$ i=0;$ ((i++))$ echo $i1$ let i++$ echo $i2$ expr $i + 13$ echo $i2$ echo $i 1 | awk '{printf $1+$2}'3說明：
expr之後的
$i，
+，1 之間有空格分開。如果進行乘法運算，需要對運算子進行轉義，否則Shell 會把乘號解釋為通配符，導致語法錯誤；
awk後面的
$1和
$2分別指
$i和1，即從左往右的第1 個和第2 個數。
用Shell 的內建指令查看各個指令的類型如下：
$ type typetype is a shell builtin$ type letlet is a shell builtin$ type exprexpr is hashed (/usr/bin/expr)$ typebc is hashed (/usr/bin/bc)$ type awkawk is /usr/bin/k
從上述示範可看出：
let是Shell 內建指令，其他幾個是外部指令，都在
/usr/bin目錄下。而
expr和
bc因為剛用過，已經載入在記憶體的
hash表中。這將有利於我們理解上一章介紹的腳本多種執行方法背後的原理。
說明：如果要查看不同命令的幫助，對於
let和
type等Shell 內建指令，可以透過Shell 的一個內建指令
help來查看相關幫助，而一些外部命令可以透過Shell 的一個外部命令
man來查看幫助，用法諸如
help let，
man expr等。
#!/bin/bash# calc.shi=0;while [ $i -lt 10000 ]do ((i++))doneecho $i
說明：這裡透過
while [ 條件式]; do .... done循環來實現。
-lt是小於號
<，具體見
test命令的用法：
man test。
如何執行該腳本？
辦法一：直接把腳本檔當成子Shell （Bash）的一個參數傳入
$ bash calc.sh$ type bashbash is hashed (/bin/bash)
辦法二：是透過
bash的內建指令
.或
source執行
$ . ./calc.sh
或
$ source ./calc.sh$ type .. is a shell builtin$ type sourcesource is a shell builtin
辦法三：是修改檔為可執行，直接在目前Shell 下執行
$ chmod ./calc.sh$ ./calc.sh
下面，逐一演示用其他方法計算變數加一，即把
((i++))行被替換成下面的某一個：
let i++;i=$(expr $i + 1)i=$(echo $i+1|bc)i=$(echo $i 1 | awk '{printf $1+$2;}')比較計算時間如下：
$ time calc.sh10000real 0m1.319suser 0m1.056ssys 0m0.036s$ time calc_let.sh10000real 0m1.426suser 0m1.176ssys 0m0.032s$ . 0m5.060ssys 0m14.177s$ time calc_bc.sh1000real 0m56.576suser 0m9.353ssys 0m24.618s$ time ./calc_awk.sh100real 0m11.6762620m.676260mm100real 0m11.676260m.
說明：
time命令可以用來統計命令執行時間，這部分時間包括總的運行時間，用戶空間執行時間，內核空間執行時間，它通過
ptrace系統呼叫實作。
透過上述比較可以發現
(())的運算效率最高。而
let作為Shell 內建指令，效率也很高，但是
expr，
bc，
awk的計算效率就比較低。所以，在Shell 本身能夠完成相關工作的情況下，建議優先使用Shell 本身提供的功能。但是Shell 本身無法完成的功能，例如浮點運算，所以就需要外部指令的幫助。另外，考慮到Shell 腳本的可移植性，在效能不是很關鍵的情況下，不要使用某些Shell 特有的語法。
let，
expr，
bc都可以用來求模，運算子都是
%，而
let和
bc可以用來求冪，運算子不一樣，前者是
**，後者是
^。例如：
$ expr 5 % 21$ let i=5%2$ echo $i1$ echo 5 % 2 | bc1$ ((i=5%2))$ echo $i1
