2018-7-10bash編程之case及函數

時間 2019-11-09

標籤 10bash bash 編程 case 函數欄目 Unix 简体版

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在上一章當中咱們講述了bash循環，其中咱們講述了for循環的特殊用法，以及while循環的特殊用法，而在此前咱們講述了循環的控制語句，一個是break，另外一個是continue，對於continue來講，它是結束本輪循環然後進入下一輪循環，而break是提早結束其循環自己。但若是是循環嵌套的話，break只能退出當前那一層的循環，若是想退出全部的循環，就要使用break後面加上一個數字用來跳出循環的層數。然後while循環的特殊用法能夠遍歷文件的每一行，for以及while循環能夠寫成：shell

for (()); do
    循環體
done

while read VARIABLE; do
    循環體
done < /PATH/TO/SOMEFILE

1、case語句

咱們此前講到過，任何一個程序控制語言，在執行該程序時，都由順序、選擇及循環這三種組成，而對於判斷條件的語句來講，主要有if和case，咱們回顧一下多分支的if語句組成格式爲：編程

    多分支if語句：
        if CONDITION1; then
            分支1
        elif CONDINTION2; then
            分支2
        ...
        else
            分支n
        fi

示例1：顯示一個菜單給用戶：bash

cpu) display cpu information
mem) display mem information
disk) display disks information
quit) quit

要求：(1) 提示用戶給出本身的選擇；
    (2) 正確的選擇則給出相應的信息；不然，從新提示讓其用戶選擇正確的選項

那麼以上咱們使用的是if控制語句寫出的bash程序，接下來咱們瞭解一下case語句的使用，其語法格式爲：框架

case語句的語法格式：
    
    case $VARIABLE in
    PAT1)
        分支1
        ;;
    PAT2)
        分支2
        ;;
    ...
    *)
        分支n
        ;;
    esac

每個分支都要使用雙分號結尾，這也是固定的語法格式，而這個雙分號能夠單獨成行，也能夠加載分支語句的後面，可是不能省略，由於省略的話，即使模式匹配，也會判斷下一個模式。不過雖然支持通配，但僅能支持glob的通配符。ide

case支持glob風格的通配符：
    *：任意長度的任意字符；
    ?：任意單個字符；
    []：範圍內任意單個字符；
    a|b：a或b；

那麼如今咱們更改一下上面的示例，更改成case語句使得來回做爲比較。模塊化

#!/bin/bash
#

cat << EOF
cpu) display cpu information.
mem) display memory information.
disk) display disk information.
quit) quit
==============================================
EOF

read -p "Please input option: " option

while [ "$option" != "cpu" -a "$option" != "mem" -a "$option" != "disk" -a "$option" != "quit" ]; do
	echo "Error! Please input information."
	read -p "Enter your option: " option
done

case $option in
cpu)
	lscpu
	;;
mem)
	free -m
	;;
disk)
	fdisk -l /dev/[hs]d[a-z]
	;;
quit)
	echo "quit!"
	exit 0
	;;
esac

與多分支的if語句相比簡單不少，case語句在不少的場景當中，可以替換多分支的if，寫爲最簡潔的格式，但只能用於一個變量對於多個值作模式匹配纔可使用。函數

示例：寫出一個服務框架腳本；測試

    $lockfile, 值/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME
    (1) 此腳本可接受start, stop, restart, status四個參數之一；
    (2) 若是參數非此四者，則提示幫助後退出；
    (3) start, 則建立lockfile，並顯示啓動，stop, 則刪除lockfile，並顯示中止；restart, 則先刪除文件在建立此文件，然後顯示重啓完成；status, 若是lockfile存在，則顯示running，不然，則顯示爲stopped。

以上就是case語句的示例，看上去比多分支的語句要簡便了許多，可是有些代碼仍是重複了使用，而重複使用的後果使得腳本會變得臃腫，因此咱們必須使用代碼某種手段可以將代碼重用，而函數就是將代碼可以實現重用及模塊和結構化的編程。ui

2、函數

那麼函數對於過程式編程來講，實現的是代碼重用的一個功能組件，它能實現模塊和結構化編程，那麼對於函數來說，咱們能夠理解爲：spa

把一段獨立功能的代碼看成一個總體(用大括號圈起來)，併爲之起一個名字；而命名的代碼片斷，此即爲函數；

咱們須要注意的是：

注意：定義函數的代碼段不會自動執行，在調用時才能執行；所謂調用函數，是指在執行的代碼段中給定函數名便可；
    函數名出現的任何位置，在代碼執行時，都會被自動替換爲函數代碼；

因爲函數是一個獨立而又完整的功能，所以就會引進新的上下文，那麼函數就是將一段擁有獨立功能的代碼或命令使用{}進行封裝，等待被執行調用，而函數名即爲就是調用該函數代碼時的名稱，將函數名引入到執行代碼時則會被調用，而在執行時則會自動替換爲函數代碼執行，因此它是可以完成模塊化與結構化編程的一個重要組件，而主要的實現就是代碼重用，將其一段代碼可調用n屢次。

