[筆記]shell編程：數學計算

標籤：shell script   數學運算   bc   expr   (())   $[]   

在shell Script中，有好幾種進行數學運算的方法，雖然有幾個效果差不多，在編寫程式的時候使用一種方法就夠了，但是我們可能還需要學習別人的程式啊，在閱讀別人的程式的時候不能不認識這些東西吧。所以，留個筆記。

一.expr 命令  --  expr 允許在命令列上處理數學運算式，但是略顯拙劣。

例：$ expr 1 + 5    #注意在運算式中要有空格，如果寫成1+5那麼結果就不是我們想要的了。

expr命令能夠識別一些不同的數學和字串操作符：

操作符	描述
arg1 | arg2	如果沒有參數是NULL或者零，返回arg1;否則返回arg2
arg1 & arg2	如果沒有參數是null或者零，返回arg1 ， 否則返回0
arg1 < arg2	如果arg1 小於 arg2 返回1 ，否則返回0;
arg1 <= arg2	arg1 小於或者等於 arg2 返回1 ， 否則返回0
arg1 = arg2	arg1 等於arg2 返回1 ，否則返回0
arg1 != arg2	arg1 不等於arg2 返回1，否則返回0
arg1 >= arg2	arg1 大於等於arg2 返回1，否則返回0
arg1 > arg2	arg1 大於arg2 返回1 ， 否則返回0
arg1 + arg2	返回兩參數算數和
arg1 - arg2	返回算數差
arg1 * arg2	返回算術乘積
arg1 / arg2	返回算術商
arg1 % arg2	返回兩數相除的餘數
string : regexp	如果regexp匹配到了string中的某個模式，則返回該模式
match string ：regexp	如果regexp匹配到了string中的某個模式，則返回該模式
substr STRING POS LENGTH	返回起始位置為POS 長度為LENGTH個字元的子串
index STRING CHARS	返回在STRING中找到的CHARS的位置，否則為0
length STRING	返回字串STRING的長度
+ TOKEN	將TOKEN解釋成字串，即使是一個關鍵字
（EXPRESSION)	返回EXPRESSION的值

注意：在使用expr命令時可能要使用‘\‘轉義或者‘‘轉義：expr 2 * 5   ==> expr: 語法錯誤 

                                                                                                              expr 2 \* 5  或者 expr 2 ‘*‘ 5 ==>10

二.貨幣符號+方括弧 -- $[OPERATION]

例：var1=$[1+5] ;  ==> var1=6

        var2=$[$var1*3] ;  ==>  var2=18;

這個比前面的要方便多了...

缺點：只能進行整數運算,這是bash shell的原因，據說Z shell 支援浮點運算。我還沒有驗證過。

語句：var1=$[100/30]  ==>  var1=3 ，如果要進行浮點運算可以使用bc計算機。該用法將在後面講到。

三. 貨幣符號+雙括弧  -- $((OPERATION))

與$[]使用方法相同.

例如：var=$((1+3)) ==> var=4

四 .雙括弧 --(( expression ))雙圓括弧允許將進階數學運算式放入比較，也支援數學計算。

這裡的expression可以是任意的數學賦值或者比較運算式，能夠是比較運算式，也就是說可以當作test命令使用，在if while for until 結構中都可以用作條件判別語句。

val++	（後）自增
val--	（後）自減
++val	（前）自增
--val	（前）自減
！	邏輯求反
~	位求反
**	冪運算
<<	左移位
>>	右移位
&	位與
|	位或
&&	邏輯與
||	邏輯或

例：var1=10; ((var2=$var1**3)) ; ==>該句的意思是 var2=10*10*10=1000,(10的立方)

        if (($var1**2>90)) ; then echo "ok" ; fi   ==>當var1的平方大於90時輸出 ok。

這個東西很強大，而且在指令碼中使用很直觀，當見到(())時，我們就知道，這裡出現了數值計算。

五.  let 命令 --與(())類似;

            $let "$var+=1" 或者 $let "var=$var+1";

六.  bc計算機（大boss）解決浮點運算的常用方案。

（一）在命令列使用bc

        bc 是我們學習linux時最先學習的幾個命令。直接在命令列輸入bc可以進入bc計算機的互動介面，可以在裡面定義變數，計算運算式等操作。

例如：$bc

                2+5

                7

        bc計算機的浮點運算由一個叫做scale的變數控制，實際上，scale的值就是小數點後的位元，而bc預設的scale=0,所以在計算的時候需要修改scale，比如scale=4，保留小數點後四位。

例如：$bc

                3.44/5

                0

                scale=4

                3.44/5

                .6880

        使用-q參數可以將進入bc後輸出的著作權說明給屏蔽掉。使用quit退出bc

例如：$bc

                quit

(二)在指令碼中使用bc

bc可以接受標準輸入，而這個標準輸入我們可以通過管道或者重新導向來提供給它。

bc接受標準輸入後，計算輸入的運算式，輸出到標準輸出中，我們可以通過$(commamd)或者是`command`來擷取它的輸出。

常見用法一：

        variable=$( echo "options; expression " | bc) ;

        例如：

                    var=$(echo "scale=4; 3.44/5 ;" | bc) ;  ==> var=.6880

常見用法二：使用內聯（inline）輸入重新導向 <<

         variable=$(bc << EOF

          options;

          statements;

          expressions;

          EOF)        

例如：

                    var=$(bc << EOF

                    scale=4;

                    var1=20;

                    var2=3.1415926;

                    a1=($var1 * $var2);

                    b1 = ($var1 / $var2);

                    a1 + b1;

                    EOF)

用法還有很多中，比如檔案重新導向什麼的，原理都是一樣的。

暫時想到這麼多，歡迎補充！

本文出自 “Mr_Cinus” 部落格，請務必保留此出處http://cinus.blog.51cto.com/9624650/1581695

[筆記]shell編程：數學計算