linux命令：计算的相关命令（expr、let、bc、(())、 $[]）

一、expr

expr(evaluate expressions)命令为Linux中的命令，一般用于整数值计算，但也可用于字符串操作。
1、整数运算
（1）注意：
　　需要空格，需要加"\"不让特殊字符转义。

（2）语法：

expr argument operator argument
1

参数说明
argument：为第一个参数
operator：为操作运算符
argument：为第二个参数

（3）运用实例

$expr 10 + 10
20
$expr 1500 + 900
2400
$expr 30 / 3
10
$expr 30 / 3 / 2
5
$expr 30 \* 3
90
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

使用乘号时，必须用反斜线屏蔽其特定含义。因为shell可能会误解显示星号的意义。

2、字符串操作
（1）计算字符串的长度语法
1）语法

expr length ”字符串“
1

2）应用实例

expr length "xxxxx"
5
1
2

（2）截取字符串语法
1）语法

expr substr ”字符串“ startNode endNode
1

2）应用实例

expr length "abcdefg" 13
abc
1
2

（3）获取一个字符在字符串中第一次出现的位置
1）语法

expr index 被查找的字符串  需要查找的字符
1

2）应用实例

expr length "abcdefg" c
3
1
2

（4）正则表达式匹配1语法
1）语法

expr match 字符串 正则表达式
1

a.正则表达式默认带有“^”，表示已什么开头
b.返回值为符合，匹配字符长度，否则返回0
c.正则表达式“."(点)代表任意一个字符
d.正则表达式中通配符“*”（星号）代表前面的字符可以出现0次到多次
e.“.*m”（点心m)：匹配字符串中m前面的字符串长度（以任意长度字符开头到m结束且包含m，匹配m之前的长度。得出匹配字符串的长度）

2）应用实例

expr match "abcdefgm" ".*m"
8
expr match "abcdefgm" ".*g"
7
expr match "abcdefgm" ".*x"
0
1
2
3
4
5
6

（5）正则表达式匹配2语法，功能和1一样，语法比1简单
1）语法

expr 字符串 ：正则表达式
1

a.正则表达式默认带有“^”，表示已什么开头
b.返回值为符合，匹配字符长度，否则返回0

2）应用实例

expr match "abcdefgm" : ".*m"
8
1
2

二、let

1、功能
　　let命令进行整数数学运算赋值。
注意：
　　let命令和双小括号(())，在数学计算方面功能一样，但是没有(())的功能强大，let只能用于赋值计算，不能直接输出，不可以和if条件判断一起使用。

2、语法

let 赋值表达式
1

（1）语法功能等价于((表达式))，let后面的整数运算表达式中变量不需要加$，特殊字符前也不需要加“\”。
（2）多个表达式之间使用空格，而不是"，"号。
（3）对于类似let a+b这样的写法，Shell虽然计算了a+b的值，但却将结果丢弃,如果echo let a+b会直接输出字符串a+b；若不想这样，可以使用let sum=a+b将a+b的结果保存在变量sum中。

3、运用实例
（1）正常整数运算

a=1 b=2
let c=a+b
echo $c
3
1
2
3
4

（2）变量++和++变量的区别

a=2
let b=a++
echo $a $b
3 2
c=2
let d=++c
echo $c $d
3 3
1
2
3
4
5
6
7
8

（3）变量数值自增+2的表示方法

a=4
let a+=2
echo $a
6
1
2
3
4

（4）乘法表示方法

b=2
let b*=6;echo $b
12
1
2
3

4、总结
　　（1）let数字整数计算用法
　　（2）作用：用于赋值,是最简洁的整数运算赋值命令计算赋值用法: let变量名=整数运算表达式
　　（3）多个表达式计算赋值用法: let 变量名1=整数运算表达式1 变量名2=整数运算表达式2 …

三、bc

1、功能
　　完成整数及小数运算
（1）能够在bc中进行互动式的数学运算
（2）能够在shell中进行非互动式的bc管道运算
（3）能够在shell中非互动式的输入重定向bc运算

2、bc中的互动式的数学运算
（1）语法（作为系统计算器使用）

bc [选项] [参数]
1

对文件内容进行计算

cat x.txt
100+22+34
140+22+34
# 文件内编辑运算内容
bc -q x.txt
156
196
# 直接得出每行结果
1
2
3
4
5
6
7
8

（2）内置变量
　　scale ：指定精度，对计算结果指定保留小数；默认为0，即不使用小数部分只保留整数位。

3、bc在shell中进行非互动式的bc管道运算
（1）语法

echo "表达式" | bc [选项]
1

（2）将bc计算的结果赋值给shell变量
第一种方式：

A=$（echo "表达式" | bc [选项]）
1

第二种方式：反引号

A=echo "表达式" | bc [选项] 
1

两种方式区别：
　　``反引号是所有linux系统支持的方式。兼容性较好,但是容易与引号产生混淆
　　$()不是所有linux系统都支持的方式。兼容性较差,但是不容易产生混淆
　　
4、bc在shell中进行非互动式的输入重定向运算
（1）作用
将计算表达式输出给bc去执行，特点类似于文件中输入，可以输入多行表达式，更加清晰。
（2）语法
第一种方式：

