Linux Shell系列教程之(十八) Shell 基本运算符

Shell 和其他编程语言一样,支持多种运算符,包括:

  • 算数运算符
  • 关系运算符
  • 布尔运算符
  • 字符串运算符
  • 文件测试运算符

原生bash不支持简单的数学运算,但是可以通过其他命令来实现,例如 awk 和 expr,expr 最常用。

expr 是一款表达式计算工具,使用它能完成表达式的求值操作。

例如,两个数相加(注意使用的是反引号 ` 而不是单引号 ‘):

#!/bin/bash

val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"

执行脚本,输出结果如下所示:

两数之和为 : 4

两点注意:

  • 表达式和运算符之间要有空格,例如 2+2 是不对的,必须写成 2 + 2,这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
  • 完整的表达式要被 ` ` 包含,注意这个字符不是常用的单引号,在 Esc 键下边。

算术运算符

下表列出了常用的算术运算符,假定变量 a 为 10,变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
+ 加法 `expr $a + $b` 结果为 30。
减法 `expr $a – $b` 结果为 -10。
* 乘法 `expr $a \* $b` 结果为  200。
/ 除法 `expr $b / $a` 结果为 2。
% 取余 `expr $b % $a` 结果为 0。
= 赋值 a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。
== 相等。用于比较两个数字,相同则返回 true。 [ $a == $b ] 返回 false。
!= 不相等。用于比较两个数字,不相同则返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。

注意:条件表达式要放在方括号之间,并且要有空格,例如: [$a==$b] 是错误的,必须写成 [ $a == $b ]

实例

算术运算符实例如下:

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

a=10
b=20

val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"

val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"

val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"

val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"

val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"

if [ $a == $b ]
then
   echo "a 等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
   echo "a 不等于 b"
fi

执行脚本,输出结果如下所示:

a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a 不等于 b

注意:

  • 乘号(*)前边必须加反斜杠(\)才能实现乘法运算;
  • if…then…fi 是条件语句,后续将会讲解。
  • 在 MAC 中 shell 的 expr 语法是:$((表达式)),此处表达式中的 “*” 不需要转义符号 “\” 。

 

关系运算符

关系运算符只支持数字,不支持字符串,除非字符串的值是数字。

下表列出了常用的关系运算符,假定变量 a 为 10,变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
-eq 检测两个数是否相等,相等返回 true。 [ $a -eq $b ] 返回 false。
-ne 检测两个数是否相等,不相等返回 true。 [ $a -ne $b ] 返回 true。
-gt 检测左边的数是否大于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -gt $b ] 返回 false。
-lt 检测左边的数是否小于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge 检测左边的数是否大于等于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -ge $b ] 返回 false。
-le 检测左边的数是否小于等于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -le $b ] 返回 true。

实例

关系运算符实例如下:

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

a=10
b=20

if [ $a -eq $b ]
then
   echo "$a -eq $b : a 等于 b"
else
   echo "$a -eq $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
   echo "$a -ne $b: a 不等于 b"
else
   echo "$a -ne $b : a 等于 b"
fi
if [ $a -gt $b ]
then
   echo "$a -gt $b: a 大于 b"
else
   echo "$a -gt $b: a 不大于 b"
fi
if [ $a -lt $b ]
then
   echo "$a -lt $b: a 小于 b"
else
   echo "$a -lt $b: a 不小于 b"
fi
if [ $a -ge $b ]
then
   echo "$a -ge $b: a 大于或等于 b"
else
   echo "$a -ge $b: a 小于 b"
fi
if [ $a -le $b ]
then
   echo "$a -le $b: a 小于或等于 b"
else
   echo "$a -le $b: a 大于 b"
fi

执行脚本,输出结果如下所示:

10 -eq 20: a 不等于 b
10 -ne 20: a 不等于 b
10 -gt 20: a 不大于 b
10 -lt 20: a 小于 b
10 -ge 20: a 小于 b
10 -le 20: a 小于或等于 b

