1.4　通过shell进行数学运算

无论哪种编程语言都少不了算术操作，Bash shell同样提供了多种此类操作。

1.4.1　预备知识

在Bash shell环境中，可以利用let、(( ))和[]执行基本的算术操作。而在进行高级操作时，expr和bc这两个工具也会非常有用。

1.4.2　实战演练

可以用普通的变量赋值方法定义数值，这时，它会被存储为字符串。然而，我们可以用一些方法使它能像数字一样进行处理。

  1. #!/bin/bash
  2. no1=4;
  3. no2=5;

let命令可以直接执行基本的算术操作。

当使用let时，变量名之前不需要再添加$，例如：

  1. let result=no1+no2
  2. echo $result
  • 自加操作
  1. $ let no1++
  • 自减操作
  1. $ let no1--
  • 简写形式
  1. let no+=6
  2. let no-=6

它们分别等同于let no=no+6和let no=no-6。

  • 其他方法

操作符[]的使用方法和let命令类似：

  1. result=$[ no1 + no2 ]

在[]中也可以使用$前缀，例如：

  1. result=$[ $no1 + 5 ]

也可以使用(())，但使用(())时，变量名之前需要加上$：

  1. result=$(( no1 + 50 ))

expr同样可以用于基本算术操作：

  1. result=`expr 3 + 4`
  2. result=$(expr $no1 + 5)

以上这些方法只能用于整数运算，而不支持浮点数。

bc是一个用于数学运算的高级工具，这个精密计算器包含了大量的选项。我们可以借助它执行浮点数运算并应用一些高级函数：

  1. echo "4 * 0.56" | bc
  2. 2.24
  3. 　
  4. no=54; 
  5. result=`echo "$no * 1.5" | bc`
  6. echo $result
  7. 81.0

其他参数可以置于要执行的具体操作之前，同时以分号作为定界符，通过stdin传递给bc。

  • 设定小数精度(数值范围)：在下面的例子中，参数scale=2将小数位个数设置为2。因此，bc将会输出包含两个小数位的数值。
  1. echo "scale=2;3/8" | bc
  2. 0.37
  • 进制转换：用bc可以将一种进制系统转换为另一种。来看看如何将十进制转换成二进制，然后再将二进制转换回十进制：
  1. #!/bin/bash
  2. #用途：数字转换
  3. 　
  4. no=100
  5. echo "obase=2;$no" | bc
  6. 1100100
  7. no=1100100
  8. echo "obase=10;ibase=2;$no" | bc
  9. 100
  • 计算平方以及平方根：
  1. echo "sqrt(100)" | bc #Square root
  2. echo "10^10" | bc #Square