unix 下shell编程(二)

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。