Linux Shell——流程控制

一. 创建交互式脚本

使用 echo命令的选项

关于各种命令的使用，可以使用man 命令来查看命令的详细用法介绍。例如，我想看下 echo 的用法和各种选项。可以执行 man echo。执行结果如下：

如果单独执行 echo 命令，就会打印出一个空白行。
默认情况下，echo 都会换行，如果不想换行的话，可以使用下面两种方式的一种。

echo -n "Which directory do you want to use? "
echo -e "Which directory do you want to use? \c"

使用 read 命令

如果我们需要读入用户输入的参数时，可以使用 read 命令，当然还可以从文件系统等读入信息。
我们建立一个新的脚本文件 hello3.sh。

#!/bin/bash
echo -n "Hello I  $(basename $0) may I ask your name: "
read
echo "Hello $REPLY"
exit 0

执行此脚本时，首先提示需要输入，然后输入的内容，REPLY当没有给read提供参数时设置，最后打印出来。

执行结果为：

优化 read 提示的脚本

在前面的例子中，我们使用了echo -n的方式来阻止信息换行，其实 read 命令也带了一个选项来实现相同的功能：

read -p "Enter your name: " name

上面的脚本中，我们定义了一个变量name用来保存输入的内容，如果不定义变量的话，输入的内容会保存在REPLY中。
下面是具体使用的语法：

hello3.sh的脚本可以改成如下：

#!/bin/bash
read -p "May I ask your name: " name
echo "Hello $name"
exit 0

限制输入内容的个数

我们还可以使用 read命令的-n 选项，此选项后面需要接一个数字，可以限制输入内容的个数。

#!/bin/bash
read -p "May I ask your name: " name
echo "Hello $name"
read -n1 -p "Press any key to exit"
echo
exit 0

控制输入内容的可见性

目前，我们输入的内容都是可见的，但有些敏感的数据，如密码，信用卡号等信息，输入时并不想可见。那么可以使用read -s。

这时再输入时，就有一个钥匙的标识，而且输入时不可见。

实例演示

现在有一个小程序，要求把指定后缀的文件备份到指定的目录下，代码如下：

#!/bin/bash
# Script to prompt to back up files and location
# The files will be search on from the user's home
# directory and can only be backed up to a directory within $HOME

read -p "Which file types do you want to backup " file_suffix
read -p "Which directory do you want to backup to " dir_name

# The next lines creates the directory if it does not exist
test -d $HOME/$dir_name || mkdir -m 700 $HOME/$dir_name

# The find command will copy files the match the
# search criteria ie .sh . The -path, -prune and -o
# options are to exclude the back directory from the
# backup.
find $HOME -path $HOME/$dir_name -prune -o \
 -name "*$file_suffix" -exec cp {} $HOME/$dir_name/ \;

exit 0

二. 条件判断语句

使用test 内建函数

test命令是 shell 环境中用于测试条件表达式的工具。
它的返回值可以是 true，false，0或1。基本语法为：

test EXPRESSION

如果我们需要多个表达式，可以使用AND，OR，对应的选项为-a，-o。

test EXPRESSION -a EXPRESSION
test EXPRESSION -o EXPRESSION

其实，在实际应用中，test 有种非常简洁的方式，就是被中括号包含的条件表达式。这种方式更加常用。语法如下：

[ EXPRESION ]

test 的用法很多，例如，可以比较两个字符串是否相等：

[ $USER = root ]

我们还可以test 的选项来判断一个字符串的长度是否为0。

[ -z $1 ]

上面的代码的含义是，如果没有参数输入的话，返回 true。

test 还可以用来比较数字的大小。例如：

[ $# -gt 0 ]

除此而外，还可以判断文件的类型。例如，我们想查找类型为符号链接的文件，然后删除。可以使用如下脚本：

# [ -h $HOME/bin ] &&rm $HOME/bin

其他常用的选项如下：

• -d：文件是否为目录
• -e：文件是否存在
• -x：文件是否可以执行
• -f：文件是否为常规文件
• -r：文件是否可读
• -p：文件是否为命名管道
• -b：文件是否为块设备文件
• -c：文件是否为字符设备文件

