shell算术运算与进制运算

(())与let是等效的 arithmetic expression

type 与[是等效的

source与.是等效的

其实，Shell（这里是Bash）本身不具备处理浮点计算的能力，但是可以使用“bc”这个高精度的计算器工具来帮助，另外，也可以在Bash中调用“awk”脚本来处理浮点运算。

linux shell 不同进制数据转换（二进制，八进制，十六进制，base64)

shell可以在不调用第3方命令，表示不同进制数据。这里总结以下表示方法。shell 脚本默认数值是由10 进制数处理,除非这个数字以某种特殊的标记法或前缀开头. 才可以表示其它进制类型数值。如：
以 0 开头就是 8 进制.以0x 开头就是16 进制数.使用 BASE#NUMBER 这种形式可以表示其它进制.BASE值：2-64. 

adj
octal　　　　八进制的
decimal　　　　十进制的
hexadecimal　　十六进制的

((表达式))，（（））里面可以是任意数据表达式。如果前面加入：”$”可以读取计算结果。
其它进制转为10进制
[root@250-shiyan prog]# ((num=2#0111011));echo $num
59
[root@250-shiyan prog]# ((num=0123));echo $num
83
[root@250-shiyan prog]# ((num=0x1e));echo $num
30
[root@250-shiyan prog]# ((num=8#123));echo $num
83
0-9a-f
[root@250-shiyan prog]# ((num=16#56c));echo $num
1388
0-9a-zA-Z
[root@250-shiyan prog]# ((num=64#Z));echo $num
61
[root@250-shiyan prog]# ((num=64#_));echo $num
63

10进制转其它进制
这里使用到：bc外部命令完成。bc命令格式转换为：echo "obase=进制;值"|bc
[root@250-shiyan prog]# echo "obase=2;8"|bc
1000
[root@250-shiyan prog]# echo "obase=8;9"|bc
11

shell内置各种进制表示方法非常简单。记得base#number 即可。这里记得赋值时候用(())符号。不能直接用=号了。=号没有值类型。默认将后面变成字符串了。如：
0开头已经失去了意义了。
可以通过定义符：let达到(()) 运算效果。
[root@250-shiyan prog]# num=0123;echo $num
0123
[root@250-shiyan prog]# let num=0123;echo $num
83

echo "$(echo 'scale=2;40*100/90' | bc)%"

[root@84-monitor newmonitor]# ssh 192.168.2.109 echo "`echo "scale=3;2*3/7"|bc`"

使用awk来处理浮点计算和浮点数比较
#!/bin/bash
# author: Jay <smile665@gmail.com>
# some examples for playing with floating point number.
 
# basic usage of 'bc' tool in Bash.
a=3.33
b=3.3
c=$(echo "$a + $b" | bc)
d=$(echo "$a * $b" | bc)
e=$(echo "scale=5; $a / $b" | bc)
echo "c=a+b=$a+$b=$c"
echo "d=a*b=$a*$b=$d"
echo "e=a/b=$a/$b=$e"
 
# "-l" parameter for 'bc' means using math library.
pi=$(echo "scale=10; 4*a(1)" | bc -l)
s=$(echo "s($pi/6)" | bc -l)
echo "pi=$pi"
echo "s=sin(pi/6)=$s"
 
# use more options of 'bc' tool
r=$(echo 'ibase=10;obase=2; 15+16' | bc)
echo "binary of (15+16) is $r"
 
# comparison for floating point numbers using 'bc'
big=100
small=99.9
if [ $(echo "$big > $small" | bc) -eq 1 ]; then
        echo "$big is bigger than $small"
fi
 
# deal with floating point numbers with 'awk' language
echo $(awk -v x=10 -v y=2.5 'BEGIN {printf "10/2.5=%.2f
",x/y}')
v=$(echo $big $small | awk '{ printf "%0.8f
" ,$1/$2}')
echo "$big / $small = $v"
 
echo $big $small | awk '{if($1>$2) {printf"%f > %f
",$1,$2} else {printf"%f <%f
",$1,$2}}'


master@jay-linux:~/workspace/mygit/shell/sh2012$ ./floating-point.sh
c=a+b=3.33+3.3=6.63
d=a*b=3.33*3.3=10.98
e=a/b=3.33/3.3=1.00909
pi=3.1415926532
s=sin(pi/6)=.49999999994373819220
binary of (15+16) is 11111
100 is bigger than 99.9
10/2.5=4.00
100 / 99.9 = 1.00100100
100.000000 > 99.900000



