第二节：元字符
第三章：数据类型和元字符

957 字
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4 分钟

元字符

元字符指的是能够被shell解释的特殊字符，每个特殊字符都有其特殊含义，这些字符一方面可用于变量值的运算、我们可以称之为运算符，另外一方面可以和shell命令配合使用来达到更高级的效果

一 算数运算符

运算符

  • +
  • –
  • *
  • /
  • %

算数运算符需要配合下述操作使用

# 浮点运算
bc  

# 整数运算
expr
$(())
$[]
let

详解如下

  • 1、bc是比较常用的linux计算工具了，而且支持浮点运算 
    [root@localhost ~]# res=`echo 1+1 | bc`
[root@localhost ~]# echo $res
2
 
[root@localhost ~]# res=`echo 10 % 3 | bc`
[root@localhost ~]# echo $res
1
 
[root@localhost ~]# res=`echo 1.2+1.3|bc`
[root@localhost ~]# echo $res
2.5
 
[root@localhost ~]# res=`echo 5.0+3.0|bc`
[root@localhost ~]# echo $res
8.0
 
[root@localhost ~]# res=`echo "scale=2;5.0/3.0"|bc`
[root@localhost ~]# echo $res
1.66
 
[root@localhost ~]# res=`echo "scale=2;5.0/6.0"|bc`
[root@localhost ~]# echo $res
.83
  • 2、expr不支持浮点数计算。而且要注意数字与运算符中的空格 
    [root@localhost ~]# res=`expr 5 / 3`  # 不支持浮点计算
[root@localhost ~]# echo $res
1
 
[root@localhost ~]# res=`expr 1+1`  # 注意：要有空格
[root@localhost ~]# echo $res
1+1
[root@localhost ~]# res=`expr 1 + 1`
[root@localhost ~]# echo $res
2
 
如果是乘法，如需要转义\*
[root@egon ~]# expr 3 \* 10
30
[root@egon ~]#
  • 3、$(()) 同expr，不支持浮点数运算 
    # 例如：
[root@localhost ~]# echo $((1+1))
2
[root@localhost ~]# echo $((1.0+2.0))  # 不支持浮点运算符
-bash: 1.0+2.0: 语法错误: 无效的算术运算符 （错误符号是 ".0+2.0"）

# 注意：
echo $(($num1+$num2))  # 也可以简写为 echo $((num1+num2)) 
echo $(((5-3)*2))  # 可以嵌套括号
  • 4、$[]同expr以及$(())，不支持浮点运算​ 
    [root@egon ~]# echo $[$num1+$num2]  # 等同于 echo $[num1+num2]
333
[root@egon ~]# echo $[1.3+3.1] 
-bash: 1.3+3.1: 语法错误: 无效的算术运算符 （错误符号是 ".3+3.1"）
  • 5、let 不支持浮点数运算，而且不支持直接输出，只能赋值 
    [root@localhost ~]# let res=1+1
[root@localhost ~]# echo $res
2
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# let res=50/5
[root@localhost ~]# echo $res
10
[root@localhost ~]# let c=1.3*3
-bash: let: c=1.3*3: 语法错误: 无效的算术运算符 （错误符号是 ".3*3"
  • 6、强调：整数与非整数之间运算会报错 
    [root@egon ~]# expr 1 + a
expr: 非整数参数
[root@egon ~]# expr 1 + 1.3
expr: 非整数参数

练习题

#1、脚本案例: 编写小脚本, 可以实现2位数加减乘除运算
[root@egon shell]# cat a.sh 
#!/bin/bash

a=$1
b=$2

[ $# -ne 2 ] && {
    echo "请输入两位数字信息"
    exit
}

echo "a-b=$((a-b))"
echo "a+b=$((a+b))"
echo "a*b=$((a*b))"
echo "a/b=$((a/b))"

# 2、脚本案例: 编写判断输入参数是否是整数信息脚本
#!/bin/bash

a=$1
expr $a + 0 &>/dev/null  # 只有整型加0才不会报错，浮点数及字符与0详解都会报错
[ $? -eq 0 ] && echo "输入的是整数信息" || echo "输入的是非整数信息"

