| 2000 年 4 月 01 日 在前一篇 bash 的介紹性文章中，Daniel Robbins 為您講解了腳本語(yǔ)言的一些基本元素和使用 bash 的原因。在本文（即第二部分）中，Daniel 繼續前一篇的內容，并講解條件 (if-then) 語(yǔ)句、循環(huán)和更多的 bash 基本結構。 我們先看一下處理命令行自變量的簡(jiǎn)單技巧，然后再看看 bash 基本編程結構。 接收自變量 在 介紹性文章 中的樣本程序中，我們使用環(huán)境變量 "$1" 來(lái)引用第一個(gè)命令行自變量。類(lèi)似地，可以使用 "$2"、"$3" 等來(lái)引用傳遞給腳本的第二和第三個(gè)自變量。這里有一個(gè)例子： #!/usr/bin/env bash echo name of script is $0 echo first argument is $1 echo second argument is $2 echo seventeenth argument is $17 echo number of arguments is $# |
除以下兩個(gè)細節之外，此例無(wú)需說(shuō)明。第一，"$0" 將擴展成從命令行調用的腳本名稱(chēng)，"$#" 將擴展成傳遞給腳本的自變量數目。試驗以上腳本，通過(guò)傳遞不同類(lèi)型的命令行自變量來(lái)了解其工作原理。 有時(shí)需要一次引用 所有 命令行自變量。針對這種用途，bash 實(shí)現了變量 "$@"，它擴展成所有用空格分開(kāi)的命令行參數。在本文稍后的 "for" 循環(huán)部分中，您將看到使用該變量的例子。
Bash 編程結構 如果您曾用過(guò)如 C、Pascal、Python 或 Perl 那樣的過(guò)程語(yǔ)言編程，則一定熟悉 "if" 語(yǔ)句和 "for" 循環(huán)那樣的標準編程結構。對于這些標準結構的大多數，Bash 有自己的版本。在下幾節中，將介紹幾種 bash 結構，并演示這些結構和您已經(jīng)熟悉的其它編程語(yǔ)言中結構的差異。如果以前編程不多，也不必擔心。我提供了足夠的信息和示例，使您可以跟上本文的進(jìn)度。
方便的條件語(yǔ)句 如果您曾用 C 編寫(xiě)過(guò)與文件相關(guān)的代碼，則應該知道：要比較特定文件是否比另一個(gè)文件新需要大量工作。那是因為 C 沒(méi)有任何內置語(yǔ)法來(lái)進(jìn)行這種比較，必須使用兩個(gè) stat() 調用和兩個(gè) stat 結構來(lái)進(jìn)行手工比較。相反，bash 內置了標準文件比較運算符，因此，確定“/tmp/myfile 是否可讀”與查看“$myvar 是否大于 4”一樣容易。 下表列出最常用的 bash 比較運算符。同時(shí)還有如何正確使用每一選項的示例。示例要跟在 "if" 之后。例如： if [ -z "$myvar" ] then echo "myvar is not defined" fi |
| 運算符 | 描述 | 示例 | | 文件比較運算符 | | -e filename | 如果 filename存在，則為真 | [ -e /var/log/syslog ] | | -d filename | 如果 filename為目錄，則為真 | [ -d /tmp/mydir ] | | -f filename | 如果 filename為常規文件，則為真 | [ -f /usr/bin/grep ] | | -L filename | 如果 filename為符號鏈接，則為真 | [ -L /usr/bin/grep ] | | -r filename | 如果 filename可讀，則為真 | [ -r /var/log/syslog ] | | -w filename | 如果 filename可寫(xiě)，則為真 | [ -w /var/mytmp.txt ] | | -x filename | 如果 filename可執行，則為真 | [ -L /usr/bin/grep ] | | filename1-nt filename2 | 如果 filename1比 filename2新，則為真 | [ /tmp/install/etc/services -nt /etc/services ] | | filename1-ot filename2 | 如果 filename1比 filename2舊，則為真 | [ /boot/bzImage -ot arch/i386/boot/bzImage ] | | 字符串比較運算符 （請注意引號的使用，這是防止空格擾亂代碼的好方法） | | -z string | 如果 string長(cháng)度為零，則為真 | [ -z "$myvar" ] | | -n string | 如果 string長(cháng)度非零，則為真 | [ -n "$myvar" ] | | string1= string2 | 如果 string1與 string2相同，則為真 | [ "$myvar" = "one two three" ] | | string1!