bash基礎編程總結

         bash應該是目前Linux上最流行的shell指令碼解釋程式了（還有個shell叫dash，我太討厭這個東東了。），只要你在linux上工作，並且希望自己能夠工作得更愉悅，那麼你應該熟悉最基本的bash編程，因為它將給你的工作帶來足夠的幸福感。本文將總結一些我自己平時使用的bash基本編程知識，和大家分享，也便於自己查詢。

變數

1、bash的變數名是區分大小寫，並且變數名首字元不能是數字。看的各種代碼也不少了，說實話，我還真沒見到誰的代碼用數字開頭的變數名，我認為即使語言允許，這樣做的人也很少，除非你真的很特別。

2、變數定義與賦值

aaa=123

這裡需要注意定義變數時等號前後都不能有空格，必須緊靠著寫。雖然等號後面有空格的情況，文法可能不會出錯，但結果絕對是錯誤的。

3、變數拼接

bbb=${aaa}123

很多時候，我們可能需要用一些變數、常量字串等來拼接出一個新的變數，這時需要注意用來拼接的變數可能需要加上{}，否則可能會出現變數識別錯誤從而找不到變數的情況。這種情況，我傾向於所有變數一股腦的全加上{}。

4、local和export

變數定義時還有兩個常用的關鍵字——local和export。export在下文再說，定義局部變數的local，我卻基本不用，等我使用的時候再來補上總結。

變數的定義也就那麼回事，不去咬文嚼字的吭細節的話，懂這麼一點點就夠用了。如果，你的目標是成為shell高手，那麼就需要專業級的學習，linux系統中有不少龐大的shell可以學習。

條件判斷

if條件表達中長涉及到的比較有字串、整數和檔案屬性比較等。

if語句格式有：

if [ expr ] ; then

      do something

fi

if [ expr ] ; then

      do something

else

      do something

fi

if [ expr ] ; then

     do something

elif [ expr ] ; then

     do something

else

     so something

fi

if語句和其他語言（c,java）相比，是行不同但神似。then關鍵可以另起一行，那樣條件運算式後的分號就可以省略了。這裡最需要注意的是 " [ " 和 " ] "前後至少需要一個空格來分割。

 

1、整數比較

整數大小比較涉及的操作符有—— -lt、-le、-eq、-gt、-ge和 -ne。

例子：

a=1
b=2

if [ $a -lt $b ] ; then
    echo "a < b"
else
    echo "a >= b"
fi

if [ $a -ne 3 ] ; then
    echo "a != 3"
else
    echo "a == 3"
fi

if [ 1 -gt 3 ] ; then
    echo "1 > 3"
else
    echo "1 <= 3"
fi

使用整數大小比較的6個操作符時，涉及到的兩個運算元將會作為數值來處理，而不是字串，即使你使用雙引號將比較對象給引起來，也是如此。

2、字串比較

字串比較可能用到的操作符有—— =、！=、>、<、-n和-z。

例子：
s1=aaa
s2=bbb

if [ $s1 \< $s2 ] ; then
    echo "$s1 < $s2"
else
    echo "$s1 >= $s2"
fi

if [[ $s1 < $s2 ]] ; then
    echo "$s1 < $s2"
else
    echo "$s1 >= $s2"
fi

if [ $s1 = $s2 ] ; then
    echo "$s1 == $s2"
else
    echo "$s1 != $s2"
fi

if [ -n $s1 ] ; then
    echo $s1
fi

用於字串大小比較的>和<兩個操作符比較特別，在[ ]中書寫時需要轉義，否則可以使用[[ ]]來替代[ ]。不轉義，>和<會被解釋為IO重新導向操作。其次，if語句體不可為空，必須至少做一件事情。

操作符-n 用於判斷字串不為空白，即長度不為0。-z判斷字串為空白，即長度為0。

3、檔案屬性判斷

檔案屬性判斷涉及到的操作符比較多，如下：

-e、-a：檔案存在

-d：是目錄

-f：是檔案

-r：可讀

-w：可寫

-x：可執行

f1 -nt f2：f1比f2新

f1 -ot f2：f1比f2老

這些操作符的使用方法和字串操作符基本一致，在這幾個操作符中我最常用的還是-e和-f，其他用得較少。

其實，除了這三類常用的判斷以外，還應該有執行命令結果的判斷也比較常用，本文將不予總結了。

for迴圈

常用的for迴圈有兩種主要形式

形式一

for e in [list]

do

    do something

done

這種格式的for常用來遍曆一個list集合中的所有元素，並加以處理。比如：

1、遍曆一個目錄中的所有檔案

for file in `ls dir`

do

     echo $file

done

2、遍曆一個給定的集合

list="a b c d e f g"

for e in $list

do

    echo $e

done

for in格式在遍曆集合時，其實是根據空白字元來分隔字串，取得每個元素的，上例中的`ls dir`和$list得到的都是一個帶空白字元的字串。

形式二

for ((i = 0; i < n; i++))

