Shell：結構化語句

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• 本文介紹了Shell經常使用的結構化語句。

目錄

• 數組
  • 獲取數組全部元素
  • 獲取數組元素個數
  • 數組合並
  • 刪除數組元素
  • 實例
• 選擇結構
  • if-else語句
    • 基本格式
    • if-else
    • if-elif-else
  • case-in語句
• 循環結構
  • while語句
    • 死循環
  • until語句
  • for語句
    • C語言風格的 for 循環
    • for-in循環
  • select-in語句
  • break
  • continue
• 函數
  • 函數定義
  • 函數調用
  • 函數參數

數組

數組(Array)是若干數據的集合，其中的每一份數據都稱爲元素(Element)。

Bash只支持一維數組(不支持多維數組)，初始化時不須要定義數組大小，理論上能夠存放無限量的數據。

與大部分編程語言相似，數組元素的下標由0開始。

Shell數組用括號來表示，元素用"空格"符號分割開。格式以下：

array_name=(ele1  ele2  ele3 ... elen)

Tips：賦值號=兩邊不能有空格，必須緊挨着數組名和數組元素。

獲取數組中的元素要使用下標[]，下標能夠是一個整數，也能夠是一個結果爲整數的表達式；固然，下標必須大於等於0。格式以下：

${array_name[index]}

Tips：array_name是數組名，index是下標。

Shell是弱類型的，它並不要求全部數組元素的類型必須相同，例如：

arr=(10 24 'ddd' 'ab22' 5)

獲取數組全部元素

使用@或*能夠獲取數組中的全部元素，格式以下：

${array_name[*]}
${array_name[@]}

獲取數組元素個數

使用#來獲取數組元素的個數，格式以下：

${#array_name[@]}
${#array_name[*]}

數組合並

數組合並，就是將兩個或兩個以上的數組合併成一個個數組，格式以下：

array_new=(${array1[@]}  ${array2[@]}...${arrayn[@]})
array_new=(${array1[*]}  ${array2[*]}...${arrayn[*]})

刪除數組元素

使用unset關鍵字來刪除數組元素，格式以下：

unset array_name[index]

若是不寫下標，則表明刪除整個數組全部元素，格式以下：

unset array_name

實例

測試ip是否ping通

#!/usr/bin/env bash
# Author: Rohn
# Version: 1.0
# Create Time: 2020/06/13
# Test network connectivity

arr_num=(3 11 25 32 200)
for i in ${arr_num[*]}; do
  ip=192.168.110.${i}
  ping -c 1 $ip >/dev/null 2>&1
  if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "${ip} is ok."
  else
    echo "${ip} is unreachable."
  fi
done

選擇結構

Shell中的選擇結構（分支結構）有兩種形式，分別是 if-else和case-in語句，它們都根據命令的退出狀態來判斷條件是否成立。

if-else語句

基本格式

基本結構格式：

if condition; then
  statement(s)
fi

condition是判斷條件，若是condition成立（返回True），那麼then後邊的語句將會被執行；若是 condition不成立（返回False），那麼不會執行任何語句。

Tips：最後必須以fi來閉合，fi就是if 倒過來拼寫。

if-else

若是有兩個分支，就可使用if-else語句，格式：

if condition; then
  statement1
else
  statement2
fi

若是condition成立，那麼then後邊的 statement1語句將會被執行；不然，執行else 後邊的statement2語句。

if-elif-else

當分支比較多時，可使用if-elif-else 結構，格式：

if condition1; then
  statement1
elif condition2;then
  statement2
...
else
  statementn
fi

Tips：if和elif後邊都得跟着then。

語句的執行邏輯：

• 若是condition1成立，那麼執行statement1，若是不成立，則執行elif語句；
• 若是elif語句不成立，則執行else語句；

case-in語句

當分支較多，且判斷條件比較簡單時，推薦使用case-in語句。格式以下：

case expression in
  pattern1)
    statement1
    ;;
  pattern2)
    statement2
    ;;
  ...
  *)
    statementn
esac