那麼如何定義其函數語法，其共有兩種方式：

語法一：
    function f_name {
        ...函數體...
    }
    
語法二：
    f_name() {
        ...函數體...
    }

那麼再次強調的是，函數只能被調用，纔會執行，而調用的方式就是給定其函數名便可，函數名出現的地方則會自動替換其函數代碼。

函數是有其生命週期的，就是每一次被調用時纔會建立該函數，而執行完成返回給執行代碼的時候則會終止；

其實在咱們執行bash腳本時，都會有一個命令的狀態值或者爲返回值，而函數也有返回值，共有兩個，一種是使用echo或者是printf的結果返回，還有一種就是狀態返回值，其狀態返回的就是函數體中的最後一條命令運行的狀態結果。

固然，對咱們來說其實並不理想，因此咱們可能須要自定義狀態返回值。

函數的生命週期：每次被調用時建立，返回時終止；
    其狀態返回值爲函數體中運行的最後一條命令的狀態結果；
    自定義狀態返回值，須要使用：return
        0: 成功；
        1-255: 失敗；

不過須要注意的是，在函數中的任何位置但凡碰見return，則函數生命週期就執行結束，即便該函數代碼並非最後一個語句，就像腳本語句，一旦碰見exit，則後續的腳本程序也沒法運行。

示例：給定一個用戶名；取得用戶的id號和默認的shell。

#!/bin/bash
#

可是這段代碼仍是不夠靈活，由於腳本的交互式限制了多個用戶查詢，即便能夠容許多個用戶查詢，每次在read命令中還得須要添加變量，這是很是麻煩的，因此咱們儘量的避開，那麼另外一個示例代碼爲：

#!/bin/bash
#

須要注意的是，在函數中$1變量有特殊的意義。

以上咱們瞭解到函數的做用及用法以後，咱們將以前的服務框架腳本使用函數的方式來進行重寫。
示例：使用函數來重寫服務框架腳本：

#!/bin/bash
#
# chkconfig: - 44 55
#

prog=$(basename $0)
lockfile=/var/lock/subsys/$prog

start (){
	if [ -f $lockfile ]; then
		echo "$prog started..."
	else
		touch $lockfile
		[ $? -eq 0 ] && echo "$prog start..."
	fi	
}

stop(){
	if [ -f $lockfile ]; then
		rm -rf $lockfile
		[ $? -eq 0 ] && echo "$prog stop..."
	else
		echo "$prog stop yet..."
	fi
}

status() {
	if [ -f $lockfile ]; then
		echo "$prog is running..."
	else
		echo "$prog is stopped..."
	fi
}

usage(){
	echo "Usage: { start | stop | restart | status }"
	exit 3
}

case $1 in
"start")
	start
	;;
"stop")
	stop
	;;
"restart")
	stop
	start
	;;
"status")
	status
	;;
*)
	usage
	;;
esac

接下來講一下函數返回值的問題，函數的返回值共有兩種，一種是執行結果，另外一種是狀態結果，也就是結果狀態碼，那麼若是想要使用函數返回值給予調用者，在調用者內部則能夠經過某些功能用來取得，所謂函數出現並替換的地方，可以將其函數的代碼執行結果放在主程序中，那麼函數如何有執行結果共有如下幾種方式：

函數返回值：
    函數執行結果返回值：
        (1) 使用echo或printf命令進行輸出；
        (2) 函數體中調用的命令的執行結果函數退出狀態碼；

還有就是函數的退出狀態碼，咱們以前說過：

    函數的退出狀態碼：
        (1) 默認取決於函數體中執行的最後一條命令的退出狀態碼；
        (2) 自定義：return

在之後寫函數時，有必要顯示給出return用來自定義其退出狀態碼。

在函數中，$1和$2有特殊意義，由於函數也能夠接受參數，並且傳遞參數給函數時，在函數內部中，$1和$2調用的是函數內部的參數，而不是腳本的參數。那麼如何給函數傳遞參數是在函數名後面給定函數列表便可，例如：testfun arg1 arg2 arg3 ...。

咱們在函數體當中，若是使用的是$1，就表示調用的是arg1。一樣，使用的是$2，則調用的是arg2，以此類推。同時還能夠在函數中使用$*或$@引用全部參數，而$#引用傳遞參數的個數。

函數能夠接受參數：
    傳遞參數給函數：
        在函數體當中，可使用$1, $2, ...引用傳遞給函數的參數；還能夠在函數中使用$*或$@引用全部參數，$#引用傳遞參數的個數；
        在調用函數時，在函數名後面以空白給定參數列表便可，例如：testfun arg1 arg2 ...

