unix 下shell編程(二)

3>在Shell中使用數據變量 

　　用戶可以在Shell中使用數據變量，例如ba.sh程序: 

　　　　cd/usr/icewalk 
　　　　ls|cpio -o > /dev/fd0 

　　該程序中要備份的目錄爲一常量，即該程序只能用來備份一個目錄。若在該程序中使用變量，則會使其更通用: 

　　　　workdir=$1 
　　　　cd $workdir 
　　　　ls * |cpio -o > /dev/fd0 

　　通過這一改變，用戶可以使用程序備份變量$workdir指定的目錄。例如我們要備份/home/www的內容，只要運行ba.sh /home/www即可實現。(若不明白 $1，下面將詳細介紹shell參數的傳遞，$1代表本sh程序-ba.sh的第一個參數) 

　　4>在Shell程序中加上註釋 

　　爲了增加程序的可讀性，我們提倡加入註釋。在Shell程序中註釋將以"#"號開始。當Shell解釋到"#"時，會認爲從"#"號起一直到該行行尾爲註釋。 

　　5>對Shell變量進行算術運算 

　　高級語言中變量是具有類型的，即變量將被限制爲某一數據類型，如整數或字符類型。Shell變量通常按字符進行存儲，爲了對Shell變量進行算術運算，必須使用expr命令。 

　　expr命令將把一個算術表達式作爲參數，通常形式如下: 

　　　　expr [數字] [操作符] [數字] 

　　由於Shell是按字符形式存儲變量的，所以用戶必須保證參加算術運算的操作數必須爲數值。下面是有效的算術操作符: 

　　　　+　　　兩個整數相加 
　　　　-　　　第一個數減去第二個數 
　　　　*　　　兩整數相乘 
　　　　/　　　第一個整數除以第二個整數 
　　　　%　　　兩整數相除，取餘數 
　　例如: 
　　　　$expr 2 + 1 
　 　　 結果顯示：3 
　　　　$expr 5 - 3 
　 　　 結果顯示：2 

若expr的一個參數是變量，那麼在表達式計算之前用變量值替換變量名。 
　　　　$int=3 
　　　　$expr $int + 4 
　　　　結果顯示:7 
　　用戶不能單純使用"*"做乘法,若輸入: 
　　　　$expr 4*5 
　　系統將會報錯，因爲Shell看到"*"將會首先進行文件名替換。正確形式爲: 
　　　　$expr 4 \* 5 
　 　　 結果顯示:20 
　　多個算術表達式可以組合在一起，例如: 
　　　　$expr 5 + 7 / 3 
　　　　結果顯示:7 
　　運算次序是先乘除後加減，若要改變運算次序，必須使用"`"號,如: 
　　　　$int=`expr 5 + 7` 
　　　　$expr $int/3 
　　 　 結果顯示:4 
　　　　或者： 
　　　　$expr `expr 5+7`/3 
　　　　結果顯示:4 

　　6>向Shell程序傳遞參數 

　　一個程序可以使用兩種方法獲得輸入數據。一是執行時使用參數。另一種方法是交互式地獲得數據。vi編輯程序可以通過交互式的方法獲得數據，而ls和expr則從參數中取得數據。以上兩種方法Shell程序都可以使用。在"交互式讀入數據"一節中將介紹Shell程序通過交互式的方法獲得參數。 

　　通過命令行給Shell程序傳遞參數可以擴大程序的用途。以前面提到的ba.sh程序爲例: 
　　$cat >re.sh 
　　cd $workdir 
　　cpio -i < /dev/fd0 
　　^d 

　　程序re.sh恢復了ba.sh程序備份的所有文件。若只從軟盤上恢復一個指定的文件，可以用該文件名作爲參數，傳遞給Shell程序re.sh: 

　　程序改寫如下: 
　　$cat >re2.sh 
　　cd $workdir 
　　cpio -i $1 < /dev/fd0 
　　^d 

　　用戶可以指定要恢復的文件，例如fname 

　　$re2.sh fname 

此時文件fname作爲第一個位置參數傳遞給re2.sh,re2.sh的缺點是要恢復兩個或多個文件要重複運行，我們可以用$*變量傳遞不確定的參數給程序: 

