bash shell 基础

输入输出

关于输入、输出和错误输出

在字符终端环境中，标准输入/标准输出的概念很好理解。输入即指对一个应用程序或命令的输入，无论是从键盘输入还是从别的文件输入；输出即指应用程序或命令产生的一些信息；与 Windows 系统下不同的是，linux 系统下还有一个标准错误输出的概念，这个概念主要是为程序调试和系统维护目的而设置的，错误输出与标准输出分开，可以让一些高级的错误信息不干扰正常的输出信息，从而方便一般用户的使用。

在 linux 系统中：标准输入(stdin)默认为键盘输入；标准输出(stdout)默认为屏幕输出；标准错误输出(stderr)默认也是输出到屏幕（上面的 std 表示 standard）。在 BASH 中使用这些概念时一般将标准输出表示为 1，将标准错误输出表示为 2。下面我们举例来说明如何使用他们，特别是标准输出和标准错误输出。

输入、输出及标准错误输出主要用于 I/O 的重定向，就是说需要改变他们的默认设置。先看这个例子：

$ ls > ls_result
$ ls -l >> ls_result

上面这两个命令分别将 ls 命令的结果输出重定向到 ls_result 文件中和追加到 ls_result 文件中，而不是输出到屏幕上。">"就是输出（标准输出和标准错误输出）重定向的代表符号，连续两个 ">" 符号，即 ">>" 则表示不清除原来的而追加输出。下面再来看一个稍微复杂的例子：

$ find /home -name lost* 2> err_result

这个命令在 ">" 符号之前多了一个 "2"，"2>" 表示将标准错误输出重定向。由于 /home 目录下有些目录由于权限限制不能访问，因此会产生一些标准错误输出被存放在 err_result 文件中。大家可以设想一下 find /home -name lost* 2>>err_result 命令会产生什么结果？

如果直接执行 find /home -name lost* > all_result ，其结果是只有标准输出被存入 all_result 文件中，要想让标准错误输出和标准输入一样都被存入到文件中，那该怎么办呢？看下面这个例子：

$ find /home -name lost* > all_result 2>& 1

上面这个例子中将首先将标准错误输出也重定向到标准输出中，再将标准输出重定向到 all_result 这个文件中。这样我们就可以将所有的输出都存储到文件中了。为实现上述功能，还有一种简便的写法如下：

$ find /home -name lost* >& all_result

如果那些出错信息并不重要，下面这个命令可以让你避开众多无用出错信息的干扰：

$ find /home -name lost* 2> /dev/null

同学们回去后还可以再试验一下如下几种重定向方式，看看会出什么结果，为什么？

$ find /home -name lost* > all_result 1>& 2
$ find /home -name lost* 2> all_result 1>& 2
$ find /home -name lost* 2>& 1 > all_result

另外一个非常有用的重定向操作符是 "-"，请看下面这个例子：

$ (cd /source/directory && tar cf - . ) | (cd /dest/directory && tar xvfp -)

该命令表示把 /source/directory 目录下的所有文件通过压缩和解压，快速的全部移动到 /dest/directory 目录下去，这个命令在 /source/directory 和 /dest/directory 不处在同一个文件系统下时将显示出特别的优势。

下面还几种不常见的用法：

n<&- 表示将 n 号输入关闭
        <&- 表示关闭标准输入（键盘）
        n>&- 表示将 n 号输出关闭
        >&- 表示将标准输出关闭

         

流程控制

        BASH 中的基本流程控制语法

BASH 中几乎含有 C 语言中常用的所有控制结构，如条件分支、循环等，下面逐一介绍。

if...then...else

if 语句用于判断和分支，其语法规则和 C 语言的 if 非常相似。其几种基本结构为：

if [ expression ]
then
　　statments
fi

或者

if [ expression ]
then
　　statments
else
　　statments
fi

或者

if [ expression ]
then
　　statments
else if [ expression ]
　　then
　　　　statments
　　else
　　　　statments
fi

或者

if [ expression ]
then
　　statments
elif [ expression ]
　　then
　　　　statments
　　else
　　　　statments
fi

值得说明的是如果你将 if 和 then 简洁的写在一行里面，就必须在 then 前面加上分号，如：if [ expression ]; then 下面这个例子说明了如何使用 if 条件判断语句：

