# 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](http://tldp.org/LDP/abs/html/comparison-ops.html#EQUALSIGNREF)。 ``` # = 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。 >  注意，Bash并不支持浮点运算，Bash会将带小数点的数看做字符串。 ``` 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](http://tldp.org/LDP/abs/html/mathc.html#BCREF)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。