【Linux】 shell 常用的数据类型(数字、字符串和数组)和运算

Myth丶恋晨 2024-03-26 08:07 58阅读 0赞

#### 文章目录 ####

*  概述
 *  1. 数字
 *   *  1.1 计算
     *   *  1.1.1 整数计算
         *   *  1.1.1.1 $((运算式))语法
             *  1.1.1.2 $\[运算式\]语法
             *  1.1.1.3 expr 算数运算符
             *   *  加减乘除运算
         *  1.1.2 浮点数计算
     *  1.2 相等性或不等判断
     *   *  1.2.1 \[\]、\[\[\]\] 语法中使用==、!=进行相等性判断
         *  1.2.2 \[\]、\[\[\]\] 语法中使用 -eq关系运算符
     *  1.3 比较大小
     *   *  1.3.1 在if \[\] 或 if\[\[\]\] 语句中使用 数学符号> 、<、>=、<=
         *  1.3.2 在if \[\] 或 if\[\[\]\] 语句中使用-gt 等语法
         *  1.3.3 使用$(())语法
     *  1.4
 *  2、字符串
 *   *  2.1 获取字符串的长度
     *  2.2 字符串运算符
 *  3、数组
 *   *  3.1 数组长度
     *  3.2 要获取数组中的所有元素
     *  3.3 迭代数组中的元素
 *  参考

## 概述 ##

Shell的常用的数据类型主要有以下三种，分别为数字、字符串和数组。

数字和字符串在进行比较时的注意事项：

*  == 可以用于数字，也可以用于字符串，但是建议在数字时禁用，改用-eq语法
 *  >、>= 等比较符号可以用于数字的比较，但是建议禁用，改用-eq语法
 *  字符串中一般不会使用 >、>= 等比较符号，如果强行使用，表示按照字典顺序比较 ASCII码, 因为 > 本身是重定向的符号，因而在shell编程中需要加\\来转义

## 1. 数字 ##

数字主要分为整数(int)和浮点数(float)

age=10    		 #定义一个整数10的变量名为age
    echo ${age}  	#显示该变量的值,输出结果为：10
    
    height=190.2   		#定义一个浮点数190.2的变量名为height
    echo ${height}   #显示该变量的值,输出结果为：190.2

![在这里插入图片描述][28821e80493c488482ba568d35466ffc.png]

### 1.1 计算 ###

如果我们想计算两个整数和两个浮点数相加在shell中应该是什么样。

#### 1.1.1 整数计算 ####

在shell中所有变量默认都是字符串型，不能直接运算的，如果想直接运算需要用expr算数运算符、“`$((运算式))`” 双括号形式 、“`$[运算式]`”这种形式

反例：

A=10    		 #定义一个变量A的值是10
    B=5    			 #定义一个变量B的值是5
    echo "$A+$B"     #先按着正常的思路来看下打印值是什么
    #  打印的结果为 “10+5”  ，说明echo后的运算被当做字符串进行处理了

##### 1.1.1.1 $((运算式))语法 #####

正例：

A=10;B=5;echo "$(($A+$B))"       
    #这样处理打印的结果就为 15 了

##### 1.1.1.2 $\[运算式\]语法 #####

A=10;B=5;echo $[$A+$B]   
    #这样处理打印的结果就为 15 了

##### 1.1.1.3 expr 算数运算符 #####

算数运算符就是我们最常见的，常用的主要有+(加)、-(减)、\*(乘)、/(除)、%(取余)、=(赋值)、==(等于)、!=(不等于)。

下表列出了常用的算术运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>说明</th> 
   <th>举例</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>+</td> 
   <td>加法</td> 
   <td>`expr $a + $b` 结果为&nbsp;30。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-</td> 
   <td>减法</td> 
   <td>`expr $a - $b` 结果为 -10。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*</td> 
   <td>乘法</td> 
   <td>`expr $a \* $b` 结果为 &nbsp;200。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/</td> 
   <td>除法</td> 
   <td>`expr $b / $a` 结果为&nbsp;2。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%</td> 
   <td>取余</td> 
   <td>`expr $b % $a` 结果为&nbsp;0。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>=</td> 
   <td>赋值</td> 
   <td>a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>==</td> 
   <td>相等。用于比较两个数字，相同则返回 true。</td> 
   <td>[ $a == $b ] 返回&nbsp;false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>!=</td> 
   <td>不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。</td> 
   <td>[ $a != $b ] 返回 true。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</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 \[ $a == $b \]。**

