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Shell 基本运算符

与其他编程语言类似,Shell 支持多种运算符,主要包括:算数运算符、关系运算符、布尔运算符、字符串运算符及文件测试运算符。

在原生 Bash 中,内置的算术扩展$(( ))以及双括号(( ))均支持数学运算,无需依赖外部工具,既高效又便捷。

这些运算符使得 Shell 脚本能够进行复杂的条件判断、数值计算和文件操作,大大增强了脚本的处理能力。


算数运算符

下表中列出了常用的算术运算符,假定变量 a 为 20,变量 b 为 10:

运算符 说明 示例
+ 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 $a / $b` 结果为 2。
% 取余 `expr $a % $b` 结果为 0。
= 赋值 a=$b 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 ]

使用实例

✅ 以下是一个简单的 Shell 脚本示例,演示了如何使用算术运算符:

实例代码
复制
#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 算术运算符实例 ==="

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 等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
   echo "a 不等于 b"
fi

✅ 执行脚本,输出结果如下所示:

=== Bash 算术运算符实例 ===
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a 不等于 b

注意:乘号(*)前边必须加反斜杠(\)才能实现乘法运算。


关系运算符

关系运算符的操作数必须是数值类型。如果处理字符串,那么字符串的值是数字,运算才会生效。

下表中列出了常用的关系运算符,假定变量 a 为 20,变量 b 为 10:

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 false。
-ne 检测两个数是否不相等,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于等于右边的,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。

使用实例

✅ 以下是一个简单的 Shell 脚本示例,演示了如何使用关系运算符:

实例代码
复制
#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 关系运算符实例 ==="

a=20
b=10

if [ $a -eq $b ]
then
   echo "$a -eq $b : a 等于 b"
else
   echo "$a -eq $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
   echo "$a -ne $b: a 不等于 b"
else
   echo "$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"
fi
if [ $a -lt $b ]
then
   echo "$a -lt $b: a 小于 b"
else
   echo "$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"
fi
if [ $a -le $b ]
then
   echo "$a -le $b: a 小于或等于 b"
else
   echo "$a -le $b: a 大于 b"
fi

✅ 执行脚本,输出结果如下所示:

=== Bash 关系运算符实例 ===
20 -eq 10: a 不等于 b
20 -ne 10: a 不等于 b
20 -gt 10: a 大于 b
20 -lt 10: a 不小于 b
20 -ge 10: a 大于或等于 b
20 -le 10: a 大于 b

布尔运算符

下表中列出了常用的布尔运算符,假定变量 a 为 20,变量 b 为 10:

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。

使用实例

✅ 以下是一个简单的 Shell 脚本示例,演示了如何使用布尔运算符:

实例代码
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#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 布尔运算符实例 ==="

a=20
b=10

if [ $a != $b ]
then
   echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
   echo "$a == $b: a 等于 b"
fi
if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
then
   echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]
then
   echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]
then
   echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi

✅ 执行脚本,输出结果如下所示:

=== Bash 布尔运算符实例 ===
20 != 10 : a 不等于 b
20 小于 100 且 10 大于 15 : 返回 false
20 小于 100 或 10 大于 100 : 返回 true
20 小于 5 或 10 大于 100 : 返回 false

逻辑运算符

下表中列出了常用的逻辑运算符,假定变量 a 为 20,变量 b 为 10:

运算符 说明 举例
&& 逻辑的 AND [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
|| 逻辑的 OR [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true

使用实例

✅ 以下是一个简单的 Shell 脚本示例,演示了如何使用逻辑运算符:

实例代码
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#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 逻辑运算符实例 ==="

a=20
b=10

if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]
then
   echo "返回 true"
else
   echo "返回 false"
fi

if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]]
then
   echo "返回 true"
else
   echo "返回 false"
fi

✅ 执行脚本,输出结果如下所示:

=== Bash 逻辑运算符实例 ===
返回 false
返回 true

字符串运算符

下表中列出了常用的字符串运算符,假定变量 a 为 "kaicz",变量 b 为 "google":

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不相等,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 $a ] 返回 false。
-n 检测字符串长度是否不为 0,不为 0 返回 true。 [ -n "$a" ] 返回 true。
$ 检测字符串是否不为空,不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。

使用实例

✅ 以下是一个简单的 Shell 脚本示例,演示了如何使用字符串运算符:

