為整數。

運算類型和C語言一樣。也支援$((x += 2))的格式，包括下面幾種操作。在下面的例子中我們引用了上面aa=13。

• ++ ：$((aa++))為13，並將aa賦值為14，注意使用$(($aa++))會報錯，無法解析13++的含義，所以為了簡潔並且不產生錯誤，不在運算式中加入$，如果是$((++aa))為14，並將aa賦值為14，這與C語言是一樣的。
• -- ：$((aa--))為13，並將aa賦值為12，如果是$((--aa))為12，並將aa賦值為12。
• +
• -
• *
• /
• %：求餘：$((aa%5))=3
• **：這個在C語言中是沒有的，表示Exponentiation，即取冪。例如上面例子中$(($aa**3))相當於13*13*13=2197
• <<
• >>
• &
• |
• ~
• !
• ^

　　還支援邏輯運算，包括<, >, <=, >=,==,!=,&&,||，

這些也與C語言一樣。例如$((3>1))為1。這和命令運行return 0表示真是不一樣的。一個是邏輯運算的結果，一個是exit status。例如上面$((3>1))為1，邏輯計算結果為1，而執行結果的 exit status為0。這兩個概念需要區分。

　　我們在http://blog.csdn.net/flowingflying/archive/2009/12/22/5069646.aspx

中給出同[ … ]進行條件判斷的方式，這裡>,<,=等符號是用於判斷字串的，表示用於比較數位，在[ … ]中，如果對數字進行比較，需要使用-lt, –gt, –le, –ge, –eq, –ne

。使用[ … ]，例如if [ 3 –gt 20 ]; then，條件不成立，但是[ 3 > 20 ]，則成立，因為此刻比較的是字串。所以這是很容易引起混淆的。如果需要表達比較複雜，例如[ /( 3 -gt 2 /) || /( 4 -le 1 /) ]是不太好閱讀的。我們需要強調一點：在if [ condition ]; then中，shell對於function或者command是已0來表示成功，因此if也是判斷是否為0，這和$(())的數學邏輯運算是不一樣的。對於上面的例子，可以使用if [ $(((3 > 2) && (4 <= 1))) = 1 ]

，前面(((3 > 2) && (4 <= 1))) 運算結構為1，然後進行[ str1 = str2 ]的比較，判斷是否成立。這樣寫仍然很麻煩，以及使用if  (((3 > 2) && (4 <= 1)))

，即((…))

的方式表示。

對於數學運算的賦值，使用$((...))有時顯的比較繁複，可以使用let，格式如下：

let intvar

=expression

　　let表示expression是個數學運算，無須使用$(())來作進一步表明，這樣的賦值方式簡潔很多。 等號前後是沒有空格的，在expression的運算式中也是沒有空格的，如果有空格必須用引號引起來，可以是單引號，也可以是雙引號，let x=1+4；let x='1 + 4'；let x="1 + 4"，這三個同樣都是給x賦值為5。下面是一個例子，擷取指定目錄的所佔大小空間：

function test1

{

    echo "test1 ${*}"

    for dir in ${*:-.}; do

        if [ -e $dir ]; then

            # du - estimate file space usage，返回block數目

            result=$(du -s $dir | cut -f 1)

            let total=$result*1024

            echo -n "Total for $dir = $total bytes"

            if [ $total -ge 1048576 ]; then

                echo " ($((total/1048576)) Mb

)"

            elif [ $total -ge 1024 ]; then

                echo " ($((total/1024)) Kb

)"

            fi

        fi

    done

}

  下面是一個較大的例子，使用這本書一直在用的pushd和popd的例子。進行了一些功能加強。當pushnd +n時，將第N個元素移到最上面，並進入該目錄，如果沒有參數，將最上的兩個元素交換，並進入交換後最top的目錄，否則安原pushd的處理方式進行處理。如果popnd ＋n，則將第N個元素從stack中刪除，其他的同popd的處理。

#擷取在stack中第N的參數，從0開始計算，並將前N的存放stackfront，後N的存放在stack中

function getNdirs

{

    echo getNdirs $@

    stackfront=''

    let count=0

    #通過數學計算和數字判度，可以向C那樣進行次數的控制，由於for是用於列表元素，所以使用while，迴圈之後，stackfront儲存前N個entry，含N，stack則存貯後面的元素。而target存貯第N個元素

    while [ $count -le $1 ] && [ -n "$stack" ]; do

        # target為stack中最top level的entry，含後面的空格

        target=${stack%${stack#* }}

        # 將最top的entry存放在stackfront的後面   

        stackfront="$stackfront$target"

        # stack為取出最top entry後的值

        stack=${stack#$target}

        let count=count+1

    done

    # 將第N個元素重複從stackfont中移出，則stackfont存貯N之前的元素

    stackfront=${stackfront%$target}

}

# 當pushnd +n時，將第N個元素移到最上面，並進入該目錄，如果沒有參數，將最上的兩個元素交換，並進入交換後最top的目錄，否則安pushd的處理方式進行處理。

function pushnd

{

    echo

    echo pushnd $@

    #檢查如果是pushnd +n的情況，需要將地N個元素移到最上方   

    if [ $(echo $1 | grep '^+[0-9][0-9]*$') ]; then

        # 將參數1，去除＋，擷取n

        let num=${1#+}

        getNdirs $num

        stack="$target$stackfront$stack"

        cd $target

    elif [ -z "$1" ]; then

    # case of pushnd without args; swap top two directories

        firstdir=${stack%% *}

        stack=${stack#* }

        seconddir=${stack%% *}

        stack=${stack#* }

        stack="$seconddir $firstdir $stack"

        cd $seconddir

    else

    # normal case of pushd dirname

        dirname=$1

        # -a等同於 &&

        if [ /( -d $dirname /) -a /( -x $dirname /) ]; then

            stack="$dirname ${stack:-$PWD" "}"

            cd $dirname

        fi

    fi

    echo "stack=$stack"

    echo "directory=$PWD"

}

# 如果popnd ＋n，則將第N個元素從stack中刪除，其他的同popd的處理

function popnd

{

    echo

    echo popnd $@

    if [ $(echo $1 | grep '^+[0-9][0-9]*$') ]; then

    # case of popd +n: delete n-th directory from stack

        let num=${1#+}

        getNdirs $num

        stack="$stackfront$stack"

#      cd ${stack%% *}

     else

        if [ -n "$stack" ]; then

            stack=${stack#* }

            if [ -n "$stack" ]; then

                cd ${stack%% *}

            else

                echo "stack becomes empty."

            fi

        else

            echo "stack already empty."

        fi

    fi

    echo "stack=$stack"

    echo "directory=$PWD"

}

pushnd /home

pushnd /etc

pushnd /home/wei/mywork

pushnd +3

pushnd

pushnd +1

popnd +3

popnd

popnd

popnd

for的應用

　　我們希望for和C或者JAVA那樣使用，這樣在數組的情況下非常方便，格式為：

for (( initialisation

; ending condition

; update

))

do

        statements

...

done

　　如果使用for((;;))

澤則表示一個無限迴圈，在statements中可以用break來退出迴圈。下面是一個九九乘法表的例子：

for (( i=1; i <= 9 ; i++ ))

do

        for (( j=1 ; j <= 9 ; j++ ))

        do

                echo -ne "$(( j * i ))/t"

        done

        echo

done

相關連結: 我的Linux操作相關文章