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。

1. var=27
2. 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。

1. #   =   作为测试操作符

3. if [ "$string1" = "$string2" ]
4. then
5. command
6. fi

8. #  [ "X$string1" = "X$string2" ] 这样写是安全的,
9. #  这样写可以避免任意一个变量为空时的报错。
10. #  (变量前加的"X"字符规避了变量为空的情况)

算术运算符

+

加

-

减

*

乘

/

除

**

幂运算

1. # Bash, 2.02版本,推出了"**"幂运算操作符。

3. let "z=5**3"    # 5 * 5 * 5
4. echo "z = $z"   # z = 125

%

取余(返回整数除法的余数)

1. bash$ expr 5 % 3
2. 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

1. #!/bin/bash
2. # gcd.sh: 最大公约数
3. #         使用欧几里得算法

5. #  两个整数的最大公约数(gcd)
6. #  是两数能同时整除的最大数

8. #  欧几里得算法使用辗转相除法
9. #    In each pass,
10. #       dividend <---  divisor
11. #       divisor  <---  remainder
12. #    until remainder = 0.
13. #    The gcd = dividend, on the final pass.
14. #
15. #  关于欧几里得算法更详细的讨论,可以查看:
16. #  Jim Loy's site, http://www.jimloy.com/number/euclids.htm.

19. # ------------------------------------------------------
20. # 参数检查
21. ARGS=2
22. E_BADARGS=85

24. if [ $# -ne "$ARGS" ]
25. then
26. echo "Usage: `basename $0` first-number second-number"
27. exit $E_BADARGS
28. fi
29. # ------------------------------------------------------

32. gcd ()
33. {

35. dividend=$1             #  随意赋值,
36. divisor=$2              #  两数谁大谁小是无关紧要的,
37. #  为什么?

39. remainder=1             #  如果在测试括号里使用了一个未初始化的变量,
40. #  会报错的。

42. until [ "$remainder" -eq 0 ]
43. do    #  ^^^^^^^^^^  该变量必须在使用前初始化!
44. let "remainder = $dividend % $divisor"
45. dividend=$divisor     # 对被除数,除数重新赋值
46. divisor=$remainder
47. done                    # 欧几里得算法

49. }                         # 最后的 $dividend 就是最大公约数(gcd)

52. gcd $1 $2

54. echo; echo "GCD of $1 and $2 = $dividend"; echo

57. # 练习 :
58. # ---------
59. # 1) 检查命令行参数,保证其为整数,
60. #+   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。
61. # 2) 使用本地变量(local variables)重写gcd()函数。

63. exit 0

+=

加等 (加上一个数)[^1] 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expr或let表达式中。

样例 8-2. 使用算术运算符

1. #!/bin/bash
2. # 使变量自增1,10种不同的方法实现

4. n=1; echo -n "$n "

6. let "n = $n + 1"   # 可以使用 let "n = n + 1"
7. echo -n "$n "

10. : $((n = $n + 1))
11. #  ":" 是必要的,不加的话,bash会将
12. #+ "$((n = $n + 1))"看做一条命令。
13. echo -n "$n "

15. (( n = n + 1 ))
16. #  更简洁的写法。
17. #  感谢 David Lombard指出。
18. echo -n "$n "

20. n=$(($n + 1))
21. echo -n "$n "

23. : $[ n = $n + 1 ]
24. #  ":" 是必要的,不加的话,bash会将
25. #+ "$[ n = $n + 1 ]"看做一条命令。
26. #  即使"n"是字符串,也是可行的。
27. echo -n "$n "

29. n=$[ $n + 1 ]
30. #  即使"n"是字符串,也是可行的。
31. #* 不要用这种写法,它已被废弃且不具有兼容性。
32. #  感谢 Stephane Chazelas.
33. echo -n "$n "

35. # 使用C风格的自增运算符也是可以的
36. # 感谢 Frank Wang 指出。

38. let "n++"          # let "++n" 可行
39. echo -n "$n "

