(Gentoo)Bash示例,第一部分

(Gentoo)Bash示例,第一部分

Bash示例，第一部分

内容:

1. Bourne again shell(bash)基础编程

简介

你可能会奇怪为什么你应该学习Bash编程。那么，这里有两个令人信服的理由： 你已经开始运行它了

如果检查一下，你可能将会发现你现在正在运行bash。即使你改变了你默认的shell，bash也可能仍在你系统的某个地方运行，因为它是标准的 Linux shell并被用做多种用途。由于bash已经运行，你运行的任何附加的bash脚本拥有固有的内存高效性，这是因为它们和任何已经运行的bash进程共 享内存。如果你已经运行了些东西来做这项工作，并且做的很好，那还为什么要载入一个500K的解释器呢？

你正在使用它

不仅是因为你已经运行了bash，另外你还在每天的基本工作中与bash进行交互。它就在那里，所以学习如何最大限度的使用它就变得很有意义。这么做将是 你的bash之旅更加有意思和具有创制性。但是为什么你应该学习bash编程呢？很简单，因为你已经在思考运行命令，复制粘贴文件，以及管道和重定向输 出。那你是否应该学习这种语言，以便使用和利用那些已熟悉和喜爱的强大省时的概念呢？命令shell开启了UNIX系统的潜能，而bash就是Linux shell。它是你和机器之间的高等级的纽带。随着你的bash知识的增长，同时你将能自动的增加你在Linux和UNIX下的生产力──就是这么简单。

Bash的困惑

通过错误的方法学习bash会是一个非常困惑的过程。很多新手敲入man bash来查看bash的man页，但令人头疼的是只面临一些shell函数特别简明和科技性的解释。其他人通过敲入info bash（来查看GNU的信息文档），但可能是man页的翻版，也可能（如果他们幸运的话）仅是一些稍微友好的信息文档出现。

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然而这些对于初学者来说在一定程度上是令人沮丧的，标准的bash文档不可能是适合于每一个人的所有东西和迎合所有已经对一般的shell编程十分熟悉的人。毋庸置疑的，在man页上有很多优秀的技术性的信息，但是它对于初学者来说帮助是有限的。

这是这个系列存在的原因。在它里面，我将向你展示如何有效的使用bash编程结构，以便你能够编写你自己的脚本。与科技性的说明不同的是，我将通过易懂的 英文向你们讲解，使你不仅知道这是什么，而且知道你应该在什么时候有效的使用它。到这个三部分的系列之后,你将能够编写你自己的精巧的bash脚本，并能 够达到一个能够很舒服的使用bash和通过读（和理解)标准的bash文档来增进你的知识的层次上。那就让我们开始吧！

环境变量

在bash和几乎所有其他shell下，用户可以定义环境变量，它们被以ASCII字符的形式存储在内部。环境变量最有用的地方在于它们是UNIX作业模 型中的一个标准部分。这意味着环境变量并非是shell脚本所独有，而是同样可以为标准的编译程序所使用。当我们在bash下"export"一个环境变 量，任何之后我们运行的程序都可以读取我们的设定，而不管它是否是不是一个shell脚本。一个很好的例子是vipw命令，它通常允许root去编辑系统密码文件。通过设定EDITER环境变量来命名你喜欢的文本编辑器，你可以设定vipw去使用而不是vi，特别是如果你习惯于xemacs而又实在讨厌vi。

在bash下定义一个环境变量的标准方法是： 代码 1.1: 定义环境变量

$ myvar='This is my environment variable!'

上面的命令定义了一个叫"myvar"的环境变量并包含"This is my environment variable!"字符串。上面有很多是需要我们注意的：首先，在"="号两侧没有空格，任何空格都将导致一个错误产生（可以试一下看看）。第二要注意 的是虽然在定义一个词时我们可以省略引号，但当环境变量的值多于一个词（包含空格或制表符）时，引号却是必须的。 注意: 要想获得关于如何在bash中使用引号的更加详尽的信息，请参考bash man页中"QUOTING"一节。特殊字符序列由其它值"扩展"（替换）确实使 bash 中字符串的处理变得复杂。本系列将只讲述最常用的引用功能。

第三，当我们通常可以用双引号代替单引号，在上面的例子中这样做会导致一个错误。为什么呢？因为用单引号禁用了一个bash称为扩展的特性，其中特殊字符 和字符序列的值可以互换。比如，"!"字符是历史扩展字符，它通常由之前敲入的命令所替换。（在这个系列的文章中，我们不能讲述历史扩展，那是在我们 bash编程中不常用到它。要获得相关的更多信息，请看bash man页中的"HISTORY EXPANSION"部分。）尽管这个类似于宏的功能很便利，但我们现在只想在环境变量后面加上一个简单的感叹号，而不是宏。

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现在让我们看一下一个人如何运用环境变量。下面是例子: 代码 1.2: 运用环境变量

$ echo $myvar

This is my environment variable!

