linux shell脚本


1. Shell的历史

Shell的作用是解释执行用户的命令,用户输入一条命令,Shell就解释执行一条,这种方式称为交互式(Interactive),Shell还有一种执行命令的方式称为批处理(Batch),用户事先写一个Shell脚本(Script),其中有很多条命令,让Shell一次把这些命令执行完,而不必一条一条地敲命令。Shell脚本和编程语言很相似,也有变量和流程控制语句,但Shell脚本是解释执行的,不需要编译,Shell程序从脚本中一行一行读取并执行这些命令,相当于一个用户把脚本中的命令一行一行敲到Shell提示符下执行。

由于历史原因,UNIX系统上有很多种Shell:

  1. sh(Bourne Shell):由Steve Bourne开发,各种UNIX系统都配有sh

  2. csh(C Shell):由Bill Joy开发,随BSD UNIX发布,它的流程控制语句很像C语言,支持很多Bourne Shell所不支持的功能:作业控制,命令历史,命令行编辑。

  3. ksh(Korn Shell):由David Korn开发,向后兼容sh的功能,并且添加了csh引入的新功能,是目前很多UNIX系统标准配置的Shell,在这些系统上/bin/sh往往是指向/bin/ksh的符号链接。

  4. tcsh(TENEX C Shell):是csh的增强版本,引入了命令补全等功能,在FreeBSD、Mac OS X等系统上替代了csh

  5. bash(Bourne Again Shell):由GNU开发的Shell,主要目标是与POSIX标准保持一致,同时兼顾对sh的兼容,bashcshksh借鉴了很多功能,是各种Linux发行版标准配置的Shell,在Linux系统上/bin/sh往往是指向/bin/bash的符号链接[38]。虽然如此,bashsh还是有很多不同的,一方面,bash扩展了一些命令和参数,另一方面,bash并不完全和sh兼容,有些行为并不一致,所以bash需要模拟sh的行为:当我们通过sh这个程序名启动bash时,bash可以假装自己是sh,不认扩展的命令,并且行为与sh保持一致。

文件/etc/shells给出了系统中所有已知(不一定已安装)的Shell,除了上面提到的Shell之外还有很多变种。

# /etc/shells: valid login shells
/bin/csh
/bin/sh
/usr/bin/es
/usr/bin/ksh
/bin/ksh
/usr/bin/rc
/usr/bin/tcsh
/bin/tcsh
/usr/bin/esh
/bin/dash
/bin/bash
/bin/rbash
/usr/bin/screen

用户的默认Shell设置在/etc/passwd文件中,例如下面这行对用户mia的设置:

mia:L2NOfqdlPrHwE:504:504:Mia Maya:/home/mia:/bin/bash

用户mia从字符终端登录或者打开图形终端窗口时就会自动执行/bin/bash。如果要切换到其它Shell,可以在命令行输入程序名,例如:

~$ sh(在bash提示符下输入sh命令)
$(出现sh的提示符)
$(按Ctrl-d或者输入exit命令)
~$(回到bash提示符)
~$(再次按Ctrl-d或者输入exit命令会退出登录或者关闭图形终端窗口)

本章只介绍bashsh的用法和相关语法,不介绍其它Shell。所以下文提到Shell都是指bashsh



[38] 最新的发行版有一些变化,例如Ubuntu 7.10的/bin/sh是指向/bin/dash的符号链接,dash也是一种类似bash的Shell。

$ ls /bin/sh /bin/dash -l
-rwxr-xr-x 1 root root 79988 2008-03-12 19:22 /bin/dash
lrwxrwxrwx 1 root root     4 2008-07-04 05:58 /bin/sh -> dash

2. Shell如何执行命令

2.1. 执行交互式命令

用户在命令行输入命令后,一般情况下Shell会forkexec该命令,但是Shell的内建命令例外,执行内建命令相当于调用Shell进程中的一个函数,并不创建新的进程。以前学过的cdaliasumaskexit等命令即是内建命令,凡是用which命令查不到程序文件所在位置的命令都是内建命令,内建命令没有单独的man手册,要在man手册中查看内建命令,应该

$ man bash-builtins

本节会介绍很多内建命令,如exportshiftifeval[forwhile等等。内建命令虽然不创建新的进程,但也会有Exit Status,通常也用0表示成功非零表示失败,虽然内建命令不创建新的进程,但执行结束后也会有一个状态码,也可以用特殊变量$?读出。

习题

1、在完成第 5 节 “练习:实现简单的Shell”时也许有的读者已经试过了,在自己实现的Shell中不能执行cd命令,因为cd是一个内建命令,没有程序文件,不能用exec执行。现在请完善该程序,实现cd命令的功能,用chdir(2)函数可以改变进程的当前工作目录。

2、思考一下,为什么cd命令要实现成内建命令?可不可以实现一个独立的cd程序,例如/bin/cd,就像/bin/ls一样?