41. (( n++ ))          # (( ++n ))  可行
42. echo -n "$n "

44. : $(( n++ ))       # : $(( ++n )) 可行
45. echo -n "$n "

47. : $[ n++ ]         # : $[ ++n ] 可行
48. echo -n "$n "

50. echo

52. 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。

1. echo $BASH_VERSION   # Bash 1.14版本

3. a=2147483646
4. echo "a = $a"        # a = 2147483646
5. let "a+=1"           # 自增 "a".
6. echo "a = $a"        # a = 2147483647
7. let "a+=1"           # 再次自增"a",超出取值范围。
8. echo "a = $a"        # a = -2147483648
9. #      错误:超出范围,
10. #+     最左边的符号位被重置,
11. #+     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。

1. a=1.5

3. let "b = $a + 1.3"  # 报错
4. # t2.sh: let: b = 1.5 + 1.3: syntax error in expression
5. #                            (error token is ".5 + 1.3")

7. 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ports或sockets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)

1. if [ ! -f $FILENAME ]
2. then
3. ...

&&

与(AND)

1. if [ $condition1 ] && [ $condition2 ]
2. #  等同于:  if [ $condition1 -a $condition2 ]
3. #  返回true如果 condition1 和 condition2 同时为真...

5. if [[ $condition1 && $condition2 ]]    # 可行
6. #  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)

1. if [ $condition1 ] || [ $condition2 ]

3. #  等同于:  if [ $condition1 -a $condition2 ]
4. #  返回true如果 condition1 和 condition2 任意一个为真...

6. if [[ $condition1 || $condition2 ]]    # 可行
7. #  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 ||

1. #!/bin/bash

3. a=24
4. b=47

6. if [ "$a" -eq 24 ] && [ "$b" -eq 47 ]
7. then
8. echo "Test #1 succeeds."
9. else
10. echo "Test #1 fails."
11. fi

13. #  错误:   if [ "$a" -eq 24 && "$b" -eq 47 ]
14. #          这样写的话,bash会先执行'[ "$a" -eq 24'
15. #          然后就找不到右括号']'了...
16. #
17. #  注意:  if [[ $a -eq 24 && $b -eq 24 ]]  这样写是可以的
18. #  双方括号测试结构比单方括号更加灵活。
19. #  (双方括号中的"&&"与单方括号中的"&&"意义不同)
20. #  感谢 Stephane Chazelas 指出。

23. if [ "$a" -eq 98 ] || [ "$b" -eq 47 ]
24. then
25. echo "Test #2 succeeds."
26. else
27. echo "Test #2 fails."
28. fi

31. #  使用 -a 和 -o 选项也具有同样的效果。
32. #  感谢 Patrick Callahan 指出。

35. if [ "$a" -eq 24 -a "$b" -eq 47 ]
36. then
37. echo "Test #3 succeeds."
38. else
39. echo "Test #3 fails."
40. fi

43. if [ "$a" -eq 98 -o "$b" -eq 47 ]
44. then
45. echo "Test #4 succeeds."
46. else
47. echo "Test #4 fails."
48. fi

51. a=rhino
52. b=crocodile
53. if [ "$a" = rhino ] && [ "$b" = crocodile ]
54. then
55. echo "Test #5 succeeds."
56. else
57. echo "Test #5 fails."
58. fi

60. exit 0

&&和||运算符也可以用在算术运算中。

1. bash$ echo $(( 1 && 2 )) $((3 && 0)) $((4 || 0)) $((0 || 0))
2. 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)。^2

1. let "t1 = ((5 + 3, 7 - 1, 15 - 4))"
2. echo "t1 = $t1"           ^^^^^^  # t1 = 11
3. # 这里的t1 被赋值了11,为什么?

5. let "t2 = ((a = 9, 15 / 3))"      # 对"a"赋值并对"t2"求值。
6. 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]: 取决与不同的上下文,+= 也可能作为字符串连接符。它可以很方便地修改环境变量。