= string2 | 如果 string1與 string2不同，則為真 | [ "$myvar" != "one two three" ] | | 算術(shù)比較運算符 | | num1-eq num2 | 等于 | [ 3 -eq $mynum ] | | num1-ne num2 | 不等于 | [ 3 -ne $mynum ] | | num1-lt num2 | 小于 | [ 3 -lt $mynum ] | | num1-le num2 | 小于或等于 | [ 3 -le $mynum ] | | num1-gt num2 | 大于 | [ 3 -gt $mynum ] | | num1-ge num2 | 大于或等于 | [ 3 -ge $mynum ] | 有時(shí)，有幾種不同方法來(lái)進(jìn)行特定比較。例如，以下兩個(gè)代碼段的功能相同： if [ "$myvar" -eq 3 ] then echo "myvar equals 3" fi if [ "$myvar" = "3" ] then echo "myvar equals 3" fi |
上面兩個(gè)比較執行相同的功能，但是第一個(gè)使用算術(shù)比較運算符，而第二個(gè)使用字符串比較運算符。
字符串比較說(shuō)明 大多數時(shí)候，雖然可以不使用括起字符串和字符串變量的雙引號，但這并不是好主意。為什么呢？因為如果環(huán)境變量中恰巧有一個(gè)空格或制表鍵，bash 將無(wú)法分辨，從而無(wú)法正常工作。這里有一個(gè)錯誤的比較示例： if [ $myvar = "foo bar oni" ] then echo "yes" fi |
在上例中，如果 myvar 等于 "foo"，則代碼將按預想工作，不進(jìn)行打印。但是，如果 myvar 等于 "foo bar oni"，則代碼將因以下錯誤失?。?/p>
在這種情況下，"$myvar"（等于 "foo bar oni"）中的空格迷惑了 bash。bash 擴展 "$myvar" 之后，代碼如下： [ foo bar oni = "foo bar oni" ] |
因為環(huán)境變量沒(méi)放在雙引號中，所以 bash 認為方括號中的自變量過(guò)多?？梢杂秒p引號將字符串自變量括起來(lái)消除該問(wèn)題。請記住，如果養成將所有字符串自變量用雙引號括起的習慣，將除去很多類(lèi)似的編程錯誤。"foo bar oni" 比較 應該寫(xiě)成： if [ "$myvar" = "foo bar oni" ] then echo "yes" fi |
| 更多引用細節
如果要擴展環(huán)境變量，則必須將它們用 雙引號、而不是單引號括起。單引號 禁用 變量（和歷史）擴展。 | | 以上代碼將按預想工作，而不會(huì )有任何令人不快的意外出現。
更多的循環(huán)結構："while" 和"until" 好了，已經(jīng)講了條件語(yǔ)句，下面該探索 bash 循環(huán)結構了。我們將從標準的 "for" 循環(huán)開(kāi)始。這里有一個(gè)簡(jiǎn)單的例子： #!/usr/bin/env bash for x in one two three four do echo number $x done 輸出： number one number two number three number four |