布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符,假定变量 a 为 10,变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
! 非运算,表达式为 true 则返回 false,否则返回 true。 [ ! false ] 返回 true。
-o 或运算,有一个表达式为 true 则返回 true。 [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a 与运算,两个表达式都为 true 才返回 true。 [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

实例

布尔运算符实例如下:

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

a=10
b=20

if [ $a != $b ]
then
   echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
   echo "$a != $b: a 等于 b"
fi
if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
then
   echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]
then
   echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]
then
   echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi

执行脚本,输出结果如下所示:

10 != 20 : a 不等于 b
10 小于 100 且 20 大于 15 : 返回 true
10 小于 100 或 20 大于 100 : 返回 true
10 小于 5 或 20 大于 100 : 返回 false

逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符,假定变量 a 为 10,变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
&& 逻辑的 AND [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
|| 逻辑的 OR [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true

实例

逻辑运算符实例如下:

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

a=10
b=20

if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]
then
   echo "返回 true"
else
   echo "返回 false"
fi

if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]]
then
   echo "返回 true"
else
   echo "返回 false"
fi

执行脚本,输出结果如下所示:

返回 false
返回 true

字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符,假定变量 a 为 “abc”,变量 b 为 “efg”:

运算符 说明 举例
= 检测两个字符串是否相等,相等返回 true。 [ $a = $b ] 返回 false。
!= 检测两个字符串是否相等,不相等返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。
-z 检测字符串长度是否为0,为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 false。
-n 检测字符串长度是否为0,不为0返回 true。 [ -n $a ] 返回 true。
str 检测字符串是否为空,不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。

实例

字符串运算符实例如下:

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

a="abc"
b="efg"

if [ $a = $b ]
then
   echo "$a = $b : a 等于 b"
else
   echo "$a = $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
   echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
   echo "$a != $b: a 等于 b"
fi
if [ -z $a ]
then
   echo "-z $a : 字符串长度为 0"
else
   echo "-z $a : 字符串长度不为 0"
fi
if [ -n $a ]
then
   echo "-n $a : 字符串长度不为 0"
else
   echo "-n $a : 字符串长度为 0"
fi
if [ $a ]
then
   echo "$a : 字符串不为空"
else
   echo "$a : 字符串为空"
fi

执行脚本,输出结果如下所示:

abc = efg: a 不等于 b
abc != efg : a 不等于 b
-z abc : 字符串长度不为 0
-n abc : 字符串长度不为 0
abc : 字符串不为空

文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。

属性检测描述如下:

操作符 说明 举例
-b file 检测文件是否是块设备文件,如果是,则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。
-c file 检测文件是否是字符设备文件,如果是,则返回 true。 [ -c $file ] 返回 false。
-d file 检测文件是否是目录,如果是,则返回 true。 [ -d $file ] 返回 false。
-f file 检测文件是否是普通文件(既不是目录,也不是设备文件),如果是,则返回 true。 [ -f $file ] 返回 true。
-g file 检测文件是否设置了 SGID 位,如果是,则返回 true。 [ -g $file ] 返回 false。
-k file 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit),如果是,则返回 true。 [ -k $file ] 返回 false。
-p file 检测文件是否是有名管道,如果是,则返回 true。 [ -p $file ] 返回 false。
-u file 检测文件是否设置了 SUID 位,如果是,则返回 true。 [ -u $file ] 返回 false。
-r file 检测文件是否可读,如果是,则返回 true。 [ -r $file ] 返回 true。
-w file 检测文件是否可写,如果是,则返回 true。 [ -w $file ] 返回 true。
-x file 检测文件是否可执行,如果是,则返回 true。 [ -x $file ] 返回 true。
-s file 检测文件是否为空(文件大小是否大于0),不为空返回 true。 [ -s $file ] 返回 true。
-e file 检测文件(包括目录)是否存在,如果是,则返回 true。 [ -e $file ] 返回 true。