# 3、如何利用脚本计算1+2+3+4..10总和数值
方法一：
seq -s "+" 10|bc

方法二：
echo {1..10}|tr " " "+"|bc

方法三：
awk 'BEGIN{for (i=1; i<=10; i++) a=a+i; print a}'

二 测试运算符

测试命令：test，详细可用man test查询

测试符号：[]，注意只有一层中括号，中括号内左右两侧必须要有空格

test与[]效果都一样，参数也都一样

2.1 测试文件状态

  • -d 目录 
    [root@egon ~]# test -d /etc/ ; echo $?
0

[root@egon ~]# [ -d /etc ];echo $?  # 注意[]内左右两侧要有空格
0

ps：下面关于[]用法都与test一样，不再举例
  • -s 文件长度 > 0、非空 
    [root@egon ~]# touch a.txt
[root@egon ~]# test -s a.txt ;echo $?  # 文件为空则返回假
1

[root@egon ~]# test -s /etc/passwd ;echo $?  # 文件不为空则返回真
0
  • -f 标准文件 
    [root@egon ~]# test -f /etc/passwd;echo $?
0
  • -w 可写 
    [egon@egon ~]$ touch a.txt
[egon@egon ~]$ chmod a-w a.txt
[egon@egon ~]$ [ -w a.txt ];echo $?  # 返回假，注意，如果是root用户，无论如何都有写权限
1
  • -r 可读 
    [egon@egon ~]$ ll a.txt 
-r--r--r--. 1 egon egon 292 8月  17 21:48 a.txt
[egon@egon ~]$ test -r a.txt;echo $?
0
  • -x 可执行 
    [egon@egon ~]$ ll a.txt 
-r--r--r--. 1 egon egon 292 8月  17 21:48 a.txt
[egon@egon ~]$ test -x a.txt;echo $?
1
  • -L 符号连接 
    [root@egon ~]# ll -d /lib64
lrwxrwxrwx. 1 root root 9 7月  14 03:33 /lib64 -> usr/lib64
[root@egon ~]# test -L /lib64;echo $?
0
  • -u 文件有 suid 位设置 
    [root@egon ~]# ll /usr/bin/passwd 
-rwsr-xr-x. 1 root root 27832 6月  10 2014 /usr/bin/passwd
[root@egon ~]# [ -u which passwd ];echo $? 0 [root@egon ~]# [ -u which ls ];echo $? 1

2.2 字符串测试

  • == 两个字符串相等 
    [root@egon ~]# [ "aaa" == "aaa" ];echo $?
0

注意：
在 bash 脚本中，test "a" = "a" 和 test "a" == "a" 的效果实际上是一样的。它们都是判断两个字符串是否相等。
= 是 POSIX 标准的字符串比较运算符
== 在这里被 bash 扩展支持，作为 = 的等效，主要是为了和其他编程语言保持一致。

因此，在 bash 中 = 和 == 都可以用来判断字符串是否相等，
唯一的区别可能就是在一些老的或者非 bash 的 shell 中，== 可能不被支持。
所以，在编写脚本时为了兼容性，推荐使用 = 来进行字符串比较。
  • != 两个字符串不相等 
    [root@egon ~]# [ "aaa" != "aaa" ];echo $?
1
  • -z 字符串长度为零 
    [root@egon ~]# ip=""
[root@egon ~]# [ -z "$ip" ];echo $?  # 注意引号
0
[root@egon ~]# ip='1.1.1.1'
[root@egon ~]# [ -z "$ip" ];echo $?
1
  • -n 字符串长度不为零 
    [root@egon ~]# [ -n "$ip" ];echo $?  # 注意加引号
1

2.3 测试数值

​ test与[]也可以测试数值，与 [[]]和(())效果一样，下一小节会详细介绍[[]]和(())

  • -eq 等于
  • -ne 不等于
  • -gt 大于
  • -lt 小于
  • -ge 大于等于
  • -le 小于等于
  • -a并且
  • -o或者 
    [root@egon ~]# [ 10 -eq 10 ];echo $?
0
[root@egon ~]#  [ 10 -eq 10 -a 10 > 3 ];echo $?
0

# 1、示例：
[root@egon ~]# disk_use=$(df -P |grep '/$' |awk '{print $5}' |awk -F% '{print $1}')
[root@egon ~]# [ $disk_use -gt 10 ] && echo "warn......"
warn......