通过在我们的环境变量前加上一个$，我们可以使bash来用myvar的值来取代它。在bash的术语中，这被成为"变量扩展"。但是，如果我们试过下面的会怎样： 代码 1.3: 首先使用变量扩展

$ echo foo$myvarbar

foo

我们希望这能echo "fooThis is my environment variable!bar"，但是它却没有起作用。哪里出错了呢？简单的说，bash的变量扩展很容易让人迷惑。它不能判别我们要扩展的变量 是$m，$my，$myvar，$myvarbar等等。我们如何才能明确的清楚的告诉bash我们提到的是哪个变量呢？请试一下这个： 代码 1.4: 合适的变量扩展

$ echo foo${myvar}bar

fooThis is my environment variable!bar

你可以看到，当环境变量名没有很清晰的和周围的文本分开时，我们可以把它们放在一对括号内。然而$myvar可以很快的打出来并在大部分时候都能工 作，${myvar}在几乎所有的情况下都能正确的解析出来。除此之外，它们都做同样的事情，在以下的这个系列中这两种形式的变量扩展你将都能看到。当你 的环境变量没有和你周围的文本用空白（空格或制表符）分开时，你将希望记住使用更加复杂的带括号的形式。

还记的我们还提到过我们可以"导出"变量。当我们导出一个环境变量时，它将自动的可以在任何随后执行或可执行的脚本中使用。Shell脚本可以运用 shell的内建环境变量支持"获取"环境变量，而C程序可以运用getenv()函数来调用。这里是一些你应该敲入并编译的C代码的例子──它都可以使 我们从C的视角来理解环境变量： 代码 1.5: myvar.c──一个C程序环境变量的例子

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(void) {

char *myenvvar=getenv("EDITOR");

printf("The editor environment variable is set to %s\n",myenvvar); }

保存上面的源代码到一个叫myenv.c的文件，然后通过发出下面指令编译它：

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代码 1.6: 编译上面的源代码

$ gcc myenv.c -o myenv

现在在你的文件夹里将有一个可执行的程序，当你运行它时，如果有，将打印出EDITOR的环境变量值。这是当我在我的机器上运行它时的结果： 代码 1.7: 运行上面的程序

$ ./myenv

The editor environment variable is set to (null)

Hmmm...因为环境变量EDITOR没有设定任何值，C程序得到的是一个空字符串。让我们试着将它设为一个特定的值： 代码 1.8: 用特定的值试验

$ EDITOR=xemacs

$ ./myenv

编辑器的环境变量被设为（空）

然而你可能会希望myenv会打印值"xemacs"，它并非很管用，因为我们没有exportEDITOR环境变量。这次，我们将让它起作用： 代码 1.9: 同样的程序在导出变量后

$ export EDITOR

$ ./myenv

编辑器的环境变量被设为xemacs

因此，你已经用自己的眼睛看到另外一种方法（正如我们的C程序例子）直到环境变量被导出才能看到它。顺便一提，如果你喜欢，你可以用一行定义和输出一个环境变量，就像下面一样：

代码 1.10: 用一个命令定义和导出环境变量

$ export EDITOR=xemacs

它的工作和两行的版本是一样的。这是一个好的时机去展示如何用unset去除一个环境变量。 代码 1.11: 去除变量

$ unset EDITOR

$ ./myenv

拆分字符串综述

拆分字符串──它是将原始字符串拆分成小一点的，切片──是一个在你平常每天的shell脚本执行中的任务。很多时候，shell脚本需要采用全限定路径，并

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找到结束的文件或目录。虽然可以用bash编码实现（而且有趣），但标准basename UNIX可执行程序可以极好地完成此工作： 代码 1.12: 运用basename

