Unix系列shell程序编写从入门到精通(中)

 3>在Shell中使用数据变量

  用户可以在Shell中使用数据变量，例如ba.sh程序:

  cd/usr/icewalk

  ls|cpio -o > /dev/fd0

  该程序中要备份的目录为一常量，即该程序只能用来备份一个目录。若在该程序中使用变量，则会使其更通用:

  workdir=$1

  cd $workdir

  ls * |cpio -o > /dev/fd0

  通过这一改变，用户可以使用程序备份变量$workdir指定的目录。例如我们要备份/home/www的内容，只要运行ba.sh /home/www即可实现。(若不明白 $1，下面将详细介绍shell参数的传递，$1代表本sh程序-ba.sh的第一个参数)

  4>在Shell程序中加上注释

  为了增加程序的可读性，我们提倡加入注释。在Shell程序中注释将以"#"号开始。当Shell解释到"#"时，会认为从"#"号起一直到该行行尾为注释。

  5>对Shell变量进行算术运算

  高级语言中变量是具有类型的，即变量将被限制为某一数据类型，如整数或字符类型。Shell变量通常按字符进行存储，为了对Shell变量进行算术运算，必须使用expr命令。

  expr命令将把一个算术表达式作为参数，通常形式如下:

  expr [数字] [操作符] [数字]

  由于Shell是按字符形式存储变量的，所以用户必须保证参加算术运算的操作数必须为数值。下面是有效的算术操作符:

  + 两个整数相加

  - 第一个数减去第二个数

  * 两整数相乘

  / 第一个整数除以第二个整数

  % 两整数相除，取余数

  例如:

  $expr 2 + 1

  结果显示：3

  $expr 5 - 3

  结果显示：2

  若expr的一个参数是变量，那么在表达式计算之前用变量值替换变量名。

  $int=3

  $expr $int + 4

  结果显示:7

  用户不能单纯使用"*"做乘法,若输入:

  $expr 4*5

  系统将会报错，因为Shell看到"*"将会首先进行文件名替换。正确形式为:

  $expr 4 \* 5

  结果显示:20

  多个算术表达式可以组合在一起，例如:

  $expr 5 + 7 / 3

  结果显示:7

  运算次序是先乘除后加减，若要改变运算次序，必须使用"`"号,如:

  $int=`expr 5 + 7`

  $expr $int/3

  结果显示:4

  或者：

  $expr `expr 5+7`/3

  结果显示:4

  6>向Shell程序传递参数

  一个程序可以使用两种方法获得输入数据。一是执行时使用参数。另一种方法是交互式地获得数据。vi编辑程序可以通过交互式的方法获得数据，而ls和expr则从参数中取得数据。以上两种方法Shell程序都可以使用。在"交互式读入数据"一节中将介绍Shell程序通过交互式的方法获得参数。

  通过命令行给Shell程序传递参数可以扩大程序的用途。以前面提到的ba.sh程序为例:

  $cat >re.sh

  cd $workdir

  cpio -i < /dev/fd0

  ^d

  程序re.sh恢复了ba.sh程序备份的所有文件。若只从软盘上恢复一个指定的文件，可以用该文件名作为参数，传递给Shell程序re.sh:

  程序改写如下:

  $cat >re2.sh

  cd $workdir

  cpio -i $1 < /dev/fd0

  ^d

  用户可以指定要恢复的文件，例如fname

  $re2.sh fname

  此时文件fname作为第一个位置参数传递给re2.sh,re2.sh的缺点是要恢复两个或多个文件要重复运行，我们可以用$*变量传递不确定的参数给程序:

  $cat >re3.sh

  cd $workdir

  cpio -i $* < /dev/fd0

  ^d

  我们就可以恢复多个文件，例如fname1,fname2,fname3

  $re3.sh fname1 fname2 fname3

  (以上程序re.sh,re2.sh,re3.sh，假设用户已经chmod了可执行权利)

  因为没有赋值的变量可以作为NULL看待，所以若是程序re3.sh在执行时候没赋予参数，那么一个空值将被插入到cpio命令中。该命令将恢复所有保存的文件。

  条件判断语句

  条件判断语句是程序设计语言中十分重要的语句，该语句的含义是当某一条件满足时，执行指定的一组命令。

  1>if - then语句

  格式: if command1

  then

  command2

  command3

  fi ---(if 语句结束)

  command4

  每个程序或命令执行结束后都有一个返回的状态，用户可以用Shell变量$?获得这一状态。if语句检查前面命令执行的返回状态，若该命令成功执行，那么在then和fi之间的命令都将被执行。在上面的命令序列中，command1和command4总要执行。若command1成功执行,command2和command3也将执行。

