hashub

一、Shell 腳本語法#

1.1 條件測試：test [#

命令test或[可以測試一個條件是否成立，如果測試結果為真，則該命令的 Exit Status 為 0，如果測試結果為假，則命令的 Exit Status 為 1（注意與 C 語言的邏輯表示正好相反）。
例如測試兩個數的大小關係：

$ VAR=2
$ test $VAR -gt 1
$ echo $?
0
$ test $VAR -gt 3
$ echo $?
1
$ [ $VAR -gt 3 ]
$ echo $?
1

雖然看起來很奇怪，但左方括號 [ 確實是一個命令的名字，傳給命令的各參數之間應該用空格隔開，比如，$VAR、-gt、3、]是[命令的四個參數，它們之間必須用空格隔開。命令 test 或 [ 的參數形式是相同的，只不過 test 命令不需要 ] 參數。以 [ 命令為例，常見的測試命令如下表所示：

測試命令

帶與、或、非的測試命令

例如：

$ VAR=abc
$ [ -d Desktop -a $VAR = 'abc' ]
$ echo $?
0

注意，如果上例中的 $VAR 變量事先沒有定義，則被 Shell 展開為空字符串，會造成測試條件的語法錯誤（展開為 [ -d Desktop -a = 'abc' ] ），== 作為一種好的 Shell 編程習慣，應該總是把變量取值放在雙引號之中 ==（展開為[ -d Desktop -a "" = 'abc' ]）：

$ unset VAR
$ [ -d Desktop -a $VAR = 'abc' ]
bash: [: too many arguments
$ [ -d Desktop -a "$VAR" = 'abc' ]
$ echo $?
1

1.2 if/then/elif/else/fi#

和 C 語言類似，在 Shell 中用 if、then、elif、else、fi 這幾條命令實現分支控制。這種流程控制語句本質上也是由若干條 Shell 命令組成的，例如先前講過的

if [ -f ~/.bashrc ]; then
    . ~/.bashrc
fi

其實是三條命令，if [ -f ~/.bashrc ]是第一條，then . ~/.bashrc是第二條，fi是第三條。如果兩條命令寫在同一行則需要用 ; 號隔開，一行只寫一條命令就不需要寫;號了，另外，then後面有換行，但這條命令沒寫完，Shell 會自動續行，把下一行接在then後面當作一條命令處理。
和[命令一樣，要注意命令和各參數之間必須用空格隔開。if 命令的參數組成一條子命令，如果該子命令的 Exit Status 為 0（表示真），則執行 then 後面的子命令，如果 Exit Status 非 0（表示假），則執行 elif、else 或者 fi 後面的子命令。if 後面的子命令通常是測試命令，但也可以是其它命令。Shell 腳本沒有{}括號，所以用fi表示if語句塊的結束。
見下例：

#! /bin/sh

if [ -f /bin/bash ]
then echo "/bin/bash is a file"
else echo "/bin/bash is NOT a file"
fi
if :; then echo "always true"; fi

: 是一個特殊的命令，稱為空命令，該命令不做任何事，但 Exit Status 總是真。此外，也可以執行 /bin/true 或 /bin/false 得到真或假的 Exit Status。
再看一個例子：

#! /bin/sh

echo "Is it morning? Please answer yes or no."
read YES_OR_NO
if [ "$YES_OR_NO" = "yes" ]; then
  echo "Good morning!"
elif [ "$YES_OR_NO" = "no" ]; then
  echo "Good afternoon!"
else
  echo "Sorry, $YES_OR_NO not recognized. Enter yes or no."
  exit 1
fi
exit 0

上例中的read命令的作用是等待用戶輸入一行字符串，將該字符串存到一個 Shell 變量中。

此外，Shell 還提供了&&和||語法，和 C 語言類似，具有 Short-circuit 特性，很多 Shell 腳本喜歡寫成這樣：

test "$(whoami)" != 'root' && (echo you are using a non-privileged account; exit 1)

&&相當於 “if...then...”，而||相當於 “if not...then...”。&& 和 || 用於連接兩個命令，而上面講的-a和-o僅用於在測試表達式中連接兩個測試條件，要注意它們的區別，例如，

test "$VAR" -gt 1 -a "$VAR" -lt 3

和以下寫法是等價的

test "$VAR" -gt 1 && test "$VAR" -lt 3

1.3 case/esac#

case命令可類比 C 語言的switch/case語句，esac表示case語句塊的結束。
C 語言的 case 只能匹配整型或字符型常量表達式，而Shell 腳本的 case 可以匹配字符串和 Wildcard，每個匹配分支可以有若干條命令，末尾必須以;;結束，執行時找到第一個匹配的分支並執行相應的命令，然後直接跳到esac之後，不需要像 C 語言一樣用break跳出。

#! /bin/sh

echo "Is it morning? Please answer yes or no."
read YES_OR_NO
case "$YES_OR_NO" in
yes|y|Yes|YES)
  echo "Good Morning!";;
[nN]*)
  echo "Good Afternoon!";;
*)
  echo "Sorry, $YES_OR_NO not recognized. Enter yes or no."
  exit 1;;
esac
exit 0

使用 case 語句的例子可以在系統服務的腳本目錄/etc/init.d/中找到。這個目錄下的腳本大多具有這種形式（以/etc/apache2為例）：

case $1 in
	start)
		...
	;;
	stop)
		...
	;;
	reload | force-reload)
		...
	;;
	restart)
	...
	*)
		log_success_msg "Usage: /etc/init.d/apache2 {start|stop|restart|reload|force-reload|start-htcacheclean|stop-htcacheclean}"
		exit 1
	;;
esac

