第12章：使用结构化命令

作者: MrDecoder | 来源:发表于2021-11-30 11:03 被阅读0次

[TOC]

1. 使用if-then语句

最基本的结构化命令就是if-then语句。if-then语句有如下格式。

if command
then
    commands
fi

bash shell的if语句会运行if后面的那个命令。如果该命令的退出状态码是0(该命令成功执行)，位于then部分的命令就会被执行。如果该命令的退出状态码是其他值，then部分的命令就不会被执行，bash shell会继续执行脚本中的下一个命令。fi语句用来表示if-then语句到此结束。

#!/bin/bash
# Testing the if statement
if pwd
then 
    echo "It workded"
if

这个脚本在if行采用了pwd命令。如果命令执行成功结束，echo语句就会显示该文本字符串。

在then部分，你可以使用不止一条命令。可以像在脚本中的其他地方一样在这里列出多条命令。bash shell会将这些命令当成一个块，如果if语句行的命令退出状态值为0，所有的命令都会被执行；如果if语句行的命令退出状态不为0，所有命令都会被跳过。

#!/bin/bash
# Testing multiple commands
#
testuser=henryhu
#
if grep $testuser /etc/passwd
then
    echo "This is my first command"
    echo "This is my second command"
    echo "I can even put in other commands besides echo:"
    ls -a /home/$testuser/.b*
fi

if语句行使用grep命令在/etc/passwd文件中查找某个用户名当前是否在系统上使用。如果有用户使用了那个登录名，脚本会显示一些文本信息列出该用户HOME目录的bash文件。

./test2.sh
henryhu:x:1000:1000:henry.hu,,,:/home/henryhu:/bin/bash
This is my first command
This is my second command
I can even put in other commands besides echo:
/home/henryhu/.bash_history  /home/henryhu/.bash_logout  /home/henryhu/.bashrc

2. if-then-else语句

在if-then语句中，不管命令是否成功执行，你都只有一种选择。如果命令返回一个非零退出状态码，bash shell会继续执行脚本中的下一条命令。在这种情况下，如果能够执行另一组命令就需要选择if-then-else语句。

if command
then
    commands
else
    commands
fi

当if语句中的命令返回的状态码为0时，then部分中的命令会被执行，这跟普通的if-then语句一样。当if语句中的命令返回非零退出状态时，bash shell会执行else部分的命令。

#!/bin/bash
# Testing multiple commands
#
testuser=NoSuchUser
#
if grep $testuser /etc/passwd
then
    echo "This is my first command"
    echo "This is my second command"
    echo "I can even put in other commands besides echo:"
    ls -a /home/$testuser/.b*
else
    echo "The user $testuser does not exist on this system."
    echo
fi

3. 嵌套if

有时你需要检查脚本代码的多种条件。对此，可以使用嵌套的if-then语句。

要检查/etc/passwd文件中是否存在某个用户名以及该用户的目录是否尚在，可以使用嵌套的if-then语句。嵌套的if-then语句位于主if-then-else语句的else代码块中。

#!/bin/bash
# Testing nested ifs
#
testuser=NoSuchUser
#
if grep $testuser /etc/passwd
then
    echo "The user $testuser exists on this system."
else
    echo "The user $testuser does not exist on this system."
    if ls -d /home/$testuser/
    then
        echo "However, $testuser has a directory."
    fi
fi

这个脚本准确无误地发现，尽管登录名已经从/etc/passwd中删除了，但是该用户的目录仍然存在。在脚本中使用这种嵌套if-then语句的问题在于代码不易阅读，很难理清逻辑流程。

可以使用else部分的另一种形式：elif。这样就不用再书写多个if-then语句了。elif使用另一个if-then语句延续else部分。

if command1
then
    commands
elif command2
then
    more commands
fi

elif语句行提供了另一个要测试的命令，这类似于原始的if语句行。如果elif后命令的退出状态码是0，则bash会执行第二个then语句部分的命令。使用这种嵌套方法，代码更清晰，逻辑更易懂。

#!/bin/bash
# Testing nested ifs - use elif
#
testuser=NoSuchUser
#
if grep $testuser /etc/passwd
then
    echo "The user $testuser exists on this system."
elif ls -d /home/$testuser
then
    echo "The user $testuser does not exist on this system."
    echo "However, $testuser has a directory."
fi

甚至可以更进一步，让脚本检查拥有目录的不存在用户以及没有用户目录的不存在用户。这可以通过在嵌套elif中加入一个else语句来实现。

#!/bin/bash
# Testing nested ifs - use elif
#
testuser=NoSuchUser
#
if grep $testuser /etc/passwd
then
    echo "The user $testuser exists on this system."
elif ls -d /home/$testuser
then
    echo "The user $testuser does not exist on this system."
    echo "However, $testuser has a directory."
else
    echo "The user $testuser does not exist on this system."
    echo "And, $testuser does not have a directory."
fi

ls -d /home/NoSuchUser
ls: cannot access '/home/NoSuchUser': No such file or directory

./test6.sh
ls: cannot access '/home/NoSuchUser': No such file or directory
The user NoSuchUser does not exist on this system.
And, NoSuchUser does not have a directory.