do

    do something

done

這一種for的形式和C語言基本一致，只是需要雙括弧罷了，它更擅長做確定次數的迴圈計算。比如：

for ((i = 0; i < 10; i++))

do

    echo $i

done

for (( ; ; ))

do

    echo "aaaa"

done

沒有計數器的for迴圈就是一個死迴圈的實現，這和C語言的寫法也是一致的，真有親切感。

掌握了這點for迴圈語句，我們就可以做很多的事情了，基本足夠我們玩了。

while迴圈

這鳥蛋，我平時基本不用，一切需要迴圈的地方都用for。在這裡列舉while迴圈的原因，就是想借它噴一下各種語言裡的各種while, do while，還有什麼until等。一個迴圈非得搞出各種不同的表達方式不可，這一點還是Golang做得最到位。文法糖太多，總有一天會膩死你。哈哈。

case語句

case語句相當於絕大多數語言裡的switch語句。這玩意除了具備if-elif的功能外，還支援萬用字元，這個相當有用。我們直接看例子。

例子：

url=www.tmall.com

case $url in
    www.taobao.com)  echo 1;;
    *.taobao.com)         echo 2;;
    *.tmall.com)             echo 3;;
    www.tmall.com)      echo 4;;
    *)                               echo 5;;
esac

上例中條件分支不光有常量字串，還有含萬用字元的字串，這一點用來進行模式比對非常便利。其次，需要注意case語言在匹配的過程中是從第一個開始逐一匹配，所有上例的輸出結果是3,而不是精確匹配的4。我認為這算一個小小的遺憾，要是支援精確匹配優先就更好玩了。

其次，需要注意的是每個條件分支體的結束必須用雙分號。

好了，case語言比較簡單，但很實用。

函數函數定義

function hello()

{

      echo "hello world"

}

函數定義實用關鍵字function，函數名後面的括弧可有可無。

函數調用

無參數的函數調用只需要給出函數名就ok了，上面定義的函數直接用hello調用即可。有參數的函數，只需要將參數依次在函數名後面給出即可，如：func_name arg1 arg2。

函數參數

函數調用的時候可以給函數傳遞參數，那麼函數體中又如何擷取這些參數呢？ 函數參數的擷取和指令碼程式參數的擷取一致，都是通過$1、$2等來取得。比如：

function add()
{
    n=$1
    m=$2
    echo $((n + m))
}

調用add 1 2，將輸出3。

在函數中，可以通過$#的值來判斷函數調用的時候，傳遞了幾個參數。

bash函數裡很少使用return這種方式來傳回值。不過可以這樣調用函數來擷取計算結果，比如：

res=`add 1 2`

變數res的值就是3了。注意上面不是單引號，而是數字1旁邊的字元。

字串處理

字串處理差不多是整個電腦世界裡做得最頻繁的一件事情了。玩C語言的人很多事情都是在編寫字串處理常式。玩java的人大多數時候雖然不用自己去編寫字串處理常式，但也基本總是在調用字串處理方法。linux其實有著非常強大的工具讓我們去做字串處理，不熟悉之前，每個工具貌似長得都非常複雜的樣子。這裡簡單的總結一下自己使用過的字串相關的東東。

1、求子串

str=abcdefg

echo ${str:2:3} 將得到bcd，運算式中的2代表位移量，3代表長度。

2、求字串長度

str=123456

echo ${#str}

3、字串替換

${變數/pattern/xx}   將變數中的第一個匹配替換為xx。

${變數//pattern/xx} 將變數中的所有匹配替換為xx。

str=aaabbbccc

echo ${str/aaa/xxx}

echo ${str/a/x}

有關字串的處理，有著很多的工具，比如：你可以使用cut, awk等程式去拆分一個字串等。

整數運算

整數運算一般使用$(( expr ))來進行。比如：

echo $((1 + 2))
a=1
echo $((a + 2))
echo $((a++))
echo $((++a))
b=2
echo $(((a + b) / 2))

可以看到只需要將計算運算式塞到$(())中就可以了，參與計算的變數並不需要$符號。整數運算涉及到的運算子有：++ 、--、+、-、*、/、%、+=、**(冪運算); 還有不常用的：<<、 >>、 ^、 &、 !、 |、 ~，這些在C語言中倒挺常用的，shell用來做這些位元運算的需求也太2b了。 除了這些運算還支援邏輯：<、>、<=、>=、==、!=、&&、||。

