Linux shell编程学习笔记10：expr命令 和 算术运算

Linux Shell 脚本编程和其他编程语言一样，支持算数、关系、布尔、字符串、文件测试等多种运算。上节我们研究了  Linux shell编程 中的 字符串运算，今天我们研究 Linux shell编程的算术运算 ，为了方便举例，我们同时对expr命令进行介绍。

一、expr命令的用法

expr(evaluate expressions)命令是Unix/Linux中的一个命令行表达式计算工具，一般用于整数值计算，但也可用于字符串操作。 之些我们也在一些实例使用了这个命令，这次我们对这个命令作一个详细的介绍。

在Linux终端输入命令expr --help，可以查看expr命令的帮助信息。

user @host: ~ $ expr --help
用法：expr 表达式
　或：expr 选项

      --help        显示此帮助信息并退出
      --version        显示版本信息并退出

将表达式的值列印到标准输出，分隔符下面的空行可提升算式优先级。
可用的表达式有：

  ARG1 | ARG2       若ARG1 的值不为0 或者为空，则返回ARG1，否则返回ARG2

  ARG1 & ARG2       若两边的值都不为0 或为空，则返回ARG1，否则返回 0

  ARG1 < ARG2       ARG1 小于ARG2
  ARG1 <= ARG2      ARG1 小于或等于ARG2
  ARG1 = ARG2       ARG1 等于ARG2
  ARG1 != ARG2      ARG1 不等于ARG2
  ARG1 >= ARG2      ARG1 大于或等于ARG2
  ARG1 > ARG2       ARG1 大于ARG2

  ARG1 + ARG2       计算 ARG1 与ARG2 相加之和
  ARG1 - ARG2       计算 ARG1 与ARG2 相减之差

  ARG1 * ARG2       计算 ARG1 与ARG2 相乘之积
  ARG1 / ARG2       计算 ARG1 与ARG2 相除之商
  ARG1 % ARG2       计算 ARG1 与ARG2 相除之余数

  字符串 : 表达式        定位字符串中匹配表达式的模式

  match 字符串 表达式        等于"字符串 :表达式"
  substr 字符串 偏移量 长度    替换字符串的子串，偏移的数值从 1 起计
  index 字符串 字符        在字符串中发现字符的地方建立下标，或者标0
  length 字符串            字符串的长度
  + TOKEN                    interpret TOKEN as a string, even if it is a
                               keyword like 'match' or an operator like '/'

  ( EXPRESSION )             value of EXPRESSION

请注意有许多运算操作符都可能需要由 shell 先实施转义。
如果参与运算的 ARG 自变量都是数字，比较符就会被视作数学符号，否则就是多义的。
模式匹配会返回"\"和"\"之间被匹配的子字符串或空(null)；如果未使用"\"和"\"，
则会返回匹配字符数量或是 0。

若表达式的值既不是空也不是 0，退出状态值为 0；若表达式的值为空或为 0，
退出状态值为 1。如果表达式的句法无效，则会在出错时返回退出状态值 3。

GNU coreutils online help:
请向 报告expr 的翻译错误
Full documentation at:
or available locally via: info '(coreutils) expr invocation'       

 

已经说得非常详细了。

下面我结合算术运算符的实例来进一步加深对expr命令的认识。

二、Linux Shell脚本编程中的算术运算符

对于熟悉C/C++/Java/Javascrpt等语言的用户说，这些运算符很眼熟吧。 Linux Shell脚本编程中的算术运算符 与 C/C++/Java/Javascrpt等语言是相同的。

但是在具体应用上，Linux Shell脚本编程中有3点需要特别注意：

1.赋值运算符=

我们之前也强调过，赋值运算符=两边不能用空格分隔。

例如定义变量var1并初始化赋值为"abc"，正确写法是var1="abc"。

user @host: ~ $ var1 = "abc"
var1：未找到命令
user @host: ~ $ var1="abc"
user @host: ~ $ echo $var1

abc

user @host: ~ $

2.乘法运行符*

使用乘法运行符*时，通常要在它前面加上转意符/。

3.除了赋值运算符=外，其它运算符两侧均需要用空格与运算对象分隔。

我们结合下面的操作实例来体验。

三、Linux Shell算术运算操作实例

user @host: ~ $ d1=2
user @host: ~ $ d2=3
user @host: ~ $ echo `expr $d1 + $d2`
5
user @host: ~ $ echo `expr $d1 - $d2`
-1
user @host: ~ $ echo `expr $d1 * $d2`
expr: 语法错误

user @host: ~ $ echo `expr $d1 \* $d2`
6
user @host: ~ $ echo `expr $d1 / $d2`
0
user @host: ~ $ echo `expr $d1 % $d2`
2
user @host: ~ $ echo `expr $d1 == $d2`
0
user @host: ~ $ echo `expr $d1 != $d2`
1
user @host: ~ $ echo `expr $d1!=$d2`

2!=3

user @host: ~ $ 

在上面的例子中，我们先后定义了变量d1和d2，并初始化赋值为2和3，然后对d1和d2分别进行加、减、乘、除、取余、相等 和不相等运算。

在进行乘法运算时，如果乘号*前面没有放转义符\，命令会出错：

expr: 语法错误

在最后一条命令

echo `expr $d1!=$d2`

中 不等于运算符!=和运算对象变量d1和d2之间没有放空格来间隔，!=被当成字符串原样输出：

2!=3

特别说明一点，上面实例中echo命令行中使用的是反引号，不是单引号。