Shell 運算符

1. Shell 運算符概述

1.1 Shell 運算符是什么

與其他語言一樣，Shell 也有運算符，在 Shell 中其根據(jù)類型不同也有不少運算符分類，那么什么是運算符呢？例如大家都知道在算術運算中的加減乘除，+ 就是我們 Shell 中的算術運算符的一種，當然還有很多其他的功能各異的運算符，作為條件判斷與算術操作等重要功能，構成了 Shell 中的基本元素。

1.2 為什么要用運算符

當我們對數(shù)值進行算術運算，當我們需要對文件進行判斷，當我們需要多邏輯進行判斷的時候，這些情況都需要使用不同類型的運算符，使得我們腳本更為靈活便捷。

2. Shell 運算符分類

我們知道了 shell 中運算符是什么及其功能，接下來讓我們看一下 Shell 腳本運算符的分類及每種運算符的基本操作。

2.1 算術運算符

算術運算符顧名思義，其就是進行加減乘除數(shù)值運算，在 shell 中，bash 不支持原生的數(shù)學運算，需要利用第三方工具來如 let，expr 等來實現(xiàn)。

2.1.1 let

可以利用 let 對數(shù)值進行運算，let C=$A+$B, 例如：

[root@master ~]# A=1
[root@master ~]# B=2
[root@master ~]# let C=${A}+${B}
[root@master ~]# echo $C
3

注意：let 運算后需要將其賦值給一個變量。

2.1.2 expr

可以利用 expr 對數(shù)組進行運算，C=$(expr $A+$B)，例如：

[root@master ~]# C=`expr $A + $B`
[root@master ~]# echo $C
3

注意 + 號兩邊需要有空格，不然會將其當作字符串連接

2.1.3 []

可以利用 [] 來對數(shù)值進行運算，C=[A+B]，例如：

[root@master ~]# C=$[$A+$B]
[root@master ~]# echo $C
3

2.1.4 (())

利用 (()) 來對數(shù)值進行運算，C=$(($A+$B))，例如：

[root@master ~]# C=$(($A+$B))
[root@master ~]# echo $C
3

2.2 關系運算符

了解了算術運算，接下來讓我們學習關系運算。

關系運算顧名思義就是比較數(shù)字的大小，注意關系運算符作用的為數(shù)字，不能用其來比較字符串。

#!/bin/bash

num1=1
num2=2
echo "num1 為：${num1}"
echo "num2 為：${num2}"


if [ $num1 -eq $num2 ]
then
   echo "$num1 -eq $num2 : num1 等于 num2"
else
   echo "$num1 -eq $num2: num1 不等于 num2"
fi
if [ $num1 -ne $num2 ]
then
   echo "$num1 -ne $num2: num1 不等于 num2"
else
   echo "$num1 -ne $num2 : num1 等于 num2"
fi
if [ $num1 -gt $num2 ]
then
   echo "$num1 -gt $num2: num1 大于 num2"
else
   echo "$num1 -gt $num2: num1 不大于 num2"
fi
if [ $num1 -lt $num2 ]
then
   echo "$num1 -lt $num2: num1 小于 num2"
else
   echo "$num1 -lt $num2: num1 不小于 num2"
fi
if [ $num1 -ge $num2 ]
then
   echo "$num1 -ge $num2: num1 大于或等于 num2"
else
   echo "$num1 -ge $num2: num1 小于 num2"
fi
if [ $num1 -le $num2 ]
then
   echo "$num1 -le $num2: num1 小于或等于 num2"
else
   echo "$num1 -le $num2: num1 大于 num2"
fi

運行結果為：

num1 為：1
num2 為：2
1 -eq 2: num1 不等于 num2
1 -ne 2: num1 不等于 num2
1 -gt 2: num1 不大于 num2
1 -lt 2: num1 小于 num2
1 -ge 2: num1 小于 num2
1 -le 2: num1 小于或等于 num2