$(( expr ))運算式只能計算整數，不能用於小數的計算。如果，要做小數的計算，可以使用linux上的命令列計算機bc來完成。

例子：

echo "1.5 + 1" | bc

代碼產生

程式員應該是”懶惰“的，”懶惰“的程式員可以創造出更多的自動化工具。我喜歡用bash來輔助我完成一些代碼的自動產生，當然不是所有的代碼都可以自動產生，如果那樣也就不需要程式員了。我認為好的程式一定是可擴充的，最好的可擴充程式是”完成程式架構等開發後的功能需求開發階段不再需要過分的寫代碼，只需要填代碼“，能夠填的代碼，一定是可以自動產生的，這樣的程式開發就將形成一個良性的迴圈。最近我非常熱衷於重構My Code，盡量讓My Code可以用bash指令碼來自動產生，這將極大的提高我的開發效率。

如何自動產生代碼，產生什麼樣的代碼，是根據自己的實際情況來完成的，這裡沒法介紹具體的代碼產生，只能介紹bash用來完成代碼產生的工具——cat。使用過linux的人都知道cat，這裡就不詳細說明了，只展示一段簡單的bash指令碼輸出hello world程式。

#!/bin/sh

cat <<  END  > hello.c
#include <stdio.h>

int main(void)
{
    printf("hello world\n");
    return 0;
}
END

在cat到END之間，你可以像在編輯器裡一樣編寫自己的代碼，這裡寫成什麼樣子，輸出到源檔案裡就是什麼樣子，包括縮排等格式。當然，真正有意義的代碼產生不會像這裡的hello world這麼簡單，你必須得根據自己的實際情況去”拼湊“出自動化的代碼。這裡僅僅是展示使用cat來產生一個源碼檔案而已。要想自動產生真正有意義的，能提高自己開發效率的代碼，必須得學習絕大多數的bash編程知識。

source(.)與export

         使用linux的人都知道，我們敲打命令的終端其實就是運行在一個shell裡的，這個shell裡定義了很多的環境變數，比如：PATH，HOME等。然後，我在終端運行一個bash指令碼程式後，這個bash指令碼其實是運行在終端所在的shell fork出來的一個子shell進程裡。那麼這個子shell為什麼也能夠取得PATH，HOME這樣的環境變數呢？這就是因為這些變數在其父shell裡被聲明為了export。export指令可以讓變數傳遞到子shell裡，這在一個bash程式調用另外一個bash程式時，共用變數是非常的有用的。

        export可以讓變數傳遞到子shell裡，但卻不能讓子shell的變數傳遞到父shell裡，寫到這裡，我覺得我這個轉折句說的很屁話。不過，bash中可以使用source命令來完成類似的功能。比如：我們可以在終端裡用source來運行一個bash程式，那麼這個程式中定義的變數，在程式結束後，依然存在。這是因為，通過source來執行一個指令碼，並不會去fork出一個子shell來執行，而是直接在當前的shell裡執行指令碼中的所有語句。說到這裡，我想你也會和我一樣認為，source就相當於C語言中的include指令。

        當一個指令碼過大時，我熱衷於將它模組化，然後將一些模組獨立出來作為一個單獨的檔案，再在主檔案中通過source指令來執行之。如果，你和我一樣的懶，懶得連source都不想寫，那你完全可以使用點號（.）來替代source。

逐行讀檔案

當你在做文本處理的時候，可能需要將一個檔案的內容一行一行的依次讀出，然後加以處理，bash做這個事情是非常的方便的。

例子：

while read line
do
    echo $line
done < txt.log

例子展示的是從檔案txt.log中逐行的讀出來賦值給變數line。如果，你的檔案內容是結構化的，比如：每行都是兩列，你想單獨的處理每一列的內容，那麼bash提供了更友好的方式去逐行讀檔案。

例子：

while read c1 c2

do

    echo $c1 : $c2

done

這樣read檔案，第一列就賦值給了c1，第二列就賦值給了c2。這有點ruby，python，go等優秀語言支援的多變數賦值的味道。

格式化輸出

bash中最常用的輸出莫過於echo了，可是echo不能格式化的輸出，在自動產生代碼這樣的情況下，我想你有可能需要格式化輸出，讓代碼更加的整齊美觀。C語言有函數printf支援格式化輸出，linux也有printf工具，讓你如C語言一般隨心所欲的輸出。

printf的大致用法舉例：

printf "my name is %s， I am %d years old.\n"  skoo 25

我想linux printf的使用和C語言幾乎沒太大的區別，詳細的用法可以man printf去。

附：sed和awk

我想sed和awk，絕對是兩大神器，不過真正能駕馭它們的人並不多。我也只是略知皮毛，因此就不在這裡廢話了。學習任何一門程式設計語言，到體現生產力的時候，都是拼庫。bash沒有庫函數的說法，但卻有著豐富的linux命令，要寫出真正強大有意義的bash程式，不得不學習一些linux命令，只有掌握了足夠的linux命令，才能駕輕就熟。就像大多數java程式員一樣，沒有豐富的庫，只掌握文法的他們也許什麼有意義的事情都幹不了。C/C++程式員也不例外，雖然他們熱衷於用僅有的一點文法去重造輪子。