　　$cat >re3.sh 
　　cd $workdir 
　　cpio -i $* < /dev/fd0 
　　^d 

　　我們就可以恢復多個文件，例如fname1,fname2,fname3 
　　$re3.sh fname1 fname2 fname3 
　　(以上程序re.sh,re2.sh,re3.sh，假設用戶已經chmod了可執行權利) 

　　因爲沒有賦值的變量可以作爲NULL看待，所以若是程序re3.sh在執行時候沒賦予參數，那麼一個空值將被插入到cpio命令中。該命令將恢復所有保存的文件。 

條件判斷語句 

　　條件判斷語句是程序設計語言中十分重要的語句，該語句的含義是當某一條件滿足時，執行指定的一組命令。 

1>if - then語句 

　　格式: if command1 
　　　　　then 
　　　　　　　command2 
　　　　　　　command3 
　　　　　fi　　　　　　---(if 語句結束) 
　　　　　　　command4 

　　每個程序或命令執行結束後都有一個返回的狀態，用戶可以用Shell變量$?獲得這一狀態。if語句檢查前面命令執行的返回狀態，若該命令成功執行，那麼在then和fi之間的命令都將被執行。在上面的命令序列中，command1和command4總要執行。若command1成功執行,command2和command3也將執行。 

　　請看下面程序: 
　　　　#unload -program to backup and remove files 
　　　　cd $1 
　　　　ls -a | cpio -o > /dev/mnt0 
　　　　rm * 

　　該程序在備份資料後，刪除檔案，但當cpio命令不能成功執行時，rm命令還是把資料刪除了，我們可不希望這樣，爲了避免此情況，可以用if - then語句: 
　　　　#--卸載和判斷刪除程序 

　　　　cd $1 
　　　　if ls -a | cpio > /dev/mnt0 
　　　　then 
　　　　　　rm * 
　　　　fi 
　　上面程序在cpio執行成功後才刪除檔案 

同時，若執行沒有成功，我們希望得到提示，sh中的echo命令可以向用戶顯示消息，並顯示後換行，上面程序可以寫成: 
　　 　 #--卸載和判斷刪除程序 
　　　　cd $1 
　　　　if ls -a | cpio > /dev/mnt0 
　　　　then 
　　　　　　echo "正刪除文件資料... ..." 
　　　　　　rm * 
　　　　fi 

　　echo命令可以使用一些特殊的逃逸字符進行格式化輸出，下面是這些字符及其含義: 

　　　　\b　　Backspace 
　　　　\c　　顯示後不換行 
　　　　\f　　在終端上屏幕的開始處顯示 
　　　　\n　　換行 
　　　　\r　　回車 
　　　　\t　　製表符 
　　　　\v　　垂直製表符 
　　　　\　　 反斜框 
　　　　\0nnn 用1,2或3位8進制整數表示一個ASCII碼字符 

2>if - then - else語句 

　　不用多說它的作用，別的高級語言中都有，格式爲: 
　　if command1 
　　then 
　　　　command2 
　　　　command3 
　　else 
　　　　command4 
　　　　command5 
　　fi 

　　在此結構中，command1中是先執行，當command1成功執行時，將執行command2和command3，否則執行command4和command5 

　　注意看下面程序: 
　　　　#備份程序 
　　　　cd $1 
　　　　if ls -a |cpio -o > /dev/mnt0 
　　　　then 
　　　　　　echo "刪除源資料... ..." 
　　　　　　rm * 
　　　　else 
　　　　　　echo "磁帶備份失敗!" 
　　　　fi 

3>test命令進行條件測試 

　　if語句可以通過測試命令執行的返回狀態來控制命令的執行，若要測試其他條件，在bsh中可以使用test命令。該命令檢測某一條件，當條件爲真時返回0，否則返回非0值。test命令可以使Shell程序中的if語句象其他程序語言中的條件判斷語句一樣，具有很強的功能。 

　　test命令的使用方法爲: 
　　　　test condition 
　　可測試的條件分爲4類: 
　　1)測試兩個字符串之間的關係。 
　　2)測試兩個整數之間關係。 
　　3)測試文件是否存在或是否具有某種狀態或屬性。 
　　4)測試多個條件的與(and)或(or)組合。 