2.3 布爾運算符

布爾運算符也就是我們常說的與或非

例如：

#!/bin/bash
num1=10
num2=20

echo "num1 為： ${num1}"
echo "num2 為： ${num2}"
if [ $num1 -lt 40 -a $num2 -gt 15 ];then
   echo "$num1 小于 40 且 $num2 大于 15 : 返回 true"
else
   echo "$num1 小于 40 且 $num2 大于 15 : 返回 fnum1lse"
fi
echo "或運算"
if [ $num1 -lt 40 -o $num2 -gt 40 ];then
   echo "$num1 小于 40 或 $num2 大于 40 : 返回 true"
else
   echo "$num1 小于 40 或 $num2 大于 40 : 返回 fnum1lse"
fi

echo "非運算"
if [ $num1 != $num2 ];then
   echo "$num1 != $num2 : num1 不等于 num2"
else
   echo "$num1 != $num2: num1 等于 num2"
fi

返回結果為：

num1 為： 10
num2 為： 20
10 小于 40 且 20 大于 15 : 返回 true
或運算
10 小于 40 或 20 大于 40 : 返回 true
非運算
10 != 20 : num1 不等于 num2
[root@master scripts]# vim 2.sh 
[root@master scripts]# bash 2.sh 
num1 為： 10
num2 為： 20
10 小于 40 且 20 大于 15 : 返回 true
或運算
10 小于 40 或 20 大于 40 : 返回 true
非運算
10 != 20 : num1 不等于 num2		

2.4 邏輯運算符

邏輯運算符為，以下介紹 Shell 的邏輯運算符，假定變量 A 為 1，變量 b 為 2：

例如：

#!/bin/bash

num1=1
num2=2

echo "num1 為:${num1}"
echo "num2 為:${num2}"

if [[ $num1 -lt 5 && $num2 -gt 5 ]];then
   echo "返回 true"
else
   echo "返回 false"
fi

if [[ $num1 -lt 5 || $num2 -gt 5 ]];then
   echo "返回 true"
else
   echo "返回 false"
fi

返回：

num1 為:1
num2 為:2
返回 false
返回 true

2.5 字符串運算符

對于字符串進行一些判斷操作，假定變量 a 為 “l(fā)inux”，變量 b 為 “shell”：

例如：

#!/bin/bash


str1="linux"
str2="shell"

echo "str1 為：${str1}"
echo "str2 為：${str2}"

if [ $str1 = $str2 ];then
   echo "$str1 = $str2 : str1 等于 str2"
else
   echo "$str1 = $str2: str1 不等于 str2"
fi
if [ $str1 != $str2 ];then
   echo "$str1 != $str2 : str1 不等于 str2"
else
   echo "$str1 != $str2: str1 等于 str2"
fi
if [ -z $str1 ];then
   echo "-z $str1 : 字符串長度為 0"
else
   echo "-z $str1 : 字符串長度不為 0"
fi
if [ -n "$str1" ];then
   echo "-n $str1 : 字符串長度不為 0"
else
   echo "-n $str1 : 字符串長度為 0"
fi
if [ ${str1} ];then
   echo "str1 : 字符串不為空"
else
   echo "str1 : 字符串為空"
fi

返回為：

str1 為：linux
str2 為：shell
linux = shell: str1 不等于 str2
linux != shell : str1 不等于 str2
-z linux : 字符串長度不為 0
-n linux : 字符串長度不為 0
str1 : 字符串不為空	

2.6 文件測試運算符

文件測試在我們編寫 shell 中與文件操作非常常用，熟練掌握文件操作可以在后續(xù)的 shell 編寫中得心應手，例如 file 變量為:

例如：

#!/bin/bash

TEST_FILE="/etc/fstab"
echo "檢測的文件為:${TEST_FILE}"
echo "文件信息為:$(ls -l ${TEST_FILE})"


if [ -r $TEST_FILE ]
then
   echo "文件可讀"
else
   echo "文件不可讀"
fi
if [ -w $TEST_FILE ]
then
   echo "文件可寫"
else
   echo "文件不可寫"
fi
if [ -x $TEST_FILE ]
then
   echo "文件可執(zhí)行"
else
   echo "文件不可執(zhí)行"
fi
if [ -f $TEST_FILE ]
then
   echo "文件為普通文件"
else
   echo "文件為特殊文件"
fi
if [ -d $TEST_FILE ]
then
   echo "文件是個目錄"
else
   echo "文件不是個目錄"
fi
if [ -s $TEST_FILE ]
then
   echo "文件不為空"
else
   echo "文件為空"
fi
if [ -e $TEST_FILE ]
then
   echo "文件存在"
else
   echo "文件不存在"
fi

