linux shell 编程：算术运算符-马育民老师

需要掌握：[linux shell 编程：实现运算（expr、$((...))、bc计算浮点数）](https://www.malaoshi.top/show_1GW2GCrHohBY.html "linux shell 编程：实现运算（expr、$((...))、bc计算浮点数）")

# 介绍

在 Shell 编程中，算术运算主要分为 **整数运算** 和 **浮点数运算** 两类，Shell 本身 **仅支持整数运算**，浮点数需借助外部工具（如 `bc`、`awk`）实现。

# 整数算术运算

### 使用 `$((...))`（推荐）
这是最常用的整数运算方式，支持 `+`、`-`、`*`、`/`、`%`（取模）、`**`（幂运算）等：
```bash
#!/bin/bash

a=10
b=3

# 加法
echo "$a + $b = $((a + b))"  # 输出：10 + 3 = 13

# 减法
echo "$a - $b = $((a - b))"  # 输出：10 - 3 = 7

# 乘法（注意：* 无需转义）
echo "$a * $b = $((a * b))"  # 输出：10 * 3 = 30

# 除法（整数除法，向下取整）
echo "$a / $b = $((a / b))"  # 输出：10 / 3 = 3

# 取模（余数）
echo "$a % $b = $((a % b))"  # 输出：10 % 3 = 1

# 幂运算
echo "$a ** $b = $((a ** b))"  # 输出：10 ** 3 = 1000

# 复合运算（赋值+运算）
((a += 5))  # 等价于 a = a + 5
echo "a += 5 后：$a"  # 输出：a += 5 后：15
```

### 使用 `expr` 命令（老式方法）
`expr` 是早期 Shell 的算术工具，语法较繁琐（运算符需空格分隔，`*` 需转义）：
```bash
#!/bin/bash

m=15
n=4

# 加法
sum=$(expr $m + $n)
echo "$m + $n = $sum"  # 输出：15 + 4 = 19

# 乘法（* 需转义）
product=$(expr $m \* $n)
echo "$m * $n = $product"  # 输出：15 * 4 = 60
```

# 浮点数算术运算（需外部工具）
Shell 本身不支持浮点数，需借助 `bc`（计算器工具）或 `awk` 实现：

### 1. 使用 `bc` 工具
`bc` 支持浮点数运算，通过 `scale` 设置小数位数：
```bash
#!/bin/bash

num1=3.14
num2=2.5

# 加法（保留2位小数）
echo "scale=2; $num1 + $num2" | bc  # 输出：5.64

# 乘法（保留3位小数）
echo "scale=3; $num1 * $num2" | bc  # 输出：7.850

# 除法（保留4位小数）
echo "scale=4; $num1 / $num2" | bc  # 输出：1.2560
```

### 2. 使用 `awk` 工具
`awk` 内置浮点数支持，适合复杂运算：
```bash
#!/bin/bash

a=5.5
b=2.2

# 计算 (a + b) * 2
result=$(awk -v x="$a" -v y="$b" 'BEGIN{print (x + y) * 2}')
echo "(a + b) * 2 = $result"  # 输出：(a + b) * 2 = 15.4
```

# 总结

1. **整数运算**：优先用 `$((...))`（简洁高效），其次是 `let`；老式脚本可能用 `expr`。
2. **浮点数运算**：用 `bc`（简单运算）或 `awk`（复杂运算），通过 `scale` 控制小数位数。
3. **运算符支持**：整数支持 `+`、`-`、`*`、`/`、`%`、`**`；浮点数需借助外部工具实现所有运算。

根据运算类型选择对应方法，整数运算用 Shell 内置语法，浮点数运算借助 `bc` 或 `awk` 即可满足需求！

原文出处：http://malaoshi.top/show_1GW2GDFx9ga7.html