shell中进行算术运算的各种方法

　　参考：http://www.zsythink.net/archives/1145

　　shell中，无法直接进行算术运算，如果直接进行算术运算会出现如下情况。

[root@node1 shell_learn]# a=1+2
[root@node1 shell_learn]# echo $a
1+2
[root@node1 shell_learn]# c=5*6
[root@node1 shell_learn]# echo $c
5*6
[root@node1 shell_learn]# 

 　　从上图可以看出，默认情况下，shell不会直接进行算术运算，而是把"算术符号"当做"字符串"与两个变量的值连接在了一起，形成了一个新的字符串，那么，在bash中，应该怎样进行算术运算呢？细分之下，常用方法有6种，如下。

　　

　　此处先对各种方法进行概述，后续会针对每种方法给出示例。

　　(1) 使用let命令进行算术运算，只支持整数运算。

　　(2) 使用expr命令进行算术运算，只支持整数运算。

　　(3) 使用bc命令进行算术运算，支持小数运算。

　　(4) 使用运算语法：$[算术表达式]，只支持整数运算。

　　(5) 使用运算语法：$((算术表达式))，只支持整数运算。

　　(6) 在初始化变量时，将变量定义为"整数"类型，则可直接进行整数运算。

　　方法一：借助let命令进行整数运算

　　let命令是shell的内建命令，我们可以借助let命令进行整数运算，这种方法只支持整数运算，不支持包含小数的运算，示例如下。

[root@node1 shell_learn]# let a=1+2
[root@node1 shell_learn]# echo $a
3
[root@node1 shell_learn]# let a=1-2
[root@node1 shell_learn]# echo $a
-1
[root@node1 shell_learn]# let a=5/2
[root@node1 shell_learn]# echo $a
2
[root@node1 shell_learn]# let a=5%2
[root@node1 shell_learn]# echo $a
1
[root@node1 shell_learn]# let a=3.3*3
-bash: let: a=3.3*3: 语法错误: 无效的算术运算符 （错误符号是 ".3*3"）
[root@node1 shell_learn]# 

 　　从上图中可以看到，当借助let命令进行算术运算时，"运算过程"与"运算结果"中都不会包含小数，而且这种方法需要借助一个变量，将计算后的值赋值给这个变量后进行输出，但是let命令是shell内建命令，这是它的优势，只要当前服务器上存在shell，即可使用它进行整数运算。

　　方法二：借助expr命令进行算术运算

　　expr命令也支持算术运算功能，虽然它的功能不止于此，但是此处我们只使用它进行算术运算，expr命令与let命令相似，也只能进行整数运算，而且，使用expr命令进行算术运算时，需要注意以下两点

　　1、数值与运算符号之间需要用空格隔开，否则无法进行算术运算。

　　2、使用expr命令进行乘法运算时，需要将"乘号"转义，否则会报错。

[root@node1 shell_learn]# expr 1 + 2
3
[root@node1 shell_learn]# expr 1+2
1+2
[root@node1 shell_learn]# expr 5 - 2
3
[root@node1 shell_learn]# expr 5 / 2
2
[root@node1 shell_learn]# expr 5 % 2
1
[root@node1 shell_learn]# expr 5 * 2
expr: 语法错误
[root@node1 shell_learn]# expr 5 \* 2
10
[root@node1 shell_learn]# a=33
[root@node1 shell_learn]# b=2
[root@node1 shell_learn]# expr $a \* $b / 3
22
[root@node1 shell_learn]# 

 　　当然，如果我们想要使用经过计算过的值，可以使用'命令引用'。

[root@node1 shell_learn]# a=2
[root@node1 shell_learn]# b=3
[root@node1 shell_learn]# aandb=`expr $a + $b`
[root@node1 shell_learn]# echo $aandb
5
[root@node1 shell_learn]# 

 　　方法三：借助bc命令进行算术运算

　　bc命令大家可能已经很熟悉了，它是linux下最常用的"计算器"，我们可以借助bc命令进行算术运算，使用这种方法的优势就是支持小数运算。

注意：在使用"除法"时，需要指定小数点精度，否则运算结果中不会包含小数，使用scale指定小数点精度。

　　示例如下：

[root@node1 shell_learn]# echo "1.3+2.4"|bc
3.7
[root@node1 shell_learn]# echo "1.3+2.3333"|bc
3.6333
[root@node1 shell_learn]# echo "1.3+2.33333"|bc
3.63333
[root@node1 shell_learn]# echo "5+7"|bc
12
[root@node1 shell_learn]# echo "5*7.2"|bc
36.0
[root@node1 shell_learn]# echo "8.3-3"|bc
5.3
[root@node1 shell_learn]# echo "8/3"|bc
2
[root@node1 shell_learn]# echo "scale=3;8/3"|bc
2.666
[root@node1 shell_learn]# 

 　　上图中，如果使用bc命令进行除法运算，同时希望计算结果按照指定的精度显示，需要使用scale指定小数点精度，上图中scale=3表示显示小数点后面的三位精度。

　　但是需要注意，当使用bc命令时，如果运算结果为不到1的小数，则不会显示小数点前面的"零"，示例如下。

[root@node1 shell_learn]# a=3
[root@node1 shell_learn]# b=4
[root@node1 shell_learn]# echo "scale=2;$a/$b"|bc
.75
[root@node1 shell_learn]# echo "0.2+0.3"|bc
.5
[root@node1 shell_learn]# 

 　　除了使用管道，将echo输出的内容重定向到bc，还可以使用如下方法利用bc，它们是等效的。

[root@node1 shell_learn]# a=3
[root@node1 shell_learn]# b=4
[root@node1 shell_learn]# bc <<< "$a+$b"
7
[root@node1 shell_learn]# 

 　　方法四：使用运算语法 $[算术表达式]

　　示例如下。

[root@node1 shell_learn]# c=$[1+2]
[root@node1 shell_learn]# echo $c
3
[root@node1 shell_learn]# a=3
[root@node1 shell_learn]# b=4
[root@node1 shell_learn]# echo $[$a*$b]
12
[root@node1 shell_learn]# d=$[$a-$b]
[root@node1 shell_learn]# echo $d
-1
[root@node1 shell_learn]# 

 　　方法五：使用运算语法 $((算术表达式))

 　　这种方法与方法四类似，示例如下。

[root@node1 shell_learn]# echo $((1+2))
3
[root@node1 shell_learn]# echo $(($a+$b))
7

 　　方法六：将变量声明为整形

　　这种方法也比较简单，可以直接将变量声明为"整数"，然后即可直接进行整数运算，示例如下：

[root@node1 shell_learn]# declare -i s
[root@node1 shell_learn]# s=(1+9)/2
[root@node1 shell_learn]# echo $s
5
[root@node1 shell_learn]#