1、條件語句>>test語句 

1>測試字符串間的關係 

　　bsh把所有的命令行和變量都看作字符串。一些命令如expr和test可以把字符當作數字進行操作。 

　　同樣任何數字也可以作爲字符串進行操作。 

　　用戶可以比較兩個字符串相等或不等，也可以測試一個串是否賦了值。有關串的操作符如下: 
　　　　str1 = str2　　　　　　當兩個串有相同內容、長度時爲真 
　　　　str1 != str2　　　　　 當串str1和str2不等時爲真 
　　　　-n str1　　　　　　　  當串的長度大於0時爲真(串非空) 
　　　　-z str1　　　　　　　  當串的長度爲0時爲真(空串) 
　　　　str1　　　　　　　　   當串str1爲非空時爲真 

　　不但Shell程序可以使用test進行條件判斷，test命令也可以獨立執行，如: 

　　　　$str1=abcd 
　　　　$test $str1 = abcd 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:0 

與上例中第一行賦值語句中的等號不同，test命令中的等號兩邊必須要有空格。本例test命令共有3個參數。注意兩個串相等必須是長度和內容都相等。 

　　　　$str1="abcd " 
　　　　$test "$str1" = abcd 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:1 

　　上面str1包含5個字符，其中最後一個爲空格符。而test命令中的另一個串只有4個字符，所以兩串不等，test返回1。 

　　不帶任何操作符和使用-n操作符測試一個串結果是一樣的，例如: 

　　　　$str1=abce 
　　　　$test $str1 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:0　　　　 
　　　　$test -n $str1 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:0 

　　但是，上面兩條命令也有一點差別，反映出了使用test命令潛在的問題，請看下例: 

　　　　$str1="　　　" 
　　　　$test $str1 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:1 
　　　　$test -n "$str1" 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:0 
　　　　$test -n $str1 
　　　　結果顯示:test:argument expected 

　　上例中，第一次測試爲假因爲Shell在執行命令行之前首先要進行變量替換，即把$str1換成空格，然後shell又將命令行上的空格刪除，故test命令測試到的爲空串。而在第二次測試中，變量替換後空格位於括號內，故不會被刪除，test測試到的是一個包含空格的串，在第三次測試中，shell把空格刪除，只把-n傳個test命令，所以顯示參數錯。 

2>測試兩個整數之間關係 

　　test命令與expr命令一樣，也可以把字符轉變成整數，然後對其操作。test命令對兩個數進行比較，使用的操作符如下: 

　　　　int1 -eq int2　　　　兩數相等爲真 
　　　　int1 -ne int2　　　　兩數不等爲真 
　　　　int1 -gt int2　　　　int1大於int2爲真 
　　　　int1 -ge int2　　　　int1大於等於int2爲真 
　　　　int1 -lt int2　　　　int1小於int2爲真 
　　　　int1 -le int2　　　　int1小於等於int2爲真 

　　下面的例子反映了字符串比較與數字比較的不同: 

　　　　$str1=1234 
　　　　$str2=01234 
　　　　$test $str1 = $str2 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:1 
　　　　$test $str1 -eq $str2 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:0 

3>有關文件的測試 

　　使用test進行的第三類測試是測試文件的狀態，用戶可以測試文件是否存在，是否可寫以及其他文件屬性。下面是文件測試時使用的選項。注意只有文件存在時，纔有可能爲真。 

　　-r file　　　　　用戶可讀爲真 
　　-w file　　　　　用戶可寫爲真 
　　-x file　　　　　用戶可執行爲真 
　　-f file　　　　　文件爲正規文件爲真 
　　-d file　　　　　文件爲目錄爲真 
　　-c file　　　　　文件爲字符特殊文件爲真 
　　-b file　　　　　文件爲塊特殊文件爲真 
　　-s file　　　　　文件大小非0時爲真 
　　-t file　　　　　當文件描述符(默認爲1)指定的設備爲終端時爲真 
4>複雜的條件測試(and 、or 、not) 
　　-a 　 　　　　　 與 
　　-o　　　　　　　 或 
　　!　　　　　　　　非 
　　就是組合條件了，任何高級語言中都有的(NOT 、AND 、OR)，例如: 
　　　　$test -r em.null -a -s em.null 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:1 
　　　　說明了em.null並不是可讀並且非空的文件 

5>另一種執行test的方法 

　　bsh中還有另一種執行test命令的方法，就是把測試條件放到一對[ ]中，例如: 
　　　　$int1=4 
　　　　$[ $int1 -gt 2 ] 
　　　　$echo $? 
　　　　結果顯示:0 