###### 加减乘除运算 ######

shell是不支持简单的数学运算的，这时候我们就可以使用expr命令来实现shell中的简单运算，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。expr的命令使用方法是：比如1+2要写成`expr 1 + 2`，expr和计算公式需要写在 \` \` 中（方括号，esc下面的那个按钮）并且数值和运算符之间`要有空格` \`expr 1+2\`是不对的。

不带运算符，会当做普通字符串进行输出：

echo "1+2"   #先试下正常的运算方式能否得到结果
    #打印结果  1+2

带了运算符，如果`没有空格，会当做普通字符串进行输出`：

echo `expr 1+2`   #数值和运算符中间没有空格时
    #打印结果  1+2

正例，`注意乘法运算需要转义字符`：

echo `expr 1 + 2`   #加法
    #打印结果  3
    echo `expr 2 - 1`   #减法
    #打印结果  1
    echo `expr 2 \* 3`   #乘法必须要使用反斜杠才能实现
    #打印结果  6
    echo `expr 2 * 3`   #乘法没有反斜杠时
    #打印结果  expr: 语法错误
     
    echo `expr 6 / 2`   #除法
    #打印结果  3
    echo `expr 6 % 4`   #取余
    #打印结果  2

#### 1.1.2 浮点数计算 ####

Shell默认不支持浮点数运算，需要通过第三方库bc进行浮点运算，安装方式为：yum -y install bc

C=3.3    #给变量C赋值浮点数3.3
    D=3.4    #给变量D赋值浮点数3.4
    echo "$C+$D"    #看下浮点数能不能正常显示出来
    #浮点数可以正常显示出来 3.3+3.4
    echo $[$C+$D]    #再用下计算整数的方法去计算浮点数试试
    #但是计算时就会报错了  -bash: 3.3+3.4: syntax error: invalid arithmetic operator (error token is ".3+3.4")
    echo "$C+$D" | bc    #计算浮点数就需要安装第三方库bc来进行计算了
    #安装bc后进行计算可以正常计算出来  6.7    bc安装方式：yum -y install bc

![在这里插入图片描述][2c85d4e71e43409f91b73d06558b0181.png]

### 1.2 相等性或不等判断 ###

#### 1.2.1 \[\]、\[\[\]\] 语法中使用==、!=进行相等性判断 ####

进行相等性判断时，使用== 或=均可以，但是建议使用==，避免使用=，因为后者用在表达式中，有的表示赋值，尽量避免混淆，语法如下：  
![在这里插入图片描述][847c335f62f849188b6ac5f38f1a64b5.png]

注意：if 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 \[ $a == $b \]。

在 if 语法中，放在`[]` 中 ，示例：

#!/bin/bash
    a=10
    b=20
    
    if [ $a == $b ]
    then
       echo "a 等于 b"       # 不打印
    fi
    if [ $a != $b ]
    then
       echo "a 不等于 b"     #打印
    fi

#### 1.2.2 \[\]、\[\[\]\] 语法中使用 -eq关系运算符 ####

下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20，注意使用`中括号或双中括号`语法：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th>运算符</th> 
   <th>说明</th> 
   <th>举例</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-eq</td> 
   <td>检测两个数是否相等，相等返回 true。</td> 
   <td>[ $a -eq $b ] 返回&nbsp;false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-ne</td> 
   <td>检测两个数是否不相等，不相等返回 true。</td> 
   <td>[ $a -ne $b ] 返回 true。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-gt</td> 
   <td>检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。</td> 
   <td>[ $a -gt $b ] 返回 false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-lt</td> 
   <td>检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。</td> 
   <td>[ $a -lt $b ] 返回 true。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-ge</td> 
   <td>检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。</td> 
   <td>[ $a -ge $b ] 返回 false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-le</td> 
   <td>检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。</td> 
   <td>[ $a -le $b ] 返回 true。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

示例：

#!/bin/bash
    
    a=10
    b=20
    
    if [ $a -eq $b ]
    then
       echo "$a -eq $b : a 等于 b"
    else
       echo "$a -eq $b: a 不等于 b"    # 打印
    fi
    
    if [ $a -ne $b ]
    then
       echo "$a -ne $b: a 不等于 b"   # 打印
    else
       echo "$a -ne $b : a 等于 b"
    fi
    
    if [ $a -gt $b ]
    then
       echo "$a -gt $b: a 大于 b"
    else
       echo "$a -gt $b: a 不大于 b"    # 打印
    fi
    
    if [ $a -lt $b ]
    then
       echo "$a -lt $b: a 小于 b"      # 打印
    else
       echo "$a -lt $b: a 不小于 b"
    fi
    
    if [ $a -ge $b ]
    then
       echo "$a -ge $b: a 大于或等于 b"
    else
       echo "$a -ge $b: a 小于 b"    # 打印
    fi
    
    if [ $a -le $b ]
    then
       echo "$a -le $b: a 小于或等于 b"   # 打印
    else
       echo "$a -le $b: a 大于 b"
    fi

