《Linux – Linux基础》第5章 shell编程(三)

5.7 shell循环

5.7.1 Shell for循环

与其他编程语言类似，Shell支持for循环。

for循环一般格式为：

for 变量 in 列表
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

列表是一组值（数字、字符串等）组成的序列，每个值通过空格分隔。每循环一次，就将列表中的下一个值赋给变量。

in 列表是可选的，如果不用它，for 循环使用命令行的位置参数。

例如，顺序输出当前列表中的数字：

#!/bin/bash  
for loop in 1 2 3 4 5  
do  
    echo "The value is: $loop"  
done  

运行结果：

顺序输出字符串中的字符：

#!/bin/bash  
for str in 'This is a string'  
do  
    echo $str  
done  

运行结果：

显示主目录下以 .bash 开头的文件：

#!/bin/bash  
for FILE in $HOME/.bash*  
do  
   echo $FILE  
done  

运行结果：

5.7.2 Shell while循环

while循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据；命令通常为测试条件。其格式为：

while command
do
   Statement(s) to be executed if command is true
done

命令执行完毕，控制返回循环顶部，从头开始直至测试条件为假。

以下是一个基本的while循环，测试条件是：如果COUNTER小于5，那么返回 true。COUNTER从0开始，每次循环处理时，COUNTER加1。运行上述脚本，返回数字1到5，然后终止。

#!/bin/bash  
i=0  
while [ $i -lt 5 ]  
do  
    i='expr $i + 1'  
    echo $i  
done  

运行脚本，输出：

while循环可用于读取键盘信息。下面的例子中，输入信息被设置为变量FILM，按< Ctrl-D>结束循环。

echo 'type <CTRL-D> to terminate'  
echo -n 'enter your most liked film: '  
while read FILM  
do  
    echo "Yeah! great film the $FILM"  
done  

运行脚本，输出类似下面

type <CTRL-D> to terminate
enter your most liked film: Sound of Music
Yeah! great film the Sound of Music

5.7.3 Shell until循环

until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止。until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。一般while循环优于until循环，但在某些时候，也只是极少数情况下，until 循环更加有用。

until 循环格式为：

until command
do
   Statement(s) to be executed until command is true
done

command 一般为条件表达式，如果返回值为 false，则继续执行循环体内的语句，否则跳出循环。

例如，使用 until 命令输出 0 ~ 9 的数字：

#!/bin/bash  
a=0  
until [ ! $a -lt 10 ]  
do  
   echo $a  
   a=`expr $a + 1`  
done  

运行结果：

0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

5.7.4 Shell break和continue命令

在循环过程中，有时候需要在未达到循环结束条件时强制跳出循环，像大多数编程语言一样，Shell也使用 break 和 continue 来跳出循环。

break命令
break命令允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。

下面的例子中，脚本进入死循环直至用户输入数字大于5。要跳出这个循环，返回到shell提示符下，就要使用break命令。

#!/bin/bash  
while :  
do  
    echo -n "Input a number between 1 to 5: "  
    read aNum  
    case $aNum in  
        1|2|3|4|5) echo "Your number is $aNum!"  
        ;;  
        *) echo "You do not select a number between 1 to 5, game is over!"  
            break  
        ;;  
    esac  
done  

在嵌套循环中，break 命令后面还可以跟一个整数，表示跳出第几层循环。例如：
break n
表示跳出第 n 层循环。

下面是一个嵌套循环的例子，如果 var1 等于 2，并且 var2 等于 0，就跳出循环：

#!/bin/bash  
for var1 in 1 2 3  
do  
   for var2 in 0 5  
   do  
      if [ $var1 -eq 2 -a $var2 -eq 0 ]  
      then  
         break 2  
      else  
         echo "$var1 $var2"  
      fi  
   done  
done  

如上，break 2 表示直接跳出外层循环。运行结果：

1 0
1 5

continue命令
continue命令与break命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环。
对上面的例子进行修改：

#!/bin/bash  
while :  
do  
    echo -n "Input a number between 1 to 5: "  
    read aNum  
    case $aNum in  
        1|2|3|4|5) echo "Your number is $aNum!"  
        ;;  
        *) echo "You do not select a number between 1 to 5!"  
            continue  
            echo "Game is over!"  
        ;;  
    esac  
done  

运行代码发现，当输入大于5的数字时，该例中的循环不会结束，语句

echo "Game is over!"  