[root@egon ~]# [ $(id -u) -eq 0 ] && echo "当前是超级用户" || echo "you不是超级用户"
当前是超级用户

三 关系运算符

<

>

<=

>=

==

!=

&&

||

上述关系运算符需要配合(())使用(注意(())属于C语言风格的比较)，最终都是用来当if判断或者while循环的条件

[root@egon ~]# x=100

[root@egon ~]# (($x>10))
[root@egon ~]# echo $?
0

[root@egon ~]# (($x < 10));echo $?
1

[root@egon ~]# (($x == 100));echo $?
0

[root@egon ~]# (($x != 100));echo $?
1

[root@egon ~]# (($x != 100)) && (("egon" == "egon"))
[root@egon ~]# echo $?
1

[root@egon ~]# (($x != 100)) || (("egon" == "egon"))
[root@egon ~]# echo $?
0

[root@egon ~]# (($x != 100 && "egon" == "egon"));echo $?
1

[root@egon ~]# (($x != 100 || "egon" == "egon"));echo $?
0

四 赋值运算符

  • = 
    [root@egon ~]# x=10
[root@egon ~]# echo $x
10
  • += 
    [root@egon ~]# x=10
[root@egon ~]# ((x%3))
[root@egon ~]# echo $x
10
[root@egon ~]# ((x%=3))
[root@egon ~]# echo $x
1
  • *= 
    同上
  • /= 
    同上
  • %= 
    同上

五 补充

5.1 补充[[]]

[[]]与[]基本一样，不同的是[[]]支持正则匹配，不过要注意的是必须在内层中括号内左右两侧加空格

[root@egon ~]# [[ "$USER" ==  "root" ]];echo $?  # 注意内层[]中包含的内容必须左右两侧加空格
0
[root@egon ~]# [[ "$USER" ==  "root" ]];echo $?  # 一个等号也行两个等号也可以额
0

# 此外[[]]内部是可以使用正则的,注意：正则表达式不要加引号！！！！！！！！！！！
[root@egon ~]# [[ "$USER" =~ "^root$" ]];echo $?  # 正则表达式不要加引号！！！！！！
1
[root@egon ~]# [[ "$USER" =~ ^root$ ]];echo $?  # 正则表达式不要加引号
0
[root@egon ~]# [[ ! "$USER" =~ t$ ]] && echo 此时不是管理员登录 || echo 是管理员登录
是管理员登录

[root@egon ~]# num1=123
[root@egon ~]# [[ "$num1" =~ ^[0-9]+$ ]];echo $?  # 判断是否是数字
0
[root@egon ~]# [[ "$num1" =~ ^[0-9]+$ ]] && echo "是数字"
是数字

[root@egon ~]# num2=abc123de
[root@egon ~]# [[ "$num2" =~ ^[0-9]+$ ]];echo $?
1
[root@egon ~]# [[ "$num2" =~ ^[0-9]+$ ]] || echo "num2不是数字"
num2不是数字

企业面试题1: 传入两个数值信息, 自动让脚本显示数值比较情况

[root@egon shell]# cat num.sh 
#!/bin/bash

[ $# -ne 2 ] && echo "只能传入两个整数" && exit
[[ ! $1 =~ ^[0-9]+$ ]] && echo "参数1必须是整数" && exit
[[ ! $2 =~ ^[0-9]+$ ]] && echo "参数2必须是整数" && exit

[[ $1 -lt $2 ]] && echo "$1 < $2"
[[ $1 -gt $2 ]] && echo "$1 > $2"
[[ $1 -eq $2 ]] && echo "$1 = $2"
[root@egon shell]# chmod +x num.sh 
[root@egon shell]# ./num.sh 17 37
17 < 37