关系运算符的应用范围只支持数字(确切的说是整数，小数暂不确定)，不支持字符串，因此 建议数字 进行关系运算时采用这种方案，这样如果数字类型变量误定义为字符串类型，可以及时发现错误，例如：

[root]$ a=10;b=5a;[ $a -eq $b ]   
    bash: [: 5a: integer expression expected  # 由于b变量是字符串，执行时报类型不是整型错误

### 1.3 比较大小 ###

#### 1.3.1 在if \[\] 或 if\[\[\]\] 语句中使用 数学符号> 、<、>=、<= ####

*  当目标是数字类型时，都支持>、>=等 数字比较符，但是都 不建议使用，建议使用 -eq语法
 *  但是要注意的是 \[\] 需要增加`转义字符`，原因是\[\]默认 不识别特殊字符，而\[\[\]\] 天生支持
    
        a=10;b=20; [ $a < $b ] ;echo $?        //单中括号执行报错，不识别 <号	
        a=10;b=20; [[ $a < $b ]];echo $?	 //双中括号执行成功	，打印0
        a=10;b=20;  [ $a \< $b ] ;echo $?   //转义字符执行成功，打印0
        a=10;b=20aabc; [[ $a < $b ]];echo $?  //不会报错，当目标误传为字符串时，不容易发现错误，因此不建议使用 <这种语法，建议使用 -eq语法

#### 1.3.2 在if \[\] 或 if\[\[\]\] 语句中使用-gt 等语法 ####

参见 < 1.2.2 \[\]、\[\[\]\] 语法中使用 -eq关系运算符>章节

#### 1.3.3 使用$(())语法 ####

< 小于(需要双括号),如:  if (("$a" < "$b"))
    <= 小于等于(需要双括号),如: if (("$a" <= "$b"))
    > 大于(需要双括号),如: if (("$a" > "$b"))
    >= 大于等于(需要双括号),如: if (("$a" >= "$b"))

在 if 语法中，放在 `(( ))` 中 ，要和 中括号区分开来，示例：

a=10
    b=20
    
    if(("$a" < "$b"))
    then
       echo "a 小于 b"       # 不打印
    fi

*  双括号结构中，变量名引用可以加 $，也可以不加；
 *  运算符前后可以有空格，也可以没有
 *  但是为了方便识别，建议加 $ 并且保留空格

### 1.4 ###

=、==、-eq的区别  
(1)单等号和双等号都能用于字符string类型和整型integer的相等判断。  
(2)相等关系运算符“-eq”仅能用于整型integer的相等比较。用于test 或 \[\] 或 \[\[\]\]  
(3)相等关系运算符“-eq”不能在算数运算表达式“(( ))”中  
(4)在 `if 条件表达式` “\[ \]”中，单等号和双等号等价，都是相等算数运算符。  
(5)在算数运算表达式“(( ))”中，单等号是赋值算数运算符，双等号为相等算数运算符。

总结：在进行相等判断时，最通用的方法是使用双等号“==”相等判断符，避免使用单引号引起歧义。而且数字比较和字符串比较都可以用 == 号，并且建议数字类型时使用 -eq 语法，这样可以检测非数字异常。

## 2、字符串 ##

字符串在shell中可以使用单引号、双引号、不带引号都行，但是建议最好根据实际情况去选用单引号或者双引号，不要不带引号，有时候变量中如果有空格是很容易出错的。

更多参见 [【Linux】Shell（Bash）单引号、双引号、不加引号和反引号用法和区别详解][Linux_Shell_Bash]

**不带引号的情况：**

Atom=apeople   #定义变量Atom，变量值中没有空格
    echo ${Atom}   #显示该变量的值
    #变量的值为apeople
    Atom1=a people #定义变量Atom1，变量中的值有空格
    #直接报错    -bash: people: 未找到命令
    echo ${Atom1}   #显示该变量的值
    #尝试显示Atom1的变量的值，显示值为空，原因是定义失败，等于没定义