实例

变量 file 表示文件”/var/www/runoob/test.sh”,它的大小为100字节,具有 rwx 权限。下面的代码,将检测该文件的各种属性:

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

file="/var/www/runoob/test.sh"
if [ -r $file ]
then
   echo "文件可读"
else
   echo "文件不可读"
fi
if [ -w $file ]
then
   echo "文件可写"
else
   echo "文件不可写"
fi
if [ -x $file ]
then
   echo "文件可执行"
else
   echo "文件不可执行"
fi
if [ -f $file ]
then
   echo "文件为普通文件"
else
   echo "文件为特殊文件"
fi
if [ -d $file ]
then
   echo "文件是个目录"
else
   echo "文件不是个目录"
fi
if [ -s $file ]
then
   echo "文件不为空"
else
   echo "文件为空"
fi
if [ -e $file ]
then
   echo "文件存在"
else
   echo "文件不存在"
fi

执行脚本,输出结果如下所示:

文件可读
文件可写
文件可执行
文件为普通文件
文件不是个目录
文件不为空
文件存在

EQ 就是 EQUAL等于

NQ 就是 NOT EQUAL不等于

GT 就是 GREATER THAN大于

LT 就是 LESS THAN小于

GE 就是 GREATER THAN OR EQUAL 大于等于

LE 就是 LESS THAN OR EQUAL 小于等于

 

 3 3 .1  条件表达式

表达式 实例
[ expression ] [ 1 -eq 1 ]
[[ expression ]] [[ 1 -eq 1 ]]
test expression test 1 -eq 1 ,等同于[]

3 3 .2  整数比较符

比较符 描述 示例
-eq,equal 等于 [ 1 -eq 1 ]为 true
-ne,not equal 不等于 [ 1 -ne 1 ]为 false
-gt,greater than 大于 [ 2 -gt 1 ]为 true
-lt,lesser than 小于 [ 2 -lt 1 ]为 false
-ge,greater or equal 大于或等于 [ 2 -ge 1 ]为 true
-le,lesser or equal 小于或等于 [ 2 -le 1 ]为 false

3 3 .3  字符串比较符

运算符 描述 示例
== 等于 [ “a” == “a” ]为 true
!= 不等于 [ “a” != “a” ]为 false
> 大于,判断字符串时根据

ASCII 码表顺序,不常用

在[]表达式中:[ 2 \> 1 ]为 true

在[[]]表达式中:[[ 2 > 1 ]]为 true

在(())表达式中:(( 3 > 2 ))为 true

< 小于,判断字符串时根据

ASCII 码表顺序,不常用

在[]表达式中:[ 2 \< 1 ]为 false

在[[]]表达式中:[[ 2 < 1 ]]为 false

在(())表达式中:(( 3 < 2 ))为 false

>= 大于等于 在(())表达式中:(( 3 >= 2 ))为 true
<= 小于等于 在(())表达式中:(( 3 <= 2 ))为 false
-n 字符串长度不等于 0 为真 VAR1=1;VAR2=””

[ -n “$VAR1” ]为 true

[ -n “$VAR2” ]为 false

-z 字符串长度等于 0 为真 VAR1=1;VAR2=””

[ -z “$VAR1” ]为 false

[ -z “$VAR2” ]为 true

str 字符串存在为真 VAR1=1;VAR2=””

[ $VAR1 ]为 true

[ $VAR2 ]为 false

需要注意的是,使用-z 或-n 判断字符串长度时,变量要加双引号。

举例说明:

# [ -z $a ] && echo yes || echo no

yes

# [ -n $a ] && echo yes || echo no

yes

Linux Shell系列教程之(十八) Shell 基本运算符
Linux Shell系列教程之(十八) Shell 基本运算符

# 加了双引号才能正常判断是否为空

# [ -z “$a” ] && echo yes || echo no

yes

# [ -n “$a” ] && echo yes || echo no

no

Linux Shell系列教程之(十八) Shell 基本运算符
Linux Shell系列教程之(十八) Shell 基本运算符

# 使用了双中括号就不用了双引号

# [[ -n $a ]] && echo yes || echo no

no

# [[ -z $a ]] && echo yes || echo no

yes

Linux Shell系列教程之(十八) Shell 基本运算符
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3 3 .7  整数运算

