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8.1 运算符

赋值运算符

变量赋值,初始化或改变一个变量的值。

=

等号=赋值运算符,既可用于算术赋值,也可用于字符串赋值。
var=27
category=minerals # "="左右不允许有空格
caution
注意,不要混淆=赋值运算符与=测试操作符
# = 作为测试操作符
if [ "$string1" = "$string2" ]
then
command
fi
# [ "X$string1" = "X$string2" ] 这样写是安全的,
# 这样写可以避免任意一个变量为空时的报错。
# (变量前加的"X"字符规避了变量为空的情况)

算术运算符

+

-

*

/

**

幂运算
# Bash, 2.02版本,推出了"**"幂运算操作符。
let "z=5**3" # 5 * 5 * 5
echo "z = $z" # z = 125

%

取余(返回整数除法的余数)
bash$ expr 5 % 3
2
5/3=1,余2 取余运算符经常被用于生成一定范围内的数( 案例9-11, 案例9-15),以及格式化程序输出(案例 27-16,案例 A-6)。 取余运算符还可以用来产生素数(案例A-15),取余的出现大大扩展了整数的算术运算。
样例 8-1. 最大公约数
#!/bin/bash
# gcd.sh: 最大公约数
# 使用欧几里得算法
# 两个整数的最大公约数(gcd)
# 是两数能同时整除的最大数
# 欧几里得算法使用辗转相除法
# In each pass,
# dividend <--- divisor
# divisor <--- remainder
# until remainder = 0.
# The gcd = dividend, on the final pass.
#
# 关于欧几里得算法更详细的讨论,可以查看:
# Jim Loy's site, http://www.jimloy.com/number/euclids.htm.
# ------------------------------------------------------
# 参数检查
ARGS=2
E_BADARGS=85
if [ $# -ne "$ARGS" ]
then
echo "Usage: `basename $0` first-number second-number"
exit $E_BADARGS
fi
# ------------------------------------------------------
gcd ()
{
dividend=$1 # 随意赋值,
divisor=$2 # 两数谁大谁小是无关紧要的,
# 为什么?
remainder=1 # 如果在测试括号里使用了一个未初始化的变量,
# 会报错的。
until [ "$remainder" -eq 0 ]
do # ^^^^^^^^^^ 该变量必须在使用前初始化!
let "remainder = $dividend % $divisor"
dividend=$divisor # 对被除数,除数重新赋值
divisor=$remainder
done # 欧几里得算法
} # 最后的 $dividend 就是最大公约数(gcd)
gcd $1 $2
echo; echo "GCD of $1 and $2 = $dividend"; echo
# 练习 :
# ---------
# 1) 检查命令行参数,保证其为整数,
#+ 如果有错误,捕捉错误并在脚本退出前打印出适当的错误信息。
# 2) 使用本地变量(local variables)重写gcd()函数。
exit 0

+=

加等 (加上一个数) let "var += 5" 的结果是var变量的值增加了5。

-=

减等 (减去一个数)

*=

乘等 (乘以一个数) let "var *= 4" 的结果是var变量的值乘了4。

/=

除等 (除以一个数)

%=

余等 (取余赋值)

小结

算术运算符常用于exprlet表达式中。
样例 8-2. 使用算术运算符
#!/bin/bash
# 使变量自增1,10种不同的方法实现
n=1; echo -n "$n "
let "n = $n + 1" # 可以使用 let "n = n + 1"
echo -n "$n "
: $((n = $n + 1))
# ":" 是必要的,不加的话,bash会将
#+ "$((n = $n + 1))"看做一条命令。
echo -n "$n "
(( n = n + 1 ))
# 更简洁的写法。
# 感谢 David Lombard指出。
echo -n "$n "
n=$(($n + 1))
echo -n "$n "
: $[ n = $n + 1 ]
# ":" 是必要的,不加的话,bash会将
#+ "$[ n = $n + 1 ]"看做一条命令。
# 即使"n"是字符串,也是可行的。
echo -n "$n "
n=$[ $n + 1 ]
# 即使"n"是字符串,也是可行的。
#* 不要用这种写法,它已被废弃且不具有兼容性。
# 感谢 Stephane Chazelas.
echo -n "$n "
# 使用C风格的自增运算符也是可以的
# 感谢 Frank Wang 指出。
let "n++" # let "++n" 可行
echo -n "$n "
(( n++ )) # (( ++n )) 可行
echo -n "$n "
: $(( n++ )) # : $(( ++n )) 可行
echo -n "$n "
: $[ n++ ] # : $[ ++n ] 可行
echo -n "$n "
echo
exit 0
在早期的Bash版本中,整型变量是带符号的长整型数(32-bit),取值范围从 -2147483648 到 2147483647。如果算术操作超出了整数的取值范围,结果会不准确。
echo $BASH_VERSION # Bash 1.14版本
a=2147483646
echo "a = $a" # a = 2147483646
let "a+=1" # 自增 "a".
echo "a = $a" # a = 2147483647
let "a+=1" # 再次自增"a",超出取值范围。
echo "a = $a" # a = -2147483648
# 错误:超出范围,
#+ 最左边的符号位被重置,
#+ 结果变负
Bash版本 >= 2.05b, Bash支持了64-bit整型数。
caution
注意,Bash并不支持浮点运算,Bash会将带小数点的数看做字符串。
a=1.5
let "b = $a + 1.3" # 报错
# t2.sh: let: b = 1.5 + 1.3: syntax error in expression
# (error token is ".5 + 1.3")
echo "b = $b" # b=1
如果你想在脚本中使用浮点数运算,借助bc或外部数学函数库吧。