![在这里插入图片描述][d87418adecea42e19932888915645225.png]  
**单引号**：单引号会直接打印出单引号里的值，不会去关注里面有没有变量啊什么的，会原封不动的把单引号里面的值打印出来。

Atom2=good    #首先定义一个变量Atom2
    Atom3='two ${Atom2}'  #在定义一个变量Atom3，观察其变量值，看看打 印结果是什么
    echo ${Atom3}  #显示该变量的值
    #打印结果为 ：two ${Atom2}

![在这里插入图片描述][57177d68b3894c528f3e25d9cca3795e.png]

**双引号**：如果我们想在变量值里加上其他变量并且打印出其变量的值，这时候我们就可以使用双引号。

Atom4=good    #首先定义一个变量Atom4
    Atom5="two ${Atom2}"  #在定义一个变量Atom5，这次使用双引号观察其 变量值，看看打印结果是什么
    echo ${Atom5}  #显示该变量的值
    #Atom5的变量的值为two good

![在这里插入图片描述][d0a6f877ddad4d8eaaff6e46eede96aa.png]

### 2.1 获取字符串的长度 ###

在变量名前加\#号即可  
![在这里插入图片描述][a49aaf1dc1d9484b9fe0dab5c8cddb23.png]

### 2.2 字符串运算符 ###

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 “abc”，变量 b 为 “efg”：

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <th> 运算符</th> 
   <th> 说明</th> 
   <th> 举例</th> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> = 或 ==</td> 
   <td> 检测两个字符串是否相等，相等返回 true。<font>建议使用==</font> </td> 
   <td> [ $a = $b ] 返回 false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> !=</td> 
   <td> 检测两个字符串是否不相等，不相等返回 true。</td> 
   <td> [ $a != $b ] 返回&nbsp;true。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> -z</td> 
   <td> 检测字符串长度是否为0，为0返回 true。</td> 
   <td> [ -z $a ] 返回 false。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> -n</td> 
   <td> 检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true。</td> 
   <td> [ -n "$a" ] 返回 true。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td> $</td> 
   <td> 检测字符串是否不为空，不为空返回 true。</td> 
   <td> [ $a ] 返回&nbsp;true。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

字符串运算符实例如下：

a="abc"
    b="efg"
    
    if [ $a == $b ]
    then
       echo "$a = $b : a 等于 b"
    else
       echo "$a != $b: a 不等于 b"    #执行打印
    fi
    
    if [ $a != $b ]
    then
       echo "$a != $b : a 不等于 b"    #执行打印
    else
       echo "$a != $b: a 等于 b"
    fi
    
    if [ -z $a ]
    then
       echo "-z $a : 字符串长度为 0"
    else
       echo "-z $a : 字符串长度不为 0"   #执行打印
    fi
    
    if [ -n "$a" ]
    then
       echo "-n $a : 字符串长度不为 0"   #执行打印
    else
       echo "-n $a : 字符串长度为 0"
    fi
    
    if [ $a ]    
    then
       echo "$a : 字符串不为空"    #执行打印
    else
       echo "$a : 字符串为空"
    fi

注意： shell的 if 语法对于未定义的变量不会报错，默认未定义的变量是长度为0的空串 ，可以简单的把shell中的 空，理解为Java中的 空字符串”“ 而不是null，因此 在shell中 计算 ""的长度 不会java中的空指针错误。

结论，下面的效果是等价的

a=""
    a=
    a=''
    echo $b    # 即使b尚未定义，也不会报错
    echo "${
         #c}"  #打印 0

验证过程，我们未定义变量c，然后执行过程没有报错，并且看看有关判断结果：

if [ -z $c ]
    then  
       echo "-z $c : 字符串长度为 0"       	 #执行打印
    else
       echo "-z $c : 字符串长度不为 0"  
    fi
    
    if [ -n "$c" ]
    then
       echo "-n $c : 字符串长度不为 0"  
    else
       echo "-n $c : 字符串长度为 0"			 #执行打印
    fi
    
    if [ $c ]    
    then
       echo "$c : 字符串不为空"   
    else
       echo "$c : 字符串为空"			 #执行打印
    fi

虽然空串长度结果为0，但是我们在shell脚本中，如果需要对

## 3、数组 ##

在Shell中，`仅支持一维数组`，元素下标由`0开始`，可通过下标进行赋值和取值操作,Shell 数组用括号来表示，元素用"空格"符号分割开。

F=(A 123 ATOM 你好)   #定义一个数组F

在数组中可以使用下标来取出来对应的值，`${变量名[下标]}`

F=(A 123 ATOM 你好)   #定义一个数组F
     
    echo ${F[1]}     #打印出数组中下标为1的值
    #打印的是下标为1的值 123

![在这里插入图片描述][7d867c5abd6e40fc95c9727d228750dc.png]