master@jay-linux:~/workspace/mygit/shell/sh2012$ cat temp.bc
3+8
3/8
scale=2; 3/8
 
master@jay-linux:~/workspace/mygit/shell/sh2012$ bc -q temp.bc
11
0
.37

[root@250-shiyan sh]# bash let
2.22
[root@250-shiyan sh]# cat let
var=2
i=`echo "scale=2;$var*1.11"|bc`
echo $i

shell程序中的操作默认都是字符串操作
在bash中只提供了整数运算，一般shell通过let和expr这两个指令来实现。
使用格式为: let "x=$x+1" 或者x=`expr $x+1`,同时，在shell中，也可以通过((表达式))。使用格式为：((x=$x+1))
shell脚本只提供整数算术运算(三种方式)—((表达式))、let "表达式"、value=`expr 表达式右边`

整数运算
将需要运算的表达式写入在expr 后面，保证参数与运算符号中间有空格隔开。
这其中的let可以用(())代替，let "j=i*6+2″等价于((j=i*6+2)), 就像很多的循环中用法一样
注意：let必须是完整的算术表达式，即有等号两边
(())、expr 可以只有等号右边的计算，由$((...))、$(expr ...)、`expr ...` 查看返回结果
let表达式内变量不用加$
let中运算符与操作数不能有空格，expr中运算符与操作数必须有空格

(( expression ))与let EXPRESSION是等效的

浮点运算
var=1
var=`echo "scale=1;$var*2.0"|bc`  bc预设输出整数，用scale 指定小数点下位数
echo $var

output：
2.0

bc支持除位运算以外的所有运算。

另外一个支持浮点运算的方法是awk：
var=1
var=`echo "$var 1"|awk '{printf("%g",$1+$2)}'`
echo $var

output：
2

$ c=$(awk 'BEGIN{print 7.01*5-4.01 }')
$ echo $c

1:在shell 中$() 与 ``等效。执行中间包含的命令语句，返回执行结果。
2:从效率来说let==(()) > expr > bc。let和(())运行是内建命令，使用相同的算法。
3:let 和 expr 的运算是整数运算，不包括浮点预算。
4:expr和bc是外部程序，expr的体积几乎等于bc的1/3，执行一次装入内存所消耗的时间就不一样。
5:从运算能力来说，bc排第一位。


let命令具有返回值.当计算结果(若有多个表达式时,以最后一个为准)为0时,
返回值为1,否则为0.
当表达式中含有shell的特殊字符(如|)时,需要用引用符('或")将其引用起来.
使用let时还需要注意的时,对于let x+y这样的式子,shell虽然计算了x+y的值
但却将结果丢弃,若不想这样,可以使用let sum=x+y将x+y的结果保存在变量sum中
另外还可以使用((和))操作符取代let命令,而且这样的话,还可以省去对算术
表达式的引用,如果想返回表达式的值,则需用$(())的格式.

if的条件中，“＝”用于比较字符串；“－eq”用于比较整型数。

Bash shell 的算术运算有四种方式:
1：使用 expr 外部程式

加法 r=`expr 4 + 5`
echo $r
注意! '4' '+' '5' 这三者之间要有空白
r=`expr 4 * 5` #错误
乘法 r=`expr 4 * 5`

2：使用 $(( ))
r=$(( 4 + 5 ))
echo $r

3：使用 $[ ]

r=$[ 4 + 5 ]
echo $r

乘法
r=`expr 4 * 5`
r=$(( 4 * 5 ))
r=$[ 4 * 5 ]
echo $r

除法
r=`expr 40 / 5`
r=$(( 40 / 5 ))
r=$[ 40 / 5 ]
echo $r

减法
r=`expr 40 - 5`
r=$(( 40 - 5 ))
r=$[ 40 - 5 ]
echo $r

求余数
r=$[ 100 % 43 ]
echo $r

乘幂 (如 2 的 3 次方)
r=$(( 2 ** 3 ))
r=$[ 2 ** 3 ]
echo $r
注：expr 沒有乘幂

4：使用let 命令
加法：
n=10
let n=n+1
echo $n #n=11

乘法：
let m=n*10
echo $m

除法：
let r=m/10
echo $r


求余数：
let r=m%7
echo $r


乘冪：
let r=m**2
echo $r

虽然Bash shell 有四种算术运算方法，但并不是每一种都是跨平台的，建议使用expr。
另外，我们在 script 中经常有加1操作，以下四法皆可：
m=$[ m + 1]
m=`expr $m + 1`
m=$(($m + 1))
let m=m+1