返回為：

檢測的文件為:/etc/fstab
文件信息為:-rw-r--r--. 1 root root 500 Jan 17 14:23 /etc/fstab
文件可讀
文件可寫
文件不可執(zhí)行
文件為普通文件
文件不是個目錄
文件不為空
文件存在

3. 實例

3.1 需求

編寫一個腳本，傳入一個 linux 文件系統(tǒng)的路徑，判斷其下面文件及目錄的數(shù)量。

3.2 思路

可以利用文件測試運算符來判斷輸出的目錄是否正確，之后利用算術運算符配合數(shù)組對文件或目錄進行統(tǒng)計。

3.3 實現(xiàn)

#!/bin/bash
# Description: count file scripts
# Auth: kaliarch
# Email: kaliarch@163.com
# function: count file
# Date: 2020-03-08 14:00
# Version: 1.0

# 判斷輸入?yún)?shù)
[ $# -ne 1 ] && echo "輸入?yún)?shù)錯誤，${0} check_dir" && exit 1

# 判斷輸入的是否為存在的目錄,不存在則退出
CHECK_DIR=$1

[ ! -d ${CHECK_DIR} ] && echo "檢測系統(tǒng)不存在目錄：${CHECK_DIR}, 請輸入正確的目錄" && exit 1

# 對目錄下的文件進行統(tǒng)計
DIR_NUM=0
FILE_NUM=0
OTHER_NUM=0


for item in ${CHECK_DIR}/*
do
        if [ -d ${item} ];then
                # 如果為目錄，則目錄總數(shù)加一
                DIR_NUM=$((${DIR_NUM}+1))
        elif [ -f ${item} ];then
                FILE_NUM=$((${FILE_NUM}+1))
        else
                OTHER_NUM=$((${OTHER_NUM}+1))
        fi
done

echo "檢測目錄為：${CHECK_DIR}"
echo "文件類型數(shù)量為：${FILE_NUM}"
echo "目錄類型數(shù)量為：${DIR_NUM}"
echo "其他類型數(shù)量為：${OTHER_NUM}"


[root@master scripts]# bash count_file.sh 
輸入?yún)?shù)錯誤，count_file.sh check_dir
[root@master scripts]# bash count_file.sh aaaa
檢測系統(tǒng)不存在目錄：aaaa, 請輸入正確的目錄
[root@master scripts]# bash count_file.sh /tmptmptmp
檢測系統(tǒng)不存在目錄：/tmptmptmp, 請輸入正確的目錄
[root@master scripts]# bash count_file.sh /
檢測目錄為：/
文件類型數(shù)量為：0
目錄類型數(shù)量為：23
其他類型數(shù)量為：0
[root@master scripts]# bash count_file.sh /root
檢測目錄為：/root
文件類型數(shù)量為：8
目錄類型數(shù)量為：5
其他類型數(shù)量為：0
[root@master scripts]# bash count_file.sh /dev/
檢測目錄為：/dev/
文件類型數(shù)量為：1
目錄類型數(shù)量為：19
其他類型數(shù)量為：139

當我們不輸入任何參數(shù)的時候，提示需要輸入一個路徑參數(shù)，輸入了文件名稱或不存在的路徑時，文件測試運算符判斷輸入異常，不是一個有效的文件目錄。

當我們輸入正常的目錄時，即可獲得正確的目錄或文件數(shù)。

4. 注意事項

• 對于算術運算，大家可以根據(jù)具體場景和環(huán)境來選擇，例如系統(tǒng)內(nèi)沒有計算工具等，可以優(yōu)先選擇 [] 和 (()) 來進行，也可以根據(jù)自己喜好選擇；
• 對于關系運算，比較的數(shù)字，不是字符串，一定要牢記這個注意點，對于字符串判斷可以用字符串運算符；
• 對于布爾運算和邏輯運算其實是一個東西，只不過布爾運算符有一個非運算，可以進行靈活運用；
• 文件測試符常用與判斷 linux 系統(tǒng)文件的操作，在后期 shell 編程可謂舉足輕重，牢記每個文件運算符會使得后期編程得心應手。

5. 小結

運算符可謂 Shell 腳本的靈魂，后期我們的循環(huán)和判斷里面的條件都是這些運算符構成，它是流程框架的基礎，熟練掌握運算符的分類及每個的用法，通過動手實踐區(qū)分其特征，舉一反三靈活運用。