玩转shell-各种变量类型的运算和使用总结

朱雀 2023-02-13 05:45 48阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  字符串类型
 *   *  字符串声明
     *  字符串拼接
     *  字符串长度
     *  字符串比较
     *  字符串判空
 *  数字整型
 *   *  数字整型声明
     *  数字整型改变
     *  数字整型运算
     *  数字整型比较
 *  数字浮点型
 *   *  数字浮点型声明
     *  数字浮点转整型
     *  数字浮点型运算
     *  数字浮点型比较
 *  数组类型
 *   *  数组声明
     *  数组输出
     *  数组删除
 *  布尔值
 *   *  字符串比较的布尔值
     *  数字比较的布尔值
 *  其他操作
 *   *  变量作用域
     *  变量删除

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# 字符串类型 #

支持的运算符只有`==`，`!=`

## 字符串声明 ##

shell 中变量默认就是字符串，没有声明就是空值

# 方式一：双引号最常规声明
    str="hello world!";
    # 方式二：字符串有空格就必须要加双引号了，否则空格前被识别为一个命令，会报错
    str=helloworld!;
    # 方式三：也可以用单引号，但是其中不能识别变量了
    str='hello world!';
    
    # 不声明的话直接输出，我们会发现输出为空，shell 中的变量默认是字符串，没有声明就是空
    echo "tmp"

## 字符串拼接 ##

字符串拼接直接写在一起，与其他编程语言不同的是 shell 的加号可不能重载

# 拼接很简单连在一起写就行，最终打印的结果就是 hello world!
    str1="hello"
    str2="world"
    str3="$str1 $str2!";
    # str3 也可以这么拼接
    str3=$str1' '$str2!;
    # str3 也可以这么拼接
    str3=$str1" "$str2!;
    echo "$str3"

## 字符串长度 ##

通过`expr`命令结合其参数来进行字符串长度获取，`expr`命令当结合其参数后非常强大，当我们需要写命令的语句要么使用`${}`要么使用``` `` ```括起来，这两种都行

字符串截取，下标查值等这些功能都可以通过`expr [option] $string`的形式实现

# 使用 expr [option] 命令求字符串长度，最后输出 3，$() 是包命令的形式
    str="abc";
    echo "$(expr length $str)";
    # 或者使用反单引号，反单引号可以识别命令，反单引号中可以识别美元符的变量，与双引号同样想过
    echo "`expr length $str`"

## 字符串比较 ##

字符串比较智能使用`==`和`!=`，字符串类型不要用双小括号来判定，因为双小括号是支持数字类型比较判定的，字符串在双小括号中会被识别为 0

a="abcd";
    b="abcd";
    
    # [] 比较
    if [ $a == $b ]
    if [ $a == $b ] && [ $a != "aaa" ]
    
    # [[]] 比较
    if [[ $a == $b ]]
    if [[ $a == $b || $a == "abcd" ]]
    # [[]] 支持通配符使用，但右边需要是模式
    if [[ $a == * ]]
    # [[]] 支持正则比较，需要使用 =~，右边为模式
    if [[ $a =~ \d ]]
    # 支持 && || 逻辑运算符的使用
    if [[ $a == * && $a =~ \d ]]
    
    # 取反加上 ! 即可
    if [ ! $a == $b ]
    if [[ ! $a == $b ]]

## 字符串判空 ##

字符串非空就是真，空就是假

**注意：a=""; 也被识别为空！**

# 这两种方式都视为 a=""; 为空，数组元素删除也是空，未定义也是空
    # 若 a 为空就执行，即 a 原本为空取反后表示存在就执行
    if [ ! $a ]
    if [[ ! $a ]]
    # -z 表示判定为空就执行，[] 中变量必须要双引号括起来！
    if [ -z "$a" ]
    if [[ -z $a ]]
    
    # 若不为空就执行，即 a 存在就执行
    if [ $a ]
    if [[ $a ]]
    # -n 表示判定不为空就执行，[] 中变量必须要双引号括起来！
    if [ -n "$a" ]
    if [[ -n $a ]]