#!/bin/bash

if [ $1 -gt 90 ]
then
　　echo "Good, $1"
elif [ $1 -gt 70 ]
　　then
　　　　echo "OK, $1"
　　else
　　　　echo "Bad, $1"
fi

exit 0

上面例子中的 $1 是指命令行的第一个参数，这个会在后面的“BASH 中的特殊保留字”中讲解。

                 

for

for 循环结构与 C 语言中有所不同，在 BASH 中 for 循环的基本结构是：

for $var in [list]
do
　　statments
done

其中 $var 是循环控制变量，[list] 是 $var 需要遍历的一个集合，do/done 对包含了循环体，相当于 C 语言中的一对大括号。另外如果do 和 for 被写在同一行，必须在 do 前面加上 ";"。如： for $var in [list]; do 。下面是一个运用 for 进行循环的例子：

#!/bin/bash

for day in Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat
do
　　echo $day
done

# 如果列表被包含在一对双引号中，则被认为是一个元素：

for day in "Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat"
do
　　echo $day
done

exit 0

注意上面的例子中，在 for 所在那行的变量 day 是没有加 "$" 符号的，而在循环体内，echo 所在行变量 $day 是必须加上 "$" 符号的。另外如果写成 for day 而没有后面的 in [list] 部分，则 day 将取遍命令行的所有参数。如这个程序：

#!/bin/bash

for param
do
　　echo $param
done

exit 0

上面这个程序将列出所有命令行参数。for 循环结构的循环体被包含在 do/done 对中，这也是后面的 while、until 循环所具有的特点。

                

while

while 循环的基本结构是：

while [ condition ]
do
　　statments
done

        这个结构请大家自己编写一个例子来验证。

        

until

until 循环的基本结构是：

until [ condition is TRUE ]
do
　　statments
done

这个结构也请大家自己编写一个例子来验证。

        

case

BASH 中的 case 结构与 C 语言中的 switch 语句的功能比较类似，可以用于进行多项分支控制。其基本结构是：

case "$var" in
　condition1 )
　　statments1;;
　condition2 )
　　statments2;;
　...
　* )
　　default statments;;
esac

下面这个程序是运用 case 结构进行分支执行的例子：

#!/bin/bash

echo "Hit a key, then hit return."
read Keypress

case "$Keypress" in
　[a-z] ) echo "Lowercase letter";;
　[A-Z] ) echo "Uppercase letter";;
　[0-9] ) echo "Digit";;
　* ) echo "Punctuation, whitespace, or other";;
esac

exit 0

上面例子中的第四行 "read Keypress" 一句中的 read 语句表示从键盘上读取输入。这个命令将在本讲义的 BASH 的其他高级问题中讲解。

       

break/continue

        熟悉 C 语言编程的都很熟悉 break 语句和 continue 语句。BASH 中同样有这两条语句，而且作用和用法也和 C 语言中相同，break 语句可以让程序流程从当前循环体中完全跳出，而 continue 语句可以跳过当次循环的剩余部分并直接进入下一次循环。

       

函数

函数的使用

BASH 是一个相对简单的脚本语言，不过为了方便结构化的设计，BASH 中也提供了函数定义的功能。BASH 中的函数定义很简单，只要向下面这样写就可以了：

function my_funcname {
　code block
}

或者

my_funcname() {
　code block
}

上面的第二种写法更接近于 C 语言中的写法。BASH 中要求函数的定义必须在函数使用之前，这是和 C 语言用头文件说明函数方法的不同。

更进一步的问题是如何给函数传递参数和获得返回值。BASH 中函数参数的定义并不需要在函数定义处就制定，而只需要在函数被调用时用 BASH 的保留变量 $1 $2 ... 来引用就可以了；BASH 的返回值可以用 return 语句来指定返回一个特定的整数，如果没有 return 语句显式的返回一个返回值，则返回值就是该函数最后一条语句执行的结果（一般为 0，如果执行失败返回错误码）。函数的返回值在调用该函数的程序体中通过 $? 保留字来获得。下面我们就来看一个用函数来计算整数平方的例子：

#!/bin/bash

square() {
　let "res = $1 * $1"
　return $res
}

square $1
result=$?
echo $result

exit 0