shell中的数学运算

一、shell中支持的算术

算术运算符	说明/含义
+、-	加法（或正号）、减法（或负号）
*、/、%	乘法、除法、取余（取模）
**	幂运算
++、–	自增和自减，可以放在变量的前面也可以放在变量的后面
!、&&、||	逻辑非（取反）、逻辑与（and）、逻辑或（or）
<、<=、>、>=	比较符号（小于、小于等于、大于、大于等于）
==、!=、=	比较符号（相等、不相等；对于字符串，= 也可以表示相当于）
<<、>>	向左移位、向右移位
~、|、 &、^	按位取反、按位或、按位与、按位异或
=、+=、-=、*=、/=、%=	赋值运算符，例如 a+=1 相当于 a=a+1，a-=1 相当于 a=a-1

二、shell中数学计算方式

运算操作符	说明
(( ))	用于整数运算，效率很高，推荐使用。
let	用于整数运算，和 (()) 类似。
$[]	用于整数运算，不如 (()) 灵活。
expr	可用于整数运算，也可以处理字符串。比较麻烦，需要注意各种细节，不推荐使用。
bc	Linux下的一个计算器程序，可以处理整数和小数。Shell 本身只支持整数运算，想计算小数就得使用 bc 这个外部的计算器。

1、(()) 用法

用法：((表达式1，表达式2，....))

只用于整数运算，表达式可以有一个或多个，也可以使用$(())来获取运算结果

示例：

[root@localhost ~]#  ((1+2+3))
[root@localhost ~]#  ((a=1+2+3))
[root@localhost ~]# echo $a
6
[root@localhost ~]# echo $((1>2))
0
[root@localhost ~]# echo $((2/3+2))
2
[root@localhost ~]# a=$((1>2||4<5))
[root@localhost ~]# echo $a
1
[root@localhost ~]# ((a=1+2+3,b=3+4+5))
[root@localhost ~]# echo $a $b
6 12
[root@localhost ~]# a=$((4*5))
[root@localhost ~]# echo $a
20

2、bc用法

bc 命令是任意精度计算器语言，通常在linux下当计算器用。

（0）bc计算器内置变量/函数

变量名	作 用
scale	指定精度，也即小数点后的位数；默认为 0，也即不使用小数部分。示例：scale=5，设置精度为小数点后5位
ibase	指定输入的数字的进制，默认为十进制。示例：ibase=2，设置输入的数字为二进制
obase	指定输出的数字的进制，默认为十进制。示例：obase=8，设置计算结果输出为八进制

内置函数，使用时要在打开bc计算器后加-l参数，表示启用数学库

函数名	作用
s(x)	计算 x 的正弦值，x 是弧度值。
c(x)	计算 x 的余弦值，x 是弧度值。
a(x)	计算 x 的反正切值，返回弧度值。
l(x)	计算 x 的自然对数。
e(x)	求 e 的 x 次方。
j(n, x)	贝塞尔函数，计算从 n 到 x 的阶数。

[root@localhost ~]# bc -l			#加-l表示启用数学库
bc 1.06.95
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'.
s(10)
-.54402111088936981340
a=10
e(a)
22026.46579480671651695790

（1）终端交互使用bc计算器

在命令行直接输入bc即可进入到计算器

[root@localhost ~]# bc
bc 1.06.95
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation,                                                                                       Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'.
1+2+3		#计算表达式1+2+3的值
6			#计算结果
2*2.5
5.0
2/2.5
0
1/3
0
n=1+2+3		#将表达式的值给n
n			#输出n的值
6
n++			#n自增
6
n
7	
scale=5		#设置精度5
1/3
.33333
10/3
3.33333
scale=2		#设置精度2
10/3
3.33
ibase=2		#设置输入数字为2进制
1+10001+1
19
ibase=10	#设置输入数字为10进制
obase=2		#设置输出数字为2进制
1+2+3*2
1001
1+2+3*2.5
1010.1000

（3）shell中使用bc计算器

借助管道符|使用bc计算器

用法1：直接输出结果echo "计算表达式" | bc

用法2：结果赋给变量var=$(echo "表达式" | bc)或var=`echo "表达式"|bc`

[root@localhost ~]# echo "1+2*3"|bc
7
[root@localhost ~]# echo "(8+2)/10"|bc
1
[root@localhost ~]# echo "(8+2)/3"|bc
3
[root@localhost ~]# echo "scale=5;(8+2)/3"|bc	#设置输出精度5
3.33333
[root@localhost ~]# echo "scale=5;a=10;a/3"|bc
3.33333
[root@localhost ~]# echo "ibase=8;obase=2;a=10;a"|bc	#将八进制10转换成二进制
1000
[root@localhost ~]# a=$(echo "1+2+3"|bc)		#将计算结果赋给a
[root@localhost ~]# echo $a
6
[root@localhost ~]# a=$(echo "s(10)"|bc -l)		#使用数学库sin(10)
[root@localhost ~]# echo $a
-.54402111088936981340
[root@localhost ~]# i=`echo "1*2"|bc`
[root@localhost ~]# echo $i
2
[root@localhost ~]#

也可以参考这里：https://blog.youkuaiyun.com/qq_43469158/article/details/114789485

三、案例

kfc点餐系统

#!/bin/bash
clear

kl=9.9
jc=12.3
hb=19.9

echo "-------------------------------------------------"
echo -e "|\t\t Welecome to KFC\t\t|"
echo "-------------------------------------------------"
echo -e "|今天KFC提供的菜品有：\t\t\t\t|"
echo -e "|\t1）可乐\t\t\t\t\t|\n|\t2）鸡翅\t\t\t\t\t|\n|\t3）汉堡\t\t\t\t\t|"

echo -e "|请输入你要购买的数量：\t\t\t\t|"
echo "-------------------------------------------------"
read -p "可乐：" numkele
read -p "鸡翅：" numjichi
read -p "汉堡：" numhanbao

sum=`echo "scale=2;$kl*$numkele+$jc*$numjichi+$hb*$numhanbao"|bc`

read -p "合计：$sum元 请付款: " usermoney

clear

echo -e "\t\tKFC结算单\t\t"
echo "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"
echo -e "商品\t单价\t数量\t合计"

echo -e "可乐\t$kl\t$numkele\t`echo "scale=2;$kl*$numkele"|bc`"
echo -e "鸡翅\t$jc\t$numjichi\t`echo "scale=2;$jc*$numjichi"|bc`"
echo -e "汉堡\t$hb\t$numhanbao\t`echo "scale=2;$hb*$numhanbao"|bc`"

echo -e "\n总计：$sum"
echo "支付:$usermoney"
echo "找零:`echo "scale=2;$usermoney-$sum"|bc`"
echo "~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~"
echo "地址：陕西省西安市西三环28号KFC "
echo "联系电话：400-689-3400"
echo "www.kfc.com更多优惠等你来拿"