  请看下面程序:

  #unload -program to backup and remove files

  cd $1

  ls -a | cpio -o > /dev/mnt0

  rm *

  该程序在备份资料后，删除档案，但当cpio命令不能成功执行时，rm命令还是把资料删除了，我们可不希望这样，为了避免此情况，可以用if - then语句:

  #--卸载和判断删除程序

  cd $1

  if ls -a | cpio > /dev/mnt0

  then

  rm *

  fi

  上面程序在cpio执行成功后才删除档案

  同时，若执行没有成功，我们希望得到提示，sh中的echo命令可以向用户显示消息，并显示后换行，上面程序可以写成:

  #--卸载和判断删除程序

  cd $1

  if ls -a | cpio > /dev/mnt0

  then

  echo "正删除文件资料... ..."

  rm *

  fi

  echo命令可以使用一些特殊的逃逸字符进行格式化输出，下面是这些字符及其含义:

  \b Backspace

  \c 显示后不换行

  \f 在终端上屏幕的开始处显示

  \n 换行

  \r 回车

  \t 制表符

  \v 垂直制表符

  \ 反斜框

  \0nnn 用1,2或3位8进制整数表示一个ASCII码字符

  2>if - then - else语句

  不用多说它的作用，别的高级语言中都有，格式为:

  if command1

  then

  command2

  command3

  else

  command4

  command5

  fi

  在此结构中，command1中是先执行，当command1成功执行时，将执行command2和command3，否则执行command4和command5

  注意看下面程序:

  #备份程序

  cd $1

  if ls -a |cpio -o > /dev/mnt0

  then

  echo "删除源资料... ..."

  rm *

  else

  echo "磁带备份失败!"

  fi

  3>test命令进行条件测试

  if语句可以通过测试命令执行的返回状态来控制命令的执行，若要测试其他条件，在bsh中可以使用test命令。该命令检测某一条件，当条件为真时返回0，否则返回非0值。test命令可以使Shell程序中的if语句象其他程序语言中的条件判断语句一样，具有很强的功能。

  test命令的使用方法为:

  test condition

  可测试的条件分为4类:

  1)测试两个字符串之间的关系。

  2)测试两个整数之间关系。

  3)测试文件是否存在或是否具有某种状态或属性。

  4)测试多个条件的与(and)或(or)组合。

  1、条件语句>>test语句

  1>测试字符串间的关系

  bsh把所有的命令行和变量都看作字符串。一些命令如expr和test可以把字符当作数字进行操作。

  同样任何数字也可以作为字符串进行操作。

  用户可以比较两个字符串相等或不等，也可以测试一个串是否赋了值。有关串的操作符如下:

  str1 = str2 当两个串有相同内容、长度时为真

  str1 != str2 当串str1和str2不等时为真

  -n str1 当串的长度大于0时为真(串非空)

  -z str1 当串的长度为0时为真(空串)

  str1 当串str1为非空时为真

  不但Shell程序可以使用test进行条件判断，test命令也可以独立执行，如:

  $str1=abcd

  $test $str1 = abcd

  $echo $?

  结果显示:0

  与上例中第一行赋值语句中的等号不同，test命令中的等号两边必须要有空格。本例test命令共有3个参数。注意两个串相等必须是长度和内容都相等。

  $str1="abcd "

  $test "$str1" = abcd

  $echo $?

  结果显示:1

  上面str1包含5个字符，其中最后一个为空格符。而test命令中的另一个串只有4个字符，所以两串不等，test返回1。

  不带任何操作符和使用-n操作符测试一个串结果是一样的，例如:

  $str1=abce

  $test $str1

  $echo $?

  结果显示:0

  $test -n $str1

  $echo $?

  结果显示:0

  但是，上面两条命令也有一点差别，反映出了使用test命令潜在的问题，请看下例:

  $str1=" "

  $test $str1

  $echo $?

  结果显示:1

  $test -n "$str1"

  $echo $?