### 3.1 数组长度 ###

在数组中可以使用\#来计算数组的长度，`${#变量名[*]} 或者 ${#变量名[@]}` ：

注意：`${#变量名[*]} 或者 ${#变量名[@]}` 中的\#号是统计长度，如果去掉，就是取值(后面会提到取值的示例)

F=(A 123 ATOM 你好)   #定义一个数组F
     
     
    echo ${
        #F[*]}     #打印出数组中元素的个数
    #打印结果为：4      数组中一共有4个元素
     
    echo ${
        #F[@]}     #打印出数组中元素的个数
    #打印结果为：4      数组中一共有4个元素

![在这里插入图片描述][320a091bacde4afa8e7c3f2dfe49e9d3.png]

### 3.2 要获取数组中的所有元素 ###

可以有以下几个方法，`${变量名[*]}` 或者 `${变量名[@]}` 或者 `"${变量名[@]}"` ，即双引号；  
如果想以一个元素的形式输出的话需要加上双引号`"${#变量名[*]}"`。(使用`"${变量名[@]}"`输出的也是多个元素的形式)

F=(A 123 ATOM 你好)   #定义一个数组F
     
     
    echo ${F[@]}     #打印出数组中的所有元素
    #打印出了所有的元素 A 123 ATOM 你好
     
    echo "${F[@]}"     #打印出数组中的所有元素
    #打印出了所有元素    A 123 ATOM 你好
     
    echo "${F[*]}"     #打印出数组中的所有元素
    #打印出了所有元素    A 123 ATOM 你好
     
    echo "${F[*]}"     #打印出数组中的所有元素,以一个字符串处理
    #打印出了所有元素   但是这个是以一个字符串打印出来的 A 123 ATOM 你好
     
     
    for i in ${F[@]};do echo $i;done      #使用for循环打印下就能看出来了
    #打印结果
    A
    123
    ATOM
    你好
     
    for i in "${F[@]}";do echo $i;done      #使用for循环打印下就能看出来了
    #打印结果
    A
    123
    ATOM
    你好
     
    for i in ${F[*]};do echo $i;done      #使用for循环打印下就能看出来了
    #打印结果
    A
    123
    ATOM
    你好
     
    for i in "${F[*]}";do echo $i;done      #使用for循环打印下就能看出来了
    #打印结果 A 123 ATOM 你好

![在这里插入图片描述][8aa9c855f7764426a5ccc4921a091af3.png]

### 3.3 迭代数组中的元素 ###

参考3.2小节中的示例，使用下面的格式

for i in ${F[*]};do 
        echo $i;
        xxxx
        xxxx
    done

或

for i in ${F[@]};do 
        echo $i;
        xxxx
        xxxx
    done

## 参考 ##

[Linux与Shell学习–shell系列4–常用的数据类型(数字、字符串和数组)][Linux_Shell_shell_4]

[28821e80493c488482ba568d35466ffc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/345046ff24774254a0cedfbad023bf2c.png
[2c85d4e71e43409f91b73d06558b0181.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/992aa75952f94020a872d161bfc64e0d.png
[847c335f62f849188b6ac5f38f1a64b5.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/ee0801d7592e4329bf8d25aaeae8bfd6.png
[Linux_Shell_Bash]: https://blog.csdn.net/m0_45406092/article/details/129056037
[d87418adecea42e19932888915645225.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/c6518fc6759245a39438277cd238cf5d.png
[57177d68b3894c528f3e25d9cca3795e.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/5f03b94e4b364c4ab0a527f5548ff618.png
[d0a6f877ddad4d8eaaff6e46eede96aa.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/986a3da0da9e49638ff50f69192f8d70.png
[a49aaf1dc1d9484b9fe0dab5c8cddb23.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/7e8801c0e18d404bbe35297b8774312f.png
[7d867c5abd6e40fc95c9727d228750dc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/d99519babeee4e9899737044b7d3bde1.png
[320a091bacde4afa8e7c3f2dfe49e9d3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/abeb7040e95a4c69bbd8c7e3703ac578.png
[8aa9c855f7764426a5ccc4921a091af3.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/03/26/283d761d70d943c6bf82380035235820.png
[Linux_Shell_shell_4]: https://blog.csdn.net/weixin_42893232/article/details/125531656