2.2. 执行脚本

首先编写一个简单的脚本,保存为script.sh

例 31.1. 简单的Shell脚本

#! /bin/sh

cd ..
ls

Shell脚本中用#表示注释,相当于C语言的//注释。但如果#位于第一行开头,并且是#!(称为Shebang)则例外,它表示该脚本使用后面指定的解释器/bin/sh解释执行。如果把这个脚本文件加上可执行权限然后执行:

$ chmod +x script.sh
$ ./script.sh

Shell会fork一个子进程并调用exec执行./script.sh这个程序,exec系统调用应该把子进程的代码段替换成./script.sh程序的代码段,并从它的_start开始执行。然而script.sh是个文本文件,根本没有代码段和_start函数,怎么办呢?其实exec还有另外一种机制,如果要执行的是一个文本文件,并且第一行用Shebang指定了解释器,则用解释器程序的代码段替换当前进程,并且从解释器的_start开始执行,而这个文本文件被当作命令行参数传给解释器。因此,执行上述脚本相当于执行程序

$ /bin/sh ./script.sh

以这种方式执行不需要script.sh文件具有可执行权限。再举个例子,比如某个sed脚本的文件名是script,它的开头是

#! /bin/sed -f

执行./script相当于执行程序

$ /bin/sed -f ./script.sh

以上介绍了两种执行Shell脚本的方法:

$ ./script.sh
$ sh ./script.sh

这两种方法本质上是一样的,执行上述脚本的步骤为:

图 31.1. Shell脚本的执行过程

Shell脚本的执行过程

  1. 交互Shell(bashfork/exec一个子Shell(sh)用于执行脚本,父进程bash等待子进程sh终止。

  2. sh读取脚本中的cd ..命令,调用相应的函数执行内建命令,改变当前工作目录为上一级目录。

  3. sh读取脚本中的ls命令,fork/exec这个程序,列出当前工作目录下的文件,sh等待ls终止。

  4. ls终止后,sh继续执行,读到脚本文件末尾,sh终止。

  5. sh终止后,bash继续执行,打印提示符等待用户输入。

如果将命令行下输入的命令用()括号括起来,那么也会fork出一个子Shell执行小括号中的命令,一行中可以输入由分号;隔开的多个命令,比如:

$ (cd ..;ls -l)

和上面两种方法执行Shell脚本的效果是相同的,cd ..命令改变的是子Shell的PWD,而不会影响到交互式Shell。然而命令

$ cd ..;ls -l

则有不同的效果,cd ..命令是直接在交互式Shell下执行的,改变交互式Shell的PWD,然而这种方式相当于这样执行Shell脚本:

$ source ./script.sh

或者

$ . ./script.sh

source或者.命令是Shell的内建命令,这种方式也不会创建子Shell,而是直接在交互式Shell下逐行执行脚本中的命令。

习题

1、解释如下命令的执行过程:

$ (exit 2)
$ echo $?
2

3. Shell的基本语法

3.1. 变量

按照惯例,Shell变量由全大写字母加下划线组成,有两种类型的Shell变量:

环境变量

第 2 节 “环境变量”中讲过,环境变量可以从父进程传给子进程,因此Shell进程的环境变量可以从当前Shell进程传给fork出来的子进程。用printenv命令可以显示当前Shell进程的环境变量。

本地变量

只存在于当前Shell进程,用set命令可以显示当前Shell进程中定义的所有变量(包括本地变量和环境变量)和函数。

环境变量是任何进程都有的概念,而本地变量是Shell特有的概念。在Shell中,环境变量和本地变量的定义和用法相似。在Shell中定义或赋值一个变量:

$ VARNAME=value

注意等号两边都不能有空格,否则会被Shell解释成命令和命令行参数。

一个变量定义后仅存在于当前Shell进程,它是本地变量,用export命令可以把本地变量导出为环境变量,定义和导出环境变量通常可以一步完成:

$ export VARNAME=value

也可以分两步完成:

$ VARNAME=value
$ export VARNAME

unset命令可以删除已定义的环境变量或本地变量。

$ unset VARNAME

如果一个变量叫做VARNAME,用${VARNAME}可以表示它的值,在不引起歧义的情况下也可以用$VARNAME表示它的值。通过以下例子比较这两种表示法的不同:

$ echo $SHELL
$ echo $SHELLabc
$ echo $SHELL abc
$ echo ${SHELL}abc

注意,在定义变量时不用$,取变量值时要用$。和C语言不同的是,Shell变量不需要明确定义类型,事实上Shell变量的值都是字符串,比如我们定义VAR=45,其实VAR的值是字符串45而非整数。Shell变量不需要先定义后使用,如果对一个没有定义的变量取值,则值为空字符串。

3.2. 文件名代换(Globbing):* ? []

这些用于匹配的字符称为通配符(Wildcard),具体如下:

表 31.1. 通配符

* 匹配0个或多个任意字符
? 匹配一个任意字符
[若干字符] 匹配方括号中任意一个字符的一次出现

$ ls /dev/ttyS*
$ ls ch0?.doc
$ ls ch0[0-2].doc
$ ls ch[012][0-9].doc

注意,Globbing所匹配的文件名是由Shell展开的,也就是说在参数还没传给程序之前已经展开了,比如上述ls ch0[012].doc命令,如果当前目录下有ch00.docch02.doc,则传给ls命令的参数实际上是这两个文件名,而不是一个匹配字符串。

3.3. 命令代换:`或 $()

由反引号括起来的也是一条命令,Shell先执行该命令,然后将输出结果立刻代换到当前命令行中。例如定义一个变量存放date命令的输出:

$ DATE=`date`
$ echo $DATE

命令代换也可以用$()表示:

$ DATE=$(date)

3.4. 算术代换:$(())

用于算术计算,$(())中的Shell变量取值将转换成整数,例如:

$ VAR=45
$ echo $(($VAR+3))

$(())中只能用+-*/和()运算符,并且只能做整数运算。

3.5. 转义字符\

和C语言类似,\在Shell中被用作转义字符,用于去除紧跟其后的单个字符的特殊意义(回车除外),换句话说,紧跟其后的字符取字面值。例如:

$ echo $SHELL
/bin/bash
$ echo \$SHELL
$SHELL
$ echo \\
\

比如创建一个文件名为“$ $”的文件可以这样:

$ touch \$\ \$

还有一个字符虽然不具有特殊含义,但是要用它做文件名也很麻烦,就是-号。如果要创建一个文件名以-号开头的文件,这样是不行的:

$ touch -hello
touch: invalid option -- h
Try `touch --help' for more information.

即使加上\转义也还是报错:

$ touch \-hello
touch: invalid option -- h
Try `touch --help' for more information.

因为各种UNIX命令都把-号开头的命令行参数当作命令的选项,而不会当作文件名。如果非要处理以-号开头的文件名,可以有两种办法:

$ touch ./-hello

或者

$ touch -- -hello

\还有一种用法,在\后敲回车表示续行,Shell并不会立刻执行命令,而是把光标移到下一行,给出一个续行提示符>,等待用户继续输入,最后把所有的续行接到一起当作一个命令执行。例如:

$ ls \
> -l
(ls -l命令的输出)

3.6. 单引号

和C语言不一样,Shell脚本中的单引号和双引号一样都是字符串的界定符(双引号下一节介绍),而不是字符的界定符。单引号用于保持引号内所有字符的字面值,即使引号内的\和回车也不例外,但是字符串中不能出现单引号。如果引号没有配对就输入回车,Shell会给出续行提示符,要求用户把引号配上对。例如:

$ echo '$SHELL'
$SHELL
$ echo 'ABC\(回车)
> DE'(再按一次回车结束命令)
ABC\
DE

3.7. 双引号

双引号用于保持引号内所有字符的字面值(回车也不例外),但以下情况除外:

  • $加变量名可以取变量的值

  • 反引号仍表示命令替换

  • \$表示$的字面值

  • \`表示`的字面值

  • \"表示"的字面值

  • \\表示\的字面值

  • 除以上情况之外,在其它字符前面的\无特殊含义,只表示字面值

$ echo "$SHELL"
/bin/bash
$ echo "`date`"
Sun Apr 20 11:22:06 CEST 2003
$ echo "I'd say: \"Go for it\""
I'd say: "Go for it"
$ echo "\"(回车)
>"(再按一次回车结束命令)
"

$ echo "\\"
\

4. bash启动脚本

启动脚本是bash启动时自动执行的脚本。用户可以把一些环境变量的设置和aliasumask设置放在启动脚本中,这样每次启动Shell时这些设置都自动生效。思考一下,bash在执行启动脚本时是以fork子Shell方式执行的还是以source方式执行的?