5.2 补充浮点数的比较

# 需要注意的是：bc的结果为1代表真，为0代表假
[root@egon ~]# echo "10.3 >= 10.1" | bc
1
[root@egon ~]# echo "10.3 != 10.1" | bc
1
[root@egon ~]# echo "10.3 != 10.3" | bc
0

# 应用
[root@egon ~]# x=10.3
[root@egon ~]# y=10.1
[root@egon ~]# [ `echo "$x >= $y" | bc` -eq 1 ] && echo "$x 大于 $y"
10.3 大于 10.1

六 总结

条件测试：

格式1： test 条件表达式
格式2： [ 条件表达式 ]
格式3： (()) 数值比较，运算  C语言

格式4： [[ 条件表达式 ]]，支持正则  =~

结合$符号

$[]    # 整数运算
$(())  # 整数运算

$()    # 取命令结果

其他

()     # 子shell中执行

七 其他元字符

  • 1、反引号与$()：取命令的结果 
    [root@localhost ~]# echo pwd
/root 
[root@localhost ~]# echo $(pwd) 
/root 

不一样的地方在于$()可以嵌套，而``不能嵌套 
[root@localhost ~]# echo $(ls $(pwd)) 

# 练习 
[root@aliyun test]# touch $(date +%F)_bak.tar.gz 
[root@aliyun test]# ls 2020-08-24_bak.tar.gz
  • 2、~家目录
  • 3、.与..
  • 4、!调用历史命令、取反 
    # 1、调用历史命令
[root@egon ~]# !1066
[root@egon ~]# !ls  # 匹配最近的一次历史命令

# 2、取反1：对命令的结果取反
[root@egon ~]# ! pwd
/root
[root@egon ~]# echo $?
1

# 3、取反2：效果与^雷同
[root@localhost ~]# touch /test/{1.txt,2.txt,a.txt,aaa_bbb.txt}
[root@localhost ~]# find /test ! -name 1.txt
/test
/test/2.txt
/test/a.txt
/test/aaa_bbb.txt

[root@localhost ~]# ls /test/[!0-9].txt  # .txt前只有一个字符，但是非数字
/test/a.txt
[root@localhost ~]# ls /test/[^0-9].txt  # .txt前只有一个字符，但是非数字
/test/a.txt

[root@aliyun test]# ls -a /etc/skel/.[!.]*
  • 5、@无特殊意义
  • 6、#注释
  • 4、$取变量值 
    [root@localhost ~]# x=1
[root@localhost ~]# echo $x
1
  • 5、%、-、+运算符，注意%可以与jobs配合“kill %工作号”杀后台进程。-减号还有区间及cd -回到上一级的意思 
    # 数学运算
# 1、bc是比较常用的linux计算工具了，而且支持浮点运算：
[root@localhost ~]# res=echo 1+1 | bc
[root@localhost ~]# echo $res 2 
[root@localhost ~]# res=echo 10 % 3 | bc
[root@localhost ~]# echo $res 1 
[root@localhost ~]# res=echo 1.2+1.3|bc
[root@localhost ~]# echo $res 2.5 
[root@localhost ~]# res=echo 5.0+3.0|bc
[root@localhost ~]# echo $res 8.0 
[root@localhost ~]# res=echo "scale=2;5.0/3.0"|bc
[root@localhost ~]# echo $res 1.66 
[root@localhost ~]# res=echo "scale=2;5.0/6.0"|bc
[root@localhost ~]# echo $res .83 # 

2、expr不支持浮点数计算。而且要注意数字与运算符中的空格 
[root@localhost ~]# res=expr 5 / 3
# 不支持浮点计算 
[root@localhost ~]# echo $res 1 
[root@localhost ~]# res=expr 1+1 # 注意：要有空格 
[root@localhost ~]# echo $res 1+1 
[root@localhost ~]# res=expr 1 + 1
[root@localhost ~]# echo $res 2 
[root@localhost ~]# res=expr 5 \* 3< # 在expr中*号要转义才能用，否则报语法错误 
[root@egon ~]# echo $res 15 

