8.1 运算符
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。
var=27
category=minerals # "="左右不允许有空格
注意，不要混淆
=赋值运算符与=测试操作符。
# = 作为测试操作符
if [ "$string1" = "$string2" ]
then
command
fi
# [ "X$string1" = "X$string2" ] 这样写是安全的,
# 这样写可以避免任意一个变量为空时的报错。
# (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
# Bash, 2.02版本，推出了"**"幂运算操作符。
let "z=5**3" # 5 * 5 * 5
echo "z = $z" # z = 125
%
取余(返回整数除法的余数)
bash$ expr 5 % 3
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
#!/bin/bash
# gcd.sh: 最大公约数
# 使用欧几里得算法
# 两个整数的最大公约数（gcd）
# 是两数能同时整除的最大数
# 欧几里得算法使用辗转相除法
# In each pass,
# dividend <--- divisor
# divisor <--- remainder
# until remainder = 0.
# The gcd = dividend, on the final pass.
#
# 关于欧几里得算法更详细的讨论，可以查看:
# Jim Loy's site, http://www.jimloy.com/number/euclids.htm.
# ------------------------------------------------------
# 参数检查
ARGS=2
E_BADARGS=85
if [ $# -ne "$ARGS" ]
then
echo "Usage: `basename $0` first-number second-number"
exit $E_BADARGS
fi
# ------------------------------------------------------
gcd ()
{
dividend=$1 # 随意赋值，
divisor=$2 # 两数谁大谁小是无关紧要的，
# 为什么?
remainder=1 # 如果在测试括号里使用了一个未初始化的变量，
# 会报错的。
until [ "$remainder" -eq 0 ]
do # ^^^^^^^^^^ 该变量必须在使用前初始化！
let "remainder = $dividend % $divisor"
dividend=$divisor # 对被除数，除数重新赋值
divisor=$remainder
done # 欧几里得算法
} # 最后的 $dividend 就是最大公约数（gcd）
gcd $1 $2
echo; echo "GCD of $1 and $2 = $dividend"; echo
# 练习 :
# ---------
# 1) 检查命令行参数，保证其为整数，
#+ 如果有错误，捕捉错误并在脚本退出前打印出适当的错误信息。
# 2) 使用本地变量(local variables)重写gcd()函数。
exit 0
+=
加等 （加上一个数）[^1] let "var += 5" 的结果是var变量的值增加了5。
-=
减等 （减去一个数）
*=
乘等 （乘以一个数） let "var *= 4" 的结果是var变量的值乘了4。
/=
除等 （除以一个数）
%=
余等 （取余赋值）
小结
算术运算符常用于expr或let表达式中。
样例 8-2. 使用算术运算符
#!/bin/bash
# 使变量自增1，10种不同的方法实现
n=1; echo -n "$n "
let "n = $n + 1" # 可以使用 let "n = n + 1"
echo -n "$n "
: $((n = $n + 1))
# ":" 是必要的，不加的话，bash会将
#+ "$((n = $n + 1))"看做一条命令。
echo -n "$n "
(( n = n + 1 ))
# 更简洁的写法。
# 感谢 David Lombard指出。
echo -n "$n "
n=$(($n + 1))
echo -n "$n "
: $[ n = $n + 1 ]
# ":" 是必要的，不加的话，bash会将
#+ "$[ n = $n + 1 ]"看做一条命令。
# 即使"n"是字符串，也是可行的。
echo -n "$n "
n=$[ $n + 1 ]
# 即使"n"是字符串，也是可行的。
#* 不要用这种写法，它已被废弃且不具有兼容性。
# 感谢 Stephane Chazelas.
echo -n "$n "
# 使用C风格的自增运算符也是可以的
# 感谢 Frank Wang 指出。
let "n++" # let "++n" 可行
echo -n "$n "
(( n++ )) # (( ++n )) 可行
echo -n "$n "
: $(( n++ )) # : $(( ++n )) 可行
echo -n "$n "
: $[ n++ ] # : $[ ++n ] 可行
echo -n "$n "
echo
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。
echo $BASH_VERSION # Bash 1.14版本
a=2147483646
echo "a = $a" # a = 2147483646
let "a+=1" # 自增 "a".
echo "a = $a" # a = 2147483647
let "a+=1" # 再次自增"a"，超出取值范围。
echo "a = $a" # a = -2147483648
# 错误：超出范围，
#+ 最左边的符号位被重置，
#+ 结果变负
Bash版本 >= 2.05b, Bash支持了64-bit整型数。
a=1.5
let "b = $a + 1.3" # 报错
# t2.sh: let: b = 1.5 + 1.3: syntax error in expression
# (error token is ".5 + 1.3")
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)
if [ ! -f $FILENAME ]
then
...
&&
与(AND)
if [ $condition1 ] && [ $condition2 ]
# 等同于: if [ $condition1 -a $condition2 ]
# 返回true如果 condition1 和 condition2 同时为真...
if [[ $condition1 && $condition2 ]] # 可行
# 注意，&& 运算符不能用在[ ... ]结构里。
&&也可以被用在
list结构中连接命令。
||
或(OR)
if [ $condition1 ] || [ $condition2 ]
# 等同于: if [ $condition1 -a $condition2 ]
# 返回true如果 condition1 和 condition2 任意一个为真...
if [[ $condition1 || $condition2 ]] # 可行
# 注意，|| 运算符不能用在[ ... ]结构里。
小结
样例 8-3. 在条件测试中使用 && 和 ||
#!/bin/bash
a=24
b=47
if [ "$a" -eq 24 ] && [ "$b" -eq 47 ]
then
echo "Test #1 succeeds."
else
echo "Test #1 fails."
fi
# 错误: if [ "$a" -eq 24 && "$b" -eq 47 ]
# 这样写的话，bash会先执行'[ "$a" -eq 24'
# 然后就找不到右括号']'了...
#
# 注意: if [[ $a -eq 24 && $b -eq 24 ]] 这样写是可以的
# 双方括号测试结构比单方括号更加灵活。
# (双方括号中的"&&"与单方括号中的"&&"意义不同)
# 感谢 Stephane Chazelas 指出。
if [ "$a" -eq 98 ] || [ "$b" -eq 47 ]
then
echo "Test #2 succeeds."
else
echo "Test #2 fails."
fi
# 使用 -a 和 -o 选项也具有同样的效果。
# 感谢 Patrick Callahan 指出。
if [ "$a" -eq 24 -a "$b" -eq 47 ]
then
echo "Test #3 succeeds."
else
echo "Test #3 fails."
fi
if [ "$a" -eq 98 -o "$b" -eq 47 ]
then
echo "Test #4 succeeds."
else
echo "Test #4 fails."
fi
a=rhino
b=crocodile
if [ "$a" = rhino ] && [ "$b" = crocodile ]
then
echo "Test #5 succeeds."
else
echo "Test #5 fails."
fi
exit 0
&&和||运算符也可以用在算术运算中。
bash$ echo $(( 1 && 2 )) $((3 && 0)) $((4 || 0)) $((0 || 0))
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]
let "t1 = ((5 + 3, 7 - 1, 15 - 4))"
echo "t1 = $t1" ^^^^^^ # t1 = 11
# 这里的t1 被赋值了11，为什么？
let "t2 = ((a = 9, 15 / 3))" # 对"a"赋值并对"t2"求值。
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。 [^2]: 副作用，顾名思义，就是预料之外的结果。