【第三章】Shell 变量的数值计算

一、算数运算符

shell中常见的算术运算符：

shell中常见的算术命令：

1. 整数运算

方法一：expr 

• expr命令就既可以用于整数运算，也可以用于相关字符串长度、匹配等的运算处理：
• expr 1 + 2     +     -    *    /    
• expr $num1 + $num2 + - * / %；

注：计算的数字左右都至少有一个空格，

　　乘号需要用反斜线屏蔽其特定含义，因为shell会误读星号。

方法二：$(())
echo $(($num1+$num2)) + - * / %
echo $((num1+num2))
echo $((5-3*2))
echo $(((5-3)*2))
echo $((2**3))

echo $((a++)) 、  echo $((a--))     先输出后加减

echo $((++a))   、 echo $((--a))  先加减后输出

sum=$((1+2)); echo $sum

方法三：$[]
echo $[5+2] + - * / %
echo $[5**2]

方法四：let
let sum=2+3; echo $sum
let i++; echo $i

2. 小数运算

echo "2*4" |bc
echo "2^4" |bc
echo "scale=2;6/4" |bc
awk 'BEGIN{print 1/2}'
echo "print 5.0/2" |python

 二、算数运算的实例

2.1 关于$(())的实例

实例一：运算示例

[root@host-131 ~]# echo $((6+2))     #加法
[root@host-131 ~]# echo $((6-2))      #减法
[root@host-131 ~]# echo $((6*2))      #乘法  
[root@host-131 ~]# echo $((6/2))       #除法
[root@host-131 ~]# echo $((6%2))     #余数
[root@host-131 ~]# echo $((6**2))     #幂运算

  实例二：各种运算shell脚本示例

[root@host-131 ~]# cat vartest01.sh 
#!/bin/bash
a=6
b=2
echo "a-b=$(($a-$b))"
echo "a-b=$(($a-$b))"
echo "a*b=$(($a*$b))"
echo "a/b=$(($a/$b))"
echo "a**b=$(($a**$b))"
echo "a%b=$(($a%$b))"
[root@host-131 ~]# chmod a+x vartest01.sh 
[root@host-131 ~]# ./vartest01.sh 
a-b=4
a-b=4
a*b=12
a/b=3
a**b=36
a%b=0
[root@host-131 ~]#

实例三：实现输入2个数字进行加、减、乘、除功能的计算器

[root@host-131 ~]# cat var_jisuan.sh 
#!/bin/bash
#+,-,*,/ 2018-06-12
print_useage(){
    printf "Please enter an int
"
    exit 1
}
read -p "Please input first number:" fnum
if [ -n "`echo $fnum |sed 's/[0-9]//g'`" ];then       #-n选项可以理解为字符串 no zero
    print_useage
fi
read -p "Please input the operators:" op
if [ "${op}" != "+" ]&&[ "$op" != "-" ]&&[ "$op" != "*" ]&&[ "$op" != "/" ];then
    echo "Please use {+|-|*|/}"
    exit 2
fi
read -p "Please input second number: " snum
if [ -n "`echo $snum | sed 's/[0-9]//g'`" ];then
    print_useage
fi
echo "${fnum}${op}${snum}=$((${fnum}${op}${snum}))"
[root@host-131 ~]# chmod a+x var_jisuan.sh 
[root@host-131 ~]# ./var_jisuan.sh 
Please input first number:4
Please input the operators:+
Please input second number: 5
4+5=9
[root@host-131 ~]#

 实例四：高效的计算方法

[root@host-131 ~]# cat var_jisuan02.sh 
#!/bin/bash
read -p "Please input num=num1{+|-|*|/}num2:" num
echo $(($num))
[root@host-131 ~]# chmod a+x var_jisuan02.sh 
[root@host-131 ~]# ./var_jisuan02.sh 
Please input num=num1{+|-|*|/}num2:3*5
15
[root@host-131 ~]# 

或者用如下方法：
[root@host-131 ~]# cat var_jisuan02.sh 
#!/bin/bash
echo $(($1))
[root@host-131 ~]# sh var_jisuan02.sh 4+5
9
[root@host-131 ~]#

 2.2 let运算命令实例

实例一、监控web服务状态，如果访问两次均失败，则报警。

#!/bin/bash
CheckUrl(){    #定义函数
timeout=5      #定义wget访问超时时间
fails=0        #初始化网站访问失败次数为0
success=0      #初始化网站访问成功次数为0
while true    #持续循环
    do
        wget --timeout=$timeout --tries=1 https://www.cnblogs.com/yangleitao/ -q -O /dev/null  #--tries
#增加重试次数。 -q 不显示下载过程   -O 下载并以不同的文件名保存 


        if [ $? -ne 0 ];then
            let fails=fails+1
        else
            let success+=1
        fi
        if [ $success -ge 1 ];then
            echo "success"
            exit 0
        fi
        if [ $fails -ge 2 ];then
            Critical="system is dowm."
            echo $Critical|tee|mail -s "$Critical" abc@ddsaff.com
            exit 2

        fi
done
}
CheckUrl #执行函数

  2. 3expr运算命令实例

实例1：判断一个变量值或者字符串是否为整数？

[root@host-131 ~]# cat var_expr.sh 
#!/bin/bash
#持续等待输入
while true
do 
    read -p "Please input:" a
    expr $a + 0 >/dev/null 2>&1        # 参考此博客理解Linux Shell 1>/dev/null 2>&1 含义 - CSDN博客  https://blog.csdn.net/ithomer/article/details/9288353
    [ $? -eq 0 ]&&echo int||echo chars
done
[root@host-131 ~]# chmod a+x var_expr.sh 
[root@host-131 ~]# ./var_expr.sh 
Please input:yanglt
chars
Please input:123
int
Please input:^C
[root@host-131 ~]# 