位运算

位运算很少出现在shell脚本中,在bash中加入位运算的初衷似乎是为了操控和检测来自portssockets的数据。位运算在编译型语言中能发挥更大的作用,比如C/C++,位运算提供了直接访问系统硬件的能力。然而,聪明的vladz在他的base64.sh(案例 A-54)脚本中也用到了位运算。 下面介绍位运算符。

<<

左移运算符(左移1位相当于乘2)

<<=

左移赋值
let "var <<= 2" 的结果是var变量的值向左移了2位(乘以4)

>>

右移运算符(右移1位相当于除2)

>>=

右移赋值

&

按位与(AND)

&=

按位与等(AND-equal)

|

按位或(OR)

|=

按位或等(OR-equal)

~

按位取反

^

按位异或(XOR)

^=

按位异或等(XOR-equal)

逻辑(布尔)运算符

!

非(NOT)
if [ ! -f $FILENAME ]
then
...

&&

与(AND)
if [ $condition1 ] && [ $condition2 ]
# 等同于: if [ $condition1 -a $condition2 ]
# 返回true如果 condition1 和 condition2 同时为真...
if [[ $condition1 && $condition2 ]] # 可行
# 注意,&& 运算符不能用在[ ... ]结构里。
note
&&也可以被用在list结构中连接命令。

||

或(OR)
if [ $condition1 ] || [ $condition2 ]
# 等同于: if [ $condition1 -a $condition2 ]
# 返回true如果 condition1 和 condition2 任意一个为真...
if [[ $condition1 || $condition2 ]] # 可行
# 注意,|| 运算符不能用在[ ... ]结构里。

小结

样例 8-3. 在条件测试中使用 && 和 ||
#!/bin/bash
a=24
b=47
if [ "$a" -eq 24 ] && [ "$b" -eq 47 ]
then
echo "Test #1 succeeds."
else
echo "Test #1 fails."
fi
# 错误: if [ "$a" -eq 24 && "$b" -eq 47 ]
# 这样写的话,bash会先执行'[ "$a" -eq 24'
# 然后就找不到右括号']'了...
#
# 注意: if [[ $a -eq 24 && $b -eq 24 ]] 这样写是可以的
# 双方括号测试结构比单方括号更加灵活。
# (双方括号中的"&&"与单方括号中的"&&"意义不同)
# 感谢 Stephane Chazelas 指出。
if [ "$a" -eq 98 ] || [ "$b" -eq 47 ]
then
echo "Test #2 succeeds."
else
echo "Test #2 fails."
fi
# 使用 -a 和 -o 选项也具有同样的效果。
# 感谢 Patrick Callahan 指出。
if [ "$a" -eq 24 -a "$b" -eq 47 ]
then
echo "Test #3 succeeds."
else
echo "Test #3 fails."
fi
if [ "$a" -eq 98 -o "$b" -eq 47 ]
then
echo "Test #4 succeeds."
else
echo "Test #4 fails."
fi
a=rhino
b=crocodile
if [ "$a" = rhino ] && [ "$b" = crocodile ]
then
echo "Test #5 succeeds."
else
echo "Test #5 fails."
fi
exit 0
&&||运算符也可以用在算术运算中。
bash$ echo $(( 1 && 2 )) $((3 && 0)) $((4 || 0)) $((0 || 0))
1 0 1 0

其他运算符

,

逗号运算符 逗号运算符用于连接两个或多个算术操作,所有的操作会被依次求值(可能会有副作用)。
let "t1 = ((5 + 3, 7 - 1, 15 - 4))"
echo "t1 = $t1" ^^^^^^ # t1 = 11
# 这里的t1 被赋值了11,为什么?
let "t2 = ((a = 9, 15 / 3))" # 对"a"赋值并对"t2"求值。
echo "t2 = $t2 a = $a" # t2 = 5 a = 9
逗号运算符常被用在for循环中。参看案例 11-13。
  1. 1.
    副作用,顾名思义,就是预料之外的结果。