要注意在[ 的後面和 ]符號的前面要有一個空格。 
　　下面我們用test命令寫個簡單但比較完善的程序: 

　　　　#-- 備份程序 
　　 
　　　　#-- 檢查參數 
　　　　if [ $# -ne 1 ] 
　　　　then 

　　　　　　echo "請在程序名後面指出要備份文件所在目錄!" 
　　　　　　exit 1 
　　　　fi 
　　　　#-- 檢查目錄名是否有效 
　　　　if [ !-d "$1" ] 
　　　　then 
　　　　　　echo "$1 不是一個目錄!" 
　　　　　　exit 2 
　　　　fi 
　　　　cd $1 
　　　　ls -a | cpio -o >/dev/mnt0 
　　　　if [ $? -eq 0 ] 
　　　　then 
　　　　　　rm * 
　　　　else 
　　　　　　echo "cpio執行不成功!備份失敗..." 
　　　　　　exit 3 
　　　　fi 

6>空命令 

　　在Bsh中用 : 代表空命令，就是充個數，什麼都不做 

7>嵌套if語句和elif結構 

　　檢查條件1 
　　A:當條件1爲真，則執行一部分操作 
　　B:若條件1爲假，檢查條件2 
　　　　1)若條件2爲真，執行另外一部分操作 
　　　　2)若條件2爲假，檢查條件3 
　　　　3)若條件3爲真，執行其他一部分操作 
　　語法如下: 
　　　　if command 
　　　　then 
　　　　　　command 
　　　　else 
　　　　　　if command 
　　　　　　then 
　　　　　　　　command 
　　　　　　else 
　　　　　　　　if command 
　　　　　　　　then 
　　　　　　　　　　command 
　　　　　　　　fi 
　　　　　　fi 
　　　　fi 

8>elif語句 

　　嵌套if語句有時會給用戶帶來混亂，特別是什麼時候fi語句很難判斷。因此Bourne Shell又提供了elif語句。elif是else-if的縮寫，它表示是if語句的繼續。格式爲: 

　　　　if command 
　　　　then 
　　　　　　command 
　　　　elif command 
　　　　then 
　　　　　　command 
　　　　elif command 
　　　　then 
　　　　　　command 
　　　　fi 

　　上面介紹的嵌套if語句和elif語句完成相同的功能，用戶可以根據自己的喜好選擇一種使用。 

9>case語句 

　　前面說的elif語句替代if-then-else語句，但有時在編程時還會遇到對同一變量進行多次的測試，該情況可以用多個elif語句實現,但還有一種更簡單的方法就是用case語句。 

　　case語句不但取代了多個elif和then語句，還可以用變量值對多個模式進行匹配，當某個模式與變量值匹配後，其後的一系列命令將被執行，下面是case語句使用的語句。 

　　case value in 
　　　pattem 1) 
　　　　command 
　　　　command;; 
　　　pattem 2) 
　　　　command 
　　　　command;; 
　　　.... 
　　　pattem) 
　　　　command; 
　　esac 

　　case語句只執行其中的一組命令，當變量值與多個模式相匹配時，只有第一個匹配的模式對應的命令被執行。";;"表示該模式對應的命令部分程序。 

　　通過學習下面的read語句，我們們再舉例子說明case語句的用法。 

10>read語句 

　　Shell程序不但可以通過命令行參數得到輸入數據，還可以使用read命令提示用戶輸入數據，其語法格式爲： 

　　read var1 var2... ...varn 

當Bsh遇到一個read語句時，在標準輸入文件中讀取數據直到一個換行符。此時Shell在解釋輸入行時，不進行文件名或變量的替換，只是簡單地刪除多餘的空格。然後Shell將輸入行的第一個字的內容給變量1,第二個給變量2,直到所有變量都賦上值或是輸入行爲空。若輸入行中字的個數超過變量個數，Shell將把輸入行中剩餘的所有字的內容都賦給最後一個變量。當變量個數多於輸入行字的個數時候，多於的變量將賦一個空值。輸入行的每一個字是由空格分隔的一個字母和數字組成的字符串。 

　　$read var1 var2 var3 
　　 　輸入:Hello my friend 
　　 
　　$echo $var1 $var2 $var3 
　　　 結果顯示:Hello my friend 
　　$echo $var2 
　　　 結果顯示:my 

下面用個read和case的例子結束本部分的學習: 

