目录
- 算术表达式
- 数值的进制
- 位运算
- 逻辑运算
- 赋值运算
- 求值运算
- expr 命令
算术表达式
((…))语法可以进行整数的算术运算。
$ ((foo = 5 + 5)) $ echo $foo 10
((…))会自动忽略内部的空格,所以下面的写法都正确,得到同样的结果。
$ ((2+2)) $ (( 2+2 )) $ (( 2 + 2 ))
这个语法不返回值,命令执行的结果根据算术运算的结果而定。只要算术结果不是0,命令就算执行成功。
$ (( 3 + 2 )) $ echo $? 0
上面例子中,3 + 2的结果是5,命令就算执行成功,环境变量$?为0。
如果算术结果为0,命令就算执行失败。
$ (( 3 - 3 )) $ echo $? 1
上面例子中,3 – 3的结果是0,环境变量$?为1,表示命令执行失败。
如果要读取算术运算的结果,需要在((…))前面加上美元符号$((…)),使其变成算术表达式,返回算术运算的值。
$ echo $((2 + 2)) 4
((…))语法支持的算术运算符如下。
- +:加法
- -:减法
- *:乘法
- /:除法(整除)
- %:余数
- **:指数
- ++:自增运算(前缀或后缀)
- –:自减运算(前缀或后缀)
注意,除法运算符的返回结果总是整数,比如5除以2,得到的结果是2,而不是2.5。
$ echo $((5 / 2)) 2
++和–这两个运算符有前缀和后缀的区别。作为前缀是先运算后返回值,作为后缀是先返回值后运算。
$ i=0 $ echo $i 0 $ echo $((i++)) 0 $ echo $i 1 $ echo $((++i)) 2 $ echo $i 2
上面例子中,++作为后缀是先返回值,执行echo命令,再进行自增运算;作为前缀则是先进行自增运算,再返回值执行echo命令。
$((…))内部可以用圆括号改变运算顺序。
$ echo $(( (2 + 3) * 4 )) 20
上面例子中,内部的圆括号让加法先于乘法执行。
$((…))结构可以嵌套。
$ echo $(((5**2) * 3)) 75 # 等同于 $ echo $(($((5**2)) * 3)) 75
这个语法只能计算整数,否则会报错。
# 报错 $ echo $((1.5 + 1)) bash: 语法错误
$((…))的圆括号之中,不需要在变量名之前加上$,不过加上也不报错。
$ number=2 $ echo $(($number + 1)) 3
上面例子中,变量number前面有没有美元符号,结果都是一样的。
如果在$((…))里面使用字符串,Bash 会认为那是一个变量名。如果不存在同名变量,Bash 就会将其作为空值,因此不会报错。
$ echo $(( "hello" + 2)) 2 $ echo $(( "hello" * 2)) 0
上面例子中,”hello”会被当作变量名,返回空值,而$((…))会将空值当作0,所以乘法的运算结果就是0。同理,如果$((…))里面使用不存在的变量,也会当作0处理。
如果一个变量的值为字符串,跟上面的处理逻辑是一样的。即该字符串如果不对应已存在的变量,在$((…))里面会被当作空值。
$ foo=hello $ echo $(( foo + 2)) 2
上面例子中,变量foo的值是hello,而hello也会被看作变量名。这使得有可能写出动态替换的代码。
$ foo=hello $ hello=3 $ echo $(( foo + 2 )) 5
上面代码中,foo + 2取决于变量hello的值。
最后,$[…]是以前的语法,也可以做整数运算,不建议使用。
$ echo $[2+2] 4
数值的进制
Bash 的数值默认都是十进制,但是在算术表达式中,也可以使用其他进制。
- number:没有任何特殊表示法的数字是十进制数(以10为底)。
- 0number:八进制数。
- 0xnumber:十六进制数。
- base#number:base进制的数。
下面是一些例子。
$ echo $((0xff)) 255 $ echo $((2#11111111)) 255
上面例子中,0xff是十六进制数,2#11111111是二进制数。
位运算
$((…))支持以下的二进制位运算符。
- <<:位左移运算,把一个数字的所有位向左移动指定的位。
- >>:位右移运算,把一个数字的所有位向右移动指定的位。
- &:位的“与”运算,对两个数字的所有位执行一个AND操作。
- |:位的“或”运算,对两个数字的所有位执行一个OR操作。
- ~:位的“否”运算,对一个数字的所有位取反。
- !:逻辑“否”运算
- ^:位的异或运算(exclusive or),对两个数字的所有位执行一个异或操作。
下面是右移运算符>>的例子。
$ echo $((16>>2)) 4
下面是左移运算符<<的例子。
$ echo $((16<<2)) 64
下面是17(二进制10001)和3(二进制11)的各种二进制运算的结果。
$ echo $((17&3)) 1 $ echo $((17|3)) 19 $ echo $((17^3)) 18
逻辑运算
$((…))支持以下的逻辑运算符。
- <:小于
- >:大于
- <=:小于或相等
- >=:大于或相等
- ==:相等
- !=:不相等
- &&:逻辑与
- ||:逻辑或
- expr1?expr2:expr3:三元条件运算符。若表达式expr1的计算结果为非零值(算术真),则执行表达式expr2,否则执行表达式expr3。
如果逻辑表达式为真,返回1,否则返回0。
$ echo $((3 > 2)) 1 $ echo $(( (3 > 2) || (4 <= 1) )) 1
三元运算符执行一个单独的逻辑测试。它用起来类似于if/then/else语句。
$ a=0 $ echo $((a<1 ? 1 : 0)) 1 $ echo $((a>1 ? 1 : 0)) 0
上面例子中,第一个表达式为真时,返回第二个表达式的值,否则返回第三个表达式的值。
赋值运算
算术表达式$((…))可以执行赋值运算。
$ echo $((a=1)) 1 $ echo $a 1
上面例子中,a=1对变量a进行赋值。这个式子本身也是一个表达式,返回值就是等号右边的值。
$((…))支持的赋值运算符,有以下这些。
- parameter = value:简单赋值。
- parameter += value:等价于parameter = parameter + value。
- parameter -= value:等价于parameter = parameter – value。
- parameter *= value:等价于parameter = parameter * value。
- parameter /= value:等价于parameter = parameter / value。
- parameter %= value:等价于parameter = parameter % value。
- parameter <<= value:等价于parameter = parameter << value。
- parameter >>= value:等价于parameter = parameter >> value。
- parameter &= value:等价于parameter = parameter & value。
- parameter |= value:等价于parameter = parameter | value。
- parameter ^= value:等价于parameter = parameter ^ value。
下面是一个例子。
$ foo=5 $ echo $((foo*=2)) 10
如果在表达式内部赋值,可以放在圆括号中,否则会报错。
$ echo $(( a<1 ? (a+=1) : (a-=1) ))
求值运算
逗号,在$((…))内部是求值运算符,执行前后两个表达式,并返回后一个表达式的值。
$ echo $((foo = 1 + 2, 3 * 4)) 12 $ echo $foo 3
上面例子中,逗号前后两个表达式都会执行,然后返回后一个表达式的值12。
expr 命令
expr命令支持算术运算,可以不使用((…))语法。
$ expr 3 + 2 5
expr命令支持变量替换。
$ foo=3 $ expr $foo + 2 5
expr命令也不支持非整数参数。
$ expr 3.5 + 2 expr: 非整数参数
上面例子中,如果有非整数的运算,expr命令就报错了。