• expression表示表達式，既能夠是一個變量、一個數字、一個字符串，還能夠是一個數學計算表達式，或者是命令的執行結果，只要可以獲得expression的值就能夠。
• pattern表示匹配模式，能夠是一個數字、一個字符串，甚至是一個簡單的正則表達式。

case會將expression的值與 pattern1、pattern2...patternn逐個進行匹配：

• 若是expression和某個模式（好比 pattern2）匹配成功，就會執行這模式（好比 pattern2）後面對應的全部語句（該語句能夠有一條，也能夠有多條），直到碰見雙分號;;才中止；而後整個case-in語句就執行完了，程序會跳出整個 case-in語句，執行esac後面的其它語句。
• 若是 expression 沒有匹配到任何一個模式，那麼就執行*)後面的語句（*表示其它全部值），直到碰見雙分號;;或者esac才結束。*)至關於多個if分支語句中最後的else部分。

Tips：分支*)並非什麼語法規定，它只是一個正則表達式，*表示任意字符串，因此無論expression的值是什麼，*)總能匹配成功。所以，能夠沒有*)部分,若是expression沒有匹配到任何一個模式，那麼就不執行任何操做。

除最後一個分支外(這個分支能夠是普通分支，也能夠是*)分支)，其它的每一個分支都必須以;;結尾，;;表明一個分支的結束，不寫的話會有語法錯誤。最後一個分支能夠寫;;，也能夠不寫，由於不管如何，執行到esac都會結束整個case-in語句。

case-in的pattern部分支持簡單的正則表達式，具體來講，可使用如下幾種格式：

格式	說明
*	表示任意字符串。
[abc]	表示 a、b、c 三個字符中的任意一個。好比，[15ZH] 表示 一、五、Z、H 四個字符中的任意一個。
[m-n]	表示從 m 到 n 的任意一個字符。好比，[0-9] 表示任意一個數字，[0-9a-zA-Z] 表示字母或數字。
|	表示多重選擇，相似邏輯運算中的或運算。好比，abc | xyz 表示匹配字符串 "abc" 或者 "xyz"。

用;;&終止每一個條件塊，例如：

read -n 1 -p "Type a character > "
echo
case $REPLY in
  [[:upper:]])    echo "'$REPLY' is upper case." ;;&
  [[:lower:]])    echo "'$REPLY' is lower case." ;;&
  [[:alpha:]])    echo "'$REPLY' is alphabetic." ;;&
  [[:digit:]])    echo "'$REPLY' is a digit." ;;&
  [[:graph:]])    echo "'$REPLY' is a visible character." ;;&
  [[:punct:]])    echo "'$REPLY' is a punctuation symbol." ;;&
  [[:space:]])    echo "'$REPLY' is a whitespace character." ;;&
  [[:xdigit:]])   echo "'$REPLY' is a hexadecimal digit." ;;&
esac

輸出結果以下：

Type a character > a
'a' is lower case.
'a' is alphabetic.
'a' is a visible character.
'a' is a hexadecimal digit.

循環結構

循環結構語句大體分爲4種：

• while
• until
• for
• select

while語句

當條件知足時，while重複地執行一組語句，當條件不知足時，就退出while循環。格式以下：

while condition; do
  statements
done

執行流程以下：

• 先對condition進行判斷，若是該條件成立，就進入循環，執while循環體中的語句，也就是do和done之間的語句。這樣就完成了一次循環。
• 每一次執行到done的時候都會從新判斷condition是否成立，若是成立，就進入下一次循環，繼續執行do和done之間的語句，若是不成立，就結束整個while循環，執行done後面的其它Shell代碼。
• 若是一開始condition就不成立，那麼程序就不會進入循環體。

死循環

格式一：

while true; do
  statements
done

格式二：

while [ 1 ]; do
  statements
done

until語句

until循環當判斷條件不成立時才進行循環，一旦判斷條件成立，就終止循環。

until condition; do
  statements
done

until循環的執行流程爲：

• 先對condition進行判斷，若是該條件不成立，就進入循環，執行until循環體中的語句(do和done之間的語句)，這樣就完成了一次循環。
• 每一次執行到done的時候都會從新判斷condition是否成立，若是不成立，就進入下一次循環，繼續執行循環體中的語句，若是成立，就結束整個 until循環，執行done後面的其它Shell代碼。

for語句

C語言風格的 for 循環

格式以下：

for((exp1; exp2; exp3)); do
  statements
done

exp1、exp2、exp3是三個表達式，其中exp2是判斷條件，for循環根據exp2的結果來決定是否繼續下一次循環；

它的運行過程爲：

1. 先執行exp1。
2. 再執行exp2，若是它的判斷結果是成立的，則執行循環體中的語句，不然結束整個for循環。
3. 執行完循環體後再執行exp3。
4. 重複執行二、3步驟，直到exp2的判斷結果不成立，就結束循環。

