7.1 算术表达式

((...))语法可以进行整数的算术运算。

$ ((foo = 5 + 5))$ echo $foo10

((...))会自动忽略内部的空格，所以下面的写法都正确，得到同样的结果。

$ ((2+2))$ (( 2+2 ))$ (( 2 + 2 ))

这个语法不返回值，命令执行的结果根据算术运算的结果而定。只要算术结果不是0，命令就算执行成功。

$ (( 3 + 2 ))$ echo $?0

上面例子中，3 + 2的结果是5，命令就算执行成功，环境变量$?为0。

如果算术结果为0，命令就算执行失败。

$ (( 3 - 3 ))$ echo $?1

上面例子中，3 - 3的结果是0，环境变量$?为1，表示命令执行失败。

如果要读取算术运算的结果，需要在((...))前面加上美元符号$((...))，使其变成算术表达式，返回算术运算的值。

$ echo $((2 + 2))4

((...))语法支持的算术运算符如下。

+：加法-：减法*：乘法/：除法（整除）%：余数**：指数++：自增运算（前缀或后缀）--：自减运算（前缀或后缀）

注意，除法运算符的返回结果总是整数，比如5除以2，得到的结果是2，而不是2.5。

$ echo $((5 / 2))2

++和--这两个运算符有前缀和后缀的区别。作为前缀是先运算后返回值，作为后缀是先返回值后运算。

$ i=0$ echo $i0$ echo $((i++))0$ echo $i1$ echo $((++i))2$ echo $i2

上面例子中，++作为后缀是先返回值，执行echo命令，再进行自增运算；作为前缀则是先进行自增运算，再返回值执行echo命令。

$((...))内部可以用圆括号改变运算顺序。$ echo $(( (2 + 3) * 4 ))20

上面例子中，内部的圆括号让加法先于乘法执行。

$((...))结构可以嵌套。$ echo $(((5**2) * 3))75# 等同于$ echo $(($((5**2)) * 3))75

这个语法只能计算整数，否则会报错。

# 报错$ echo $((1.5 + 1))

bash: 语法错误

$((...))的圆括号之中，不需要在变量名之前加上$，不过加上也不报错。$ number=2$ echo $(($number + 1))3

上面例子中，变量number前面有没有美元符号，结果都是一样的。

如果在$((...))里面使用字符串，Bash 会认为那是一个变量名。如果不存在同名变量，Bash 就会将其作为空值，因此不会报错。

$ echo $(( "hello" + 2))2$ echo $(( "hello" * 2))0

上面例子中，"hello"会被当作变量名，返回空值，而$((...))会将空值当作0，所以乘法的运算结果就是0。同理，如果$((...))里面使用不存在的变量，也会当作0处理。

如果一个变量的值为字符串，跟上面的处理逻辑是一样的。即该字符串如果不对应已存在的变量，在$((...))里面会被当作空值。

$ foo=hello$ echo $(( foo + 2))2

上面例子中，变量foo的值是hello，而hello也会被看作变量名。这使得有可能写出动态替换的代码。

$ foo=hello$ hello=3$ echo $(( foo + 2 ))5

上面代码中，foo + 2取决于变量hello的值。

最后，$[...]是以前的语法，也可以做整数运算，不建议使用。

$ echo $[2+2]4

Bash 的数值默认都是十进制，但是在算术表达式中，也可以使用其他进制。

number：没有任何特殊表示法的数字是十进制数（以10为底）。0number：八进制数。0xnumber：十六进制数。base#number：base进制的数。

下面是一些例子。

$ echo $((0xff))255$ echo $((2#11111111))255

上面例子中，0xff是十六进制数，2#11111111是二进制数。

7.3 位运算

$((...))支持以下的二进制位运算符。

<<：位左移运算，把一个数字的所有位向左移动指定的位。>>：位右移运算，把一个数字的所有位向右移动指定的位。&：位的“与”运算，对两个数字的所有位执行一个AND操作。|：位的“或”运算，对两个数字的所有位执行一个OR操作。~：位的“否”运算，对一个数字的所有位取反。^：位的异或运算（exclusive or），对两个数字的所有位执行一个异或操作。

下面是右移运算符>>的例子。

$ echo $((16>>2))4

下面是左移运算符<<的例子。

$ echo $((16<<2))64

下面是17（二进制10001）和3（二进制11）的各种二进制运算的结果。

$ echo $((17&3))1$ echo $((17|3))19$ echo $((17^3))18

$((...))支持以下的逻辑运算符。

<：小于>：大于<=：小于或相等>=：大于或相等==：相等!=：不相等&&：逻辑与||：逻辑或!：逻辑否

expr1?expr2:expr3：三元条件运算符。若表达式expr1的计算结果为非零值（算术真），则执行表达式expr2，否则执行表达式expr3。

如果逻辑表达式为真，返回1，否则返回0。

$ echo $((3 > 2))1$ echo $(( (3 > 2) || (4 <= 1) ))1

三元运算符执行一个单独的逻辑测试。它用起来类似于if/then/else语句。

$ a=0$ echo $((a<1 ? 1 : 0))1$ echo $((a>1 ? 1 : 0))0

上面例子中，第一个表达式为真时，返回第二个表达式的值，否则返回第三个表达式的值。

7.5 赋值运算

算术表达式$((...))可以执行赋值运算。

$ echo $((a=1))

1

$ echo $a

1

上面例子中，a=1对变量a进行赋值。这个式子本身也是一个表达式，返回值就是等号右边的值。

$((...))支持的赋值运算符，有以下这些。

parameter = value：简单赋值。parameter += value：等价于parameter = parameter + value。parameter -= value：等价于parameter = parameter – value。parameter *= value：等价于parameter = parameter * value。parameter /= value：等价于parameter = parameter / value。parameter %= value：等价于parameter = parameter % value。parameter <<= value：等价于parameter = parameter << value。parameter >>= value：等价于parameter = parameter >> value。parameter &= value：等价于parameter = parameter & value。parameter |= value：等价于parameter = parameter | value。parameter ^= value：等价于parameter = parameter ^ value。

下面是一个例子。

$ foo=5$ echo $((foo*=2))10

如果在表达式内部赋值，可以放在圆括号中，否则会报错。

$ echo $(( a<1 ? (a+=1) : (a-=1) ))

逗号,在$((...))内部是求值运算符，执行前后两个表达式，并返回后一个表达式的值。

$ echo $((foo = 1 + 2, 3 * 4))12$ echo $foo3

上面例子中，逗号前后两个表达式都会执行，然后返回后一个表达式的值12。

7.7 expr命令

expr命令支持算术运算，可以不使用((...))语法。

$ expr 3 + 25

expr命令支持变量替换。

$ foo=3$ expr $foo + 25

expr命令也不支持非整数参数。

$ expr 3.5 + 2expr: 非整数参数

上面例子中，如果有非整数的运算，expr命令就报错了。

7.8 let命令

let命令用于将算术运算的结果，赋予一个变量。

$ let x=2+3$ echo $x5

上面例子中，变量x等于2+3的运算结果。

注意，x=2+3这个式子里面不能有空格，否则会报错。let命令的详细用法参见《变量》一章。