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在Linux Shell中，算术运算符包括：+（加运算）、-（减运算）、（乘运算）、/（除运算）、%（取余运算）、*（幂运算），这些算术运算符的举例及其结果如下表所示：

运算符	举例	结果
+(加运算)	3+5	8
-(减运算)	5-3	2
*(乘运算)	5*3	15
/(除运算)	8/3	2
%(取余运算)	15%4	3
**(幂运算)	5**3	125

四种语法对比总览

语法	名称	作用	示例
${var}	变量引用	引用变量的值	echo ${name}
$(command)	命令替换	执行命令并返回结果	echo $(date)
$[expression]	算术运算（旧）	整数计算	echo $[1+2]
$((expression))	算术运算（标准）	整数计算（推荐）	echo $((1+2))

1. ${var} – 变量引用

# 引用变量的值
name="John"
echo ${name}
# 输出：John

# 可以省略大括号（但有时必须用）
echo $name
# 输出：John

# 必须用大括号的场景
echo ${name}_suffix
# 输出：John_suffix
echo $name_suffix  # 错误！会找 name_suffix 这个变量

2. $(command) – 命令替换

# 执行命令，把输出作为值
echo $(date)
# 输出：2026年 03月 02日 星期一 15:30:00 CST

# 旧语法（不推荐）
echo `date`
# 输出：同上

3. $[expression] – 算术运算（旧语法）

# 整数算术运算（已被 $(( )) 取代）
echo $[1+2]
# 输出：3

num=5
echo $[num*2]  # 变量前的 $ 可以省略
# 输出：10

4. $((expression)) – 算术运算（标准语法）

# 推荐使用的算术运算
echo $((1+2))
# 输出：3

num=5
echo $((num*2))  # 变量前的 $ 可以省略
# 输出：10

# 复杂运算
echo $((2+3**2-1001%5))
# 输出：2+9-1 = 10

一句话总结

语法	记法	用途
${var}	花括号	取变量值
$(cmd)	圆括号+美元	执行命令
$[expr]	方括号	算术运算（旧）
$((expr))	双圆括号	算术运算（标准）

Shell内置命令——let

let 命令详解

let 是 Bash 的内置算术运算命令，功能类似 $(( ))，但语法稍有不同。我来帮你整理清楚：

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📊 let 命令要点

特性	说明	示例
作用	整数算术运算	let a=1+2
变量赋值	直接修改变量	let num+=5
空格问题	不能有空格！	let num=1+2 ✅
引号解决	用引号包起来	let "num = 1 + 2" ✅

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🔍 基本用法

1. 最简单的算术运算

num2=1
echo $num2
# 输出：1

let num2=4+1
echo $num2
# 输出：5

let num2=$num2+1
echo $num2
# 输出：6

2. 赋值符号和运算符两边不能有空格！

# ❌ 错误
let num2 = 4 + 1
# bash: let: =: 语法错误

# ✅ 正确（无空格）
let num2=4+1

# ✅ 正确（用引号包起来）
let "num2 = 4 + 1"

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🎯 let 的便捷写法

num=5

# 自增
let num+=2
echo $num
# 输出：7

# 自减
let num-=3
echo $num
# 输出：4

# 乘法
let num*=3
echo $num
# 输出：12

# 除法
let num/=2
echo $num
# 输出：6

📝 expr 命令详解

expr 是一个通用的表达式计算命令，能处理算术、比较、字符串和逻辑运算。但它有个特点：所有操作数和运算符之间必须有空格，而且有些符号需要转义！

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📊 expr 命令特点

特性	说明	示例
空格分隔	每个部分都要空格	expr 2 + 3
乘法转义	* 要用 \*	expr 5 \* 3
括号转义	() 要用 \( \)	expr \( 2 + 3 \) \* 4
返回值	计算结果输出到屏幕	expr 1 + 2 → 输出 3

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🔍 基本算术运算

1. 加减乘除取余

# 加法
expr 5 + 3
# 输出：8

# 减法
expr 5 - 3
# 输出：2

# 乘法（注意转义）
expr 5 \* 3
# 输出：15

# 除法
expr 10 / 3
# 输出：3（整数除法）

# 取余
expr 10 % 3
# 输出：1

2. 复杂表达式

# 2 + 5 * 2 - 3 % 2
expr 2 + 5 \* 2 - 3 % 2
# 计算过程：2 + 10 - 1 = 11
# 输出：11

3. 带括号的表达式（必须转义）

# (2 + 5) * 2 - 3
expr \( 2 + 5 \) \* 2 - 3
# 计算过程：(7) * 2 - 3 = 14 - 3 = 11
# 输出：11

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🎯 字符串运算

1. 计算字符串长度

expr length "Hello World"
# 输出：11

2. 提取子串

# substr 字符串 起始位置 长度（位置从1开始）
expr substr "Hello World" 7 5
# 输出：World

3. 查找字符位置

# index 字符串 字符集
expr index "Hello World" "o"
# 输出：5（第一个 o 在第5位）

expr index "Hello World" "xyz"
# 输出：0（没找到）

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📝 比较运算

1. 数字比较

# 相等
expr 5 = 5
# 输出：1（真）
expr 5 = 3
# 输出：0（假）

# 不等
expr 5 != 3
# 输出：1

# 大于
expr 5 \> 3
# 输出：1

# 小于等于（需要组合）
expr 5 \< 3
# 输出：0

2. 字符串比较

# 比较字符串（按字典序）
expr "abc" \< "def"
# 输出：1

expr "abc" = "abc"
# 输出：1

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💡 逻辑运算

# 与运算
expr 5 \> 3 \& 4 \< 6
# 输出：1

# 或运算
expr 5 \> 3 \| 4 \> 6
# 输出：1

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⚠️ 重要注意事项

1. 空格必须

# ❌ 错误
expr 5+3

# ✅ 正确
expr 5 + 3

2. 转义特殊字符

expr 5 * 3     # ❌ 错误，* 被 shell 展开
expr 5 \* 3    # ✅ 正确
expr (2+3)     # ❌ 错误，括号被 shell 解释
expr \( 2 + 3 \)  # ✅ 正确

3. 返回值处理

# expr 的结果直接输出
result=$(expr 5 + 3)
echo $result
# 输出：8

# 判断比较结果
if expr 5 \> 3 > /dev/null; then
    echo "5 大于 3"
fi

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📊 expr vs let vs $(( )) 对比

特性	expr	let	$(( ))
空格要求	必须空格	不能有空格	可有空格
乘法	\*	*	*
括号	\( \)	不支持	( )
字符串运算	✅ 支持	❌ 不支持	❌ 不支持
返回值	输出结果	返回状态	返回结果
性能	较慢（外部命令）	快（内置）	快（内置）

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✅ 一句话总结

expr 是全能型表达式计算器，能做算术、比较、字符串运算，但必须用空格分隔，特殊字符要转义，适合简单计算和字符串处理。