  结果显示:0

  $test -n $str1

  结果显示:test:argument expected

  上例中，第一次测试为假因为Shell在执行命令行之前首先要进行变量替换，即把$str1换成空格，然后shell又将命令行上的空格删除，故test命令测试到的为空串。而在第二次测试中，变量替换后空格位于括号内，故不会被删除，test测试到的是一个包含空格的串，在第三次测试中，shell把空格删除，只把-n传个test命令，所以显示参数错。

  2>测试两个整数之间关系

  test命令与expr命令一样，也可以把字符转变成整数，然后对其操作。test命令对两个数进行比较，使用的操作符如下:

  int1 -eq int2 两数相等为真

  int1 -ne int2 两数不等为真

  int1 -gt int2 int1大于int2为真

  int1 -ge int2 int1大于等于int2为真

  int1 -lt int2 int1小于int2为真

  int1 -le int2 int1小于等于int2为真

  下面的例子反映了字符串比较与数字比较的不同:

  $str1=1234

  $str2=01234

  $test $str1 = $str2

  $echo $?

  结果显示:1

  $test $str1 -eq $str2

  $echo $?

  结果显示:0

  3>有关文件的测试

  使用test进行的第三类测试是测试文件的状态，用户可以测试文件是否存在，是否可写以及其他文件属性。下面是文件测试时使用的选项。注意只有文件存在时，才有可能为真。

  -r file 用户可读为真

  -w file 用户可写为真

  -x file 用户可执行为真

  -f file 文件为正规文件为真

  -d file 文件为目录为真

  -c file 文件为字符特殊文件为真

  -b file 文件为块特殊文件为真

  -s file 文件大小非0时为真

  -t file 当文件描述符(默认为1)指定的设备为终端时为真

  4>复杂的条件测试(and 、or 、not)

  -a 与

  -o 或

  ! 非

  就是组合条件了，任何高级语言中都有的(NOT 、AND 、OR)，例如:

  $test -r em.null -a -s em.null

  $echo $?

  结果显示:1

  说明了em.null并不是可读并且非空的文件

  5>另一种执行test的方法

  bsh中还有另一种执行test命令的方法，就是把测试条件放到一对[ ]中，例如:

  $int1=4

  $[ $int1 -gt 2 ]

  $echo $?

  结果显示:0

  要注意在[ 的后面和 ]符号的前面要有一个空格。

  下面我们用test命令写个简单但比较完善的程序:

  #-- 备份程序

  #-- 检查参数

  if [ $# -ne 1 ]

  then

  echo "请在程序名后面指出要备份文件所在目录!"

  exit 1

  fi

  #-- 检查目录名是否有效

  if [ !-d "$1" ]

  then

  echo "$1 不是一个目录!"

  exit 2

  fi

  cd $1

  ls -a | cpio -o >/dev/mnt0

  if [ $? -eq 0 ]

  then

  rm *

  else

  echo "cpio执行不成功!备份失败..."

  exit 3

  fi

  6>空命令

  在Bsh中用 : 代表空命令，就是充个数，什么都不做

  7>嵌套if语句和elif结构

  检查条件1

  A:当条件1为真，则执行一部分操作

  B:若条件1为假，检查条件2

  1)若条件2为真，执行另外一部分操作

  2)若条件2为假，检查条件3

  3)若条件3为真，执行其他一部分操作

  语法如下:

  if command

  then

  command

  else

  if command

  then

  command

  else

  if command

  then

  command

  fi

  fi

  fi

  8>elif语句

  嵌套if语句有时会给用户带来混乱，特别是什么时候fi语句很难判断。因此Bourne Shell又提供了elif语句。elif是else-if的缩写，它表示是if语句的继续。格式为:

  if command

  then

  command

  elif command

  then

  command

  elif command

  then

  command

  fi

  上面介绍的嵌套if语句和elif语句完成相同的功能，用户可以根据自己的喜好选择一种使用。

  9>case语句

  前面说的elif语句替代if-then-else语句，但有时在编程时还会遇到对同一变量进行多次的测试，该情况可以用多个elif语句实现,但还有一种更简单的方法就是用case语句。

  case语句不但取代了多个elif和then语句，还可以用变量值对多个模式进行匹配，当某个模式与变量值匹配后，其后的一系列命令将被执行，下面是case语句使用的语句。

  case value in

  pattem 1)

  command

  command;;

  pattem 2)

  command

  command;;

  ....

