Zsh 开发指南（七）：数值计算

Question

导读

数值计算并非 zsh 的强项，但应付一些简单的场景还是没问题的。并且 zsh 提供一个数值计算库，里边有一些比较常用的数学函数。

整数和浮点数类型

Zsh 中通常不用指定变量类型，但也可以指定。对数值计算来说，区分整数和浮点数是很重要的，不指定变量类型会带来不方便。

# 整数
% integer i=123
# (t) 用于输出变量类型
% echo ${(t)i}
integer

# 浮点数
% float f=123.456
% echo ${(t)f}
float

# 注意一旦指定了变量类型，类型就不会变了，除非再重新指定其他类型，或者用 unset 删除掉 
# 如果把浮点数赋值给整数变量，会取整
% i=12.34
% echo $i
12
% a=-12.34
% echo $a
-12

# 整数是 64 位的带符号整数（在 32 位系统下也是）
% echo $((-2 ** 63)) $((2 ** 63 - 1))
-9223372036854775808 9223372036854775807

# 浮点数是 64 位带符号浮点数（在 32 位系统下也是）
% echo $((-1.79e-308)) $((1.79e308))
-1.79e-308 1.79e+308

运算符

数值计算主要是在 (( )) 或者 $(( )) 中进行的，在 $[ ] 或者 $var[ ] （可用于数组索引的计算）中也能进行一部分，这里统一使用小括号。

% integer i=123
% float f=123.456

# $(( )) 会计算后返回数值
% echo $((i*f))
15185.088

# (( )) 用于判断数值比较的结果
% ((i < f && i + 1 > f)) && echo good

# 在 (( )) 中也可以给变量赋值
# (( )) 中的语法类似 c 语言，变量名前不需要 $，等号两边可以有空格
% float result
% ((result = i / f))
% echo $result
9.963063764e-01

运算符列表：

运算符	功能	样例
+ - * /	四则运算	1 + 2 * 3 / 4
**	乘方	3 ** 3.5
%	取余	5 % 3
++ --	自增、自减	i++（返回 i） ++i（返回 i + 1）
& | ^	按位与、按位或、按位异或	11 & 13
~	按位取反	~15
<< >>	按位左移、按位右移	1 << 3
< <= > >=	大小比较	2 <= 4
== !=	相等比较	2 != 4
&& ||	逻辑与、逻辑或	2 <= 4 && 1 != 3 || 5 > 0
!	逻辑非	! 1 > 2
^^	逻辑异或（两个中只有一个为真）	1 > 0 ^^ 1 < 0
=	赋值	i = 10
+= -= *= /= %= **= &= ^= |= <<= >>= &&=^^= ||=	复合赋值	i += 10
( )	调整优先级	(1 + 2 ) * 3
? :	三元运算符	1 > 2 ? 100 : 200
,	逗号运算符（只返回后者）	40, 20 == 20

运算符的优先级和其他编程语言的差不多，不列出了，如果不确定可以加小括号。这部分内容和 c、java、javascript 等语言基本一致。

数学函数

Zsh 包含了一个数学模块，如果需要使用数学函数，需要先加载 zsh/mathfunc 模块。

% zmodload -i zsh/mathfunc

% echo $((sin(0) + ceil(14.4)))
15.0

函数列表：

函数名	功能
abs	求绝对值
ceil	向上取整
floor	向下取整
int	截断取整
float	转换成浮点数
sqrt	开平方
cbrt	开立方
log	自然对数
log10	常用对数
rand48	随机数

更多函数：

acos 、 acosh 、 asin 、 asinh 、 atan 、 atanh 、 cos 、 cosh 、 erf 、 erfc 、 exp 、 expm1 、 fabs 、 gamma 、 j0 、 j1 、 lgamma 、 log1p 、 logb 、 sin 、 sinh 、 tan 、 tanh 、 y0 、 y1 、 ilogb 、 signgam 、 copysign 、 fmod 、 hypot 、 nextafter 、 jn 、 yn 、 ldexp 、 scalb

参考

http://www.bash2zsh.com/zsh_refcard/refcard.pdf