运算符 描述
+ 假发
减法
* 乘法
/ 除法
% 取余

 

运算表达式 示例
$(()) $((1+1))
$[] $[1+1]

上面两个都不支持浮点运算。

$(())表达式还有一个用途,三目运算:

# 如果条件为真返回 1,否则返回 0

# echo $((1<0))

0

# echo $((1>0))

1

Linux Shell系列教程之(十八) Shell 基本运算符
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指定输出数字:

# echo $((1>0?1:2))

1

# echo $((1<0?1:2))

2

Linux Shell系列教程之(十八) Shell 基本运算符
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注意:返回值不支持字符串

3 3 .8  其他运算工具( let/ expr/bc )

除了 Shell 本身的算数运算表达式,还有几个命令支持复杂的算数运算:

命令 描述 示例
let 赋值并运算,支持++、– let VAR=(1+2)*3 ; echo $VAR

x=10 ; y=5

let x++;echo $x 每执行一次 x 加 1

let y–;echo $y 每执行一次 y 减 1

let x+=2 每执行一次 x 加 2

let x-=2 每执行一次 x 减 2

expr 乘法*需要加反斜杠转义\* expr 1 \* 2 运算符两边必须有空格

expr \( 1 + 2 \) \* 2 使用双括号时要转义

bc 计算器,支持浮点运算、

平方等

bc 本身就是一个计算器,可直接输入命令,进入解释器。

echo 1 + 2 |bc 将管道符前面标准输出作为 bc 的标准输入

echo “1.2+2” |bc

echo “10^10” |bc

echo ‘scale=2;10/3’ |bc 用 scale 保留两位小数点

由于 Shell 不支持浮点数比较,可以借助 bc 来完成需求:

# echo “1.2 < 2” |bc

1

# echo “1.2 > 2” |bc

0

# echo “1.2 == 2.2” |bc

0

# echo “1.2 != 2.2” |bc

1

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看出规律了嘛?运算如果为真返回 1,否则返回 0,写一个例子:

# [ $(echo “2.2 > 2” |bc) -eq 1 ] && echo yes || echo no

yes

# [ $(echo “2.2 < 2” |bc) -eq 1 ] && echo yes || echo no

no

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expr 还可以对字符串操作:

获取字符串长度:

# expr length “string”

6

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截取字符串:

# expr substr “string” 4 6

ing

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获取字符在字符串中出现的位置:

# expr index “string” str

1

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# expr index “string” i

4

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获取字符串开始字符出现的长度:

# expr match “string” str

3

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3 3 .9 l Shell  括号用途总结

看到这里,想一想里面所讲的小括号、中括号的用途,是不是有点懵逼了。那我们总结一下!

( ) 用途 1:在运算中,先计算小括号里面的内容

用途 2:数组

用途 3:匹配分组

(( )) 用途 1:表达式,不支持-eq 这类的运算符。不支持-a 和-o,支持<=、>=、<、>这类

比较符和&&、||

用途 2:C 语言风格的 for(())表达式

$( ) 执行 Shell 命令,与反撇号等效
$(( )) 用途 1:简单算数运算

用途 2:支持三目运算符 $(( 表达式?数字:数字 ))

[ ] 条件表达式,里面不支持逻辑判断符
[[ ]] 条件表达式,里面不支持-a 和-o,不支持<=和>=比较符,支持-eq、<、>这类比较

符。支持=~模式匹配,也可以不用双引号也不会影响原意,比[]更加通用

$[ ] 简单算数运算
{ } 对逗号(,)和点点(…)起作用,比如 touch {1,2}创建 1 和 2 文件,touch

{1..3}创建 1、2 和 3 文件

${ } 用途 1:引用变量

用途 2:字符串处理

 

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