永远不会被执行。

同样，continue 后面也可以跟一个数字，表示跳出第几层循环。
再看一个 continue 的例子：

#!/bin/bash  
NUMS="1 2 3 4 5 6 7"  
for NUM in $NUMS  
do  
   Q=`expr $NUM % 2`  
   if [ $Q -eq 0 ]  
   then  
      echo "Number is an even number!!"  
      continue  
   fi  
   echo "Found odd number"  
done  

运行结果：

Found odd number
Number is an even number!!
Found odd number
Number is an even number!!
Found odd number
Number is an even number!!
Found odd number

5.7.5总结

Shell的语句有三类：说明性语句，功能性语句，结构性语句

1.说明性语句
以#开头

2.功能性语句
read//读入变量的值(-p 表示指定读取时的提示；-t表示等待时间)
expr//整数运算
test//测试语句

注意：测试的对象：字符串 整数 文件属性

3.结构性语句
条件语句
（1）if 表达式
then
命令表
fi
（2）if 表达式

         then 
命令表1
  else
命令表2
  fi

多路分支语句

case  字符变量 in
模式1）;;
模式2）;;
模式3）;;
...
模式n）;;
模式*）;;//表示其他
esac

循环语句
（1）for 变量名 in 单词表 或者 for [ [ i=0;i<n;i++ ] ]

do
命令表
done

（2）while 命令或表达式

do
命令表
done
break
continue
exit

5.8 shell函数

5.8.1 Shell函数

函数可以让我们将一个复杂功能划分成若干模块，让程序结构更加清晰，代码重复利用率更高。像其他编程语言一样，Shell 也支持函数。Shell 函数必须先定义后使用。

Shell 函数的定义格式如下：

function_name () {
    list of commands
    [ return value ]
}

如果你愿意，也可以在函数名前加上关键字 function：

function function_name () {
    list of commands
    [ return value ]
}

函数返回值，可以显式增加return语句；如果不加，会将最后一条命令运行结果作为返回值。
Shell 函数返回值只能是整数，一般用来表示函数执行成功与否，0表示成功，其他值表示失败。如果 return 其他数据，比如一个字符串，往往会得到错误提示：“numeric argument required”。

如果一定要让函数返回字符串，那么可以先定义一个变量，用来接收函数的计算结果，脚本在需要的时候访问这个变量来获得函数返回值。

先来看一个例子：

#!/bin/bash  
# Define your function here  
Hello () {  
   echo "Url is http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"  
}  
# Invoke your function  
Hello  

运行结果：

$./test.sh
Hello World

调用函数只需要给出函数名，不需要加括号。

再来看一个带有return语句的函数：

#!/bin/bash  
funWithReturn(){  
    echo "The function is to get the sum of two numbers..."  
    echo -n "Input first number: "  
    read aNum  
    echo -n "Input another number: "  
    read anotherNum  
    echo "The two numbers are $aNum and $anotherNum !"  
    return $(($aNum+$anotherNum))  
}  
funWithReturn  
# Capture value returnd by last command  
ret=$?  
echo "The sum of two numbers is $ret !"  

运行结果：

The function is to get the sum of two numbers...
Input first number: 25
Input another number: 50
The two numbers are 25 and 50 !
The sum of two numbers is 75 !

函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。

再来看一个函数嵌套的例子：

#!/bin/bash  
# Calling one function from another  
number_one () {  
   echo "Url_1 is http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"  
   number_two  
}  
number_two () {  
   echo "Url_2 is http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/"  
}  
number_one  

运行结果

Url_1 is http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/
Url_2 is http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/

像删除变量一样，删除函数也可以使用 unset 命令，不过要加上 .f 选项，如下所示：
$unset .f function_name
如果你希望直接从终端调用函数，可以将函数定义在主目录下的 .profile 文件，这样每次登录后，在命令提示符后面输入函数名字就可以立即调用。

5.8.2 Shell函数参数

在Shell中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值。
带参数的函数示例：

#!/bin/bash  
funWithParam(){  
    echo "The value of the first parameter is $1 !"  
    echo "The value of the second parameter is $2 !"  
    echo "The value of the tenth parameter is $10 !"  
    echo "The value of the tenth parameter is ${10} !"  
    echo "The value of the eleventh parameter is ${11} !"  
    echo "The amount of the parameters is $# !"  # 参数个数  
    echo "The string of the parameters is $* !"  # 传递给函数的所有参数  
}  
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73  

运行脚本：

The value of the first parameter is 1 !
The value of the second parameter is 2 !
The value of the tenth parameter is 10 !
The value of the tenth parameter is 34 !
The value of the eleventh parameter is 73 !
The amount of the parameters is 12 !
The string of the parameters is 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !"