啟動apache2服務的命令是

$ sudo /etc/init.d/apache2 start

$1是一個特殊變量，在執行腳本時自動取值為第一個命令行參數，也就是start，所以進入start)分支執行相關的命令。同理，命令行參數指定為stop、reload或restart可以進入其它分支執行停止服務、重新加載配置文件或重新啟動服務的相關命令。

1.4 for/do/done#

Shell 腳本的for循環結構和 C 語言很不一樣，它類似於某些編程語言的foreach循環。例如：

#! /bin/sh

for FRUIT in apple banana pear; do
  echo "I like $FRUIT"
done

FRUIT是一個循環變量，第一次循環 $FRUIT 的取值是 apple，第二次取值是 banana，第三次取值是 pear。再比如，要將當前目錄下的 chap0、chap1、chap2等文件名改為 chap0~、chap1~、chap2~ 等（按慣例，末尾有~字符的文件名表示臨時文件），這個命令可以這樣寫：

$ for FILENAME in chap?; do mv $FILENAME $FILENAME~; done

也可以這樣寫：

$ for FILENAME in `ls chap?`; do mv $FILENAME $FILENAME~; done

1.5 while/do/done#

while 的用法和 C 語言類似。比如一個驗證密碼的腳本：

#! /bin/sh

echo "Enter password:"
read TRY
while [ "$TRY" != "secret" ]; do
  echo "Sorry, try again"
  read TRY
done

下面的例子通過算術運算控制循環的次數：

#! /bin/sh

COUNTER=1
while [ "$COUNTER" -lt 10 ]; do
  echo "Here we go again"
  COUNTER=$(($COUNTER+1))
done

Shell 還有 until 循環，類似 C 語言的 do...while 循環。本章從略。

習題
1、把上面驗證密碼的程序修改一下，如果用戶輸錯五次密碼就報錯退出。

1.6 位置參數和特殊變量#

有很多特殊變量是被 Shell 自動賦值的，我們已經遇到了$?和$1，現在總結一下：

常用的位置參數和特殊變量

位置參數可以用shift命令左移。比如shift 3表示原來的$4現在變成$1，原來的$5現在變成$2等等，原來的$1、$2、$3丟弃，$0不移動。不帶參數的shift命令相當於shift 1。例如：

#! /bin/sh

echo "The program $0 is now running"
echo "The first parameter is $1"
echo "The second parameter is $2"
echo "The parameter list is $@"
shift
echo "The first parameter is $1"
echo "The second parameter is $2"
echo "The parameter list is $@"

1.7 函數#

和 C 語言類似，Shell 中也有函數的概念，但是函數定義中沒有返回值也沒有參數列表。例如：

#! /bin/sh

foo(){ echo "Function foo is called";}
echo "-=start=-"
foo
echo "-=end=-"

注意函數體的左花括號{和後面的命令之間必須有空格或換行，如果將最後一條命令和右花括號}寫在同一行，命令末尾必須有;號。

在定義 foo() 函數時並不執行函數體中的命令，就像定義變量一樣，只是給 foo 這個名字一個定義，到後面調用 foo 函數的時候（注意 Shell 中的函數調用不寫括號）才執行函數體中的命令。Shell 腳本中的函數必須先定義後調用，一般把函數定義都寫在腳本的前面，把函數調用和其它命令寫在腳本的最後（類似 C 語言中的 main 函數，這才是整個腳本實際開始執行命令的地方）。

Shell 函數沒有參數列表並不表示不能傳參數，事實上，函數就像是迷你腳本，調用函數時可以傳任意個參數，在函數內同樣是用 $0、$1、$2 等變量來提取參數，函數中的位置參數相當於函數的局部變量，改變這些變量並不會影響函數外面的 $0、$1、$2 等變量。函數中可以用 return 命令返回，如果 return 後面跟一個數字則表示函數的 Exit Status。

下面這個腳本可以一次創建多個目錄，各目錄名通過命令行參數傳入，腳本逐個測試各目錄是否存在，如果目錄不存在，首先打印信息然後試著創建該目錄。

#! /bin/sh

is_directory()
{
  DIR_NAME=$1
  if [ ! -d $DIR_NAME ]; then
    return 1
  else
    return 0
  fi
}

for DIR in "$@"; do
  if is_directory "$DIR"
  then :
  else
    echo "$DIR doesn't exist. Creating it now..."
    mkdir $DIR > /dev/null 2>&1
    if [ $? -ne 0 ]; then
      echo "Cannot create directory $DIR"
      exit 1
    fi
  fi
done

注意is_directory()返回 0 表示真返回 1 表示假。

二、Shell 腳本的調試方法#

Shell 提供了一些用於調試腳本的選項，如下所示：
-n 讀一遍腳本中的命令但不執行，用於檢查腳本中的語法錯誤

-v 一邊執行腳本，一邊將執行過的腳本命令打印到標準錯誤輸出

-x 提供跟蹤執行信息，將執行的每一條命令和結果依次打印出來

使用這些選項有三種方法，一是在命令行提供參數

$ sh -x ./script.sh

二是在腳本開頭提供參數

#! /bin/sh -x

第三種方法是在腳本中用 set 命令啟用或禁用參數

#! /bin/sh
if [ -z "$1" ]; then
  set -x
  echo "ERROR: Insufficient Args."
  exit 1
  set +x
fi

set -x 和set +x分別表示啟用和禁用-x參數，這樣可以只對腳本中的某一段進行跟蹤調試。