因此說函數是能夠很靈活的，在代碼段當中可以實現某一完整的功能，可是到底執行什麼樣的操做，施加在那個對象身上，可取決於傳遞函數的參數來實現。對於函數可以施加參數而言，咱們如下有個示例，以便於可以進行理解。

示例：添加10個用戶，添加用戶的功能使用函數實現，用戶名作爲參數傳遞給函數；

#!/bin/bash
#
# 5 user exists
#
adduser() {
	if id $1 &> /dev/null; then
		return 5
	else
		useradd $1
		retval=$?
		return $retval
	fi
}

for i in {1..10}; do
	adduser ${1}${i}
	retval=$?

	if [ $retval -eq 0 ]; then
		echo "add user ${1}${i} finish."
	elif [ $retval -eq 5 ]; then
		echo "user ${1}${i} exists."
	else
		echo "Unknown Error."
	fi
done

當$?屢次調用時，最好將其$?的數值保存下來。否則的話，第一個條件測試完成以後，返回的是當時條件的測試值。

練習：

    一、使用函數實現ping主機時測試主機的在線狀態；主機地址經過參數傳遞給函數；
       主程序：測試192.168.1.1-192.168.10.1範圍內各個主機的在線狀態；
    
    二、打印NN乘法表；

3、變量做用域

咱們此前說過變量共有三種類型，分別爲環境變量、本地變量和局部變量，在這裏咱們說的是局部變量，局部變量就是在函數內部所存在，其有效範圍就是函數內部，函數建立並調用時則局部變量建立便引用，當函數生命週期結束時，則局部變量也會其自動銷燬，須要注意的是，無需等待腳本運行結束，而是函數調用返回時，則變量就結束，而這種變量就叫作局部變量。

而定義局部變量的方法爲：local VARIABLE=VALUE。

變量做用域：
    局部變量：做用域是函數的生命週期；在函數結束時被自動銷燬；
    定義局部變量的方法：local VARIABLE=VALUE

咱們回顧一下本地變量的做用域：

本地變量：做用域是運行腳本的shell進程的生命週期；所以，其做用範圍爲當前shell腳本程序文件；

舉個栗子：

#!/bin/bash
#

name=tom

setname() {
	name=jerry
	echo "Function: $name"
}

setname
echo "Shell: $name"

運行以後會發現：

# bash local.sh 
Function: jerry
Shell: jerry

原本Shell應該是tom，結果爲jerry，由於咱們在函數中所調用的name，其實就是主程序的name，這表示當函數開始調用時，直接將主程序的變量的值改成了函數中變量的值，所以函數內部爲jerry，在函數外部依然是jerry，第一行name變量爲本地變量，而在函數中是能夠調用本地變量的。

若是兩者不互相受影響，在函數內部的name變量以前加上local。

#!/bin/bash
#

name=tom

setname() {
	local name=jerry
	echo "Function: $name"
}

setname
echo "Shell: $name"

加上以後其運行結果爲：

# bash local.sh 
Function: jerry
Shell: tom

須要注意的是，若是主程序變量和函數變量相同且互不影響時，在函數里加local對變量進行修飾。因此在寫代碼時，在函數中使用局部變量，否則會有一些故障須要手動排除，這是一個很麻煩的過程，有時候你也不知道那個bug是出自在那裏。除非和主程序交互，交換值，不然在函數中必定要用local方式來使用局部變量。

4、函數遞歸

所謂遞歸就是本身不斷的調用本身，而函數遞歸就是函數直接或間接調用自身，那麼何時被用到，好比作階乘的時候，以及作斐波那契數列的時候等等，可能會用到，好比說10的階乘。

函數遞歸：
    函數直接或間接調用自身；
    
    10!=10*9!=10*9*8!=10*9*8*7!=...

那麼若是用函數來進行表示的話，如何實現其遞歸的功能，假設這個數字爲n，這個n可以返回n*(n-1)，然後可以咱們可以讓其階乘爲n*(n-1)!=n*(n-1)*(n-2)!=，然後再一次調用函數爲n=1終止，則意味這一層一層的作出計算，稱之爲遞歸返回，可是遞歸太多也是有很大的問題，數值太大的話，須要大量的內存空間來保留其中間值。

還有一種是斐波那契數列，其特性爲第一個數爲1，第二個數也爲1，隨後每個值都是前兩個值的和。

1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, ...

如下分別爲兩個示例，階乘和斐波那契數列，在這裏咱們很少作闡述。

#!/bin/bash
#
fact() {
    if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ]; then
	    echo 1
		else
		echo $[$1*$(fact $[$1-1])]
	fi
}

fact 9

#!/bin/bash#fab() {    if  [ $1 -eq 1 ]; then	    echo -n "1 "	elif [ $1 -eq 2 ]; then		echo -n "1 "	else		echo -n "$[$(fab $[$1-1])+$(fab $[$1-2])] "	fi}for i in $(seq 1 $1); do    fab "$i "doneecho