启动bash的方法不同,执行启动脚本的步骤也不相同,具体可分为以下几种情况。

4.1. 作为交互登录Shell启动,或者使用--login参数启动

交互Shell是指用户在提示符下输命令的Shell而非执行脚本的Shell,登录Shell就是在输入用户名和密码登录后得到的Shell,比如从字符终端登录或者用telnet/ssh从远程登录,但是从图形界面的窗口管理器登录之后会显示桌面而不会产生登录Shell(也不会执行启动脚本),在图形界面下打开终端窗口得到的Shell也不是登录Shell。

这样启动bash会自动执行以下脚本:

  1. 首先执行/etc/profile,系统中每个用户登录时都要执行这个脚本,如果系统管理员希望某个设置对所有用户都生效,可以写在这个脚本里

  2. 然后依次查找当前用户主目录的~/.bash_profile~/.bash_login~/.profile三个文件,找到第一个存在并且可读的文件来执行,如果希望某个设置只对当前用户生效,可以写在这个脚本里,由于这个脚本在/etc/profile之后执行,/etc/profile设置的一些环境变量的值在这个脚本中可以修改,也就是说,当前用户的设置可以覆盖(Override)系统中全局的设置。~/.profile这个启动脚本是sh规定的,bash规定首先查找以~/.bash_开头的启动脚本,如果没有则执行~/.profile,是为了和sh保持一致。

  3. 顺便一提,在退出登录时会执行~/.bash_logout脚本(如果它存在的话)。

4.2. 以交互非登录Shell启动

比如在图形界面下开一个终端窗口,或者在登录Shell提示符下再输入bash命令,就得到一个交互非登录的Shell,这种Shell在启动时自动执行~/.bashrc脚本。

为了使登录Shell也能自动执行~/.bashrc,通常在~/.bash_profile中调用~/.bashrc

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

这几行的意思是如果~/.bashrc文件存在则source它。多数Linux发行版在创建帐户时会自动创建~/.bash_profile~/.bashrc脚本,~/.bash_profile中通常都有上面这几行。所以,如果要在启动脚本中做某些设置,使它在图形终端窗口和字符终端的Shell中都起作用,最好就是在~/.bashrc中设置。

下面做一个实验,在~/.bashrc文件末尾添加一行(如果这个文件不存在就创建它):

export PATH=$PATH:/home/akaedu

然后关掉终端窗口重新打开,或者从字符终端logout之后重新登录,现在主目录下的程序应该可以直接输程序名运行而不必输入路径了,例如:

~$ a.out

就可以了,而不必

~$ ./a.out

为什么登录Shell和非登录Shell的启动脚本要区分开呢?最初的设计是这样考虑的,如果从字符终端或者远程登录,那么登录Shell是该用户的所有其它进程的父进程,也是其它子Shell的父进程,所以环境变量在登录Shell的启动脚本里设置一次就可以自动带到其它非登录Shell里,而Shell的本地变量、函数、alias等设置没有办法带到子Shell里,需要每次启动非登录Shell时设置一遍,所以就需要有非登录Shell的启动脚本,所以一般来说在~/.bash_profile里设置环境变量,在~/.bashrc里设置本地变量、函数、alias等。如果你的Linux带有图形系统则不能这样设置,由于从图形界面的窗口管理器登录并不会产生登录Shell,所以环境变量也应该在~/.bashrc里设置。

4.3. 非交互启动

为执行脚本而fork出来的子Shell是非交互Shell,启动时执行的脚本文件由环境变量BASH_ENV定义,相当于自动执行以下命令:

if [ -n "$BASH_ENV" ]; then . "$BASH_ENV"; fi

如果环境变量BASH_ENV的值不是空字符串,则把它的值当作启动脚本的文件名,source这个脚本。

4.4. 以sh命令启动

如果以sh命令启动bashbash将模拟sh的行为,以~/.bash_开头的那些启动脚本就不认了。所以,如果作为交互登录Shell启动,或者使用--login参数启动,则依次执行以下脚本:

  1. /etc/profile

  2. ~/.profile

如果作为交互Shell启动,相当于自动执行以下命令:

if [ -n "$ENV" ]; then . "$ENV"; fi

如果作为非交互Shell启动,则不执行任何启动脚本。通常我们写的Shell脚本都以#! /bin/sh开头,都属于这种方式。

5. Shell脚本语法

5.1. 条件测试:test [

命令test[可以测试一个条件是否成立,如果测试结果为真,则该命令的Exit Status为0,如果测试结果为假,则命令的Exit Status为1(注意与C语言的逻辑表示正好相反)。例如测试两个数的大小关系:

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

虽然看起来很奇怪,但左方括号[确实是一个命令的名字,传给命令的各参数之间应该用空格隔开,比如,$VAR-gt3][命令的四个参数,它们之间必须用空格隔开。命令test[的参数形式是相同的,只不过test命令不需要]参数。以[命令为例,常见的测试命令如下表所示:

表 31.2. 测试命令

[ -d DIR ] 如果DIR存在并且是一个目录则为真
[ -f FILE ] 如果FILE存在且是一个普通文件则为真
[ -z STRING ] 如果STRING的长度为零则为真
[ -n STRING ] 如果STRING的长度非零则为真
[ STRING1 = STRING2 ] 如果两个字符串相同则为真
[ STRING1 != STRING2 ] 如果字符串不相同则为真
[ ARG1 OP ARG2 ] ARG1ARG2应该是整数或者取值为整数的变量,OP-eq(等于)-ne(不等于)-lt(小于)-le(小于等于)-gt(大于)-ge(大于等于)之中的一个

和C语言类似,测试条件之间还可以做与、或、非逻辑运算:

表 31.3. 带与、或、非的测试命令

[ ! EXPR ] EXPR可以是上表中的任意一种测试条件,!表示逻辑反
[ EXPR1 -a EXPR2 ] EXPR1EXPR2可以是上表中的任意一种测试条件,-a表示逻辑与
[ EXPR1 -o EXPR2 ] EXPR1EXPR2可以是上表中的任意一种测试条件,-o表示逻辑或

例如:

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

注意,如果上例中的$VAR变量事先没有定义,则被Shell展开为空字符串,会造成测试条件的语法错误(展开为[ -d Desktop -a = 'abc' ]),作为一种好的Shell编程习惯,应该总是把变量取值放在双引号之中(展开为[ -d Desktop -a "" = 'abc' ]):

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

5.2. if/then/elif/else/fi

和C语言类似,在Shell中用ifthenelifelsefi这几条命令实现分支控制。这种流程控制语句本质上也是由若干条Shell命令组成的,例如先前讲过的

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

其实是三条命令,if [ -f ~/.bashrc ]是第一条,then . ~/.bashrc是第二条,fi是第三条。如果两条命令写在同一行则需要用;号隔开,一行只写一条命令就不需要写;号了,另外,then后面有换行,但这条命令没写完,Shell会自动续行,把下一行接在then后面当作一条命令处理。和[命令一样,要注意命令和各参数之间必须用空格隔开。if命令的参数组成一条子命令,如果该子命令的Exit Status为0(表示真),则执行then后面的子命令,如果Exit Status非0(表示假),则执行elifelse或者fi后面的子命令。if后面的子命令通常是测试命令,但也可以是其它命令。Shell脚本没有{}括号,所以用fi表示if语句块的结束。见下例:

#! /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

:是一个特殊的命令,称为空命令,该命令不做任何事,但Exit Status总是真。此外,也可以执行/bin/true/bin/false得到真或假的Exit Status。再看一个例子:

#! /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户输入一行字符串,将该字符串存到一个Shell变量中。

此外,Shell还提供了&&和||语法,和C语言类似,具有Short-circuit特性,很多Shell脚本喜欢写成这样:

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

&&相当于“if...then...”,而||相当于“if not...then...”。&&和||用于连接两个命令,而上面讲的-a-o仅用于在测试表达式中连接两个测试条件,要注意它们的区别,例如,

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

和以下写法是等价的

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

5.3. case/esac

case命令可类比C语言的switch/case语句,esac表示case语句块的结束。C语言的case只能匹配整型或字符型常量表达式,而Shell脚本的case可以匹配字符串和Wildcard,每个匹配分支可以有若干条命令,末尾必须以;;结束,执行时找到第一个匹配的分支并执行相应的命令,然后直接跳到esac之后,不需要像C语言一样用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语句的例子可以在系统服务的脚本目录/etc/init.d中找到。这个目录下的脚本大多具有这种形式(以/etc/apache2为例):