实例2：判断输入两个参数后进行混合运算：

[root@host-131 ~]# cat var_expr01.sh 
#!/bin/bash
#n0.1
[ $# -ne 2 ]&&{
    echo $"USAGE $0 num1 num2"   #打印提示内容
    exit 1
}

#n0.2
a=$1
b=$2
expr $a + $b + 10 &>/dev/null
if [ $? -ne 0 ]                #如果返回为0至少有一个不是整数
then
   echo "Please input two nums."
   exit 2
fi

#n0.3
echo "a-b=$(($a-$b))"
echo "a+b=$(($a+$b))"
echo "a*b=$(($a*$b))"
echo "a/b=$(($a/$b))"
echo "a**b=$(($a**$b))"
echo "a%b=$(($a%$b))"
[root@host-131 ~]# chmod a+x var_expr01.sh 
[root@host-131 ~]# ./var_expr01.sh 5 6
a-b=-1
a+b=11
a*b=30
a/b=0
a**b=15625
a%b=5
[root@host-131 ~]# 

 实例3：计算字符串长度

通过expr 计算字符串长度
[root@host-131 ~]# char="i am is yanglt"
[root@host-131 ~]# expr length "$char"
14
[root@host-131 ~]# expr ${#char}
14
[root@host-131 ~]# echo ${char} |wc -L
14
[root@host-131 ~]# echo ${char} |awk '{print length($0)}'
14
[root@host-131 ~]# echo ${#char}
14
[root@host-131 ~]# expr length "$char"
14

写一个shell脚本打印一段话中字符数小于6的单词。
[root@host-131 ~]# cat var_expr02.sh
#!/bin/bash
for  n in  You are welcome to learn with me shell
do
    if [ `expr length $n` -lt 5 ]
        then
            echo $n
    fi
done

[root@host-131 ~]# sh var_expr02.sh
You
are
to
with
me
[root@host-131 ~]# 

   2. 4 bc运算命令实例

1.将bc作为计算机使用
[root@host-131 ~]# bc
bc 1.06.95
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
1+3
4
2*4
8
2.在命令行下使用，实现运算功能，配合变量运算

[root@host-131 ~]# echo 4+5|bc
9
[root@host-131 ~]# echo 4*5|bc
20
[root@host-131 ~]# echo 4.5+5.5|bc
10.0
[root@host-131 ~]# echo "scale=2;355/113"|bc   #scale=2表示保留两位小数
3
[root@host-131 ~]# echo "scale=5;355/113"|bc
3.14159
[root@host-131 ~]# echo "scale=5;355/113"|bc
3.14159
[root@host-131 ~]# i=4
[root@host-131 ~]# echo $i+6 |bc
10
[root@host-131 ~]# a=`echo $i+6 |bc`
[root@host-131 ~]# echo $a
10
[root@host-131 ~]# 

3、通过一条命令计算输出 1+2+3+...+10 的表达式，并计算结果。
[root@host-131 ~]# echo `seq -s '+' 10`=`seq -s "+" 10|bc`  #bc计算
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
[root@host-131 ~]# echo `seq -s '+' 10`="$((`seq -s "+" 10`))"  #$(()) 计算 
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
[root@host-131 ~]# echo `seq -s '+' 10`=`seq -s " + " 10|xargs expr` #使用expr计算
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
[root@host-131 ~]# echo `seq -s '+' 10`=$(echo $[`seq -s "+" 10`])    #使用$[]计算
1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55
[root@host-131 ~]# 

 2.5 awk、declare实现计算

awk实现计算：
[root@host-131 ~]# echo "7.7 3.8 " |awk '{print ($1-$2)}'
3.9
[root@host-131 ~]# echo "358 113 " |awk '{print ($1-3)/$2}'
3.14159
[root@host-131 ~]# echo "3 9" |awk '{print ($1+3)*$2}'
54
[root@host-131 ~]# 

declare实现计算：
[root@host-131 ~]# declare -i A=20 B=8
[root@host-131 ~]# A=A+B
[root@host-131 ~]# echo $A
28
[root@host-131 ~]# 

2.6 $[] 符号的运算

[root@host-131 ~]# i=5
[root@host-131 ~]# i=$[i+6]
[root@host-131 ~]# echo $i
11
[root@host-131 ~]# echo $[2**3]
8
[root@host-131 ~]# echo $[2/3]
0
[root@host-131 ~]# echo $[2%3]
2
[root@host-131 ~]# echo $[2 % 3]
2