　　#--交互式備份，恢復程序 
　　echo "輸入要備份文件所在目錄:\c" 
　　read WORKDIR 
　　if [ !-d $WORKDIR ] 
　　then 
　　　　echo "Sorry,$WORKDIR is not a directory" 
　　　　exit 1 
　　fi 
　　cd $WORKDIR 
　　echo "輸入選擇:" 
　　echo _ 
　　echo "1.恢復到 $WORKDIR" 
　　echo "2.備份 $WORKDIR" 
　　echo "0.退出" 
　　echo 
　　echo "\c" 
　　read CHOICE 
　　case "$CHOICE" in 
　　　1)echo "恢復中... ..." 
　　　　cpio -i < /dev/mnt0;; 
　　　2)echo "備份中... ..." 
　　　　ls | cpio -o > /dev/mnt0;; 
　　　0)exit 1 
　　　*)exit 1 
　　esac 
　　if [ $? -ne 0 ] 
　　then 
　　　echo "程序運行中出現錯誤!" 
　　else 
　　　echo "操作成功!" 
fi 　 
　 
　　在上面代碼中，"*"定義了其他模式下不匹配時的默認操作。 

循環語句 

　　前面介紹的程序和所學的語句都是從頭到尾成一條主線下來，或是成分支結構，在日常管理UNIX的過程中，經常要重複的做一些操作，處理批量的問題，這就涉及到了循環結構，同高級語言相似，UNIX的Shell也提供了強大的循環處理語句。 

　　Bsh語言中有三種循環語句-while循環、until循環、for循環，下面通過具體的例子分別介紹這三種結構。 

While循環 

　　在while循環語句中，當某一條件爲真時，執行指定的命令。語句的結構如下： 

while command 
do 
　　command 
　　command 
　　… … 
done 

示例代碼如下： 

#測試while循環小程序 

x_t=1 
　　while [  $x_t -lt 5 ] 
　　do 
　　　　　mm=` expr $x_t \* $int `　　#注意"\"的作用 
　　　　　echo "$mm" 
　　　　　x_t=` expr $x_t + 1 `　　　#注意expr的用法 
　　done 
　　echo "THE WHILE IS END!\n" 

程序的執行結果如下: 
1 
4 
9 
16 
THE WHILE IS END 

　　在上述程序中，當變量x_t的值小於5的時候，執行while循環中的語句。在第五次循環時， [ $x_t-lt5]命令返回非零值，於是程序執行done後面的代碼。 
現在利用while循環，可以改進我們早些時候用的備份數據的例子，當用戶指定的目錄備份完畢後，使用while循環使程序執行一次可以備份多個用戶指定的目錄。代碼如下： 

echo "歡迎使用備份小程序" 

　　ANS=Y 
　　while [ $ANS = Y -o $ANS = y ] 
　　do 
　　　　echo _ 
　　　　#讀目錄名 
　　　　echo "輸入要備份的目錄名：\c" 
　　　　read DIR 
　　　　if [ ! -d $DIR ] 
　　　　then 
　　　　　　　　echo "$DIR不是一個目錄!" 
　　　　　　　　exit 1 
　　　　fi 
　　　　cd $DIR 
　　　　echo "請選擇:" 
　　　　echo _ 
　　　　echo "1 恢復數據到 $DIR" 
　　　　echo "2 備份$DIR的數據" 
　　　　echo 
　　　　echo "請選擇:\c" 
　　　　read CHOICE 
　　　　case "$CHOICE" in 
　　　　　　　1) echo "恢復中… …" 
　　　　　　　　cpio -i 　　　　　　　2) echo "備份中… …" 
　　　　　　　　cpio -o >/dev/rmt0;; 
　　　　　　　*) echo "選擇無效" 
　　　　esac 
　　　　if [ $? -ne 0 ] 
　　　　then 
　　　　　　　echo "cpio執行過程中出現問題" 
　　　　　　　exit 2 
　　　　fi 
　　　　echo "繼續別的目錄嗎？(Y/y)\c" 
　　　　read ANS 
　　done 

　　在程序開始，我們給變量ANS符值爲Y,根據whlie的判斷條件，程序進入while循環，執行do-done中的語句，每次循環都要求用戶輸入ANS的值用來判斷是否進行下次重複執行do-done中的語句。如果用戶輸入的條件不滿足while語句條件，循環結束，程序執行done後面的語句。