發(fā)生了什么？"for" 循環(huán)中的 "for x" 部分定義了一個(gè)名為 "$x" 的新環(huán)境變量（也稱(chēng)為循環(huán)控制變量），它的值被依次設置為 "one"、"two"、"three" 和 "four"。每一次賦值之后，執行一次循環(huán)體（"do" 和 "done" 之間的代碼）。在循環(huán)體內，象其它環(huán)境變量一樣，使用標準的變量擴展語(yǔ)法來(lái)引用循環(huán)控制變量 "$x"。還要注意，"for" 循環(huán)總是接收 "in" 語(yǔ)句之后的某種類(lèi)型的字列表。在本例中，指定了四個(gè)英語(yǔ)單詞，但是字列表也可以引用磁盤(pán)上的文件，甚至文件通配符?？纯聪旅娴睦?，該例演示如何使用標準 shell 通配符： #!/usr/bin/env bash for myfile in /etc/r* do if [ -d "$myfile" ] then echo "$myfile (dir)" else echo "$myfile" fi done 輸出： /etc/rc.d (dir) /etc/resolv.conf /etc/resolv.conf~ /etc/rpc |
以上代碼列出在 /etc 中每個(gè)以 "r" 開(kāi)頭的文件。要做到這點(diǎn)，bash 在執行循環(huán)之前首先取得通配符 /etc/r*，然后擴展它，用字符串 /etc/rc.d /etc/resolv.conf /etc/resolv.conf~ /etc/rpc 替換。一旦進(jìn)入循環(huán)，根據 myfile 是否為目錄，"-d" 條件運算符用來(lái)執行兩個(gè)不同操作。如果是目錄，則將 "(dir)" 附加到輸出行。 還可以在字列表中使用多個(gè)通配符、甚至是環(huán)境變量： for x in /etc/r--? /var/lo* /home/drobbins/mystuff/* /tmp/${MYPATH}/* do cp $x /mnt/mydir done |
Bash 將在所有正確位置上執行通配符和環(huán)境變量擴展，并可能創(chuàng )建一個(gè)非常長(cháng)的字列表。 雖然所有通配符擴展示例使用了 絕對路徑，但也可以使用相對路徑，如下所示： for x in ../* mystuff/* do echo $x is a silly file done |
在上例中，bash 相對于當前工作目錄執行通配符擴展，就象在命令行中使用相對路徑一樣。研究一下通配符擴展。您將注意到，如果在通配符中使用絕對路徑，bash 將通配符擴展成一個(gè)絕對路徑列表。否則，bash 將在后面的字列表中使用相對路徑。如果只引用當前工作目錄中的文件（例如，如果輸入 "for x in *"），則產(chǎn)生的文件列表將沒(méi)有路徑信息的前綴。請記住，可以使用 "basename" 可執行程序來(lái)除去前面的路徑信息，如下所示： for x in /var/log/* do echo `basename $x` is a file living in /var/log done |
當然，在腳本的命令行自變量上執行循環(huán)通常很方便。這里有一個(gè)如何使用本文開(kāi)始提到的 "$@" 變量的例子： #!/usr/bin/env bash for thing in "$@" do echo you typed ${thing}. done 輸出： $ allargs hello there you silly you typed hello. you typed there. you typed you. you typed silly. |
Shell 算術(shù) 在學(xué)習另一類(lèi)型的循環(huán)結構之前，最好先熟悉如何執行 shell 算術(shù)。是的，確實(shí)如此：可以使用 shell 結構來(lái)執行簡(jiǎn)單的整數運算。只需將特定的算術(shù)表達式用 "$((" 和 "))" 括起，bash 就可以計算表達式。這里有一些例子： $ echo $(( 100 / 3 )) 33 $ myvar="56" $ echo $(( $myvar + 12 )) 68 $ echo $(( $myvar - $myvar )) 0 $ myvar=$(( $myvar + 1 )) $ echo $myvar 57 |
更多的循環(huán)結構："while" 和"until" 只要特定條件為真，"while" 語(yǔ)句就會(huì )執行，其格式如下： while [ condition ] do statements done |
通常使用 "While" 語(yǔ)句來(lái)循環(huán)一定次數，比如，下例將循環(huán) 10 次： myvar=0 while [ $myvar -ne 10 ] do echo $myvar myvar=$(( $myvar + 1 )) done |
