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Shell (()):对整数进行数学运算

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双小括号 (( )) 是 Bash Shell 中专门用来进行整数运算的命令,它的效率很高,写法灵活,是企业运维中常用的运算命令。

注意:(( )) 只能进行整数运算,不能对小数(浮点数)或者字符串进行运算。后续讲到的 bc 命令可以用于小数运算。

Shell (( )) 的用法

双小括号 (( )) 的语法格式为:

((表达式))

通俗地讲,就是将数学运算表达式放在(())之间。

表达式可以只有一个,也可以有多个,多个表达式之间以逗号,分隔。对于多个表达式的情况,以最后一个表达式的值作为整个 (( )) 命令的执行结果。

可以使用$获取 (( )) 命令的结果,这和使用$获得变量值是类似的。

表1:(( )) 的用法
运算操作符/运算命令 说明
((a=10+66)
((b=a-15))
((c=a+b))
这种写法可以在计算完成后给变量赋值。以 ((b=a-15)) 为例,即将 a-15 的运算结果赋值给变量 c。

注意,使用变量时不用加$前缀,(( )) 会自动解析变量名。
a=$((10+66)
b=$((a-15))
c=$((a+b))
可以在 (( )) 前面加上$符号获取 (( )) 命令的执行结果,也即获取整个表达式的值。以 c=$((a+b)) 为例,即将 a+b 这个表达式的运算结果赋值给变量 c。

注意,类似 c=((a+b)) 这样的写法是错误的,不加$就不能取得表达式的结果。
((a>7 && b==c)) (( )) 也可以进行逻辑运算,在 if 语句中常会使用逻辑运算。
echo $((a+10)) 需要立即输出表达式的运算结果时,可以在 (( )) 前面加$符号。
((a=3+5, b=a+10)) 对多个表达式同时进行计算。

在 (( )) 中使用变量无需加上$前缀,(( )) 会自动解析变量名,这使得代码更加简洁,也符合程序员的书写习惯。

Shell (( )) 实例演示

【实例1】利用 (( )) 进行简单的数值计算。
[c.biancheng.net]$ echo $((1+1))
2
[c.biancheng.net]$ echo $((6-3))
3
[c.biancheng.net]$ i=5
[c.biancheng.net]$ ((i=i*2))  #可以简写为 ((i*=2))。
[c.biancheng.net]$ echo $i   #使用 echo 输出变量结果时要加 $。
10

【实例2】用 (( )) 进行稍微复杂一些的综合算术运算。
[c.biancheng.net]$ ((a=1+2**3-4%3))
[c.biancheng.net]$ echo $a
8
[c.biancheng.net]$ b=$((1+2**3-4%3)) #运算后将结果赋值给变量,变量放在了括号的外面。
[c.biancheng.net]$ echo $b
8
[c.biancheng.net]$ echo $((1+2**3-4%3)) #也可以直接将表达式的结果输出,注意不要丢掉 $ 符号。
8
[c.biancheng.net]$ a=$((100*(100+1)/2)) #利用公式计算1+2+3+...+100的和。
[c.biancheng.net]$ echo $a
5050
[c.biancheng.net]$ echo $((100*(100+1)/2)) #也可以直接输出表达式的结果。
5050

【实例3】利用 (( )) 进行逻辑运算。
[c.biancheng.net]$ echo $((3<8))  #3<8 的结果是成立的,因此,输出了 1,1 表示真
1
[c.biancheng.net]$ echo $((8<3))  #8<3 的结果是不成立的,因此,输出了 0,0 表示假。
0
[c.biancheng.net]$ echo $((8==8)) #判断是否相等。
1
[c.biancheng.net]$ if ((8>7&&5==5))
> then
> echo yes
> fi
yes
最后是一个简单的 if 语句的格式,它的意思是,如果 8>7 成立,并且 5==5 成立,那么输出 yes。显然,这两个条件都是成立的,所以输出了 yes。

【实例4】利用 (( )) 进行自增(++)和自减(--)运算。
[c.biancheng.net]$ a=10
[c.biancheng.net]$ echo $((a++))  #如果++在a的后面,那么在输出整个表达式时,会输出a的值,因为a为10,所以表达式的值为10。
10
[c.biancheng.net]$ echo $a #执行上面的表达式后,因为有a++,因此a会自增1,因此输出a的值为11。
11
[c.biancheng.net]$ a=11
[c.biancheng.net]$ echo $((a--)) #如果--在a的后面,那么在输出整个表达式时,会输出a的值,因为a为11,所以表达式的值的为11。
11
[c.biancheng.net]$ echo $a #执行上面的表达式后,因为有a--,因此a会自动减1,因此a为10。
10
[c.biancheng.net]$ a=10
[c.biancheng.net]$ echo $((--a))  #如果--在a的前面,那么在输出整个表达式时,先进行自增或自减计算,因为a为10,且要自减,所以表达式的值为9。
9
[c.biancheng.net]$ echo $a #执行上面的表达式后,a自减1,因此a为9。
9
[c.biancheng.net]$ echo $((++a))  #如果++在a的前面,输出整个表达式时,先进行自增或自减计算,因为a为9,且要自增1,所以输出10。
10
[c.biancheng.net]$ echo $a  #执行上面的表达式后,a自增1,因此a为10。
10
本教程假设读者具备基本的编程能力,相信读者对于前自增(前自减)和后自增(后自减)的区别也非常清楚,这里就不再赘述,只进行简单的说明:
  • 执行 echo $((a++)) 和 echo $((a--)) 命令输出整个表达式时,输出的值即为 a 的值,表达式执行完毕后,会再对 a 进行 ++、-- 的运算;
  • 而执行 echo $((++a)) 和 echo $((--a)) 命令输出整个表达式时,会先对 a 进行 ++、-- 的运算,然后再输出表达式的值,即为 a 运算后的值。

【实例5】利用 (( )) 同时对多个表达式进行计算。
[c.biancheng.net]$ ((a=3+5, b=a+10))  #先计算第一个表达式,再计算第二个表达式
[c.biancheng.net]$ echo $a $b
8 18
[c.biancheng.net]$ c=$((4+8, a+b))  #以最后一个表达式的结果作为整个(())命令的执行结果
[c.biancheng.net]$ echo $c
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