使用 if 条件判断语句

if 语句的基本格式为：

if conditon ; then
    statement 1
    statement 2
fi

我们可以看一个具体的例子：

#!/bin/bash
if [ $# -lt 1 ] ; then
    echo "Usage: $0 <name>"
    exit 1
fi

echo "Hello $1"

exit 0

在运行此脚本时，如果没有输入参数，则提示正确的使用方法，非正常退出；否则，打印输入的参数，程序正常退出。

if 语句还可以使用 else 条件分支。具体的语法为：

if conditon ; then
    statement
else
    statement
fi

我们新建一个脚本文件 hello6.sh，来展示 if else 的用法。

#!/bin/bash
if [ $# -lt 1 ] ; then
    read -p "Enter a name: "
    name=$REPLY
else
    name=$1
fi

echo "Hello $name"

exit 0

当没有输入参数时，程序提示需要输入一个 name；如果输入了的话，就会打印出来。

最后一种 if 的情况，也是最完整的 if 条件语句。语法如下；

if condition; then
    statement
elif condition; then
    statement
else
    statement
fi

再举个例子，新建脚本 backup2.sh，我们使用 tar 命令来备份压缩指定的目录，根据输入的参数“H”，“M”，“L”，可以执行不同的压缩级别。

如果输入的参数为“H”，则使用 bzip2的压缩方式；

如果输入的参数为“M”，则使用 gzip 的压缩方式；

如果输入的参数为“L”，则使用 tar 命令对文件打包，不压缩。

#!/bin/bash
# this sciprt dirs’ location are defualt under $HOME

read -p "Choose H, M or L compression " file_compression
read -p "Which directory do you want to backup to " dir_name
read -p "Which directory do you went to backup: " tobe_backup_name

# The next lines creates the directory if it does not exist
test -d $HOME/$dir_name || mkdir -m 700 $HOME/$dir_name
backup_dir=$HOME/$dir_name

tar_l="-cvf  $backup_dir/b.tar $HOME/$tobe_backup_name"
tar_m="-czvf $backup_dir/b.tar.gz $HOME/$tobe_backup_name"
tar_h="-cjvf $backup_dir/b.tar.bzip2 $HOME/$tobe_backup_name"

if [ $file_compression = "L" ] ; then
    tar_opt=$tar_l
elif [ $file_compression = "M" ]; then
    tar_opt=$tar_m
else
    tar_opt=$tar_h
fi

tar $tar_opt

exit 0

使用 case 选择语句

如果 if else 分支太多的话，可以考虑使用 case 语句，case 语句提供了更加简洁的机制。
case 语句的语法结构为：

case expression in
    case1) 
        statement1
        statement2
    ;;
    case2)
        statement1
        statement2
   ;;
   *)
       statement1
   ;;
esac

还是举个简单的例子，新建脚本文件 grade.sh。

#!/bin/bash
# Script to evaluate grades
# Usage: grade.sh studentName grade

if [ ! $# -eq2 ] ; then
    echo "You must provide <studentName> <grade>
    exit 2
fi

case $2 in
    [A-C]|[a-c]) 
        echo "$1 is a star pupil"
    ;;
    [Dd]) 
        echo "$1 needs to try a little harder!"
    ;;
    [E-F]|[e-f]) 
        echo "$1 could do a lot better next year"
    ;;
    *) 
        echo "Grade could not be evaluated for $1"
esac

exit 0

运行结果如下：

三. 一些注意事项

我们前面已经介绍过 test 内置命令用来判断条件语句，但通常我们会推荐使用[]来替代 test 命令。例如：

[ -f /etc/hosts -a -r /etc/hosts ]

但这里面有个问题，例如，下面的脚本中，文件名中有空格，我们都知道，空格在命令行中有特殊的用处，用来分割命令选项和参数等。下面的代码会报错。

FILE="my file"
[ -f $FILE -a -r $FILE ] && cat $FILE

报错信息为“too many arguments”，原因是程序把带有空格的文件名解析成了两部分。
而这时，我们需要把变量用双引号包含起来，

FILE="my file"
[ -f "$FILE" -a -r "$FILE" ] && cat "$FILE"