# 数字整型 #

在`[]`或者`[[]]`中，数字类型支持`== != -eq -gt -lt -ge -le`的运算符号，但是在`(())`中由于其中是 c 语言风格，其中只支持`== != > < >= <=`运算符号

## 数字整型声明 ##

shell 中的变量声明后默认就是字符串类型变量，想要转为数字类型，需要后序的操作中使用上`(())`或者`let`语句此两种方式表示将其中变量识别为数字类型进行计算，并且计算完全是按照整型的类型计算，无法得出浮点型数据

# 声明变量，虽然写的是数字，不管有没有被双引号框起来，默认就是字符型
    num1=1;
    num2="2";
    
    # 数字类型数据默认就是 0
    echo "$((num3))";
    
    # 一个字符串类型数据转为数字整型，输出永远是 0
    str="hello world!";
    echo "$((str))"

## 数字整型改变 ##

# (()) 将其中的变量识别为数字整型，并且可以通过美元符输出
    a=1;
    ((a++));
    # 输出 2
    echo "$a";
    # 输出 3
    echo "$((a+1))";
    
    # let "" 可以将数字整型在其中进行运算，同 (()) 一样其中支持 c 语言风格，所以其中可以不用加美元符
    a=1;
    let "a++";
    let "a+=1"
    # 输出 3
    echo "$a";

## 数字整型运算 ##

运算需要在`let`或者`(())`下进行

# (()) 或者 let 支持如下
    ++ -- * / % += -= *= \= %=

## 数字整型比较 ##

比较可以在中括号或者双小括号中，我建议统一用双小括号来做，更符合 c 语言风格，写起来更顺手

# [] 和 [[]] 支持如下
    == != -eq -gt -lt -ge -le
    
    # (()) 支持如下
    == != > < >= <=

# 数字浮点型 #

shell 很麻烦，想用小数不能直接用，非要借助 shell 中`bc`命令，其本质是一个计算器。

## 数字浮点型声明 ##

小数的声明很简单因为声明的时候默认都是字符串，所以可以这样`a=1.1`，如果使用了`(())`会自动转成整型

# shell 默认总是字符串类型，怎么声明无所谓，但注意不要写出关键字或者空格，有空格也要双引号单引号加上
    a=5.0
    b=2;
    
    # (()) 中不能直接接收小数变量，但却可以把算数运算后的小数结果转成整型，let 与 (()) 同
    # 若其中变量为小数会报错
    echo "$((a))";
    echo "$((a/2))";
    # 这样不会报错，但输出结果就是一个整型了
    echo "$((b/3))";

## 数字浮点转整型 ##

浮点数转整数，整数转浮点数都可以借鉴下方操作

# 方式一：利用浮点型运算法则，然后去掉小数位
    # 值得注意的是这种写法，对于正小数是向下转型，对于负小数是向上转型，毕竟是通过去掉小数位嘛
    a=5.0;
    a=$(echo "scale=0;$a/1" | bc);
    echo "$a";
    
    # 方式二：旁门左道，利用三剑客命令，这里我采用的是 awk，因为同样是去小数，所以效果和第一种相同
    a=5.0;
    a=$(echo "$a" | awk -v"FS=." '{print $1}');
    a=$(echo "$a" | awk -v"RS=." 'NR==1');
    echo "$a";

## 数字浮点型运算 ##

浮点型运算就得借助 bc 命令，其本质是一个计算器工具，`bc`的功效是接收前面输出的字符串，并且识别其中的`scale`和其他算数运算符，这样通过 bc 命令可以将数字转成所需要的了

**特别要强调的是：scale 限制小数位数的时候只有当后面是除法时候才支持，若是乘法或者其他是无法发挥 scale 作用的！并且我们要是不写 scale 默认其是 0**

a=5;
    a=5.0;
    # 结合 scale 表示保留几位小数，配上 bc 计算器可以得到小数，echo 的普通双引号可不能识别等于大于除法等符号，只可以识别变量。值得注意的是 a 不管是 5 还是 5.0 下方都是成立的，而且下方中运算可以是两个浮点数之间的运算
    b=$(echo "scale=1;$a/2" | bc);
    b=$(echo "scale=1;$a/2.0" | bc);
    # b 输出为 2.5
    echo "$b";