A=`bc << EOF
第一行表达式
第二行表达式
第三行表达式
......................
EOF
` (反引号结束)
1
2
3
4
5
6
7

第二种方式：

A=$(bc << EOF
第一行表达式
第二行表达式
第三行表达式
......................
EOF
) 括号结束
1
2
3
4
5
6
7

四、(())

1、作用
　　(())在运算表达式书写时，彼此之间有无空格都可以，遇到特殊字符时也不需要加“\”能够使用(())进行整数的数学运算。

2、解析
　　双小括号(())，用于进行数学运算表达式的执行，将数学运算表达式放在((和))之间。可以使用$获取(())表达式命令的结果，这和使用$获得变量值是一样的。

3、语法

((整数运算表达式))
1

4、用法
（1）给与双括号里面的变量赋值
((a=1+6))：可以在计算完成后给变量赋值。
((b=a-1)) ：把a-1的计算结果赋值给b，此中的变量a前面不需要加$，(())具有自动解析双括号内的变量的功能。

（2）给与双括号外面的变量赋值

a=$((1+6))   
b=$((a-1))
c=$((a+b))
1
2
3

解析：
　　可以在(())前面加上S符号获取(())命令的执行结果，从而获取整个表达式的值。以c=$((a+b))为例,即将a+b这个表达式的运算结果赋值给变量c。注意，如果c=((a+b)这样的写法是错误的，不加$就不能取得表达式的结果。

（3）于逻辑预算符进行使用
　　((a>7 && b==c))：(())也可以进行逻辑运算，在if语句中常会使用逻辑运算。
　　echo $((a+10))：需要立即输出表达式的运算结果时，可以在(())前面加$符号
　　((a=3+5,b=a+10))：对多个表达式同时进行计算时,多表表达式使用"∵"号隔开

# 计算1+6并赋值给变量a
((a=1+6))
# 计算变量a-1赋值给变量b
((b=a-1))
# 计算变量a+变量b赋值给变量c
((a+b))
# 打印变量a,变量b,变量c的值
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"
# $赋值写法
a=$((1+6)) b=$((b=a-1)) c=$((a+b))
# (())多个表达式计算赋值
((a=1+6,b=a-1,c=a+b))
# echo输出直接使用(())
echo "1+6=$((1+6))"
# (())用于逻辑表达式在if中使用
if ((a>7 && b==c))
	then
		echo "a>7 && b==c成立"
	else
		echo "a>7 && b==c 不成立"
fi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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15
16
17
18
19
20
21

（4）总结
1）括号内赋值：((变量名=整数表达式))
2）括号外赋值：变量名=$((整数表达式))
3）多表达式赋值：((变量名1=整数表达式1,变量名2=整数表达式2...))
4）与if条件句配合使用：if((整数表达式))

五、$[]

1、功能
　　能够使用$[ ]进行整数的数学运算。
　　和(())、let命令类似，$[ ]也只能进行整数运算。但是只能对单个表达式的计算求值与输出，不能多个同属进行。

2、语法

$[表达式]
1

（1）$[ ]会对表达式进行计算，并取得计算结果
（2）表达式内部不可以赋值给变量没有(())功能强大

3、应用实例

a=$[a=2+9]
echo $a
1
# 括号不需要空格和对特殊字符的处理
b=$[c=2*a]
echo $b
22
# c=2xa
d=$[a**2]
echo $d
121
# d=a的2次方
a=$[a**3]
echo $e
1331
# d=a的3次方
1
2
3
4
5
6
7
8
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10
11
12
13
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16

六、总结

1、let赋值最方便 。
2、(())直接求值输出最方便，且支持多表达式同时运算。
3、expr
　　优点：可以直接输出。
　　缺点：计算表达式里面引用变量使用$，特殊字符需要转义只能计算一个表达式。
4、(())
　　优点：直接输出,里面直接使用变量名,特殊字符不需要转义,多个表达式赋值，可进行多表达式同时i计算，使用”，“互相分开。
　　缺点：需要获值以后才可以输出。
5、let
　　优点：赋值简单,特殊字符不需要转义，可进行多表达式同时i计算，使用空格互相分开。
　　缺点：不能直接输出。

6、$[ ]
　　优点：特殊字符不需要转义。
　　缺点：不能进行多表达式同时计算。
7、bc可以计算整数和小数，在保留小数后几位，只有除法有效。

参考自：
https://blog.csdn.net/m0_62948770/article/details/126083511