Книга: Искусство программирования на языке сценариев командной оболочки

Глава 8. Операции и смежные темы

присваивание

variable assignment

Инициализация переменной или изменение ее значения

=

Универсальный оператор присваивания, пригоден как для сравнения целых чисел, так и для сравнения строк.

var=27

category=minerals # Пробелы до и после оператора "=" -- недопустимы.

Пусть вас не смущает, что оператор присваивания ("="), по своему внешнему виду, совпадает с оператором сравнения (=).

# Здесь знак "=" выступает в качестве оператора сравнения

if [ "$string1" = "$string2" ]

# if [ "X$string1" = "X$string2" ] более отказоустойчивый вариант,

# предохраняет от "сваливания" по ошибке в случае, когда одна из переменных пуста.

# (добавленные символы "X" компенсируют друг друга.)

then

command

fi

арифметические операторы

+

сложение

-

вычитание

*

умножение

/

деление

**

возведение в степень

# В Bash, начиная с версии 2.02, был введен оператор возведения в степень -- "**".

let "z=5**3"

echo "z = $z" # z = 125

%

модуль (деление по модулю), возвращает остаток от деления

bash$ echo `expr 5 % 3`

2

Этот оператор может применяться в алгоритмах генерации псевдослучайных чисел в заданном диапазоне (см. Пример 9-23 и Пример 9-25), для форматирования вывода на экран (см. Пример 25-10 и Пример A-7), и даже для генерации простых чисел (см. Пример A-18). На удивление часто операцию деления по модулю можно встретить в различных численных алгоритмах.

Пример 8-1. Наибольший общий делитель

#!/bin/bash

# gcd.sh: поиск наибольшего общего делителя

# по алгоритму Эвклида

# Под "наибольшим общим делителем" (нод) двух целых чисел

#+ понимается наибольшее целое число, которое делит оба делимых без остатка.

# Алгоритм Эвклида выполняет последовательное деление.

# В каждом цикле,

#+ делимое <--- делитель

#+ делитель <--- остаток

#+ до тех пор, пока остаток не станет равным нулю (остаток = 0).

#+ The gcd = dividend, on the final pass.

#

# Замечательное описание алгоритма Эвклида можно найти

# на сайте Jim Loy, http://www.jimloy.com/number/euclids.htm.

# ------------------------------------------------------

# Проверка входных параметров

ARGS=2

E_BADARGS=65

if [ $# -ne "$ARGS" ]

then

echo "Порядок использования: `basename $0` первое-число второе-число"

exit $E_BADARGS

fi

# ------------------------------------------------------

gcd ()

{

# Начальное присваивание.

dividend=$1 # В сущности, не имеет значения

divisor=$2 #+ какой из них больше.

# Почему?

remainder=1 # Если переменные неинициализировать,

#+ то работа сценария будет прервана по ошибке

#+ в первом же цикле.

until [ "$remainder" -eq 0 ]

do

let "remainder = $dividend % $divisor"

dividend=$divisor # Повторить цикл с новыми исходными данными

divisor=$remainder

done # алгоритм Эвклида

} # последнее $dividend и есть нод.

gcd $1 $2

echo; echo "НОД чисел $1 и $2 = $dividend"; echo

# Упражнение :

# --------

# Вставьте дополнительную проверку входных аргументов,

#+ и предусмотрите завершение работы сценария с сообщением об ошибке, если

#+ входные аргументы не являются целыми числами.

exit 0

+=

"плюс-равно" (увеличивает значение переменной на заданное число)

let "var += 5" значение переменной var будет увеличено на 5.

-=

"минус-равно" (уменьшение значения переменной на заданное число)

*=

"умножить-равно" (умножить значение переменной на заданное число, результат записать в переменную)

let "var *= 4" значение переменной var будет увеличено в 4 раза.

/=

"слэш-равно" (уменьшение значения переменной в заданное число раз)

%=

"процент-равно" (найти остаток от деления значения переменной на заданное число, результат записать в переменную)

Арифметические операторы очень часто используются совместно с командами expr и let.

Пример 8-2. Арифметические операции

#!/bin/bash

# От 1 до 6 пятью различными способами.

n=1; echo -n "$n "

let "n = $n + 1" # let "n = n + 1" тоже допустимо

echo -n "$n "

: $((n = $n + 1))

# оператор ":" обязателен, поскольку в противном случае, Bash будет

#+ интерпретировать выражение "$((n = $n + 1))" как команду.

echo -n "$n "

n=$(($n + 1))

echo -n "$n "

: $[ n = $n + 1 ]

# оператор ":" обязателен, поскольку в противном случае, Bash будет

#+ интерпретировать выражение "$[ n = $n + 1 ]" как команду.