可以看到，上例使用了算術(shù)表達式來(lái)使條件最終為假，并導致循環(huán)終止。 "Until" 語(yǔ)句提供了與 "while" 語(yǔ)句相反的功能：只要特定條件為 假 ，它們就重復。下面是一個(gè)與前面的 "while" 循環(huán)具有同等功能的 "until" 循環(huán)： myvar=0 until [ $myvar -eq 10 ] do echo $myvar myvar=$(( $myvar + 1 )) done |
Case 語(yǔ)句 Case 語(yǔ)句是另一種便利的條件結構。這里有一個(gè)示例片段： case "${x##*.}" in gz) gzunpack ${SROOT}/${x} ;; bz2) bz2unpack ${SROOT}/${x} ;; *) echo "Archive format not recognized." exit ;; esac |
在上例中，bash 首先擴展 "${x##*.}"。在代碼中，"$x" 是文件的名稱(chēng)，"${x##.*}" 除去文件中最后句點(diǎn)后文本之外的所有文本。然后，bash 將產(chǎn)生的字符串與 ")" 左邊列出的值做比較。在本例中，"${x##.*}" 先與 "gz" 比較，然后是 "bz2"，最后是 "*"。如果 "${x##.*}" 與這些字符串或模式中的任何一個(gè)匹配，則執行緊接 ")" 之后的行，直到 ";;" 為止，然后 bash 繼續執行結束符 "esac" 之后的行。如果不匹配任何模式或字符串，則不執行任何代碼行，在這個(gè)特殊的代碼片段中，至少要執行一個(gè)代碼塊，因為任何不與 "gz" 或 "bz2" 匹配的字符串都將與 "*" 模式匹配。
函數與名稱(chēng)空間 在 bash 中，甚至可以定義與其它過(guò)程語(yǔ)言（如 Pascal 和 C）類(lèi)似的函數。在 bash 中，函數甚至可以使用與腳本接收命令行自變量類(lèi)似的方式來(lái)接收自變量。讓我們看一下樣本函數定義，然后再從那里繼續： tarview() { echo -n "Displaying contents of $1 " if [ ${1##*.} = tar ] then echo "(uncompressed tar)" tar tvf $1 elif [ ${1##*.} = gz ] then echo "(gzip-compressed tar)" tar tzvf $1 elif [ ${1##*.} = bz2 ] then echo "(bzip2-compressed tar)" cat $1 | bzip2 -d | tar tvf - fi } |
| 另一種情況
可以使用 "case" 語(yǔ)句來(lái)編寫(xiě)上面的代碼。您知道如何編寫(xiě)嗎？ | | 我們在上面定義了一個(gè)名為 "tarview" 的函數，它接收一個(gè)自變量，即某種類(lèi)型的 tar 文件。在執行該函數時(shí)，它確定自變量是哪種 tar 文件類(lèi)型（未壓縮的、gzip 壓縮的或 bzip2 壓縮的），打印一行信息性消息，然后顯示 tar 文件的內容。應該如下調用上面的函數（在輸入、粘貼或找到該函數后，從腳本或命令行調用它）： $ tarview shorten.tar.gz Displaying contents of shorten.tar.gz (gzip-compressed tar) drwxr-xr-x ajr/abbot 0 1999-02-27 16:17 shorten-2.3a/ -rw-r--r-- ajr/abbot 1143 1997-09-04 04:06 shorten-2.3a/Makefile -rw-r--r-- ajr/abbot 1199 1996-02-04 12:24 shorten-2.3a/INSTALL -rw-r--r-- ajr/abbot 839 1996-05-29 00:19 shorten-2.3a/LICENSE .... |
| 交互地使用它們
別忘了，可以將函數（如上面的函數）放在 ~/.bashrc 或 ~/.bash_profile 中，以便在 bash 中隨時(shí)使用它們。 | | 如您所見(jiàn)，可以使用與引用命令行自變量同樣的機制來(lái)在函數定義內部引用自變量。另外，將把 "$#" 宏擴展成包含自變量的數目。唯一可能不完全相同的是變量 "$0"，它將擴展成字符串 "bash"（如果從 shell 交互運行函數）或調用函數的腳本名稱(chēng)。