for-in循環

格式以下：

for variable in value_list; do
  statements
done

variable表示變量，value_list表示取值列表。

每次循環都會從value_list中取出一個值賦給變量 variable，而後進入循環體(do和done之間的部分)，執行循環體中的statements。直到取完value_list中的全部值，循環就結束了。

value_list：

• 具體的值，例如：

for i in 1 2 3 'dd';do echo $i;done

• {start..end}，例如：

# 求1到10的和
sum=0
for i in {1..10}; do
  sum=$((sum+i))
done
echo $sum

• 命令的執行結果，例如：

# 求100之內偶數的和
for i in $(seq 2 2 100); do
  sum=$((sum+i))
done
echo $sum

• 通配符，例如：

# 打印當前路徑.log結尾的文件
for i in *.log; do echo $i;done

Tips：若當前路徑無.log結尾的文件，則會打印*.log

• 特殊變量，$*、$@等，例如：

for i in $@; do
  sum=$((sum+i))
done
echo $sum

select-in語句

select-in循環用來加強交互性，它能夠顯示出帶編號的菜單，用戶輸入不一樣的編號就能夠選擇不一樣的菜單，並執行不一樣的功能，很是適合終端(Terminal)這樣的交互場景。格式以下：

select variable in value_list; do
  statements
done

variable表示變量，value_list表示取值列表。

例如：

echo "選擇你要學習的科目："
select i in 'Linux' 'Python' 'Java' 'C++' 'PHP'; do
  echo "你選擇了${i}。"
done

結果以下：

選擇你要學習的科目：
1) Linux
2) Python
3) Java
4) C++
5) PHP
#? 5
你選擇了PHP。
#? 2
你選擇了Python。
#? 666
你選擇了。

Tips：select是死循環，輸入空值或者輸入的值無效，都不會結束循環，只有遇到break語句，或者按下Ctrl+D組合鍵才能結束循環。

例如：

echo "選擇你要學習的科目："
select i in 'Linux' 'Python' 'Java' 'C++' 'PHP'; do
  echo "你選擇了${i}。"
  break
done

結果以下：

選擇你要學習的科目：
1) Linux
2) Python
3) Java
4) C++
5) PHP
#? 5
你選擇了PHP。

select-in語句常和case-in語句一塊兒使用。

break

格式以下：

break n

n表示跳出循環的層數，若是省略n，則表示跳出當前。

continue

格式以下：

continue n

n表示循環的層數：

• 若是省略n，則表示continue只對當前層次的循環語句有效，遇到continue會跳過本次循環，忽略本次循環的剩餘代碼，直接進入下一次循環。
• 若是帶上n，好比n的值爲2，那麼continue 對內層和外層循環語句都有效，不但內層會跳過本次循環，外層也會跳過本次循環，其效果至關於內層循環和外層循環同時執行了不帶n的continue。

與break的區別：

• break用來結束當前整個循環；
• continue用來結束本次循環，直接跳到下一次循環，若是循環條件成立，還會繼續循環；

函數

函數的本質是一段能夠重複使用的腳本代碼，這段代碼被提早編寫好了，放在了指定的位置，使用時直接調取便可。

函數定義

格式以下：

function func_name() {
    statements
    [return value]
}

Tips：關鍵詞function是可選的，但必須在一個項目中保持一致。

說明：

• function是Shell中的關鍵字，專門用來定義函數，能夠不寫，但要求在整個項目腳本中保持一致，即統一不寫或都寫；
• func_name是函數名，按照約定規範，函數名後面必須帶上()；
• statements是函數要執行的代碼，也就是一組語句；
• return value表示函數的返回值，其中return 是Shell關鍵字，專門用在函數中返回一個值；這一部分能夠寫也能夠不寫。

函數調用

調用Shell函數時能夠給它傳遞參數，也能夠不傳遞。若是不傳遞參數，直接給出函數名字便可，格式以下：

func_name

若是傳遞參數，那麼多個參數之間以空格分隔：

func_name param1 param2 param3...

Tips：不論是哪一種調用方式，函數名字後面都不須要帶()

函數參數

函數參數是Shell位置參數的一種，在函數內部可使用$n來接收，例如，$1表示第一個參數，$2表示第二個參數，依次類推。

除了$n，還有另外三個比較重要的變量：

• $#能夠獲取傳遞的參數的個數；
• $@或者$*能夠一次性獲取全部的參數