在/home/NoSuchUser目录被删除之前，这个测试脚本执行的是elif语句，返回零值的退出状态。因此elif的then代码块中的语句得以指向。删除了/home/NoSuchUser目录之后，elif语句返回的是非零值的退出状态。这使得elif块中的else代码块得以执行。

在elif语句中，紧跟其后的else语句属于elif代码块。它们并不属于之前的if-then代码块。

可以继续将多个elif语句串联起来，形成一个大的if-then-elif嵌套组合。

if command1
then
    command set 1
elif command2
then
    command set 2
elif command3
then
    command set 3
elif command4
then
    command set 4
fi

每块命令都会根据命令是否会返回退出码0来执行。记住，bash shell会一次执行if语句，只有第一个返回退出状态码0的语句中的then部分会被执行。

4. test命令

test命令提供了在if-then语句中测试不同条件的途径。如果test命令中列出的条件成立，test命令就会退出并返回退出状态码0。如果条件不成立，test命令就会退出并返回非零的退出状态码，这使得if-then语句不会再被执行。

test condition

condition是test命令要测试的一系列参数和值。当用在if-then语句中时，test命令看起来是这样的。

if test conditon
then
    commands
fi

如果不写test命令的condition部分，它会以非零的退出状态码退出，并执行else语句块。

#!/bin/bash
# Testing the test command
#
my_var="Full"
#
if test $my_var
then
    echo "The $my_var expression returns a true."
else
    echo "The $my_var expression returns a false."
fi

bash shell提供了另一种条件测试方法，无需在if-then语句中声明test命令。

if [ condition ]
then
    commands
fi

方括号定义了测试条件。注意，第一个方括号之后和第二个方括号之前必须加上一个空格，否则就会报错。

test命令可以判断三类条件：

数值比较
字符串比较
文件比较

4.1 数值比较

使用test命令最常见的情形是对两个数值进行比较。

比较	描述
n1 -eq n2	检查n1是否与n2相等
n1 -ge n2	检查n1是否大于或等于n2
n1 -gt n2	检查n1是否大于n2
n1 -le n2	检查n1是否小于或等于n2
n1 -lt n2	检查n1是否小于n2
n1 -ne n2	检查n1是否不等于n2

#!/bin/bash
# Using numeric test evaluations
#
value1=10
value2=11
#
if [ $value1 -gt 5 ]
then
    echo "The test value $value1 is greater than 5."
fi
#
if [ $value1 -eq $value2 ]
then
    echo "The values are equal."
else
    echo "The values are different."
fi

第一个条件测试：

if [ $value1 -gt 5 ]

测试变量value1的值是否大于5。第二个条件测试：

if [ $value1 -eq $value2 ]

测试变量value1的值是否和变量value2的值相等。两个数值条件测试的结果和预想一致。

The test value 10 is greater than 5.
The values are different.

4.2 字符串比较

条件测试还允许比较字符串值。

比较	描述
str1 = str2	检查str1是否和str2相同
str1 != str2	检查str1是否和str2不同
str1 < str2	检查str1是否比str2小
str1 > str2	检查str1是否比str2大
-n str1	检查str1的长度是否非0
-z str1	检查str1的长度是否为0

字符串相等性

#!/bin/bash
# Testing string qeuality
testuser=henryhu
#
if [ $USER = $testuser ]
then
    echo "Welcome $testuser"
fi

在比较字符串的相等性时，比较测试会将所有的标点和大小写情况都考虑在内。

字符串顺序

要测试一个字符串是否比另一个字符串大就是麻烦的开始。当要开始使用测试条件的大于或小于功能时，就会出现两个经常困扰shell程序员的问题：

大于号和小于号必须转义，否则shell会把它们当作重定向符号，把字符串当作文件名；
大于和小于顺序和sort命令所采用的不同。

在编写脚本时，第一条可能会导致一个不易察觉的严重问题。

#!/bin/bash
# mis-using string comparisons
#
val1=baseball
val2=hockey
#
if [ $val1 > $val2 ]
then
    echo "$val1 is greater than $val2."
else
    echo "$val1 is less than $val2."
fi

./badtest.sh
baseball is greater than hockey.

 ls -l hockey
-rw-rw-r-- 1 henryhu henryhu 0 11月 24 17:16 hockey

这个脚本只引用了大于号，没有出现错误，但结果是错误的。脚本把大于号解释成了输出重定向。因此，它创建了一个名为hockey的文件。由于重定向的顺利完成，test命令返回了退出状态码0，if语句便以为所有命令都成功结束了。

要解决这个问题，就需要正确转义大于号。

#!/bin/bash
# mis-using string comparisons
#
val1=baseball
val2=hockey
#
if [ $val1 \> $val2 ]
then
    echo "$val1 is greater than $val2."
else
    echo "$val1 is less than $val2."
fi

./badtest.sh
baseball is less than hockey.