名稱(chēng)空間 經(jīng)常需要在函數中創(chuàng )建環(huán)境變量。雖然有可能，但是還有一個(gè)技術(shù)細節應該了解。在大多數編譯語(yǔ)言（如 C）中，當在函數內部創(chuàng )建變量時(shí)，變量被放置在單獨的局部名稱(chēng)空間中。因此，如果在 C 中定義一個(gè)名為 myfunction 的函數，并在該函數中定義一個(gè)名為 "x" 的自變量，則任何名為 "x" 的全局變量（函數之外的變量）將不受它的印象，從而消除了負作用。 在 C 中是這樣，但在 bash 中卻不是。在 bash 中，每當在函數內部創(chuàng )建環(huán)境變量，就將其添加到 全局名稱(chēng)空間。這意味著(zhù)，該變量將重寫(xiě)函數之外的全局變量，并在函數退出之后繼續存在： #!/usr/bin/env bash myvar="hello" myfunc() { myvar="one two three" for x in $myvar do echo $x done } myfunc echo $myvar $x |
運行此腳本時(shí)，它將輸出 "one two three three"，這顯示了在函數中定義的 "$myvar" 如何影響全局變量 "$myvar"，以及循環(huán)控制變量 "$x" 如何在函數退出之后繼續存在（如果 "$x" 全局變量存在，也將受到影響）。 在這個(gè)簡(jiǎn)單的例子中，很容易找到該錯誤，并通過(guò)使用其它變量名來(lái)改正錯誤。但這不是正確的方法，解決此問(wèn)題的最好方法是通過(guò)使用 "local" 命令，在一開(kāi)始就預防影響全局變量的可能性。當使用 "local" 在函數內部創(chuàng )建變量時(shí)，將把它們放在 局部名稱(chēng)空間中，并且不會(huì )影響任何全局變量。這里演示了如何實(shí)現上述代碼，以便不重寫(xiě)全局變量： #!/usr/bin/env bash myvar="hello" myfunc() { local x local myvar="one two three" for x in $myvar do echo $x done } myfunc echo $myvar $x |
此函數將輸出 "hello" -- 不重寫(xiě)全局變量 "$myvar"，"$x" 在 myfunc 之外不繼續存在。在函數的第一行，我們創(chuàng )建了以后要使用的局部變量 x，而在第二個(gè)例子 (local myvar="one two three"") 中，我們創(chuàng )建了局部變量 myvar， 同時(shí) 為其賦值。在將循環(huán)控制變量定義為局部變量時(shí)，使用第一種形式很方便，因為不允許說(shuō)："for local x in $myvar"。此函數不影響任何全局變量，鼓勵您用這種方式設計所有的函數。只有在明確希望要修改全局變量時(shí)，才 不應該使用 "local"。
結束語(yǔ) 我們已經(jīng)學(xué)習了最基本的 bash 功能，現在要看一下如何基于 bash 開(kāi)發(fā)整個(gè)應用程序。下一部分正要講到。再見(jiàn)！
參考資料
關(guān)于作者 | | | | Daniel Robbins 居住在新墨西哥州的 Albuquerque。他是 Gentoo 項目 的總設計師，Gentoo Technologies, Inc. 的 CEO，Linux Advanced Multimedia Project (LAMP) 的顧問(wèn)，Macmillan 書(shū)籍 Caldera OpenLinux Unleashed、 SuSE Linux Unleashed和 Samba Unleashed 的作者。Daniel 自小學(xué)二年級起就與計算機結下不解之緣，那時(shí)他首先接觸的是 Logo 程序語(yǔ)言，并沉溺于 Pac-Man 游戲中。這也許就是他至今仍擔任 SONY Electronic Publishing/Psygnosis 首席圖形設計師的原因所在。Daniel 喜歡與妻子 Mary 一起共渡時(shí)光，他們的孩子將在今年春天誕生?？赏ㄟ^(guò) drobbins@gentoo.org 與 Daniel Robbins 取得聯(lián)系。 | | 
