Bash 數學運算（Bash 算術運算）詳解

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Bash 數學運算或 Bash 算術運算指的是可以在 Bash 指令碼中執行的數學運算。Bash 是一種在許多基於 Unix 的系統（包括 Linux 和 macOS）中使用的命令列 shell。Bash 算術是 shell 的一個強大功能，允許您輕鬆地執行各種數學運算，如加法、減法、乘法和除法。

在本文中，我們將探討 Bash 算術的基礎知識，包括其語法和可以使用示例執行的各種運算。

Bash 算術的基本語法

要執行 Bash 算術運算，您需要使用與常規算術運算子不同的特殊語法。Bash 算術的基本語法如下：

$(( expression ))

表示式是要執行的數學運算，它可以包含變數、數字和運算子。雙括號用於指示這是一個 Bash 算術運算。

讓我們看一些示例來更好地理解此語法。

示例 1：加法

要使用 Bash 算術運算子新增兩個數字，您可以使用以下語法：

$(( num1 + num2 ))

這裡，num1 和 num2 是您要新增的兩個數字。假設我們要新增 5 和 10。此 Bash 算術表示式的結果為：

$(( 5 + 10 ))

此表示式的輸出將為 15。

示例 2：減法

要使用 Bash 算術運算子減去兩個數字，您可以使用以下語法：

$(( num1 - num2 ))

這裡，num1 和 num2 是您要減去的兩個數字。假設我們要從 20 中減去 10。此 Bash 算術表示式的結果為：

$(( 20 - 10 ))

此表示式的輸出將為 10。

示例 3：乘法

要使用 Bash 算術運算子將兩個數字相乘，您可以使用以下語法：

$(( num1 * num2 ))

這裡，num1 和 num2 是您要相乘的兩個數字。假設我們要將 3 和 4 相乘。此 Bash 算術表示式的結果為：

$(( 3 * 4 ))

此表示式的輸出將為 12。

示例 4：除法

要使用 Bash 算術運算子將兩個數字相除，您可以使用以下語法：

$(( num1 / num2 ))

這裡，num1 和 num2 是您要相除的兩個數字。假設我們要將 20 除以 5。此 Bash 算術表示式的結果為：

$(( 20 / 5 ))

此表示式的輸出將為 4。

Bash 算術運算子

在 Bash 算術運算中，您可以使用各種運算子來執行數學運算。以下是一些您可以使用的運算子：

加法 (+)

加法運算子用於將兩個數字相加。以下是一個示例：

示例

$(( 5 + 10 ))

輸出

15

減法 (-)

減法運算子用於從一個數字中減去另一個數字。以下是一個示例：

示例

$(( 20 - 10 ))

輸出

10

乘法 (*)

乘法運算子用於將兩個數字相乘。以下是一個示例：

示例

$(( 3 * 4 ))

輸出

12

除法 (/)

除法運算子用於將兩個數字相除。以下是一個示例：

示例

$(( 20 / 5 ))

輸出

4

注意：在將兩個數字相除時，Bash 預設情況下會執行整數除法。要執行浮點除法，您需要使用 bc 命令。

取模 (%)

取模運算子用於獲取除法運算的餘數。以下是一個示例：

示例

$(( 10 % 3 ))

輸出

1

在此示例中，我們使用取模運算子來查詢 10 除以 3 時的餘數。此表示式的輸出將為 1，因為餘數為 1。

冪運算 (**)

冪運算子用於將一個數字提升到某個冪。以下是一個示例：

示例

$(( 2 ** 3 ))

輸出

8

在此示例中，我們使用冪運算子將 2 提升到 3 的冪，結果為 8。

自增 (++)

自增運算子用於將變數的值增加 1。以下是一個示例：

示例

num=5
$(( num++ ))

輸出

6

在此示例中，我們使用自增運算子將 num 變數的值增加 1。此表示式的輸出將為 6。

自減 (--)

自減運算子用於將變數的值減少 1。以下是一個示例：

示例

num=5
$(( num-- ))

輸出

4

在此示例中，我們使用自減運算子將 num 變數的值減少 1。此表示式的輸出將為 4。

Bash 算術運算中的變數

在 Bash 算術運算中，您還可以使用變數來執行數學運算。以下是一個示例：

示例

num1=5
num2=10
$(( num1 + num2 ))

輸出

15

在此示例中，我們使用兩個變數 num1 和 num2 來執行加法運算。此表示式的輸出將為 15。

您還可以將變數和運算子結合起來執行更復雜的數學運算。以下是一個示例：

示例

num1=5
num2=10
$(( (num1 + num2) * 3 ))

輸出

45

在此示例中，我們使用變數 num1 和 num2 執行加法運算，然後將結果乘以 3。此表示式的輸出將為 45。

使用 bc 命令進行浮點除法

如前所述，在 Bash 算術運算中將兩個數字相除時，結果預設為整數。如果您需要執行浮點除法，則可以使用 bc 命令。bc 命令是一個命令列計算器，可以執行各種數學運算，包括浮點除法。以下是一個示例：

示例

$ echo "20/3" | bc -l

輸出

6.66666666666666666666

在此示例中，我們使用 echo 命令將表示式“20/3”傳送到 bc 命令。-l 選項用於載入數學庫，這允許 bc 命令執行浮點除法。此表示式的輸出將為 6.66666666666666666666，這是 20 除以 3 的結果。

在條件語句中使用 Bash 算術運算

Bash 算術運算也可以用於條件語句，例如 if 語句和迴圈。以下是一個示例：

示例

num=5
if (($num > 0)); then
echo "The number is positive."
fi

輸出

number is positive.

在此示例中，我們使用 if 語句來檢查 num 變數的值是否大於 0。(($num > 0)) 語法用於執行比較運算。如果條件為真，則會列印訊息“數字為正數”。

類似地，您可以在迴圈中使用 Bash 算術運算來執行各種數學運算。以下是一個示例：

示例

for ((i=1; i<=10; i++)); do
echo $((i * 2))
done

輸出

2
4
6
8
10
12
14
16
18
20

在此示例中，我們使用 for 迴圈列印前 10 個偶數。$((i * 2)) 語法用於執行乘法運算。

結論

Bash 算術運算子是 Bash shell 的一個強大功能，允許您輕鬆地執行各種數學運算。在本文中，我們介紹了 Bash 算術運算的基礎知識，包括其語法和各種運算子。我們還了解了如何在 Bash 算術運算中使用變數來執行更復雜的數學運算。

藉助 Bash 算術運算，您可以執行各種計算並輕鬆地自動化您的指令碼。透過理解 Bash 算術運算的基礎知識，您可以利用此強大功能來提高您的指令碼編寫技能並提高您的工作效率。