Unix Shell Scripting之'扫盲篇'

Unix Shell Scripting之'扫盲篇' - [技术前沿]

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俗话说："工欲善其事，必先利其器"。在Unix/Linux上做开发，这里的'器'也同样包括Unix Shell Script，遗憾亚，虽然自己在Unix上开发已经快2年了，但是对Unix Shell Script可以说是'Script盲'一个，很多稍微复杂些的Script自己根本都看不懂。其实这也是自己栽下的'苦果'，因为以前我一直'歧视'Script language，认为那不是真正程序员该精通的，所以也就没有认真钻研过。目前认识到了解一定的Script技术，可以很大程度提高自己的工作效率，有些小工具用Script实现方便极了。这里'扫盲'一是给自己'扫盲'，二是把这些基础的Script技术和那些对和我一样对Script不熟悉的人一起分享。这篇中的所涉及的Shell语法均为符合POSIX标准的语法，可能很多Shell不能与该语法完全相吻合。自己感觉Bash与POSIX Shell语法最为接近。

首先我们要知道Script Language属于'解释型'语言，其性能要逊于像C、C++这类的编译型语言。但是Script Language由于站在更高的层次，它编写相对简单，编写效率要高于编译型语言，用它来做一些系统管理和辅助性的工作绰绰有余。还有一点值得注意的是Shell script已经被标准化，这就意味着其可移植性相对较好，基本上是'Write Once, Run Everywhere'!

当你打开一个后缀为.sh的文件时，在文件的第一行一般有这样格式的字符串"#!usr/bin/xx"，这种script文件叫'Self-Contained Script'，也就是说它可以像可执行程序那样被执行而不用你输入额外的字符，比如有这样的一个简单的'Self-Contained Script'：
/* helloworld.sh */
#! /usr/bin/bash
echo "hello world"
我们编辑完后，再赋予helloworld.sh可执行权限属性，这样我们就可以在命令行上敲入'helloworld'，'hello world'就输出到屏幕上了，更准确的说是标准输出上^_^。

Shell Script实际上是一组'命令'序列，它支持三种基本的命令：
内置命令 -- 像cd、read、echo、printf等shell自己使用的一些命令；
Shell函数 -- 用Shell Language写的函数，调用方式与外部命令相同；
外部命令 -- Shell通过创建一个新的进程来运行这个命令，典型的'spawn'模式 -- 'fork + exec'.

既然Shell Script被称为一门语言，那么它也自然也不例外的拥有变量和相关的控制语句，我们逐一来学习一下。

[Shell变量]
1、定义变量：例如YOUR_VAR1=this_is_my_first_shell_var、YOUR_VAR2="this is my first shell var"，对于变量值中间含有空格的，就按照YOUR_VAR2的定义方式，用双引号括上即可。注意在'='两边不允许有空格，否则会解释出错。
2、引用变量：例如echo $YOUR_VAR1、printf "${YOUR_VAR1} ${YOUR_VAR2}\n"、MY_VAR1=$YOUR_VAR1。在引用变量时最好用'{}'将你的变量括起来，否则当Shell解释器遇到这样的语句echo $YOUR_VAR1is，它就不认识了，修改成echo ${YOUR_VAR1}is后，则一切正常了。

[Shell环境变量]
每种Shell都有自己的环境变量，这些变量被该Shell下执行的程序所继承和共享，那我们如何定义环境变量呢？使用export命令。
export varname=value
或者
varname=value
export varname

例如：
/* 在环境变量文件中, Bash中为.bashrc，C Shell中为.cshrc */
hours_per_day=24
seconds_per_hour=3600 
export hours_per_day
export seconds_per_hour

这样我们在命令行上敲入echo $hours_per_day后，我们就可以看到24输出在标准输出上了。

[条件分支判断]
Shell条件判断的语句格式：
if condition1
then
 statement1
 statement2
 ..........
elif condition2
then
 statement3
 statement4
 ........    
else
 statement5
 ........
fi

Shell Script支持多种判断condition的方法，如果在condition处是一个command, 那么如果该command执行成功，其退出状态(exit status)为0，否则为不等于0的值。当你既要获取command退出状态，而又不想要该command的输出时，有一个常用的技巧，那就是使用'/dev/null'文件设备。熟悉Unix编程的人都知道'/dev/null'文件的作用，这里不多说。看下面的例子：
#! /usr/bin/bash
if ls -l|grep myfile > /dev/null
then
        echo "myfile exists"
else
        echo "myfile doesn't exist"
fi

在condition处我们大多数情况下都会利用test命令来判断condition，test命令有两种使用方式：
test operand1 operator operand2
或者是
[ operand1 operator operand2 ](省略test)

我们举例说明：

X=3
Y=6
if [ ${X} -lt ${Y} ]
then
        echo "${X} < ${Y}"
else
        echo "${X} > ${Y}"
fi

if test ${X} -lt ${Y}
then
        echo "${X} < ${Y}"
else
        echo "${X} > ${Y}"
fi

test命令提供的operator很是丰富，其中一目operator包括：
-n -- operand non zero length
-z -- operand has zero length 
-d -- there exists a directory whose name is operand
-f -- there exists a file whose name is operand
二目operator包括：
-eq -- the operands are integers and they are equal
-neq -- the opposite of -eq
= -- the operands are equal (as strings)
!= -- opposite of =
-lt -- operand1 is strictly less than operand2 (both operands should be integers)
-gt -- operand1 is strictly greater than operand2 (both operands should be integers)
-ge -- operand1 is greater than or equal to operand2 (both operands should be integers)
-le -- operand1 is less than or equal to operand2 (both operands should be integers)

[循环语句]
和C语言类似，Shell也支持for、do..while loop，而且还支持break、continue这样的跳转语句。有了上面的基础理解这两组语句就不难了，看看例子一切都明白了。
e.g.-1
X=0
while [ $X -le 20 ]
do
        echo $X
        X=$((X+1))
done

e.g.-2
colour1="red"
colour2="blue"
colour3="green"
for X in "$colour1" "$colour2" "$colour3"
do
        echo $X
done

e.g.-3
colour4="red blue green"
for Y in $colour4
do
        echo $Y
done

这里e.g.-2和e.g.-3的输出是一样的。

[Shell函数]
Shell函数的定义与C语言也类似，格式如下：
[function] name () 
{ 
 command-list;
}
Shell Function的使用和外部command一样，不同的是Shell Fucntion运行在Shell进程上下文中，Shell在执行Shell Function时不另外启动一个新的进程。在Shell Function内部，Shell Fucntion参数屏蔽了其Parent Script的参数，见下面的例子：
/* test.sh */
#! /usr/bin/bash
printarglist ()
{
        echo ${1}
        echo ${2}
}
printarglist ${1} upload

执行：test.sh go download
输出：go upload

以上是Shell Script的基本语法结构，权当给自己'扫盲'了，当然Shell Script编程又很多经验和技巧，这需要在以后不断的实践中慢慢摸索了。