数值运算，if结构

Shell中的数值运算

1.1 问题

本案例要求熟悉Linux Shell环境的特点，主要练习以下操作：

• 使用expr、$[ ]、let等整数运算工具：定义变量X=1234，然后计算X与78的四则运算及求模结果
• 使用bc实现小数运算操作：以交互方式计算12.34与56.78的四则运算结果，另外再以非交互方式重复上述计算，最多显示4位小数

1.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：整数运算工具

1）使用expr命令

乘法操作应采用 \* 转义，避免被作为Shell通配符；参与运算的整数值与运算操作符之间需要以空格分开，引用变量时必须加$符号。

首先定义变量X=1234，然后分别计算与78的加减乘除和求模运算结果：

2）使用$[]或$(())表达式

乘法操作*无需转义，运算符两侧可以无空格；引用变量可省略 $ 符号；计算结果替换表达式本身，可结合echo命令输出。

同样对于变量X=1234，分别计算与78的加减乘除和求模运算结果：

3）使用let命令

expr或$[]、$(())方式只进行运算，并不会改变变量的值；而let命令可以直接对变量值做运算再保存新的值。因此变量X=1234，在执行let运算后的值会变更；另外，let运算操作并不显示结果，但是可以结合echo命令来查看：

步骤二：小数运算工具

1）bc交互式运算

先执行bc命令进入交互环境，然后再输入需要计算的表达式。以计算小数12.34与5.678的四则运算为例，相关操作如下：

2）bc非交互式运算

将需要运算的表达式通过管道操作交给bc运算。注意，小数位的长度可采用scale=N限制，除此以外也受参与运算的数值的小数位影响。以计算小数12.34与5.678的四则运算为例，相关操作如下：

2 案例2：条件测试操作

2.1 问题

本案例要求参考PPT上的示例，分别练习以下条件测试操作：

• 字符串匹配
• 比较整数值的大小
• 识别文件/目录的状态
• 多个条件/操作的逻辑组合

2.2 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：条件测试的基本用法

1）语法格式

使用“test 表达式”或者[ 表达式 ]都可以，表达式两边至少要留一个空格。

条件测试操作本身不显示出任何信息。测试的条件是否成立主要体现在命令执行后的返回状态（即 $?），所以可以在测试后查看变量$?的值来做出判断，或者结合&&、||等逻辑操作显示出结果（或作其他操作） 。

步骤二：字符串测试

1）== 比较两个字符串是否相同

检查当前用户是否为root。

当root用户执行时：

当普通用户执行时：

2）!= 比较两个字符串是否不相同

检查当前用户，如果不是root。

当普通用户执行时：

当root用户执行时：

3）-z 检查变量的值是否未设置（空值）

步骤三：整数值比较

参与比较的必须是整数（可以调用变量），比较非整数值时会出错：

1）-eq 比较两个数是否相等。

2）-ne 比较两个数是否不相等。

3）-gt 比较前面的整数是否大于后面的整数。

4）-ge 比较前面的整数是否大于或等于后面的整数。

5）-lt 比较前面的整数是否小于后面的整数。

6）-le 比较前面的整数是否小于或等于后面的整数。

7）提取当前登录的用户数，比较是否超过5。

上述赋值给变量N及与5比较的操作，可以简化为如下形式：

步骤四：识别文件/目录的状态

1）-e 判断对象是否存在（不管是目录还是文件）

2）-d 判断对象是否为目录（存在且是目录）

3）-f 判断对象是否为文件（存在且是文件）

4）-r 判断对象是否可读

此测试对root用户无效，无论文件是否设置r权限，root都可读：

切换为普通用户，再执行相同的测试，结果变为“不可读”：

普通用户只对自己拥有r权限的文件或目录，-r测试时结果才成立：

5）-w 判断对象是否可写

此测试同样对root用户无效，无论文件是否设置w权限，root都可写：

切换为普通用户，可以正常使用-w测试：

6）-x 判断对象是否具有可执行权限

这个取决于文件本身、文件系统级的控制，root或普通用户都适用：

步骤五：多个条件/操作的逻辑组合

1）&&，逻辑与

给定条件必须都成立，整个测试结果才为真。

检查变量X的值是否大于10，且小于30：

多个条件组合时，可以使用 [[ .. ]] 界定，比如上述测试可以改为如下：

2）||，逻辑或

只要其中一个条件成立，则整个测试结果为真。

检查变量X的值是否小于10或者小于30：

只要/tmp/、/var/spool/目录中有一个可写，则条件成立：

3 案例3：使用if选择结构

3.1 问题

本案例要求编写3个Shell脚本，分别实现以下目标：

• 检测/media/cdrom目录，若不存在则创建
• 检测并判断指定的主机是否可ping通
• 从键盘读取一个论坛积分，判断论坛用户等级，等级分类如下:

大于等于90 神功绝世

大于等于80，小于90 登峰造极

大于等于70，小于80 炉火纯青

大于等于60，小于70 略有小成

小于60 初学乍练

3.2 方案

if单分支的语法组成：

if双分支的语法组成：

if多分支的语法组成：

if多分支结构实际上相当于多层if嵌套：

3.3 步骤

实现此案例需要按照如下步骤进行。

步骤一：检测/media/cdrom目录，若不存在则创建

1）编写脚本如下：

2）测试、验证脚本功能

有了/media/cdrom文件夹以后，再次执行上述脚本，实际上不做任何有效操作：

步骤二：检测并判断指定的主机是否可ping通

1）分析任务需求

使用ping命令检测目标主机时，人工可直接判断反馈结果，而脚本却不方便。但是当ping测试成功时，执行状态$?的值为0；而ping测试失败时，$?的值不为0。因此在Shell脚本中可以利用这一点来判断ping目标主机的成败。

为了节省ping测试时间，可以只发送3个测试包（-c 3）、缩短发送测试包的间隔秒数（-i 0.2）、等待反馈的超时秒数（-W 3）。比如，检查可ping通的主机：

2）脚本编写参考如下：

3）测试、验证脚本功能

步骤三：从键盘读取一个论坛积分，判断论坛用户等级

1）脚本编写参考如下：

大于等于90 神功绝世

大于等于80，小于90 登峰造极

大于等于70，小于80 炉火纯青

大于等于60，小于70 略有小成

大于60 初学乍练

3）测试、验证脚本