shell（7）：四则运算

shell 四则运算：expr，let，bc，(()),

1、expr的用法：

expr命令是一个手工命令行计数器，用于在UNIX/LINUX下求表达式变量的值，一般用于整数值，也可用于字符串。

详细使用方式：expr --help

expr 表达式

表达式说明:

用空格隔开每个项；
用 / (反斜杠) 放在 shell 特定的字符前面；
对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来

使用实例：

1、计算字串长度

> expr length "this is a test"
 14

2、抓取字串

> expr substr "this is a test" 3 5
is is

3、抓取第一个字符数字串出现的位置

> expr index "sarasara"  a
 2

4、整数运算

 > expr 14 % 9
 5
 > expr 10 + 10
 20
 > expr 1000 + 900
 1900
 > expr 30 / 3 / 2
 5
 > expr 30 \* 3 (使用乘号时，必须用反斜线屏蔽其特定含义。因为shell可能会误解显示星号的意义)
 90
 > expr 30 * 3
 expr: Syntax error

2、let的用法：

let 命令是 BASH 中用于计算的工具，用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加上 $ 来表示变量。如果表达式中包含了空格或其他特殊字符，则必须引起来。

语法格式

let arg [arg ...]

参数说明：

arg：要执行的表达式

实例：

自加操作：let no++

自减操作：let no--

简写形式 let no+=10，let no-=20，分别等同于 let no=no+10，let no=no-20。

以下实例计算 a 和 b 两个表达式，并输出结果：

#!/bin/bash
let a=5+4
let b=9-3 
let c=7/4
let d=4*6
let e=1+4*6+3*2+2
let f=1+4*6+3*2+2+8/5
echo $a $b $c $d $e $f

以上实例执行结果为：

9 6 1 24 33 34

有些用法区别去expr：

let 不需要空格隔开表达式的各个字符。而 expr 后面的字符需要空格隔开各个字符。

# expr 实例
$ s=`expr 2 + 3`
$ echo $s
5
 
# let 实例
$ let s=(2+3)*4
$ echo $s

3、(()) 的用法：

echo $((运算表达式))

echo $((1+4*6+3*2+2+8/7))

4、bc的用法

bc 命令是任意精度计算器语言，通常在linux下当计算器用。

它类似基本的计算器, 使用这个计算器可以做基本的数学运算。

常用的运算：

+ 加法
- 减法
* 乘法
/ 除法
^ 指数
% 余数

语法

bc(选项)(参数)

选项值

-i：强制进入交互式模式；
-l：定义使用的标准数学库
； -w：对POSIX bc的扩展给出警告信息；
-q：不打印正常的GNU bc环境信息；
-v：显示指令版本信息；
-h：显示指令的帮助信息。

参数

文件：指定包含计算任务的文件。

实例

$ 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'.
2+3
5
5-2
3
2+3*1
5

输入 quit 退出。

通过管道符

$ echo "15+5" | bc
20

scale=2 设小数位，2 代表保留两位:

$ echo 'scale=2; (2.777 - 1.4744)/1' | bc
1.30

bc 除了 scale 来设定小数位之外，还有 ibase 和 obase 来其它进制的运算:

$ echo "ibase=2;111" |bc
7

进制转换

#!/bin/bash
 
abc=192
echo "obase=2;$abc" | bc
<pre>
<p>
执行结果为：11000000，这是用bc将十进制转换成二进制。</p>
 
<pre>
#!/bin/bash 
 
abc=11000000
echo "obase=10;ibase=2;$abc" | bc

执行结果为：192，这是用bc将二进制转换为十进制。

计算平方和平方根：

$ echo "10^10" | bc
10000000000
$ echo "sqrt(100)" | bc
10

5、shell 浮点数除法计算：

样例：

num1=2

num2=3

num3=`expr $num1 / $num2`

这个时候num3=0 ,是因为是因为expr不支持浮点除法

解决的方法：

num3=`echo "scale=2; $num1/$num2" | bc`

带小数点显示：

echo $(printf "%.2f" `echo "scale=2;1/3"|bc`)

使用bc工具，scale控制小数点后保留几位

还有一种方法，使用awk进行计算：

awk 'BEGIN{printf "%.2f\n",’$num1‘/’$num2‘}'

如果用百分比表示：

awk 'BEGIN{printf "%.2f%\n",(’$num1‘/’$num2‘)*100}'

网上找的awk和bc效率对比的截图：