$ basename /usr/local/share/doc/foo/foo.txt

foo.txt

$ basename /usr/home/drobbins

drobbins

basename是一个拆分字符串的及其简便的工具。与它相关的被称为dirname返回basename丢弃的"另"一部分路径。 代码 1.13: 运用dirname

$ dirname /usr/local/share/doc/foo/foo.txt

/usr/local/share/doc/foo

$ dirname /usr/home/drobbins/

/usr/home

注意: dirname和basename都不考虑磁盘上的任何文件和文件夹;它们是纯粹的字符串操作命令。

命令替换

需要知道一个很简便的操作，如何创建一个包含可执行命令结果的环境变量。这是很容易做的：

代码 1.14: 创建一个包含命令结果的环境变量

$ MYDIR=`dirname /usr/local/share/doc/foo/foo.txt` $ echo $MYDIR

/usr/local/share/doc/foo

我们上面所做的被称为命令替换。在这个例子中有很多值得注意的。在第一行，我们简单的将命令用反引号括起。这些不是标准的单引号，而是通常在键盘上位于Tab键之上的单引号。我们用bash的交互命令语法来做同样的事情： 代码 1.15: 交互命令替换语法 $ MYDIR=$(dirname /usr/local/share/doc/foo/foo.txt)

$ echo $MYDIR

/usr/local/share/doc/foo

正如我们所见，bash提供了很多执行相同操作的方法。运用命令替换，我们可以将任何命令和命令管道放在` `或$( )之间并把它指定为环境变量。多方便啊！这里是一个如何在命令替换中使用管道的例子：

代码 1.16: 管道命令替换

$ MYFILES=$(ls /etc/| grep pa)

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$ echo $MYFILES

pam.d passwd

像个专家一样拆分字符串

尽管basename和dirname是 很棒的工具，但我们可能时常需要更加专业的字符串"拆分"操作而不是仅仅的标准的路径名处理。当我们需要更强的说服力时，我们可以利用bash内建的变量 扩展功能。我们已经使用了标准的变量扩展，就像：${MYVAR}。但是bash还可以自己执行一些便利的字符串拆分。请看一下这些例子： 代码 1.17: 字符串拆分示例

$ MYVAR=foodforthought.jpg

$ echo ${MYVAR##*fo}

rthought.jpg

$ echo ${MYVAR#*fo}

odforthought.jpg

在第一个例子中，我们敲入${MYVAR##*fo}。那么它确切的意思是什么呢？基本上，在${ }中，我们敲入环境变量的名字，两个##和一个通配符（"*fo"）。然后，bash获取MYVAR， 从字符串"foodforthought.jpg"的起始处查找匹配通配符"*fo"的最长的子串并将其从字符串的开始处拆分。刚开始这有一点难以掌握， 为了感受一下这个特殊的"##"选项是如何工作的，让我们一步步探讨bash是如何完成这个扩展的。首先，它从"foodforthought.jpg的 开始处开始搜索匹配"*fo"通配符的子串。这里是它检查到的子串： 代码 1.18: 子串检查

f

fo MATCHES *fo

foo

food

foodf

foodfo MATCHES *fo

foodfor

foodfort

foodforth

foodfortho

foodforthou

foodforthoug

foodforthought

foodforthought.j

foodforthought.jp

foodforthought.jpg

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寻找到匹配的字符串后，你可以看到bash找到两个。它选择了最长匹配，从原始字符串的开始处出去，然后返回结果。

上面的第二种形式的变量扩展和第一种表现的完全相同，只是它只运用一个"#"──并且bash执行了一个几乎相同的过程。正如我们的第一个例子一样，它检 查乐同样的一些子串，除了bash从我们的原始字符串中移除了最短匹配并返回结果。所以，它一检查到"fo"子串，它就从我们的字符串中移除"fo"并返 回"odforthought.jpg"。

这看起来很神秘，所以我们将向你展示一个简单的方法去记住这个功能。当搜索最长匹配时，运用##（因为##比#要长）。当搜索最短匹配时，用#。看，也并 不是那么难去记忆！等等，怎样记住应该使用'#'字符来从字符串起始处移除呢？很简单！注意一下在US键盘上，shift-4是"$"，它是bash变量 扩展字符。在键盘上，紧靠在"$"左边是"#"。所以，你可以看到"#"是在"$"的"起始处的"，因此（根据我们的记忆法），"#"从字符串的起始处移 除字符。你可能还想知道如何从字符串的末尾移除字符。如果猜到我们用的字符是US键盘上紧靠在"$"右边的"%"，正确！这里有几个简单的例子来解释如何 拆分字符串的末尾部分： 代码 1.19:

$ MYFOO="chickensoup.tar.gz"

$ echo ${MYFOO%%.*}

chickensoup

$ echo ${MYFOO%.*}

chickensoup.tar

正如你所见，除了将匹配通配符从字符串末尾去除之外，%和%%变量扩展的选项和#和##没有什么不同。注意：如果你希望从末尾移除一个特殊的子串，则不能运用"*"字符：

代码 1.20: 从末尾移去字符

MYFOOD="chickensoup"

$ echo ${MYFOOD%%soup}

chicken

在这个例子中，既然只有一个匹配，我们使用"%%"或"%"也就不重要了。同时记住，如果你忘记了是使用"#"还是"%"，请看键盘上的3,4,5键并猜出来。 我们可以运用其它形式的变量扩展来选择一个特殊的子串，它是基于一个特定的字符串偏移和长度。请尝试在bash下敲入下面几行： 代码 1.21: 选择一个特殊的子字符串

$ EXCLAIM=cowabunga

$ echo ${EXCLAIM:0:3}

cow

$ echo ${EXCLAIM:3:7}

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abunga

这种形式的字符串拆分将十分简便;只需简单的用冒号分开指定字符的起始字符和子串的长度。

应用字符串拆分

现在我们已经学了拆分字符串的所有内容，让我们写一个简单的小shell脚本。我们的脚本将接受单个文件作为参数并打印出它是否是一个压缩档，它将在文件的结尾寻找模式".tar"。下面就是： 代码 1.22: mytar.sh──一个示例脚本

#!/bin/bash

if [ "${1##*.}" = "tar" ]

then

echo This appears to be a tarball.

else

echo At first glance, this does not appear to be a tarball. fi 要运行这个脚本，将它输入到几个叫mytar.sh，并敲入chmod 755 mytar.sh使它可执行。然后如下给他一个压缩档做试验：

代码 1.23: 尝试这个脚本

$ ./mytar.sh thisfile.tar

This appears to be a tarball.

$ ./mytar.sh thatfile.gz

At first glance, this does not appear to be a tarball.

好，它工作了，但是它不是很实用。在我们将它变得实用之前，先让我们看看上面用的"if"语句。其中，我们有一个布尔表达式。在bash中，"="比较操 作检查字符串是否相等。但是这布尔表达式真正测试的是什么呢？让我们看看左边。通过我们所学习的字符串拆分，"${1##*.}"将从包含环境变量"1" 的字符串起始处移除"*."的最长匹配，并返回结果。这将返回文件中最后一个"."之后的所有部分。很明显，如果一个文件以".tar"结尾，我们将获 取"tar"作为结果，条件也就为真。

你可能会吃惊环境变量"1"是在第一个位置。非常简单──$1是这个脚本的第一个命令行参数，$2是第二个，如此等等。好的，现在我们已经回顾乐这个函数，我们可以看一下"if"语句了。

If语句

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像大多语言一样，bash有它自己的条件类型。当使用它们时，请准照上面的格式;它是使"if"和"then"在不同的行，"else"和结束处必须的"fi"和它们水平对齐。这使代码易于阅读和调试。除了"if,else"形式，"if"语句还有很多其它形式： 代码 1.24: if语句的基本结构

if [ condition ]

then

action

fi

只有当condition为真的，它才会执行一个动作，否则它不执行任何动作并继续执行直到"fi"的行。 代码 1.25: 在继续fi之后的命令之前检查状况

if [ condition ]

then

action

elif [ condition2 ]

then

action2

.

.

.

elif [ condition3 ]

then

else

actionx

fi

上面的"elif"序列将连续测试每一个condition并执行第一个真的condition所相应的动作。如果没有condition是真，它将执行"else"动作，如果有一个为真，它将继续执行所有接下来的"if,elif,else"语句。

下一次

现在我们已经涵盖了大部分的基本的bash功能，是时候加快脚步准备书写一些真正的脚本了。在下一部分中，我将讲述循环结构，函数，命名空间和其它重要的 话题。接下来我们将准备写更多的复杂的脚本。在第三篇文章中，我们将重点集中在非常复杂的脚本和函数上，正如很多bash脚本设计选项一样。到时候再见！

2. 资源

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