## 数字浮点型比较 ##

当我们使用了`bc`命令之后，bc 可以识别前面输出的字符串中的运算符和`scale`，这样就可以很方便的帮我们比较浮点数了，`bc`比较后输出`0`或者`1`表示假和真

a=1.1;
    # 比较，支持 > < == != >= <=
    if (($(echo "$a==1.1") | bc))
    then
    	echo "相等，条件表达式结果为 1";
    else
    	echo "不相等，条件表达式结果为 0";
    fi;

# 数组类型 #

shell 中的数组是一个关联数组的数据结构，与其说它是数组，不如说它本质就是一个 HashMap 的键值对而已，写法像数组，本质是键值对

**注意：我们下方请将其完全视为键值对来处理！shell 3 支持下标是数字，目前最新的 shell 4 开始支持下标是字符串了，但是目前市面上服务器用的都是 shell 3，并且短期几年内是换不了 shell 4 的！**

## 数组声明 ##

# 可以直接对数组中第二个元素赋值，这样第一个元素实际是空，我们按照键值对理解就好了
    a[1]=1;
    
    # 一般数组的声明方式，元素之间必须空格，空几格无所谓，但必须要空格！
    b=(1 2 3 4);
    b=("a" 1 3);

## 数组输出 ##

shell 中数组输出主要是写写法有些难记，其他的没什么。输出全部元素我们推荐`${arr[@]}`的型式

a=(1 2 3 4);
    
    # 输出全部元素使用 ${arr[@]} 或者 ${arr[*]}
    echo "${a[@]}";
    
    # ${arr[@]} 和 ${arr[*]} 区别是后者被双引号框住会被识别为一个字符串，但是前者框与被框都被识别为一个数组，所以在这里我们强烈推荐使用更纯粹的前者
    
    # 输出全部元素的下标使用 ${!arr[@]}
    echo "${!a[@]}";
    
    # 输出元素的个数使用 ${#arr[@]}
    echo "${#a[@]}"
    
    # 输出第一个元素
    echo "${a[0]}";
    echo "${a}";
    
    # 数组输出第 n 个元素，中括号中可以不用美元符，我们回想一下除了这里不用，在双括号中计算时候也可以不用美元符
    a=1;
    b[1]="hello";
    echo "${b[a]}"
    echo "${b[$a]}"

## 数组删除 ##

记住关键字`unset`即可，删除的话要理解成删除键值对，而不要理解成将键所在的值置为空，最好要理解成键值对一起消失，shell 数组允许稀疏，键可以不连续，所以说将其看成键值对就可以很好理解

a=(1 2 3 4);
    
    # 删除单个元素
    unset a[1];
    
    # 删除整个数组
    unset a;

# 布尔值 #

准确的说 shell 中没有十分明确的划分出布尔值这一类型，但是左条件语句判定时候我们会去识别真假，所以这里做一个说明

## 字符串比较的布尔值 ##

字符串比较判定真假就是字符串存在就为真，不存在就是假

a="hello world!";
    # 存在所以为真
    if [[ $a ]]
    # 真取反为假所以要执行 else
    if [[ ! $a ]]
    a=;
    # 不存在为假
    if [[ $a ]]
    
    # 我们输出字符串比较的结果，不论真假输出都为空
    echo "$([ "aaa" == "aaa" ])";
    echo "$([ "aaa" != "aaa" ])";

## 数字比较的布尔值 ##

数字比较的时候我们建议使用`(())`，使用中括号当然也可以，就是不好记忆，写起来麻烦一点，数字比较的结果有 1 和 0，不像字符串比较后输出不了结果

a=1;
    # 值为 1 表示真，下方正常执行
    if ((a))
    # 值为 0 表示假，下方会执行 else 中
    a=0;
    if ((a))
    
    # 我们输出数字比较的结果，真的话输出 1，假的就会输出 0
    echo "$((1==1))";
    echo "$((1!=1))";

# 其他操作 #

## 变量作用域 ##

# 默认全局，写不写 global 无所谓
    global a=1;
    # 作用局部，一般写在函数中，同名可以覆盖全局变量
    local a=1;

## 变量删除 ##

# 无论数组还是单个变量都可以使用
    unset variable;

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