Bourne again shell (bash) 基本编程
2008-01-14 16:51
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Bourne again shell (bash) 基本编程
关键词: Bourne again shell (bash) 基本编程通过学习如何使用 bash 脚本语言编程,将使 Linux 的日常交互更有趣和有生产力,同时还可以利用那些已熟悉和喜爱的标准 UNIX 概念(如管道和重定向)。在此三部分系列中,Daniel Robbins 将以示例指导您如何用 bash 编程。他将讲述非常基本的知识(这使此系列十分适合初学者),并在后续系列中逐步引入更高级特性。
您可能要问:为什么要学习 Bash 编程?好,以下是几条令人信服的理由:
已经在运行它
如果查看一下,可能会发现:您现在正在运行 bash。因为 bash 是标准 Linux shell,并用于各种目的,所以,即使更改了缺省 shell,bash 可能仍在系统中某处运行。因为 bash 已在运行,以后运行的任何 bash 脚本都天生是有效利用内存的,因为它们与任何已运行的 bash 进程共享内存。如果正在运行的工具可以胜任工作,并且做得很好,为什么还要装入一个 500K 的解释器?
已经在使用它
不仅在运行 bash,实际上,您每天还在与 bash 打交道。它总在那里,因此学习如何最大限度使用它是有意义的。这样做将使您的 bash 经验更有趣和有生产力。但是为什么要学习 bash 编程?很简单,因为您已在考虑如何运行命令、CPing 文件以及管道化和重定向输出。为什么不学习一种语言,以便使用和利用那些已熟悉和喜爱的强大省时的概念?命令 shell 开启了 UNIX 系统的潜能,而 bash 正是这个 Linux shell。它是您和机器之间的高级纽带。增长 bash 知识吧,这将自动提高您在 Linux 和 UNIX 中的生产力 -- 就那么简单。
Bash 困惑
以错误方式学习 bash 令人十分困惑。许多新手输入 "man bash" 来查看 bash 帮助页,但只得到非常简单和技术方面的 shell 功能性描述。还有人输入 "info bash"(来查看 GNU 信息文档),只能得到重新显示的帮助页,或者(如果幸运)略为友好的信息文档。
尽管这可能使初学者有些失望,但标准 bash 文档无法满足所有人的要求,它只适合那些已大体熟悉 shell 编程的人。帮助页中确实有很多极好的技术信息,但对初学者的帮助却有限。
这就是本系列的目的所在。在本系列中,我将讲述如何实际使用 bash 编程概念,以便编写自己的脚本。与技术描述不同,我将以简单的语言为您解释,使您不仅知道事情做什么,还知道应在何时使用。在此三部分系列末尾,您将可以自己编写复杂的 bash 脚本,并可以自如地使用 bash 以及通过阅读(和理解)标准 bash 文档来补充知识。让我们开始吧。
环境变量
在 bash 和几乎所有其它 shell 中,用户可以定义环境变量,这些环境变量在以 ASCII 字符串存储。环境变量的最便利之处在于:它们是 UNIX 进程模型的标准部分。这意味着:环境变量不仅由 shell 脚本独用,而且还可以由编译过的标准程序使用。当在 bash 中“导出”环境变量时,以后运行的任何程序,不管是不是 shell 脚本,都可以读取设置。一个很好的例子是 vipw 命令,它通常允许 root 用户编辑系统口令文件。通过将 EDITOR 环境变量设置成喜爱的文本编辑器名称,可以配置 vipw,使其使用该编辑器,而不使用 vi,如果习惯于 xemacs 而确实不喜欢 vi,那么这是很便利的。
在 bash 中定义环境变量的标准方法是:
$ myvar='This is my environment variable!' |
引用细节 有关如何在 bash 中使用引号的非常详尽的信息,请参阅 bash 帮助页面中的“引用”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。 |
现在,让我们看一下如何实际使用环境变量。这有一个例子:
$ echo $myvar This is my environment variable! |
$ echo foo$myvarbar foo |
$ echo foo${myvar}bar fooThis is my environment variable!bar |
回想一下,我们还提到过可以“导出”变量。当导出环境变量时,它可以自动地由以后运行的任何脚本或可执行程序环境使用。shell 脚本可以使用 shell 的内置环境变量支持“到达”环境变量,而 C 程序可以使用 getenv() 函数调用。这里有一些 C 代码示例,输入并编译它们 -- 它将帮助我们从 C 的角度理解环境变量:
myvar.c -- 样本环境变量 C 程序
#include #include int main(void) { char *myenvvar=getenv("EDITOR"); printf("The editor environment variable is set to %s/n",myenvvar); } |
$ gcc myenv.c -o myenv |
$ ./myenv The editor environment variable is set to (null) |
$ EDITOR=xemacs |
$ export EDITOR $ ./myenv The editor environment variable is set to xemacs |
$ export EDITOR=xemacs |
$ unset EDITOR |
dirname 和 basename 请注意:dirname 和 basename 不是磁盘上的文件或目录,它们只是字符串操作命令。 |
截断字符串是将初始字符串截断成较小的独立块,它是一般 shell 脚本每天执行的任务之一。很多时候,shell 脚本需要采用全限定路径,并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:
$ basename /usr/local/share/doc/foo/foo.txt foo.txt $ basename /usr/home/drobbins drobbins |
$ dirname /usr/local/share/doc/foo/foo.txt /usr/local/share/doc/foo $ dirname /usr/home/drobbins/ /usr/home |
需要知道一个简便操作:如何创建一个包含可执行命令结果的环境变量。这很容易:
$ MYDIR=`dirname /usr/local/share/doc/foo/foo.txt` $ echo $MYDIR /usr/local/share/doc/foo |
$ MYDIR=$(dirname /usr/local/share/doc/foo/foo.txt) $ echo $MYDIR /usr/local/share/doc/foo |
MYFILES=$(ls /etc | grep pa) bash-2.03$ echo $MYFILES pam.d passwd |
尽管 basename 和 dirname 是很好的工具,但有时可能需要执行更高级的字符串“截断”,而不只是标准的路径名操作。当需要更强的说服力时,可以利用 bash 内置的变量扩展功能。已经使用了类似于 ${MYVAR} 的标准类型的变量扩展。但是 bash 自身也可以执行一些便利的字符串截断。看一下这些例子:
$ MYVAR=foodforthought.jpg $ echo ${MYVAR##*fo} rthought.jpg $ echo ${MYVAR#*fo} odforthought.jpg |
f fo MATCHES *fo foo food foodf foodfo MATCHES *fo foodfor foodfort foodforth foodfortho foodforthou foodforthoug foodforthought foodforthought.j foodforthought.jp foodforthought.jpg |
上面所示的第二个变量扩展形式看起来与第一个相同,但是它只使用一个 "#" -- 并且 bash 执行几乎同样的过程。它查看与第一个例子相同的子字符串系列,但是 bash 从初始字符串除去最短的匹配,然后返回结果。所以,一查到 "fo" 子字符串,它就从字符串中除去 "fo",然后返回 "odforthought.jpg"。
这样说可能会令人十分困惑,下面以一简单方式记住这个功能。当搜索最长匹配时,使用 ##(因为 ## 比 # 长)。当搜索最短匹配时,使用 #。看,不难记吧!等一下,怎样记住应该使用 '#' 字符来从字符串开始部分除去?很简单!注意到了吗:在美国键盘上,shift-4 是 "$",它是 bash 变量扩展字符。在键盘上,紧靠 "$" 左边的是 "#"。这样,可以看到:"#" 位于 "$" 的“开始处”,因此(根据我们的记忆法),"#" 从字符串的开始处除去字符。您可能要问:如何从字符串末尾除去字符。如果猜到我们使用美国键盘上紧靠 "$" 右边的字符 ("%),那就猜对了。这里有一些简单的例子,解释如何截去字符串的末尾部分:
$ MYFOO="chickensoup.tar.gz" $ echo ${MYFOO%%.*} chickensoup $ echo ${MYFOO%.*} chickensoup.tar |
MYFOOD="chickensoup" $ echo ${MYFOOD%%soup} chicken |
可以根据特定字符偏移和长度,使用另一种形式的变量扩展,来选择特定子字符串。试着在 bash 中输入以下行:
$ EXCLAIM=cowabunga $ echo ${EXCLAIM:0:3} cow $ echo ${EXCLAIM:3:7} abunga |
应用字符串截断
现在我们已经学习了所有截断字符串的知识,下面写一个简单短小的 shell 脚本。我们的脚本将接受一个文件作为自变量,然后打印:该文件是否是一个 tar 文件。要确定它是否是 tar 文件,将在文件末尾查找模式 ".tar"。如下所示:
mytar.sh -- 一个简单的脚本
#!/bin/bash if [ "${1##*.}" = "tar" ] then echo This appears to be a tarball. else echo At first glance, this does not appear to be a tarball. fi |
$ ./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. |
您可能会想:开始处的 "1" 环境变量是什么。很简单 -- $1 是传给脚本的第一个命令行自变量,$2 是第二个,以此类推。好,已经回顾了功能,下面来初探 "if" 语句。
If 语句
与大多数语言一样,bash 有自己的条件形式。在使用时,要遵循以上格式;即,将 "if" 和 "then" 放在不同行,并使 "else" 和结束处必需的 "fi" 与它们水平对齐。这将使代码易于阅读和调试。除了 "if,else" 形式之外,还有其它形式的 "if" 语句:
if [ condition ] then action fi |
condition为真时,该语句才执行操作,否则不执行操作,并继续执行 "fi" 之后的任何行。
if [ condition ] then action elif [ condition2 ] then action2 . . . elif [ condition3 ] then else actionx fi |
下一次
我们已经学习了最基本的 bash 功能,现在要加快脚步,准备编写一些实际脚本。在下一篇中,将讲述循环概念、函数、名称空间和其它重要主题。然后,将准备好编写一些更复杂的脚本。在第三篇中,将重点讲述一些非常复杂的脚本和功能,以及几个 bash 脚本设计选项。再见!
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