Shell变量操作

1 数值变量运算

shell 变量的数值运算多用于脚本程序的过程控制。

1.1 expr命令

整数值的运算主要通过内部命令 expr 进行

• 语法：expr 变量1 运算符 变量2 运算符 变量3…

变量 1、变量 2……对应为需要计算的数值变量（需要以“$”符号调用）

运算符与变量之间必须有至少一个空格

• 常见运算符

+：加法运算

-：减法运算

\*：乘法运算，不能直接使用*，会被当成通配符

/：除法运算，整除

%：取余运算

x=7
y=3
expr $x + $y
expr $x - $y
expr $x \* $y
expr $x / $y
expr $x % $y

若要将运算结果赋值给其他变量，可以结合命令替换操作

# 使用反撇号``
y3=`expr $y \* $y \* $y`
echo $y3
# 使用$()
y3=$(expr $y \* $y \* $y)
echo $y3

1.2 let命令

let 命令允许在Shell中进行算术运算，可以用来增加、减少或对变量进行其他数学操作。

语法：let 算数表达式

# 赋值
let a=10
echo $a
# 自增
let a++
echo $a
let a+=1
echo $a
# 自减
let a--
echo $a
let a-=1
echo $a

• i++与++i

a=i++：先将i的当前值赋值给a，然后i再加1

a=++i：先将i的当前值+1，然后再赋值给a

let i=10
echo $i
let a=i++
echo $a $i
let a=++i
echo $a $i

1.3 非正数运算

bash 不支持浮点运算，如果需要进行浮点运算，需要借助bc，awk等程序处理。

1.3.1 bc

bc是一个简单易用的计算器程序，可以用于执行基本的数学运算，包括加、减、乘、除和取余等操作。

在Shell编程中，可以使用bc命令将数学表达式计算结果输出到标准输出或保存到文件中，以满足不同的需求。

浮点数运算中：使用scale=n，确定保留几位小数，要使用双引号

• vim bc.sh

#!/bin/bash
# 加法
f=$(echo "3.9+1.9"|bc)
echo "3.9+1.9=$f"
# 减法
f=$(echo "3.9-1.9"|bc)
echo "3.9-1.9=$f"
# 乘法
f=$(echo "3.9*1.9"|bc)
echo "3.9*1.9=$f"
# 除法，保留三位小数
f=$(echo "scale=3;3.9/1.9"|bc)
echo "3.9/1.9=$f"
# 混合运算
f=$(echo "(3.9+1.9)*2-3.1"|bc)
echo "(3.9+1.9)*2-3.1=$f"

• source bc.sh

1.3.2 awk

• vim awk.sh

#!/bin/bash
# 加法
f=$(awk 'BEGIN{print 3.6+1.2}')
echo "3.6+1.2=$f"
# 减法
f=$(awk 'BEGIN{print 3.6-1.2}')
echo "3.6-1.2=$f"
# 乘法
f=$(awk 'BEGIN{print 3.6*1.2}')
echo "3.6*1.2=$f"
# 除法
f=$(awk 'BEGIN{print 3.6/1.2}')
echo "3.6/1.2=$f"
# 混合运算
f=$(awk 'BEGIN{print (3.6-1.2)/2+2.4}')
echo "(3.6-1.2)/2+2.4=$f"

• source awk.sh

2 数值布尔运算

2.1 条件测试操作

Shell 环境根据命令执行后的返回状态值（$?）来判断是否执行成功，当返回值为 0 时表示成功，否则（非 0值）表示失败或异常。

使用专门的测试工具：test 命令，可以对特定条件进行测试，并根据返回值来判断条件是否成立（返回值为 0 表示条件成立）。

语法：test 条件表达式 或 [ 条件表达式 ]

