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Shell数学计算（算术运算，加减乘除运算）

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如果要执行算术运算（数学计算），就离不开各种运算符号，和其他编程语言类似，Shell 也有很多算术运算符，下面就给大家介绍一下常见的 Shell 算术运算符，如下表所示。

Shell 算术运算符一览表
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

但是，Shell 和其它编程语言不同，Shell 不能直接进行算数运算，必须使用数学计算命令，这让初学者感觉很困惑，也让有经验的程序员感觉很奇葩。

下面我们先来看一个反面的例子：

[www.xinbaoku.com]$ echo 2+8
2+8
[www.xinbaoku.com]$ a=23
[www.xinbaoku.com]$ b=$a+55
[www.xinbaoku.com]$ echo $b
23+55
[www.xinbaoku.com]$ b=90
[www.xinbaoku.com]$ c=$a+$b
[www.xinbaoku.com]$ echo $c
23+90

从上面的运算结果可以看出，默认情况下，Shell 不会直接进行算术运算，而是把+两边的数据（数值或者变量）当做字符串，把+当做字符串连接符，最终的结果是把两个字符串拼接在一起形成一个新的字符串。

这是因为，在 Bash Shell 中，如果不特别指明，每一个变量的值都是字符串，无论你给变量赋值时有没有使用引号，值都会以字符串的形式存储。

换句话说，Bash shell 在默认情况下不会区分变量类型，即使你将整数和小数赋值给变量，它们也会被视为字符串，这一点和大部分的编程语言不同。

这一点我们已在《Shell变量》中提到，读者可以猛击链接回忆。

数学计算命令

要想让数学计算发挥作用，必须使用数学计算命令，Shell 中常用的数学计算命令如下表所示。

Shell 中常用的六种数学计算方式
运算操作符/运算命令 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。
declare -i 将变量定义为整数，然后再进行数学运算时就不会被当做字符串了。功能有限，仅支持最基本的数学运算（加减乘除和取余），不支持逻辑运算、自增自减等，所以在实际开发中很少使用。
如果大家时间有限，只学习 (()) 和 bc 即可，不用学习其它的了：(()) 可以用于整数计算，bc 可以小数计算。
在接下来的章节中，我们将逐一为大家讲解 Shell 中的各种运算符号及运算命令。
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