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title: "11-expr命令"
created: 2025-11-25
tags:
  - 项目
aliases:
  - expr命令
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# expr命令

expr命令用于求表达式的值，格式为：

```bash
expr 表达式
```

表达式说明：

- 用空格隔开每一项
- 用反斜杠放在shell特定的字符前面（发现表达式运行错误时，可以试试转义）
- 对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
- expr会在stdout中输出结果。如果为逻辑关系表达式，则结果为真时，stdout输出1，否则输出0。
- expr的exit code：如果为逻辑关系表达式，则结果为真时，exit code为0，否则为1。

## 字符串表达式

- `length STRING`：返回STRING的长度
- `index STRING CHARSET`：返回CHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置，下标从1开始。如果在STRING中完全不存在CHARSET中的字符，则返回0。
- `substr STRING POSITION LENGTH`：返回STRING字符串中从POSITION开始，长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或LENGTH为负数，0或非数值，则返回空字符串。

示例：

```bash
str="Hello World!"

echo `expr length "$str"`  # ``不是单引号，表示执行该命令，输出12
echo `expr index "$str" aWd`  # 输出7，下标从1开始
echo `expr substr "$str" 2 3`  # 输出 ell
```

## 整数表达式

expr支持普通的算术操作，算术表达式优先级低于字符串表达式，高于逻辑关系表达式。

- `+ -`：加减运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
- `\* / %`：乘，除，取模运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
- `()` 可以改变优先级，但需要用反斜杠转义

示例：

```bash
a=3
b=4

echo `expr $a + $b`  # 输出7
echo `expr $a - $b`  # 输出-1
echo `expr $a \* $b`  # 输出12，*需要转义
echo `expr $a / $b`  # 输出0，整除
echo `expr $a % $b` # 输出3
echo `expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \)`  # 输出20，值为(a + 1) * (b + 1)
```

## 逻辑关系表达式

- `|`：如果第一个参数非空且非0，则返回第一个参数的值，否则返回第二个参数的值，但要求第二个参数的值也是非空或非0，否则返回0。如果第一个参数是非空或非0时，不会计算第二个参数。
- `&`：如果两个参数都非空且非0，则返回第一个参数，否则返回0。如果第一个参为0或为空，则不会计算第二个参数。
- `< <= = == != >= >`：比较两端的参数，如果为true，则返回1，否则返回0。\=\= 是 \= 的同义词。expr首先尝试将两端参数转换为整数，并做算术比较，如果转换失败，则按字符集排序规则做字符比较。
- `()` 可以改变优先级，但需要用反斜杠转义

示例：

```bash
a=3
b=4

echo `expr $a \> $b`  # 输出0，>需要转义
echo `expr $a '<' $b`  # 输出1，也可以将特殊字符用引号引起来
echo `expr $a '>=' $b`  # 输出0
echo `expr $a \<\= $b`  # 输出1

c=0
d=5

echo `expr $c \& $d`  # 输出0
echo `expr $a \& $b`  # 输出3
echo `expr $c \| $d`  # 输出5
echo `expr $a \| $b`  # 输出3
```

> [!tip] 现代写法：`$(( ))` 算术展开
> expr 是历史遗留的老命令，转义规则繁琐（`*`、`(`、`)`、`<`、`>` 都要处理）。日常脚本更推荐用 bash 内建的**算术展开** `$(( ))`：不需要转义、不需要空格分隔、还支持 C 风格的自增和位运算：
>
> ```bash
> a=3
> b=4
> echo $((a + b))        # 输出7，无需转义无需空格
> echo $(((a + 1) * (b + 1)))  # 输出20，括号无需转义
> echo $((a / b))         # 输出0，同样是整除
> ```
>
> 两者与 `$[ ]`（过时写法）的比较：`$(( ))` 是 POSIX 推荐的标准形式，嵌套时直接再写一层 `$(( ))` 或省略 `$` 即可；expr 的唯一优势是兼容极老的 shell（如 POSIX mode 下的某些精简环境），本课程沿用 expr 讲解，是为了与作业环境和后面 `[ `expr $i % 2` -eq 0 ]` 这类写法保持一致。

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