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

启动apache2服务的命令是

$ sudo /etc/init.d/apache2 start

$1是一个特殊变量,在执行脚本时自动取值为第一个命令行参数,也就是start,所以进入start)分支执行相关的命令。同理,命令行参数指定为stopreloadrestart可以进入其它分支执行停止服务、重新加载配置文件或重新启动服务的相关命令。

5.4. for/do/done

Shell脚本的for循环结构和C语言很不一样,它类似于某些编程语言的foreach循环。例如:

#! /bin/sh

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

FRUIT是一个循环变量,第一次循环$FRUIT的取值是apple,第二次取值是banana,第三次取值是pear。再比如,要将当前目录下的chap0chap1chap2等文件名改为chap0~chap1~chap2~等(按惯例,末尾有~字符的文件名表示临时文件),这个命令可以这样写:

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

也可以这样写:

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

5.5. while/do/done

while的用法和C语言类似。比如一个验证密码的脚本:

#! /bin/sh

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

下面的例子通过算术运算控制循环的次数:

#! /bin/sh

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

Shell还有until循环,类似C语言的do...while循环。本章从略。

习题

1、把上面验证密码的程序修改一下,如果用户输错五次密码就报错退出。

5.6. 位置参数和特殊变量

有很多特殊变量是被Shell自动赋值的,我们已经遇到了$?$1,现在总结一下:

表 31.4. 常用的位置参数和特殊变量

$0 相当于C语言main函数的argv[0]
$1$2... 这些称为位置参数(Positional Parameter),相当于C语言main函数的argv[1]argv[2]...
$# 相当于C语言main函数的argc - 1,注意这里的#后面不表示注释
$@ 表示参数列表"$1" "$2" ...,例如可以用在for循环中的in后面。
$? 上一条命令的Exit Status
$$ 当前Shell的进程号

位置参数可以用shift命令左移。比如shift 3表示原来的$4现在变成$1,原来的$5现在变成$2等等,原来的$1$2$3丢弃,$0不移动。不带参数的shift命令相当于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 $@"

5.7. 函数

和C语言类似,Shell中也有函数的概念,但是函数定义中没有返回值也没有参数列表。例如:

#! /bin/sh

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

注意函数体的左花括号{和后面的命令之间必须有空格或换行,如果将最后一条命令和右花括号}写在同一行,命令末尾必须有;号。

在定义foo()函数时并不执行函数体中的命令,就像定义变量一样,只是给foo这个名字一个定义,到后面调用foo函数的时候(注意Shell中的函数调用不写括号)才执行函数体中的命令。Shell脚本中的函数必须先定义后调用,一般把函数定义都写在脚本的前面,把函数调用和其它命令写在脚本的最后(类似C语言中的main函数,这才是整个脚本实际开始执行命令的地方)。

Shell函数没有参数列表并不表示不能传参数,事实上,函数就像是迷你脚本,调用函数时可以传任意个参数,在函数内同样是用$0$1$2等变量来提取参数,函数中的位置参数相当于函数的局部变量,改变这些变量并不会影响函数外面的$0$1$2等变量。函数中可以用return命令返回,如果return后面跟一个数字则表示函数的Exit Status。

下面这个脚本可以一次创建多个目录,各目录名通过命令行参数传入,脚本逐个测试各目录是否存在,如果目录不存在,首先打印信息然后试着创建该目录。

#! /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。

6. Shell脚本的调试方法

Shell提供了一些用于调试脚本的选项,如下所示:

-n

读一遍脚本中的命令但不执行,用于检查脚本中的语法错误

-v

一边执行脚本,一边将执行过的脚本命令打印到标准错误输出

-x

提供跟踪执行信息,将执行的每一条命令和结果依次打印出来

使用这些选项有三种方法,一是在命令行提供参数

$ sh -x ./script.sh

二是在脚本开头提供参数

#! /bin/sh -x

第三种方法是在脚本中用set命令启用或禁用参数

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

set -xset +x分别表示启用和禁用-x参数,这样可以只对脚本中的某一段进行跟踪调试。

本章节摘自《Linux C编程一站式学习》
https://akaedu.github.io/book/
版权 © 2008, 2009 宋劲杉, 北京亚嵌教育研究中心
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