此系列课程的 Shell 适用bash和zsh。
- ➜ ~ bash --version |grep version
- GNU bash, 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,我们本能的起点自然是如何进行数学运算,如何处理数学表达式。在bash中,实现这一点稍微有些繁琐,我们需要将表达式放入到 $((...))中。
- echo $(( 60*60*24 )) #计算一天有多少秒
- 86400
先暂且不理会$((...))的具体含义,先记着需要将我们所熟知的数学表达式嵌入其中即可,因为如果直接键入数学表达式,会当场报错。
- $ 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的第一步,现在我们知道,终端就是一个便携的计算器。
2.命名与变量
我们的记忆力有限,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,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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