# 3、$(()) 同expr，不支持浮点数运算 
[root@localhost ~]# echo $((1+1)) 
2 
[root@localhost ~]# echo $((1.0+2.0)) 
-bash: 1.0+2.0: 语法错误: 无效的算术运算符 （错误符号是 ".0+2.0"） 

# 4、$[]同expr以及$(())，不支持浮点运算 
[root@localhost ~]# x=1 
[root@localhost ~]# echo $[$x+1] 2 

# 5、let 不支持浮点数运算，而且不支持直接输出，只能赋值 
[root@localhost ~]# let res=1+1 
[root@localhost ~]# echo $res 2 
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# let res=50/5 
[root@localhost ~]# echo $res 10 
[root@localhost ~]# let c=1.3*3 
-bash: let: c=1.3*3: 语法错误: 无效的算术运算符 （错误符号是 ".3*3" 
[root@aliyun test]# x=1 
[root@aliyun test]# let x+=10 
[root@aliyun test]# echo $x 11
  • 6、^同!一样
  • 7、&后台运行 
    [root@localhost home]# echo "hello";sleep 3;echo "world" &
  • 8、*任意多个字符 
    [root@localhost ~]# touch 1.txt 2.txt aa.txt aaa.txt
[root@localhost ~]# rm -rf *.txt
[root@localhost ~]# touch 1.txt 2.txt aa.txt aaa.txt a1c.txt
[root@localhost ~]# ls *.txt
1.txt  2.txt  a1c.txt  aaa.txt  aa.txt
  • 9、()在子shell中执行 
    [root@localhost ~]# (x=1)
[root@localhost ~]# echo $x

应用
[root@localhost ~]# (umask 066;touch a.txt)  # umask的设置只在子shell中有效
[root@localhost ~]# ll a.txt 
-rw-------. 1 root root 0 8月  13 15:22 a.txt
[root@localhost ~]# touch b.txt
[root@localhost ~]# ll b.txt 
-rw-r--r--. 1 root root 0 8月  13 15:23 b.txt
  • 10、_下划线：无特殊意义，可以用于名字的声明 
    [root@localhost ~]# tar -czvf  date +%F_%H:%M:%S_bak.tar.gz /etc/
  • 11、=赋值，==判断相等性 
    [root@localhost ~]# [ 1 == 1 ]  # 条件1 == 1的左右两边必须有空格
[root@localhost ~]# echo $?    # 判断上一条命令的结果是否为真，0=》true
0
  • 12、|管道：把一个进程的处理结果传递给另外一个进程 
    [root@localhost ~]# ps aux | grep python

|管道命令的作用，是将左侧命令的标准输出转换为标准输入，提供给右侧命令作为参数。但是，大多数命令都不接受标准输入作为参数，只能直接在命令行输入参数，这导致无法用管道命令传递参数。比如echo命令就不接受管道传参。
$ echo "hello world" | echo
xargs命令的作用，是将标准输入转为命令行参数，例如
$ echo "hello world" | xargs echo
hello world

[root@localhost ~]# find /home/ -type d -name "test*" |xargs ls
1.txt  2.txt  3.txt
[root@localhost ~]# ls /home/test
1.txt  2.txt  3.txt
  • 13、\转义特殊字符 
    [root@localhost ~]# mkdir a\ b.txt  # 虽然可以，但不推荐
[root@localhost ~]# ll
总用量 0
drwxr-xr-x. 2 root root 6 8月  13 15:35 a b.txt

[root@localhost ~]# echo $RMB  # 默认会当成变量

[root@localhost ~]# echo '$RMB'  # 取消特殊意义
$RMB
[root@localhost ~]# echo \$RMB  # 取消特殊意义
$RMB
  • 14、[]条件测试，后续会详细介绍 
    [root@localhost ~]# name="egon"
[root@localhost ~]# [ $name == "egon" ];echo $?
0
[root@localhost ~]# name="adf"
[root@localhost ~]# [ $name == "egon" ];echo $?
1

[root@localhost ~]# [ -d /test ];echo $?
0
[root@localhost ~]#
  • 15、引号 
    ''  强引用（在单引号中都视为普通字符）
" " 弱引用 （在双引号中保留变量）

[root@localhost ~]# x=111
[root@localhost ~]# echo "$x"
111
[root@localhost ~]# echo '$x'
$x
[roo
  • 16、;与&&与||连接多条命令 
    [root@localhost home]# gagaga;ls  # 不论前一条命令运行成功与否，都会执行后续命令
bash: gagaga: 未找到命令...
egon
[root@localhost home]# gagaga && ls  # 只有前一条命令执行成功，才会执行后续命令
bash: gagaga: 未找到命令...