$ let i=5**2$ echo $i25$ ((i=5**2))$ echo $i25$ echo 5^2 | bc25
進位轉換也是比較常用的操作，可以用
Bash的內建支援也可以用
bc來完成，例如把8 進制的11 轉換為10 進制，則可以：
$ echo obase=10;ibase=8;11 | bc -l9$ echo $((8#11))9
上面都是把某個進位的數轉換成10 進位的，如果要進行任意進位之間的轉換還是
bc比較靈活，因為它可以直接用
ibase和
obase分別指定進位來源和進位轉換目標。
如果要把某些字串以特定的進位表示，可以用
od命令，例如預設的分隔符
IFS包括空格、
TAB以及換行，可以用
man ascii佐證。
$ echo -n $IFS | od -c0000000 t n0000003$ echo -n $IFS | od -b0000000 040 011 0120000003
let和
expr都無法進行浮點運算，但是
bc和
awk可以。
$ echo scale=3; 1/13 | bc.076$ echo 1 13 | awk '{printf(%0.3fn,$1/$2)}'0.077說明：
bc在進行浮點運算時需指定精確度，否則預設為0，即進行浮點運算時，預設結果只保留整數。而
awk在控制小數位數時非常靈活，僅透過
printf的格式控制就可以實現。
補充：在用
bc進行運算時，如果不用
scale指定精度，而在
bc後加上
-l選項，也可以進行浮點運算，只不過這時的預設精確度是20 位元。例如：
$ echo 1/13100 | bc -l.00007633587786259541
用
bc -l計算，可以獲得高精度：
$ export cos=0.996293; echo scale=100; a(sqrt(1-$cos^2)/$cos)*180/(a(1)*4) | bc -l4.9349547554113836327198340369318406051597063986552438753727649177325495504159766011527078
當然也可以用
awk來計算：
$ echo 0.996293 | awk '{ printf(%sn, atan2(sqrt(1-$1^2),$1)*180/3.1415926535);}'4.93495這裡隨機產生了一組測試數據，檔案名為
income.txt。
1 3 44902 5 38963 4 31124 4 47165 4 45786 6 53997 3 50898 6 30299 4 619510 5 5145
說明：上面的三列資料分別是家庭編號、家庭人數、家庭月總收入。
分析：為了求月均收入最高家庭，需要將後面兩列數進行除法運算，即求出每個家庭的月均收入，然後依照月均收入排序，找出收入最高家庭。
實現：
#!/bin/bash# gettopfamily.sh[ $# -lt 1 ] && echo please input the income file && exit -1[ ! -f $1 ] && echo $1 is not a file && exit -1income=$1awk '{ printf(%d %0.2fn, $1, $3/$2);}' $income | sort -k 2 -n -r說明：
[ $# -lt 1 ]：要求至少輸入一個參數，
$#是Shell 中傳入參數的個數
[ ! -f $1 ]：要求輸入參數是一個文件，
-f的用法見
test命令，
man test
income=$1：把輸入參數賦給income 變量，再作為
awk的參數，即需處理的文件
awk：用文件第三列除以第二列，求出月均收入，考慮到精確性，保留了兩位精度
sort -k 2 -n -r：這裡對結果的
awk結果的第二列
-k 2，即月均收入進行排序，依數字排序
-n，並依照遞減的順序排序
-r。
演示：
$ ./gettopfamily.sh income.txt7 1696.339 1548.751 1496.674 1179.005 1144.5010 1029.006 899.832 779.203 1029.006 899.832 779.203 7778.
