Shell运算符:Shell算数运算符、关系运算符、布尔运算符、字符串运算符等

本文深入解析Bash中的运算符,包括算术运算符、关系运算符、布尔运算符、字符串运算符与文件测试运算符的用法与实例。
Bash 支持很多运算符,包括算数运算符、关系运算符、布尔运算符、字符串运算符和文件测试运算符。

原生bash不支持简单的数学运算,但是可以通过其他命令来实现,例如 awk 和 expr,expr 最常用。

expr 是一款表达式计算工具,使用它能完成表达式的求值操作。

例如,两个数相加:
#!/bin/bash
val=`expr 2 + 2`
echo "Total value : $val"
运行脚本输出:
Total value : 4
两点注意:
表达式和运算符之间要有空格,例如 2+2 是不对的,必须写成 2 + 2,这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
完整的表达式要被 ` ` 包含,注意这个字符不是常用的单引号,在 Esc 键下边。
[b][size=medium]算术运算符[/size][/b]

先来看一个使用算术运算符的例子:
#!/bin/sh
a=10
b=20
val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"
val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"
val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"
val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"
val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"
if [ $a == $b ]
then
echo "a is equal to b"
fi
if [ $a != $b ]
then
echo "a is not equal to b"
fi
运行结果:
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a is not equal to b

注意:
乘号(*)前边必须加反斜杠(\)才能实现乘法运算;
if...then...fi 是条件语句,后续将会讲解。

[b]算术运算符列表[/b]
[table]
|运算符 说明 举例
|
|+ 加法 `expr $a + $b` 结果为 30。
|
|- 减法 `expr $a - $b` 结果为 10。
|
|* 乘法 `expr $a \* $b` 结果为 200。
|
|/ 除法 `expr $b / $a` 结果为 2。
|
|% 取余 `expr $b % $a` 结果为 0。
|
|= 赋值 a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。
|
|== 相等。用于比较两个数字,相同则返回 true。 [ $a == $b ] 返回 false。
|
|!= 不相等。用于比较两个数字,不相同则返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。|
[/table]注意:条件表达式要放在方括号之间,并且要有空格,例如 [$a==$b] 是错误的,必须写成 [ $a == $b ]。
[b][size=medium]关系运算符[/size][/b]

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。

先来看一个关系运算符的例子:
#!/bin/sh
a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
echo "$a -eq $b : a is equal to b"
else
echo "$a -eq $b: a is not equal to b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
echo "$a -ne $b: a is not equal to b"
else
echo "$a -ne $b : a is equal to b"
fi
if [ $a -gt $b ]
then
echo "$a -gt $b: a is greater than b"
else
echo "$a -gt $b: a is not greater than b"
fi
if [ $a -lt $b ]
then
echo "$a -lt $b: a is less than b"
else
echo "$a -lt $b: a is not less than b"
fi
if [ $a -ge $b ]
then
echo "$a -ge $b: a is greater or equal to b"
else
echo "$a -ge $b: a is not greater or equal to b"
fi
if [ $a -le $b ]
then
echo "$a -le $b: a is less or equal to b"
else
echo "$a -le $b: a is not less or equal to b"
fi
运行结果:
10 -eq 20: a is not equal to b
10 -ne 20: a is not equal to b
10 -gt 20: a is not greater than b
10 -lt 20: a is less than b
10 -ge 20: a is not greater or equal to b
10 -le 20: a is less or equal to b

[b]
关系运算符列表[/b]
运算符 说明 举例
-eq 检测两个数是否相等,相等返回 true。 [ $a -eq $b ] 返回 true。
-ne 检测两个数是否相等,不相等返回 true。 [ $a -ne $b ] 返回 true。
-gt 检测左边的数是否大于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -gt $b ] 返回 false。
-lt 检测左边的数是否小于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge 检测左边的数是否大等于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -ge $b ] 返回 false。
-le 检测左边的数是否小于等于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -le $b ] 返回 true。
[b][size=medium]布尔运算符[/size][/b]

先来看一个布尔运算符的例子:
#!/bin/sh
a=10
b=20
if [ $a != $b ]
then
echo "$a != $b : a is not equal to b"
else
echo "$a != $b: a is equal to b"
fi
if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
then
echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : returns true"
else
echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : returns false"
fi
if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]
then
echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns true"
else
echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns false"
fi
if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]
then
echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns true"
else
echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns false"
fi
运行结果:
10 != 20 : a is not equal to b
10 -lt 100 -a 20 -gt 15 : returns true
10 -lt 100 -o 20 -gt 100 : returns true
10 -lt 5 -o 20 -gt 100 : returns false


[b]布尔运算符列表[/b]
运算符 说明 举例
! 非运算,表达式为 true 则返回 false,否则返回 true。 [ ! false ] 返回 true。
-o 或运算,有一个表达式为 true 则返回 true。 [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a 与运算,两个表达式都为 true 才返回 true。 [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。
[b][size=medium]字符串运算符[/size][/b]

先来看一个例子:
#!/bin/sh
a="abc"
b="efg"
if [ $a = $b ]
then
echo "$a = $b : a is equal to b"
else
echo "$a = $b: a is not equal to b"
fi
if [ $a != $b ]
then
echo "$a != $b : a is not equal to b"
else
echo "$a != $b: a is equal to b"
fi
if [ -z $a ]
then
echo "-z $a : string length is zero"
else
echo "-z $a : string length is not zero"
fi
if [ -n $a ]
then
echo "-n $a : string length is not zero"
else
echo "-n $a : string length is zero"
fi
if [ $a ]
then
echo "$a : string is not empty"
else
echo "$a : string is empty"
fi
运行结果:
abc = efg: a is not equal to b
abc != efg : a is not equal to b
-z abc : string length is not zero
-n abc : string length is not zero
abc : string is not empty