两种方式的作用完全相同，但通常后一种形式更为常用，也更贴近编程习惯。

需要注意，方括号与条件表达式之间需要至少一个空格进行分隔。

2.2 关系运算符：整数值比较

只能用来进行整数值的比较，根据给定的两个整数值，判断第一个数与第二个数的关系，如是否大于、等于、小于第二个数。

常用选项：

选项	说明
-eq	第一个数等于（Equal）第二个数
-ne	第一个数不等于（Not Equal）第二个数
-gt	第一个数大于（Greater Than）第二个数
-lt	第一个数小于（Lesser Than）第二个数
-ge	第一个数大于或等于（Greater or Equal）第二个数
-le	第一个数小于或等于（Lesser or Equal）第二个数

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。

• vim test.sh

#!/bin/bash
a=10
b=20
# 等于
test $a -eq $b
echo $?
# 不等于
[ $a -ne $b ]
echo $?
# 判断a、b是否相等
if [ $a -eq $b ]
then    echo "a 等于 b"
else    echo "a 不等于 b"
fi  

• source test.sh

2.3 逻辑运算

逻辑测试指的是判断两个或多个条件之间的依赖关系。

当系统任务取决于多个不同的条件时，根据这些条件是否同时成立或者只要有其中一个成立等情况，需要有一个测试的过程。

常用的逻辑测试操作如下，使用时放在不同的测试语句或命令之间。

&&：逻辑与，表示“而且”，只有当前后两个条件都成立时，整个测试命令的返回值才为 0（结果成立）。使用 test 命令测试时，“&&”可改为“-a”。

||：逻辑或，表示“或者”，只要前后两个条件中有一个成立，整个测试命令的返回值即为 0（结果成立）。使用 test 命令测试时，“||”可改为“-o”。

!：逻辑否，表示“不”，只有当指定的条件不成立时，整个测试命令的返回值才为 0（结果成立）。

• vim test2.sh

#!/bin/bash
a=10
b=20
# 逻辑否
[ ! $a -eq $b ]
echo $?
# 逻辑与
[ $a -ne 5 ] && [ $b -eq 20 ]
echo $?
# 逻辑或
[ $a -lt 5 ] || [ $b -gt 5 ]
echo $?

• source test2.sh

3 字符串比较

符串比较通常用来检查用户输入、系统环境等是否满足条件，在提供交互式操作的Shell 脚本中，也可用来判断用户输入的位置参数是否符合。

常见操作：

操作符	说明
=	判断字符串是否相等，相等返回true
!=	判断字符串是否不相等，不相等返回true
-z	判断字符串长度是否为0，为0返回true
-n	判断字符串长度是否不为0，不为0返回true
$	判断字符串是否为空，不为空返回true

• vim str.sh

#!/bin/bash
a="aaa"
b="bbb"
c=""
# 判断字符串是否相等
if [ $a = $b ]
thenecho "$a 等于 $b"
elseecho "$a 不等于 $b"
fi
# 判断字符串是否不相等
if [ $a != $b ]
thenecho "$a 不等于 $b"
elseecho "$a 等于 $b"
fi
# 判断字符长度是否为0
if [ -z $c ]
thenecho "c 字符长度为0"
elseecho "c 字符长度不为0"
fi
# 判断字符长度是否不为0,变量加上双引号
if [ -n "$c" ]
thenecho "c 字符长度不为0"
elseecho "c 字符长度为0"
fi
# 判断字符串是否为空
if [ $c ]
thenecho "c 字符串不为空"
elseecho "c 字符串为空"
fi

• source str.sh

4 文件测试

文件测试指的是根据给定的路径名称，判断对应的是文件还是目录，或者判断文件是否可读、可写、可执行等。

常用选项：

选项	说明
-d	测试是否为目录（Directory）
-f	测试是否为文件（File）
-e	测试目录或文件是否存在（Exist）
-r	测试当前用户是否有权限读取（Read）
-w	测试当前用户是否有权限写入（Write）
-x	测试是否设置有可执行（Excute）权限