補充：之前的
income.txt數據是隨機產生的。在做一些實驗時，往往需要隨機產生一些數據，在下一小節，我們將詳細介紹它。這裡是產生
income.txt數據的腳本：
#!/bin/bash# genrandomdata.shfor i in $(seq 1 10)do echo $i $(($RANDOM/8192+3)) $((RANDOM/10+3000))done
說明：上述腳本中也用到
seq指令產生從1到10的一列數，這個指令的詳細用法在該篇最後一節也會進一步介紹。
環境變數
RANDOM產生從0 到32767 的隨機數，而
awk的
rand()函數可以產生0 到1 之間的隨機數。
$ echo $RANDOM81$ echo | awk '{srand(); printf(%f, rand());}'0.237788說明：
srand()在無參數時，採用當前時間作為
rand()隨機數字產生器的一個
seed。
可以透過
RANDOM變數的縮放和
awk中
rand()的放大來實現。
$ expr $RANDOM / 128$ echo | awk '{srand(); printf(%dn, rand()*255);}'思考：如果要隨機產生某個IP 段的IP 位址，該如何做呢？看範例：友善地取得一個可用的IP 位址。
#!/bin/bash# getip.sh -- get an usable ipaddress automatically# author: falcon <[email protected]># update: Tue Oct 30 23:46:17 CST 2007# set your own network, defgate , and the time out of ping commandnet=192.168.1default_gateway=192.168.1.1over_time=2# check the current ipaddressping -c 1 $default_gateway -W $over_time[ $? -eq 0 ] && echo the current gateway -W $over_time[ $? -eq 0 ] && echo the current exdress is okey! &wg # clear the current configuration ifconfig eth0 down # configure the ip address of the eth0 ifconfig eth0 $net.$(($RANDOM /130 +2)) up # configure the default gateway route add default gw $default_gateway # check the defaulturation route add default gw $default_gateway # check the new configuration route 10 - $default_gateway -W $over_time # if work, finish [ $? -eq 0 ] && breakdone
說明：如果你的預設網關位址不是
192.168.1.1，請自行配置
default_gateway（可以用
route -n命令查看），因為用
ifconfig設定位址時不能設定為網關位址，否則你的IP位址將會和網關一樣，導致整個網路無法正常運作。
其實透過一個循環就可以產生一系列數，但有相關工具為什麼不用呢！
seq就是這麼一個小工具，它可以產生一系列數，你可以指定數的遞增間隔，也可以指定相鄰兩個數之間的分割符。
$ seq 512345$ seq 1 512345$ seq 1 2 5135$ seq -s: 1 2 51:3:5$ seq 1 2 14135791113$ seq -w 1 2 14010301 1903013$ 1401:03:05:07:09:11:13$ seq -f 0x%g 1 50x10x20x30x40x5
一個比較典型的使用
seq的例子，建構一些特定格式的鏈接，然後用
wget下載這些內容：
$ for i in `seq -fhttp://thns.tsinghua.edu.cn/thnsebooks/ebook73/%02g.pdf 1 21`;do wget -c $i; done
或者
$ for i in `seq -w 1 21`;do wget -c http://thns.tsinghua.edu.cn/thnsebooks/ebook73/$i; done
補充：在
Bash版本3 以上，在
for循環的
in後面，可以直接通過
{1..5}更簡潔地產生自1 到5 的數字（注意，1 和5 之間只有兩個點），例如： $ for i in {1..5}; do echo -n $i ; done1 2 3 4 5我們先給單字一個定義：由字母組成的單一或多個字元系列。
首先，統計每個單字出現的次數：
$ wget -c http://tinylab.org$ cat index.html | sed -es/[^a-zA-Z]/n/g | grep -v ^$ | sort | uniq -c
接著，統計出現頻率最高的前10個字：
$ wget -c http://tinylab.org$ cat index.html | sed -es/[^a-zA-Z]/n/g | grep -v ^$ | sort | uniq -c | sort -n -k 1 -r | head -10 524 a 238 tag 205 href 201 class 193 http 189 org 175 tinylab 174 www 146 div 128 title
說明：
cat index.html: 輸出index.html 檔案裡的內容
sed -es/[^a-zA-Z]/n/g: 把非字母字元替換成空格，只保留字母字符