字符串大小

-n和-z可以检查一个变量是否有含有数据。

#!/bin/bash
# Testing string length
val1=testing
val2=''
#
if [ -n $val1 ]
then
    echo "The string '$val1' is not empty."
else
    echo "The string '$val1' is empty."
fi
#
if [ -z $val2 ]
then
    echo "The string '$val2' is empty."
else
    echo "The string '$val2' is not empty."
fi
#
if [ -z $val3 ]
then
    echo "The string '$val3' is empty."
else
    echo "The string '$val3' is not empty."
fi

./test9.sh
The string 'testing' is not empty.
The string '' is empty.
The string '' is empty.

这个例子创建了两个字符串变量。val1变量包含了一个字符串，val2变量包含的是另一个空字符串。后续的比较如下：

if [ -n $val1 ]

判断val1变量是否长度非0，而它的长度正好非0，所以then部分就被执行了。

if [ -z $val2 ]

判断val2变量是否长度为0，而它正好长度为0，所以then部分被执行了。

if [ -z $val3 ]

判断val3变量是否长度0。这个变量并未在shell脚本中定义过，所以它的字符串长度仍然为0，尽管它未被定义过。

4.3 文件比较

最后一类比较测试允许你测试Linux文件系统上文件和目录的状态。

比较	描述
-d file	检查file是否存在并是一个目录
-e file	检查file是否存在
-f file	检查file是否存在并是一个文件
-r file	检查file是否存在并可读
-s file	检查file是否存在并非空
-w file	检查file是否存在并可写
-x file	检查file是否存在并可执行
-O file	检查file是否存在并属当前用户所有
-G file	检查file是否存在并且默认组与当前用户相同
file1 -nt file2	检查file1是否比file2新
file1 -ot file2	检查file1是否比file2旧

-d测试会检查指导的目录是否存在于系统中。

#!/bin/bash
# Look before you leap
#
jump_dir=/home/arthur
if [ -d $jump_dir ]
then
    echo "The $jump_dir directory exists."
    cd $jump_dir
    ls
else
    echo "The $jump_dir directory does not exist."
fi

./test10.sh
The /home/arthur directory does not exist.

示例代码中使用了-d测试条件来检查jump_dir变量中的目录是否存在：若存在，就使用cd命令切换到该目录并列出目录中的内容；若不存在，脚本就输出一条警告信息，然后退出。

检查对象是否存在

-e比较允许你的脚本代码在使用文件或目录前先检查它们是否存在。

#!/bin/bash
# Check if either a directory or file exists
#
location=$HOME
file_name="sentinel"
#
if [ -e $location ]
then # Directory does exist
    echo "OK on the $location directory."
    echo "Now checking on the file, $file_name."
    #
    if [ -e $location/$file_name ]
    then #File does exist
        echo "OK on the filename."
        echo "Updating current date..."
        date >> $location/$file_name
    #
    else #File does not exist
        echo "File does not exist."
        echo "Nothing to update."
    fi
else # Directory does not exist
    echo "The $location directory does not exist."
    echo "Nothing to update."
fi

./test11.sh
OK on the /home/henryhu directory.
Now checking on the file, sentinel.
File does not exist.
Nothing to update.

第一次检查用-e比较来判断用户是否有 $HOME目录。如果有，接下来的-e比较会检查sentinel文件是否存在于$ HOME目录中。如果不存在，shell脚本就会提示该文件不存在，不需要进行更新。

检查文件

-e比较可用于文件和目录。要确定指定对象为文件，必须用-f比较。

#!/bin/bash
# Check if either a directory or file exists
#
item_name=$HOME
echo
echo "The item being checked: $item_name."
echo
#
if [ -e $item_name ]
then #Item does exist
    echo "The item, $item_name, does exist."
    echo "But is it a file?"
    echo
    #
    if [ -f $item_name ]
    then #Item is a file
        echo "Yes, $item_name is a file."
    #
    else #Item is not a file
        echo "No, $item_name is not a file."
    fi
#
else #Item dose not exist
    echo "The item, $item_name, does not exist."
    echo "Nothing to update."
fi

./test12.sh

The item being checked: /home/henryhu.

The item, /home/henryhu, does exist.
But is it a file?

No, /home/henryhu is not a file.