# Не вызывает ошибки даже если "n" содержит строку.

echo -n "$n "

n=$[ $n + 1 ]

# Не вызывает ошибки даже если "n" содержит строку.

#* Старайтесь избегать употребления такой конструкции,

#+ поскольку она уже давно устарела и не переносима.

echo -n "$n "; echo

# Спасибо Stephane Chazelas.

exit 0

Целые числа в Bash фактически являются знаковыми длинными целыми (32-бит), с диапазоном изменений от -2147483648 до 2147483647. Если в результате какой либо операции эти пределы будут превышены, то результат получится ошибочным.

a=2147483646

echo "a = $a" # a = 2147483646

let "a+=1" # Увеличить "a" на 1.

echo "a = $a" # a = 2147483647

let "a+=1" # увеличить "a" еще раз, с выходом за границы диапазона.

echo "a = $a" # a = -2147483648

# ОШИБКА! (выход за границы диапазона)

Bash ничего не знает о существовании чисел с плавающей запятой. Такие числа, из-за наличия символа десятичной точки, он воспринимает как строки.

a=1.5

let "b = $a + 1.3" # Ошибка.

# t2.sh: let: b = 1.5 + 1.3: syntax error in expression (error token is ".5 + 1.3")

echo "b = $b" # b=1

Для работы с числами с плавающей запятой в сценариях можно использовать утилиту-калькулятор bc.

битовые операции. Битовые операции очень редко используются в сценариях командного интерпретатора. Их главное назначение, на мой взгляд, установка и проверка некоторых значений, читаемых из портов ввода-вывода и сокетов. "Битовые операции" гораздо более уместны в компилирующих языках программирования, таких как C и C++.

битовые операции

<<

сдвигает на 1 бит влево (умножение на 2)

<<=

"сдвиг-влево-равно"

let "var <<= 2" значение переменной var сдвигается влево на 2 бита (умножается на 4)

>>

сдвиг вправо на 1 бит (деление на 2)

>>=

"сдвиг-вправо-равно" (имеет смысл обратный <<=)

&

по-битовое И (AND)

&=

"по-битовое И-равно"

|

по-битовое ИЛИ (OR)

|=

"по-битовое ИЛИ-равно"

~

по-битовая инверсия

!

По-битовое отрицание

^

по-битовое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (XOR)

^=

"по-битовое ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ-равно"

логические операции

&&

логическое И (and)

if [ $condition1 ] && [ $condition2 ]

# То же самое, что: if [ $condition1 -a $condition2 ]

# Возвращает true если оба операнда condition1 и condition2 истинны...

if [[ $condition1 && $condition2 ]] # То же верно

# Обратите внимание: оператор && не должен использоваться внутри [ ... ].

оператор &&, в зависимости от контекста, может так же использоваться в И-списках для построения составных команд.

||

логическое ИЛИ (or)

if [ $condition1 ] || [ $condition2 ]

# То же самое, что: if [ $condition1 -o $condition2 ]

# Возвращает true если хотя бы один из операндов истинен...

if [[ $condition1 || $condition2 ]] # Also works.

# Обратите внимание: оператор || не должен использоваться внутри [ ... ].

Bash производит проверку кода возврата КАЖДОГО из операндов в логических выражениях.

Пример 8-3. Построение сложных условий, использующих && и ||

#!/bin/bash

a=24

b=47

if [ "$a" -eq 24 ] && [ "$b" -eq 47 ]

then

echo "Первая проверка прошла успешно."

else

echo "Первая проверка не прошла."

fi

# ОКА: if [ "$a" -eq 24 && "$b" -eq 47 ]

# пытается выполнить ' [ "$a" -eq 24 '

# и терпит неудачу наткнувшись на ']'.

#

# if [[ $a -eq 24 && $b -eq 24 ]] это правильный вариант

# (в строке 17 оператор "&&" имеет иной смысл, нежели в строке 6.)

# Спасибо Stephane Chazelas.

if [ "$a" -eq 98 ] || [ "$b" -eq 47 ]

then

echo "Вторая проверка прошла успешно."

else

echo "Вторая проверка не прошла."

fi

# Опции -a и -o предоставляют

#+ альтернативный механизм проверки условий.

# Спасибо Patrick Callahan.

if [ "$a" -eq 24 -a "$b" -eq 47 ]

then

echo "Третья проверка прошла успешно."

else

echo "Третья проверка не прошла."

fi

if [ "$a" -eq 98 -o "$b" -eq 47 ]

then

echo "Четвертая проверка прошла успешно."

else

echo "Четвертая проверка не прошла."

fi

a=rhino

b=crocodile

if [ "$a" = rhino ] && [ "$b" = crocodile ]

then

echo "Пятая проверка прошла успешно."

else

echo "Пятая проверка не прошла."

fi

exit 0

Операторы && и || могут использоваться и в арифметических вычислениях.

bash$ echo $(( 1 && 2 )) $((3 && 0)) $((4 || 0)) $((0 || 0))

1 0 1 0

прочие операции

,

запятая

С помощью оператора запятая можно связать несколько арифметических в одну последовательность. При разборе таких последовательностей, командный интерпретатор вычисляет все выражения (которые могут иметь побочные эффекты) в последовательности и возвращает результат последнего.

let "t1 = ((5 + 3, 7 - 1, 15 - 4))"

echo "t1 = $t1" # t1 = 11

let "t2 = ((a = 9, 15 / 3))" # Выполняется присваивание "a" = 9,

#+ а затем вычисляется "t2".

echo "t2 = $t2 a = $a" # t2 = 5 a = 9

Оператор запятая чаще всего находит применение в циклах for. См. Пример 10-12.

8.2. Числовые константы