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

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。
算术运算符
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

算术运算符列表
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。


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 ]。
关系运算符
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

关系运算符列表
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。


布尔运算符
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

布尔运算符列表
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。
字符串运算符
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

字符串运算符列表
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。
文件测试运算符
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



文件测试运算符列表
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。
### Shell基础教程 #### 什么是ShellShell 是一种命令行解释器,用于与操作系统内核交互。它不仅是一个命令语言解释器,还是一种强大的脚本编程语言[^1]。通过 Shell,用户可以运行程序、管理文件和目录、控制进程等。 #### Shell版本及用途 常见的 Shell 版本包括: - **Bourne Shell (sh)**:最早的 Unix Shell。 - **Bash (Bourne Again SHell)**:目前最常用的 Shell,兼容 Bourne Shell,并增加了许多特性[^4]。 - **Korn Shell (ksh)**:基于 Bourne Shell,增加了许多高级功能。 - **C Shell (csh)**:语法类似于 C 语言,适合交互式使用。 - **Zsh**:功能强大且高度可配置的 Shell,支持插件和主题。 每种 Shell 都有自己的特点和用途,但 Bash 是目前最广泛使用的 Shell。 #### 变量分类 Shell 中的变量分为以下几类: - **用户自定义变量**:由用户定义,存储在内存中,仅对当前 Shell 会话有效[^3]。 - **环境变量**:全局变量,所有子进程都可以访问,例如 `PATH` 和 `HOME`。 - **特殊变量**:由 Shell 自动设置的变量,例如 `$0`(脚本名称)、`$#`(参数个数)、`$@`(所有参数)[^5]。 #### 自定义变量操作 定义变量的方式有多种: ```bash variable=value # 简单赋值 variable='value' # 所见即所得,不进行转义 variable="value" # 进行转义,支持变量替换 variable=`command` # 将命令输出赋值给变量 ``` 引用变量时需要加 `$` 符号,例如 `echo $variable`。 #### 运算符用法 Shell 支持以下类型的运算符: - **算术运算符**:`+`、`-`、`*`、`/`、`%`,使用 `$((...))` 或 `expr` 实现[^2]。 - **关系运算符**:`-eq`(等于)、`-ne`(不等于)、`-gt`(大于)、`-lt`(小于)等。 - **布尔运算符**:`&&`(与)、`||`(或)、`!`(非)。 - **字符串运算符**:`=`, `!=`, `-z`(空字符串),`-n`(非空字符串)。 示例: ```bash result=$((5 + 3)) # 结果为 8 expr_result=$(expr 5 \* 3) # 结果为 15,注意 * 需要转义 ``` #### 特殊符号含义 一些常见的特殊符号及其含义: - `$`:引用变量。 - `\`:转义字符。 - `*`:通配符,匹配任意长度的字符串。 - `?`:通配符,匹配单个字符。 - `[ ]`:匹配方括号内的任意一个字符。 - `{ }`:大括号扩展,例如 `{1..5}` 表示从 1 到 5 的数字[^5]。 #### 条件测试方法 条件测试使用 `if` 语句实现,语法如下: ```bash if [ condition ]; then command1 elif [ condition ]; then command2 else command3 fi ``` 条件可以是文件测试(如 `-f`, `-d`)、字符串比较或数值比较[^4]。 #### 循环结构与跳出语句 循环结构包括: - **for 循环**: ```bash for var in list; do command done ``` - **while 循环**: ```bash while [ condition ]; do command done ``` - **until 循环**: ```bash until [ condition ]; do command done ``` 跳出语句: - `break`:退出当前循环。 - `continue`:跳过本次循环剩余部分,直接进入下一次循环。 #### 并发控制 并发控制可以通过以下方式实现: - 使用 `&` 将命令放入后台运行。 - 使用 `wait` 等待所有后台任务完成。 - 使用 `xargs -P` 实现多线程处理。 示例: ```bash command1 & command2 & wait ``` #### Shell数组 数组分为索引数组和关联数组: - **定义索引数组**: ```bash array=(value1 value2 value3) ``` - **定义关联数组**(Bash 4.0+ 支持): ```bash declare -A assoc_array assoc_array[key]=value ``` - **遍历数组**: ```bash for element in "${array[@]}"; do echo $element done ``` #### Shell函数 定义函数: ```bash function_name() { command } ``` 调用函数: ```bash function_name ``` 返回值: ```bash return_value=$? ``` #### 正则表达式元字符 常见元字符包括: - `.`:匹配任意单个字符。 - `*`:匹配前面字符零次或多次。 - `+`:匹配前面字符一次或多次。 - `?`:匹配前面字符零次或一次。 - `[]`:匹配方括号内的任意一个字符。 - `^`:匹配行首或取反集合。 - `$`:匹配行尾。 #### sed工作原理与语法 sed 是流编辑器,逐行处理文本。基本语法: ```bash sed 'command' file ``` 常用命令: - `s/pattern/replacement/`:替换模式。 - `d`:删除匹配行。 - `p`:打印匹配行。 #### awk工作流程与使用方法 awk 是一种强大的文本处理工具,按行读取输入并分割字段。基本语法: ```bash awk 'pattern { action }' file ``` 示例: ```bash awk '{ print $1 }' file.txt # 输出第一列 ``` ---
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