帮你精通Shell脚本编程：构筑程序基石的7项基本元素

 此系列课程的帮精编程 Shell 适用bash和zsh。

➜  ~ bash --version |grep version GNU bash,脚本基石基本 version 5.0.17(1)-release (x86_64-pc-linux-gnu) ➜  ~ zsh --version zsh 5.8 (x86_64-ubuntu-linux-gnu) 

 1.数学表达式

学习编程，我们本能的构筑起点自然是如何进行数学运算，如何处理数学表达式。程序在bash中，元素实现这一点稍微有些繁琐，帮精编程我们需要将表达式放入到 $((...))中。脚本基石基本

echo $(( 60*60*24 )) #计算一天有多少秒 86400 

 先暂且不理会$((...))的构筑具体含义，先记着需要将我们所熟知的程序数学表达式嵌入其中即可，因为如果直接键入数学表达式，元素会当场报错。帮精编程

$ 56 + 72 56 + 72 56: command not found 

 再看一个复合表达式： 

$ echo $(( (3+5+7) * (2+(4*6)) )) echo $(( (3+5+7) * (2+(4*6)) )) 390 

 作为shell-script的脚本基石基本第一步，现在我们知道，构筑终端就是程序一个便携的计算器。

2.命名与变量

我们的元素记忆力有限，不大容易记住一长串的数字或者一段程序。编程语言为此提供的核心解决途径就是命名。命名的方式简单直接。 

$ radius=5　# 注意等号两侧不能有空格 radius=5 

 读取变量的时候，则需要前缀 $将其解索引： 

$ echo The radius is $radius. The radius is 5. 

 接下来，源码库我们计算圆的面积：

$ radius=5; pi=3; area=$(( $pi*$radius**2 )); echo $area 75 

 于是我们可以直接用抽象的名字进行数学运算。

3.常量与环境变量

我们可以命名变量，但是变量的取名并非完全自由，不能与系统的环境变量相冲突。比如查看当前bash的进程号：

$ echo $BASHPID 15190 

 查阅完整的进程树：

$ pstree -asp $BASHPID systemd,1 splash   └─tmux: server,2628 new -s spirit       └─bash,2629           └─bash,15190 -v               └─pstree,26568 -asp 15190 

 倘若好奇系统中有多少环境变量，应该求问env或者printenv命令： 

$ env | nl | tail -n 5     87  DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=/run/user/1000/bus     88  MAIL=/var/mail/gaowei     89  LC_NUMERIC=en_US.UTF-8     90  KONSOLE_DBUS_WINDOW=/Windows/1     91  _=/usr/bin/env 

 如结果所示，当前系统中有91个环境变量。

4.函数

与变量相比较，函数是更为强大更具表现力的抽象工具。我们可以将 function 当作执行特定任务的‘黑匣子’。函数的的语法为：

function function_name {  command... }   或者 function_name () {  command... }  

 函数的应用，我们还是从熟悉的简单数学运算出发，求给定数的平方。

$ function square {       echo $(( $1 ** 2 )) } 

 函数体中$1是新鲜事物，乃是云服务器提供商指代第一个参数的位置参数，应用这个函数： 

$ square 11 121 $ square 121 14641 

 5.条件语句

到目前为止，我们定义的程序表达力expressive-power极为有限。因为我们尚且没有途径做出种种测试，并根据测试的不同结果来决定下一步的操作，也就是赋予程序以智能。

此时，我们需要引入条件判断，基本结构为：

if commands; then    commands  [elif commands; then    commands...]  [else    commands]  fi 

 我们尝试求绝对值的函数：

function abs {      if (( $1 > 0 )); then echo $1     elif (( $1 = 0 )); then echo 0     else echo $(( -$1 ))     fi } 

 测试新定义的abs函数：

abs -110 110  

 除了三项简单的逻辑判断符号 <>=之外，还可以使用复合逻辑操作符： 

$ command1 && command2 # and 逻辑  $ command1 || command2 # or 逻辑  $ ! # not 

 6.循环结构

Looping结构，首先想到的当然是 for 语句：

$ for i in *; do echo $i; done anaconda3 backup.doom.d backup.gnus.el $ for i in { A..E}; do echo $i; done A B C D E 

 以及 while 语句

count=1 while [[ "$count" -le 5 ]]; do           echo "$count"           count=$((count + 1)) done echo "Finished." 

 7.读取键盘输入

程序极为重要的一点是与用户的沟通与互动。我最爱用read取代xargs，例如这样的结构：

find . -iname "*.pdf" | while read line; do something 

Read 有多个有意思的参数，首先是-p,prompt

read -p "Enter one or more values.>" echo "REPLY = $REPLY" 

 其次 -t 限定用户的反馈时间：

read  -t 10 -p  "Enter secret passphrase" 

8.收尾总结

本文我们探讨了 ShellScript的七项基本元素：

数学表达式 变量与命名 常量与环境变量 函数 条件语句 循环语句 Read

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