Shell输入输出重定向：Shell Here Document，/dev/null文件

Unix 命令默认从标准输入设备(stdin)获取输入，将结果输出到标准输出设备(stdout)显示。一般情况下，标准输入设备就是键盘，标准输出设备就是终端，即显示器。

1）输出重定向
命令的输出不仅可以是显示器，还可以很容易的转移向到文件，这被称为输出重定向。

命令输出重定向的语法为：
$ command > file
这样，输出到显示器的内容就可以被重定向到文件。

例如，下面的命令在显示器上不会看到任何输出：

$ who > users

打开 users 文件，可以看到下面的内容：

$ cat users
oko         tty01   Sep 12 07:30
ai          tty15   Sep 12 13:32
ruth        tty21   Sep 12 10:10
pat         tty24   Sep 12 13:07
steve       tty25   Sep 12 13:03

输出重定向会覆盖文件内容，请看下面的例子：

$ echo line 1 > users
$ cat users
line 1

如果不希望文件内容被覆盖，可以使用 >> 追加到文件末尾，例如：

$ echo line 2 >> users
$ cat users
line 1
line 2

2）输入重定向
和输出重定向一样，Unix 命令也可以从文件获取输入，语法为：
command < file
这样，本来需要从键盘获取输入的命令会转移到文件读取内容。

注意：输出重定向是大于号(>)，输入重定向是小于号(<)。

例如，计算 users 文件中的行数，可以使用下面的命令：

$ wc -l users
2 users

也可以将输入重定向到 users 文件：

$ wc -l < users
2

注意：上面两个例子的结果不同：第一个例子，会输出文件名；第二个不会，因为它仅仅知道从标准输入读取内容。

3）重定向深入讲解

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：
标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。
默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file，command < file 将stdin 重定向到 file。

如果希望 stderr 重定向到 file，可以这样写：

$command 2 > file

如果希望 stderr 追加到 file 文件末尾，可以这样写：

$command 2 >> file

2 表示标准错误文件(stderr)。

如果希望将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file，可以这样写：

$command > file 2>&1

或

$command >> file 2>&1

如果希望对 stdin 和 stdout 都重定向，可以这样写：

$command < file1 >file2

command 命令将 stdin 重定向到 file1，将 stdout 重定向到 file2。

4）Here Document
Here Document 目前没有统一的翻译，这里暂译为”嵌入文档“。Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式，它的基本的形式如下：

command << delimiter
    document
delimiter

它的作用是将两个 delimiter 之间的内容(document) 作为输入传递给 command。

注意：
1.结尾的delimiter 一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，包括空格和 tab 缩进。
2.开始的delimiter前后的空格会被忽略掉。

下面的例子，通过 wc -l 命令计算 document 的行数：

$wc -l << EOF
    This is a simple lookup program
    for good (and bad) restaurants
    in Cape Town.
EOF
3
$

也可以 将 Here Document 用在脚本中，例如：

#!/bin/bash  
cat << EOF  
This is a simple lookup program  
for good (and bad) restaurants  
in Cape Town.  
EOF  

运行结果：

This is a simple lookup program
for good (and bad) restaurants
in Cape Town.

下面的脚本通过 vi 编辑器将 document 保存到 test.txt 文件：

#!/bin/sh  
filename=test.txt  
vi $filename <<EndOfCommands  
i  
This file was created automatically from  
a shell script  
^[  
ZZ  
EndOfCommands  

运行脚本：

$ sh test.sh
Vim: Warning: Input is not from a terminal

打开 test.txt，可以看到下面的内容：

$ cat test.txt
This file was created automatically from
a shell script

5）/dev/null 文件
如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null：

$ command > /dev/null

/dev/null 是一个特殊的文件，写入到它的内容都会被丢弃；如果尝试从该文件读取内容，那么什么也读不到。但是 /dev/null 文件非常有用，将命令的输出重定向到它，会起到”禁止输出“的效果。

如果希望屏蔽 stdout 和 stderr，可以这样写：

$ command > /dev/null 2>&1

5.8.3 Shell文件包含

像其他语言一样，Shell 也可以包含外部脚本，将外部脚本的内容合并到当前脚本。
Shell 中包含脚本可以使用：
. filename
或
source filename

两种方式的效果相同，简单起见，一般使用点号(.)，但是注意点号(.)和文件名中间有一空格。
例如，创建两个脚本，一个是被调用脚本 subscript.sh，内容如下：

url="http://see.xidian.edu.cn/cpp/view/2738.html&quot;

一个是主文件 main.sh，内容如下：

#!/bin/bash  
. ./subscript.sh  
echo $url  

执行脚本：

$chomd +x main.sh
./main.sh
http://see.xidian.edu.cn/cpp/view/2738.html

注意：被包含脚本不需要有执行权限。