Linux Shell 四則運算完全指南：整數與浮點數實現方法

整數運算：三種主流方法

方法 1：雙括號 $((...)) —— 最推薦

Bash 內建語法，支援 C 風格表達式，效率最高：

b=$((5*5+5-3/2))
echo $b  # 輸出 29

優點：無需外部進程、支援變量直接引用（$a+$b）、支援位運算、邏輯運算。

方法 2：expr 命令 —— 經典外部命令

expr 5 - 4  # 輸出 1
expr 5 \* 4 # 乘法需轉義

注意：操作數與運算符之間必須有空格，否則報錯。僅支援整數。

方法 3：let / declare -i —— 變量屬性聲明

let "a = 5 + 3"
declare -i b=10*2

expr 完整運算符參考表

浮點數運算：Bash 原生不支援，需借助外部工具

直接使用 $((5.0-4)) 或 expr 5.0 - 4 均會報錯。

方案 1：bc —— 精確計算器

c=$(echo "5.01-4*2.0" | bc)
echo $c  # -2.99

# 支援 scale 控制精度
echo "scale=2; 10/3" | bc  # 3.33

方案 2：awk —— 文本處理順便算數

c=$(awk 'BEGIN{print 7.01*5-4.01}')
echo $c  # 31.04

方案 3：perl / python —— 腳本語言一行命令

perl -e 'print 3.14*2'
python -c 'print(3.14*2)'

最佳實踐建議

• 純整數運算：優先用 $((...))，性能最好、語法最清晰
• 浮點運算：推薦 bc（精度可控）或 awk（管道流處理中便利）
• 避免 在循環中大量調用外部命令（expr/bc/awk），改用 Bash 內建或 awk 整體處理
• 注意：$() 與反引號 `` 效果相同，推薦前者（可嵌套、可讀性強）