实例代码
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#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 字符串运算符实例 ==="

a="kaicz"
b="google"

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

✅ 执行脚本,输出结果如下所示:

=== Bash 字符串运算符实例 ===
kaicz = google: a 不等于 b
kaicz != google : a 不等于 b
-z kaicz : 字符串长度不为 0
-n kaicz : 字符串长度不为 0
kaicz : 字符串不为空

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。属性检测描述如下:

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。 [ -c $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 检测文件是否是有名管道,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。

使用实例

✅ 变量 file 表示文件/var/www/kaicz/example.sh,它的大小为 100 字节,具有 rwx 权限。将检测该文件的各种属性实例:

实例代码
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#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 文件测试运算符实例 ==="

file="/var/www/kaicz/example.sh"

if [ -r $file ]
then
   echo "文件可读"
else
   echo "文件不可读"
fi
if [ -w $file ]
then
   echo "文件可写"
else
   echo "文件不可写"
fi
if [ -x $file ]
then
   echo "文件可执行"
else
   echo "文件不可执行"
fi
if [ -f $file ]
then
   echo "文件为普通文件"
else
   echo "文件为特殊文件"
fi
if [ -d $file ]
then
   echo "文件是个目录"
else
   echo "文件不是个目录"
fi
if [ -s $file ]
then
   echo "文件不为空"
else
   echo "文件为空"
fi
if [ -e $file ]
then
   echo "文件存在"
else
   echo "文件不存在"
fi

✅ 执行脚本,输出结果如下所示:

=== Bash 文件测试运算符实例 ===
文件可读
文件可写
文件可执行
文件为普通文件
文件不是个目录
文件不为空
文件存在

自增和自减操作符

尽管 Shell 本身没有像 C、C++ 或 Java 那样的++--操作符,但可以通过其他方式实现相同的功能。以下是一些常见的方法:

1. 使用 let 命令

使用let命令,对整数进行算术运算:

实例代码
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#!/bin/bash
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# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 使用 let 命令对整数进行算术运算 ==="

num=5                    # 初始化 num 变量
let num++                # 自增
let num--                # 自减
echo $num

2. 使用 $(( )) 进行算术运算

$(( )) 语法也是一种用于执行算术运算的方式:

实例代码
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#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 使用 $(( )) 语法执行算术运算 ==="

num=5                    # 初始化 num 变量
num=$((num + 1))         # 自增
num=$((num - 1))         # 自减
echo $num

3. 使用 expr 命令进行算术运算

使用expr命令可以用于算术运算,但在现代脚本中不如let$(( ))常用:

实例代码
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#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 使用 expr 命令进行算术运算 ==="

num=5                    # 初始化 num 变量
num=$(expr $num + 1)     # 自增
num=$(expr $num - 1)     # 自减
echo $num

4. 使用 (( )) 进行算术运算

$(( ))类似,(( )) 语法也可以用于算术运算:

实例代码
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#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 自增和自减操作符实例 ==="

num=5                    # 初始化 num 变量
((num++))                # 自增
((num--))                # 自减
echo $num

使用实例

以下是一个完整的示例脚本,演示了自增和自减操作的使用:

实例代码
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#!/bin/bash
# author:开创者教程
# url:www.kaicz.com

echo "=== Bash 自增和自减操作符实例 ==="

# 初始化变量
num=5

echo "初始值: $num"

# 自增
let num++
echo "自增后: $num"

# 自减
let num--
echo "自减后: $num"

# 使用 $(( ))
num=$((num + 1))
echo "使用 $(( )) 自增后: $num"

num=$((num - 1))
echo "使用 $(( )) 自减后: $num"

# 使用 expr
num=$(expr $num + 1)
echo "使用 expr 自增后: $num"

num=$(expr $num - 1)
echo "使用 expr 自减后: $num"

# 使用 (( ))
((num++))
echo "使用 (( )) 自增后: $num"

((num--))
echo "使用 (( )) 自减后: $num"

✅ 执行脚本,输出结果如下所示:

=== Bash 自增和自减操作符实例 ===
初始值: 5
自增后: 6
自减后: 5
使用 $(( )) 自增后: 6
使用 $(( )) 自减后: 5
使用 expr 自增后: 6
使用 expr 自减后: 5
使用 (( )) 自增后: 6
使用 (( )) 自减后: 5


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