# 检测文件是否存在
[ -e /test/helloworld.sh ]
# 检测文件是否具有可执行权限
[ -x /test/helloworld.sh ]

4.1 file命令

用于检测文件类型

tar zcvf num.tar.gz num.txt
file num.tar.gz
echo 123 > no.tar.gz
file no.tar.gz

5 数组

5.1 数组的定义

由多个元素之间以空格分隔的元素组成

数组的元素可使用的数据类型可以是：数字、“字符串”、‘字符串’

5.2 定义数组的方法

• 方法一

数组名=(值1 值2 值3 … )

# 创建数组
a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
# 查看所有数组元素
echo ${a[@]}

• 方法二

数组名=([0]=值 [1]=值 [2]=值 …)

a=([0]=1 [1]=2 [2]=3)
echo ${a[@]}

• 方法三

列表名=“value0 value1 value2 …”

数组名=($列表名)

l="1 3 5 7 9"
a=($l)
echo ${a[@]}

• 方法四

数组名[0]=“value0”

数组名[1]=“value1”

数组名[2]=“value2”

…

a[0]=1
a[1]=3
a[2]=9
echo ${a[@]}

如果定义数组时没有按照顺序进行定义，空缺的默认为空，输出不显示，如

a=([1]=2 [3]=4 [5]=6)
echo ${a[@]}

5.3 数组的数据类型

数值类型：元素为数字

字符类型：元素为字符串,使用" "或’ '定义

a=(1 "b" 'c' )
echo ${a[@]}

5.4 数组的使用

5.4.1 获取数组所有元素

a=(1 3 5 7 9)
echo ${a[@]}
echo ${a[*]}

5.4.2 获取数组长度

实际上为所定义元素的个数，对于单个元素为元素长度

a=([1]=2 [3]=44 [5]=66)
echo ${#a[*]}
echo ${#a[3]}

5.4.3 获取元素索引值

a=(1 3 5 7 9)
echo ${#a[3]}

5.4.4 数组遍历

• vim test1.sh

#!/bin/bash
arr=(1 2 3 4 5)
for i in ${arr[*]}
doecho $i
done

5.4.5 数组切片

${数组名[@或*]:起始位置:长度}

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
echo ${a[@]:3:5}

5.4.6 数组字符替换

• 临时替换：不影响原数组

echo ${数组名[*]/被替换的字符或字段/新的字符或字段}

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
echo ${a[*]/4/dd}
echo ${a[*]}

• 永久替换：对变量重新赋值

数组名=(${数组名[*]/旧字符/新字符})

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
a=(${a[*]/4/d})
echo ${a[*]}
# 直接重新赋值也可以
a[5]=f
echo ${a[*]}

5.4.7 删除数组元素

• 删除数组的某个下标：unset 数组名[下标]

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
unset a[3]

• 删除数组：unset 数组名

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
unset a

5.4.8 数组追加元素

• 方法一：指定位置添加（已存在元素则替换）

array_name[index]=value

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
a[3]=0
echo ${a[*]}

• 方法二：末尾追加元素（不推荐）

array_name[${#array_name[@]}]=value

若数组元素不是按照顺序定义的会导致插入位置不准确

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
a[${#a[@]}]=a
echo ${a[*]}a=([1]=2 [3]=4 [5]=6)
a[${#a[@]}]=b
echo ${a[*]}

• 方法三：末尾追加多元素（推荐）

array_name=(“${array_name[@]}” value1 … valueN)

双引号不能省略，否则，当数组array_name中存在包含空格的元素时会按空格将元素拆分成多个

不能使用@，会将数组array_name中的所有元素作为一个元素添加到数组中。

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
a=("${a[@]}" a b c)
echo ${a[*]}

• 方法四

array_name+=(value1 … valueN)

a=(1 2 3 4 5 6 7 8 9)
a+=(aa bb cc)
echo ${a[*]}

5.4.9 向函数传数组参数

如果将数组变量作为函数参数，函数只会取数组变量的第一个值。

解决这个问题则需要将数组变量的值分解成单个的值，然后将这些值作为函数参数使用。在函数内部，再将所有的参数重新组合成一个新的数组变量。