  pattem)

  command;

  esac

  case语句只执行其中的一组命令，当变量值与多个模式相匹配时，只有第一个匹配的模式对应的命令被执行。";;"表示该模式对应的命令部分程序。

  通过学习下面的read语句，我们们再举例子说明case语句的用法。

  10>read语句

  Shell程序不但可以通过命令行参数得到输入数据，还可以使用read命令提示用户输入数据，其语法格式为：

  read var1 var2... ...varn

  当Bsh遇到一个read语句时，在标准输入文件中读取数据直到一个换行符。此时Shell在解释输入行时，不进行文件名或变量的替换，只是简单地删除多余的空格。然后Shell将输入行的第一个字的内容给变量1,第二个给变量2,直到所有变量都赋上值或是输入行为空。若输入行中字的个数超过变量个数，Shell将把输入行中剩余的所有字的内容都赋给最后一个变量。当变量个数多于输入行字的个数时候，多于的变量将赋一个空值。输入行的每一个字是由空格分隔的一个字母和数字组成的字符串。

  $read var1 var2 var3

  输入:Hello my friend

  $echo $var1 $var2 $var3

  结果显示:Hello my friend

  $echo $var2

  结果显示:my

  下面用个read和case的例子结束本部分的学习:

  #--交互式备份，恢复程序

  echo "输入要备份文件所在目录:\c"

  read WORKDIR

  if [ !-d $WORKDIR ]

  then

  echo "Sorry,$WORKDIR is not a directory"

  exit 1

  fi

  cd $WORKDIR

  echo "输入选择:"

  echo _

  echo "1.恢复到 $WORKDIR"

  echo "2.备份 $WORKDIR"

  echo "0.退出"

  echo

  echo "\c"

  read CHOICE

  case "$CHOICE" in

  1)echo "恢复中... ..."

  cpio -i < /dev/mnt0;;

  2)echo "备份中... ..."

  ls | cpio -o > /dev/mnt0;;

  0)exit 1

  *)exit 1

  esac

  if [ $? -ne 0 ]

  then

  echo "程序运行中出现错误!"

  else

  echo "操作成功!"

  fi

  在上面代码中，"*"定义了其他模式下不匹配时的默认操作。

  循环语句

  前面介绍的程序和所学的语句都是从头到尾成一条主线下来，或是成分支结构，在日常管理UNIX的过程中，经常要重复的做一些操作，处理批量的问题，这就涉及到了循环结构，同高级语言相似，UNIX的Shell也提供了强大的循环处理语句。

  Bsh语言中有三种循环语句-while循环、until循环、for循环，下面通过具体的例子分别介绍这三种结构。

  While循环

  在while循环语句中，当某一条件为真时，执行指定的命令。语句的结构如下：

  while command

  do

  command

  command

  … …

  done

  示例代码如下：

  #测试while循环小程序

  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"

  程序的执行结果如下:

  1

  4

  9

  16

  THE WHILE IS END

  在上述程序中，当变量x_t的值小于5的时候，执行while循环中的语句。在第五次循环时， [ $x_t-lt5]命令返回非零值，于是程序执行done后面的代码。

  现在利用while循环，可以改进我们早些时候用的备份数据的例子，当用户指定的目录备份完毕后，使用while循环使程序执行一次可以备份多个用户指定的目录。代码如下：

  echo "欢迎使用备份小程序"

  ANS=Y

  while [ $ANS = Y -o $ANS = y ]

  do

  echo _

  #读目录名

  echo "输入要备份的目录名：\c"

  read DIR

  if [ ! -d $DIR ]

  then

  echo "$DIR不是一个目录!"

  exit 1

  fi

  cd $DIR

  echo "请选择:"

  echo _

  echo "1 恢复数据到 $DIR"

  echo "2 备份$DIR的数据"

  echo

  echo "请选择:\c"

  read CHOICE

  case "$CHOICE" in

  1) echo "恢复中… …"

  cpio -i 2) echo "备份中… …"

  cpio -o >/dev/rmt0;;

  *) echo "选择无效"

  esac

  if [ $? -ne 0 ]

  then

  echo "cpio执行过程中出现问题"

  exit 2

  fi

  echo "继续别的目录吗？(Y/y)\c"

  read ANS

  done

  在程序开始，我们给变量ANS符值为Y,根据whlie的判断条件，程序进入while循环，执行do-done中的语句，每次循环都要求用户输入ANS的值用来判断是否进行下次重复执行do-done中的语句。如果用户输入的条件不满足while语句条件，循环结束，程序执行done后面的语句。