shell脚本编程笔记（二）—— 执行数学运算

2024-06-01 10:44:08

数学运算在编程中也很重要，shell对它的支持并不算好，本文整理一下shell进行数学运算的途径，各种方法的缺点。

一、 expr命令

shell最开始处理数学表达式的命令，可以在命令行做算术运算，参数与运算符间一定要有空格，否则无法识别

expr arg1 运算符 arg2

可以将数学表达式结果赋值给一个变量

对于Linux的一些特殊字符，它无法识别，需要使用转义字符。

由于expr命令比较笨拙，经常无法识别符号，bash引入了一种更简单的方法执行数学表达式

二、使用$[]做算术运算

将数学表达式放在$[]中，bash便不会将其识别为特殊符号。

但bash shell有一个致命的缺点，它只支持整数运算，使用浮点数会报错

三、 bash计算器bc

有几种解决方案能处理bash只支持整数运算的问题，其中最常用的是内建bash计算器bc。

1. bc的基本用法

bc实际上是一种编程语言，它允许在命令行中输入浮点表达式，然后解释并计算表达式，最后返回结果。

bc能够识别：数字（整数与浮点数）、变量、注释、表达式、编程语句（如if-then）、函数

浮点运算由内建变量scale控制，表示希望在计算结果中保留的小数位数。如果不设置，可能会得到错误结果。

bc中支持定义和使用变量，可使用print命令显示变量值，但变量仅在bc内可见

2. 在脚本中使用bc

利用管道 | 将表达式传送给bc，并将计算结果赋值给变量

var=$(echo "options; expression" | bc)
#或
var=`echo "options; expression" | bc`#例如
var=$(echo "scale=2; 5/2" | bc)
echo $var

也可以直接计算变量值，例如 $var1 * $var2 + $var3 * $var4

#!/bin/bash
var1=10.46
var2=43.67
var3=33.2
var4=71
var5=$(echo "scale=2; $var1*$var2+$var3*$var4" | bc)
echo The final answer is $var5

3. 使用内联输入重定向

对于复杂运算，可以使用内联输入重定向，直接在命令行中重定向数据，更加清晰明了。

var=$(bc << EOF
options
statements
expression
EOF
)

例如

#!/bin/bashvar1=10.46
var2=43.67
var3=33.2
var4=71var5=$(bc << EOF
scale = 4
a1 = ($var1 * $var2)
b1 = ($var3 * $var4)
a1 + b1
EOF
)echo The final answer is $var5

参考：《Linux命令行与shell脚本编程大全》

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