[b][size=medium]字符串运算符列表[/size][/b]
运算符 说明 举例
= 检测两个字符串是否相等,相等返回 true。 [ $a = $b ] 返回 false。
!= 检测两个字符串是否相等,不相等返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。
-z 检测字符串长度是否为0,为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 false。
-n 检测字符串长度是否为0,不为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 true。
str 检测字符串是否为空,不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。
[b][size=medium]文件测试运算符[/size][/b]

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。

例如,变量 file 表示文件“/var/www/tutorialspoint/unix/test.sh”,它的大小为100字节,具有 rwx 权限。下面的代码,将检测该文件的各种属性:
#!/bin/sh
file="/var/www/tutorialspoint/unix/test.sh"
if [ -r $file ]
then
echo "File has read access"
else
echo "File does not have read access"
fi
if [ -w $file ]
then
echo "File has write permission"
else
echo "File does not have write permission"
fi
if [ -x $file ]
then
echo "File has execute permission"
else
echo "File does not have execute permission"
fi
if [ -f $file ]
then
echo "File is an ordinary file"
else
echo "This is sepcial file"
fi
if [ -d $file ]
then
echo "File is a directory"
else
echo "This is not a directory"
fi
if [ -s $file ]
then
echo "File size is zero"
else
echo "File size is not zero"
fi
if [ -e $file ]
then
echo "File exists"
else
echo "File does not exist"
fi

运行结果:
File has read access
File has write permission
File has execute permission
File is an ordinary file
This is not a directory
File size is zero
File exists


[b]文件测试运算符列表[/b]
操作符 说明 举例
-b file 检测文件是否是块设备文件,如果是,则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。
-c file 检测文件是否是字符设备文件,如果是,则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。
-d file 检测文件是否是目录,如果是,则返回 true。 [ -d $file ] 返回 false。
-f file 检测文件是否是普通文件(既不是目录,也不是设备文件),如果是,则返回 true。 [ -f $file ] 返回 true。
-g file 检测文件是否设置了 SGID 位,如果是,则返回 true。 [ -g $file ] 返回 false。
-k file 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit),如果是,则返回 true。 [ -k $file ] 返回 false。
-p file 检测文件是否是具名管道,如果是,则返回 true。 [ -p $file ] 返回 false。
-u file 检测文件是否设置了 SUID 位,如果是,则返回 true。 [ -u $file ] 返回 false。
-r file 检测文件是否可读,如果是,则返回 true。 [ -r $file ] 返回 true。
-w file 检测文件是否可写,如果是,则返回 true。 [ -w $file ] 返回 true。
-x file 检测文件是否可执行,如果是,则返回 true。 [ -x $file ] 返回 true。
-s file 检测文件是否为空(文件大小是否大于0),不为空返回 true。 [ -s $file ] 返回 true。
-e file 检测文件(包括目录)是否存在,如果是,则返回 true。 [ -e $file ] 返回 true。
同步定位与地图构建(SLAM)技术为移动机器人或自主载具在未知空间中的导航提供了核心支撑。借助该技术,机器人能够在探索过程中实时构建环境地图并确定自身位置。典型的SLAM流程涵盖传感器数据采集、数据处理、状态估计及地图生成等环节,其核心挑战在于有效处理定位与环境建模中的各类不确定性。 Matlab作为工程计算与数据可视化领域广泛应用的数学软件,具备丰富的内置函数与专用工具箱,尤其适用于算法开发与仿真验证。在SLAM研究方面,Matlab可用于模拟传感器输出、实现定位建图算法,并进行系统性能评估。其仿真环境能显著降低实验成本,加速算法开发与验证周期。 本次“SLAM-基于Matlab的同步定位与建图仿真实践项目”通过Matlab平台完整再现了SLAM的关键流程,包括数据采集、滤波估计、特征提取、数据关联与地图更新等核心模块。该项目不仅呈现了SLAM技术的实际应用场景,更为机器人导航与自主移动领域的研究人员提供了系统的实践参考。 项目涉及的核心技术要点主要包括:传感器模型(如激光雷达与视觉传感器)的建立与应用、特征匹配与数据关联方法、滤波器设计(如扩展卡尔曼滤波与粒子滤波)、图优化框架(如GTSAM与Ceres Solver)以及路径规划与避障策略。通过项目实践,参与者可深入掌握SLAM算法的实现原理,并提升相关算法的设计与调试能力。 该项目同时注重理论向工程实践的转化,为机器人技术领域的学习者提供了宝贵的实操经验。Matlab仿真环境将复杂的技术问题可视化与可操作化,显著降低了学习门槛,提升了学习效率与质量。 实践过程中,学习者将直面SLAM技术在实际应用中遇到的典型问题,包括传感器误差补偿、动态环境下的建图定位挑战以及计算资源优化等。这些问题的解决对推动SLAM技术的产业化应用具有重要价值。 SLAM技术在工业自动化、服务机器人、自动驾驶及无人机等领域的应用前景广阔。掌握该项技术不仅有助于提升个人专业能力,也为相关行业的技术发展提供了重要支撑。随着技术进步与应用场景的持续拓展,SLAM技术的重要性将日益凸显。 本实践项目作为综合性学习资源,为机器人技术领域的专业人员提供了深入研习SLAM技术的实践平台。通过Matlab这一高效工具,参与者能够直观理解SLAM的实现过程,掌握关键算法,并将理论知识系统应用于实际工程问题的解决之中。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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