检查是否可读

在尝试从文件中读取数据之前，最后测试一下文件是否可读。可以使用-r比较测试。

#!/bin/bash
# Testing if you can read a file
pwfile=/etc/shadow
#
# first, test if the file exists, and is a file
if [ -f $pwfile ]
then
    #Now test if you can read it.
    if [ -r $pwfile ]
    then
        tail $pwfile
    else
        echo "Sorry, I am unable to read the $pwfile file."
    fi
else
    echo "Sorry, the file $file does not exist."
fi

./test13.sh
Sorry, I am unable to read the /etc/shadow file.

/etc/shadow文件含有系统用户加密后的密码，所以它对系统上的普通用户来说是不可读的。-r比较确定该文件不允许进行读取，因此测试失败，bash shell执行了if-then语句的else部分。

检查空文件

应该用-s比较来检查文件是否为空，尤其是不想删除非空文件的时候。要留心的是，当-s比较成功时，说明文件中有数据。

#!/bin/bash
# Testing if a file is empty
#
file_name=$HOME/sentinel
#
if [ -f $file_name ]
then
    if [ -s $file_name ]
    then
        echo "The $file_name file exists and has data in it."
        echo "Will not remove this file."
#
    else
        echo "The $file_name file exists, but is empty."
        echo "Deleting empty file..."
        rm $file_name
    fi
else
    echo "File, $file_name, dost not exist."
fi

 ./test14.sh
The /home/henryhu/sentinel file exists and has data in it.
Will not remove this file.

5. 复合条件测试

if-then语句允许你使用布尔逻辑来组合测试。有两种布尔运算符可用：

[ condition1 ] && [ condition2 ]
[ condition1 ] || [ condition2 ]

第一种布尔运算符使用AND布尔运算符来组合两个条件。要让then部分执行命令，两个条件都必须满足。第二种布尔运算使用OR布尔运算符来组合两个条件。如果任意条件为TRUE，then部分的命令就会执行。

#!/bin/bash
# Testing compound comparisons
#
if [ -d $HOME ] && [ -w $HOME/testing ]
then
    echo "The file exists and you can write it."
else
    echo "I cannot write the file."
fi

6. if-then的高级特性

bash shell提供了两项可在if-then语句中使用的高级特性：

用于数学表达式的双括号
用于高级字符串处理功能的双方括号

6.1 使用双括号

双括号命令允许你在比较过程中使用高级数学表达式。test命令只能在比较中使用简单的算术操作。

(( expression ))

expression可以是任意的数学赋值或比较表达式。除了test命令使用的标准数学运算符，下表列出了双括号命令中会用到的其他运算符。

符号	描述
val++	后增
val--	后减
++val	先增
--val	先减
!	逻辑求反
~	位求反
**	幂运算
<<	左位移
>>	右位移
&	位布尔和
\|	位布尔或
&&	逻辑和
\|\|	逻辑或

可以在if语句中使用双括号命令，也可以在脚本中的普通命令里使用来赋值。

#!/bin/bash
# Using double parenthesis
#
val1=10
#
if (( $val1 ** 2 > 90 ))
then
    (( val2 = $val1 ** 2 ))
    echo "The square of $val1 is $val2."
fi

 ./test16.sh
The square of 10 is 100.

6.2 使用双方括号

双方括号命令提供了针对字符串比较的高级特性。

[[ expression ]]

双方括号里的expression使用了test命令中采用的标准字符串比较。但它提供了test命令未提供的另一个特性——模式匹配。

#!/bin/bash
# Using pattern matching
#
if [[ $USER == r* ]]
then
    echo "Hello $User."
else
    echo "Sorry, I do not know you."
fi

双等号将右边的字符串(r*)视为一个模式，并应用模式匹配规则。双方括号命令$USER环境变量进行匹配，看它是否以字母r开头。如果是的话，比较通过，shell会执行then部分的命令。

7. case命令

case命令会将指定的变量与不同模式进行比较。如果变量和模式是匹配的，那么shell会执行为该模式指定的命令。可以通过竖线操作符在一行中分隔出多个模式。星号会捕获所有与已知模式不匹配的值。

#!/bin/bash
# Using the case command
#
case $USER in
rich | henryhu)
    echo "Welcome, $USER"
    echo "Please enjoy your visit.";;
testing)
    echo "Special testing account.";;
jessica)
    echo "Do not forget to log off when you're done.";;
*)
    echo "Sorry, you are not allowed here.";;
esac

./test18.sh
Welcome, henryhu
Please enjoy your visit.

第12章：使用结构化命令

1. 使用if-then语句

2. if-then-else语句

3. 嵌套if

4. test命令

4.1 数值比较

4.2 字符串比较

4.3 文件比较

5. 复合条件测试

6. if-then的高级特性

6.1 使用双括号

6.2 使用双方括号

7. case命令

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