grep -v ^$: 去掉空行
sort: 排序
uniq -c：統計相同行的個數，即每個單字的個數
sort -n -k 1 -r：按照第一列
-k 1的數字
-n逆序
-r排序
head -10：取出前十行
可以考慮採取兩種辦法：
只統計那些需要統計的單字
用上面的演算法把所有單字的數量都統計出來，然後再回傳那些需要統計的單字給用戶
不過，這兩種辦法都可以透過下面的結構來實現。先看辦法一：
#!/bin/bash# statistic_words.shif [ $# -lt 1 ]; then echo Usage: basename $0 FILE WORDS .... exit -1fiFILE=$1((WORDS_NUM=$#-1))for n in $( seq $WORDS_NUM)do shift cat $FILE | sed -es/[^a-zA-Z]/n/g | grep -v ^$ | sort | grep ^$1$ | uniq -cdone
說明：
if 條件部分：要求至少兩個參數，第一個單字文件，之後參數為要統計的單字
FILE=$1: 取得檔名，即腳本之後的第一個字串
((WORDS_NUM=$#-1))：取得單字個數，即總的參數個數
$#減去檔名參數（1個）
for 迴圈部分：首先透過
seq產生需要統計的單字個數係列，
shift是Shell 內建變數（請透過
help shift取得幫助)，它把使用者從命令列傳入的參數依序往後移動位置，並把目前參數當作第一個參數即
$1，這樣透過
$1就可以遍歷使用者所有輸入的單字（仔細一想，這裡似乎有數組下標的味道）。你可以考慮把
shift之後的那句替換成
echo $1測試
shift的用法
演示：
$ chmod +x statistic_words.sh$ ./statistic_words.sh index.html tinylab linux python 175 tinylab 43 linux 3 python
再看辦法二，我們只需要修改
shift之後的那句即可：
#!/bin/bash# statistic_words.shif [ $# -lt 1 ]; then echo ERROR: you should input 2 words at least; echo Usage: basename $0 FILE WORDS .... exit -1fiFILE=$1((WORDS_NUM= $#-1))for n in $(seq $WORDS_NUM)do shift cat $FILE | sed -es/[^a-zA-Z]/n/g | grep -v ^$ | sort | uniq -c | grep $1$done
演示：
$ ./statistic_words.sh index.html tinylab linux python 175 tinylab 43 linux 3 python
說明：很明顯，辦法一的效率要高很多，因為它提前找出了需要統計的單詞，然後再統計，而後者則不然。實際上，如果使用
grep的
-E選項，我們無須引入循環，而用一條命令就可以搞定：
$ cat index.html | sed -es/[^a-zA-Z]/n/g | grep -v ^$ | sort | grep -E ^tinylab$|^linux$ | uniq -c 43 linux 175 tinylab
或者
$ cat index.html | sed -es/[^a-zA-Z]/n/g | grep -v ^$ | sort | egrep ^tinylab$|^linux$ | uniq -c 43 linux 175 tinylab
說明：需要注意到
sed命令可以直接處理文件，而無需通過
cat命令輸出以後再透過管道傳遞，這樣可以減少一個不必要的管道操作，所以上述命令可以簡化為：
$ sed -es/[^a-zA-Z]/n/g index.html | grep -v ^$ | sort | egrep ^tinylab$|^linux$ | uniq -c 43 linux 175 tinylab
所以，可見這些指令
sed，
grep，
uniq，
sort是多麼有用，它們本身雖然只完成簡單的功能，但是透過一定的組合，就可以實現各種五花八門的事情啦。對了，統計單字還有個非常有用的指令
wc -w，需要用到的時候也可以用它。
補充：在Advanced Bash-Scripting Guide一書中也提到
jot命令和
factor命令，由於機器上沒有，所以沒有測試，
factor指令可以產生某個數的所有質數。如：
$ factor 100100: 2 2 5 5
到這裡，Shell 程式範例之數值計算就結束啦。本篇主要介紹了：
Shell 程式設計中的整數運算、浮點運算、隨機數的產生、數列的產生
Shell 的內建指令、外部指令的區別，以及如何查看他們的類型和幫助
Shell 腳本的幾種執行方法
幾個常用的Shell 外部指令：
sed，
awk，
grep，
uniq，
sort等
範例：數字遞增；求月均收入；自動取得
IP地址；統計單字數
其他：相關用法如命令列表，條件測試等在上述範例中都已涉及，請認真閱讀之
如果您有時間，請溫習之。
Advanced Bash-Scripting Guide
shell 十三問
shell 基礎十二篇
SED 手冊
AWK 使用手冊
幾個Shell 討論區
LinuxSir.org
ChinaUnix.net
大概花了3 個多小時才寫完，目前是23:33，該回宿舍睡覺啦，明天起來修改錯字和補充一些內容，朋友們晚安！
10 月31 號，修改部分措辭，增加一篇統計家庭月均收入的範例，添加總結和參考資料，並用附錄所有代碼。
Shell 程式設計是一件非常有趣的事情，如果您想一想：上面計算家庭月均收入的例子，然後和用
M$ Excel來做這個工作比較，你會發現前者是那麼簡單和省事，而且給您以運用自如的感覺。