[root@localhost home]# ls /test || mkdir /test  # 前一条命令执行不成功才会执行后续命令
0.txt  1.txt  2.txt  3.txt  4.txt  5.txt  6.txt  7.txt  8.txt  9.txt
  • 17、:空命令，真值 
    [root@egon ~]# :
[root@egon ~]# echo $?
0
  • 18、/路径分隔符
  • 19、{}循环列表 
    [root@localhost home]# touch /test/{0..9}.txt
[root@localhost home]# ls /test/
0.txt  1.txt  2.txt  3.txt  4.txt  5.txt  6.txt  7.txt  8.txt  9.txt

[root@localhost ~]# touch {1..3}{a..d}.txt
[root@localhost ~]# ls
1a.txt 1b.txt 1c.txt 1d.txt 2a.txt 2b.txt 2c.txt 2d.txt 3a.txt 3b.txt 3c.txt 3d.txt

[root@egon ~]# x=100
[root@egon ~]# echo ${x}%  # 控制变量名的范围
100%
[root@egon ~]# 
[root@egon ~]# echo $xrmb

[root@egon ~]# echo ${x}rmb
100rmb
  • 20、重定向 
    > >> 输出重定向
< << 输入重定向 > 覆盖  >> 追加
[root@localhost home]# cat >> a.txt << EOF > 111
> 222
> 333
> EOF

0标准输入、1标准正确输出、2标准错误输出，&标准正确和错误输出
[root@localhost home]# pwd 1>a.txt
[root@localhost home]# cat a.txt 
/home
[root@localhost home]# gagag 2>a.txt
[root@localhost home]# cat a.txt 
bash: gagag: 未找到命令...
[root@localhost home]# gagaga &>/dev/null

< << 输入重定向
[root@localhost ~]# mysql -uroot -p123 < bbs.sql
[root@localhost home]# grep root < /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

[root@localhost home]# dd if=/dev/zero of=/a.txt bs=1M count=10
记录了10+0 的读入
记录了10+0 的写出
10485760字节(10 MB)已复制，0.024387 秒，430 MB/秒
[root@localhost home]# dd </dev/zero >/b.txt bs=1M count=10
记录了10+0 的读入
记录了10+0 的写出
10485760字节(10 MB)已复制，0.0202365 秒，518 MB/秒

[root@localhost home]# ll /a.txt 
-rw-r--r--. 1 root root 10485760 8月  13 16:02 /a.txt
[root@localhost home]# ll /b.txt 
-rw-r--r--. 1 root root 10485760 8月  13 16:03 /b.txt
  • 21、?任意一个字符 
    [root@localhost ~]# ls ??.txt
aa.txt
[root@localhost ~]# ls a?c.txt
a1c.txt
[root@localhost ~]# rm -rf *.txt
  • 22、范围中的任意一个字符 [12] [ac] [a-z] [0-9] 
    [root@localhost ~]# touch a1c a2c axc aXc axd
[root@localhost ~]# ls a?c
a1c  a2c  axc  aXc
[root@localhost ~]# ls a[1x]c
a1c  axc
[root@localhost ~]# ls a[a-z]c
axc  aXc
[root@localhost ~]# ls a[A-Z]c  # 不区分大小写
axc  aXc
[root@localhost ~]# ls a[x]c
axc
[root@localhost ~]# ls a[X]c
aXc
[root@localhost ~]# ls a[0-9]c
a1c  a2c
[root@localhost ~]# ls /dev/sd[a-z]*
/dev/sda  /dev/sda1  /dev/sda2  /dev/sda3  /dev/sdb1
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第一节：基本数据类型与值操作
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