那有没有好的办法可以不使用双引号呢？当然有的，那就是使用“[[”关键字。
“[[”并不是所有的 shell 都支持，它不兼容Bourne Shell。我们可以用 type 命令来查看它的类型。

上面的脚本中的[]内的双引号就可以不用了，但要注意的是 cat 里的双引号还是要有的。

FILE="my file"
[[ -f $FILE && -r $FILE ]] && cat "$FILE"

“[[”还有其他高级的功能：

1. 模式匹配

例如，我们需要判断 Perl 脚本，然后做其他的操作，那么就可以这样写：

[[ $FILE = *.pl ]] && cp "$FILE" scripts/

2. 正则表达式

我们可以使用“=~”来匹配正则表达式。我们可以用正则表达式重写上面的脚本。

$ [[ $FILE =~ \.pl$ ]] &&cp "$FILE" scripts/

我们还可以使用“(())”运算符来做一些简单的运算。

1. 简单的数学运算

我们可以使用“((”做一些简单的数学运算，它可以替代 let 这个内置命令。下面两行的代码执行结果是一样的。

a=(( 2 + 3 ))
let a=2+3

2. 用在循环累加或累减中

这种方式更加常用，

COUNT=1
(( COUNT++ ))
echo $COUNT

3. 用于运算检查中

我们也可以把“((”用在 test 判断条件中，我们可以是用“>” 符号，来替代“-gt”。

(( COUNT > 1 )) && echo "Count is greater than 1"

四. 迭代循环

循环语句是任何一门语言都不能缺失的部分。shell 里也是一样，只是语法不太一样。如果学过其他的编程语言，就很容易掌握。

1. for 循环

for 循环的语法疾结构为：

for f in * ; do
    statement "$f"
done

这里的 f 就是迭代的元素，* 可以是一个数组或是 list，也可以是命令管道。
还有另外一种写法：

for f in * 
do
    statement "$f"
done

可以根据自己的喜好选择一种写法。
新建一个脚本文件，打印出所有输入的参数：

#!/bin/bash
echo "You are using $(basename $0)"
for n in $*
do
    echo "Hello $n"
done

exit 0

运行结果如下：

在循环中，可以使用continue和break关键字，具体用法与其他语言里是一样的。continue表示在循环体内，跳过当前循环，执行下次的循环；而break表示退出整个循环，后面的循环和代码不再执行。
看具体看例子。

$ for f in * ; do
    [ -d "$f" ] || continue
         chmod 3777 "$f"
done

如果是目录，添加权限；如果不是，跳过当前循环，continue 后面代码不再执行，而是直接执行下次循环。

$ for f in * ; do
    [ -d "$f" ] && break
done

echo "We have found a directory $f"

上面的脚本，在循环中一旦发现目录，则立即停止循环并退出。

2. while 循环

while 循环可以说是 for 循环的一个变体，只要特定条件为真，while 语句就会执行。具体看例子，

COUNT=10
while (( COUNT >= 0 )) ; do
    echo -e "$COUNT \c"
    (( COUNT-- ))
done ;

 echo

3. until 循环

until循环与while语句的功能正好相反：只要特定条件为假，它就重复。下面是一个与前面的 while 循环具有同等功能的 until 循环。

COUNT=10
until (( COUNT < 0 )) ; do
    echo -e "$COUNT \c"
    (( COUNT-- ))
done ; 

echo

4. 实例练习

现在，我们做一个用户选择界面，这样，根据提示输入不同的参数来执行不同的功能，这里我们需要用到while循环，和前面讲过的case条件选择。

#!/bin/bash

while true ; do
    clear
    echo "Choose an item: a, b or c"
    echo "a: Backup"
    echo "b: Display Calendar"
    echo "c: Exit"
    
    read -sn1
        case "$REPLY" in
        a) tar -czvf $HOME/backup.tgz ${HOME}/JavaSource;;
        b) cal;;
        c) exit 0;;
        esac
    read -n1 -p "Press andy key to continue"
done

根据提示，如果输入 a 的话，则把 home 目录下的 JavaSource 目录压缩打包。
输入b，显示当前月份。
输入c，程序退出。