高级Bash脚本编程指南: 一本深入学习shell脚本艺术的书籍
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33.7. 各种小技巧

为了记录在某个(或某些)特定会话中用户脚本的运行状态, 可以将下面的代码添加到你想要跟踪记录的脚本中. 添加的这段代码会将脚本名和调用次数记录到一个连续的文件中.

1 # 添加(>>)下面的代码, 到你想跟踪记录的脚本末尾. 2 3 whoami>> $SAVE_FILE # 记录调用脚本的用户. 4 echo $0>> $SAVE_FILE # 脚本名. 5 date>> $SAVE_FILE # 记录日期和时间. 6 echo>> $SAVE_FILE # 空行作为分隔符. 7 8 # 当然, 我们应该在~/.bashrc中定义并导出变量SAVE_FILE. 9 #+ (看起来有点像~/.scripts-run)

>>操作符可以在文件末尾添加内容. 如果你想在文件的头部添加内容怎么办, 难道要粘贴到文件头?

1 file=data.txt 2 title="***This is the title line of data text file***" 3 4 echo $title | cat - $file >$file.new 5 # "cat -" 将stdout连接到$file. 6 # 最后的结果就是生成了一新文件, 7 #+ 并且成功的将$title的内容附加到了文件的*开头*.

这是之前的例子 17-13脚本的简化版本. 当然, sed也能做到.

shell脚本也可以象一个内嵌到脚本的命令那样被调用, 比如Tcl或wish脚本, 甚至是Makefile. 在C语言中, 它们可以作为一个外部的shell命令被system()函数调用, 比如, system("script_name");.
将一个内嵌sed或awk的脚本内容赋值给一个变量, 能够提高shell包装脚本的可读性. 请参考例子 A-1和例子 11-19.

将你最喜欢的变量定义和函数实现都放到一个文件中. 在你需要的时候, 通过使用点(.)命令, 或者source命令, 来将这些"库文件""包含"到脚本中.

1 # 脚本库 2 # ------ ------- 3 4 # 注: 5 # 这里没有"#!". 6 # 也没有"真正需要执行的代码". 7 8 9 # 有用的变量定义 10 11 ROOT_UID=0 # root用户的$UID为0. 12 E_NOTROOT=101 # 非root用户的出错代码. 13 MAXRETVAL=255 # 函数最大的返回值(正值). 14 SUCCESS=0 15 FAILURE=-1 16 17 18 19 # Functions 20 21 Usage () # "Usage:"信息. (译者注: 即帮助信息) 22 { 23 if [ -z "$1" ] # 没有参数传递进来. 24 then 25 msg=filename 26 else 27 msg=$@ 28 fi 29 30 echo "Usage: `basename $0` "$msg"" 31 } 32 33 34 Check_if_root () # 检查运行脚本的用户是否为root. 35 { # 摘自"ex39.sh". 36 if [ "$UID" -ne "$ROOT_UID" ] 37 then 38 echo "Must be root to run this script." 39 exit $E_NOTROOT 40 fi 41 } 42 43 44 CreateTempfileName () # 创建"唯一"的临时文件. 45 { # 摘自"ex51.sh". 46 prefix=temp 47 suffix=`eval date +%s` 48 Tempfilename=$prefix.$suffix 49 } 50 51 52 isalpha2 () # 测试*整个字符串*是否都是由字母组成的. 53 { # 摘自"isalpha.sh". 54 [ $# -eq 1 ] || return $FAILURE 55 56 case $1 in 57 *[!a-zA-Z]*|"") return $FAILURE;; 58 *) return $SUCCESS;; 59 esac # 感谢, S.C. 60 } 61 62 63 abs () # 绝对值. 64 { # 注意: 最大的返回值 = 255. 65 E_ARGERR=-999999 66 67 if [ -z "$1" ] # 需要传递参数. 68 then 69 return $E_ARGERR # 返回错误. 70 fi 71 72 if [ "$1" -ge 0 ] # 如果是非负值, 73 then # 74 absval=$1 # 那就是绝对值本身. 75 else # 否则, 76 let "absval = (( 0 - $1 ))" # 改变符号. 77 fi 78 79 return $absval 80 } 81 82 83 tolower () # 将传递进来的参数字符串 84 { #+ 转换为小写. 85 86 if [ -z "$1" ] # 如果没有参数传递进来. 87 then #+ 打印错误消息 88 echo "(null)" #+ (C风格的void指针错误消息) 89 return #+ 并且从函数中返回. 90 fi 91 92 echo "$@" | tr A-Z a-z 93 # 转换所有传递进来的参数($@). 94 95 return 96 97 # 使用命令替换, 将函数的输出赋值给变量. 98 # 举例: 99 # oldvar="A seT of miXed-caSe LEtTerS" 100 # newvar=`tolower "$oldvar"` 101 # echo "$newvar" # 一串混合大小写的字符全部转换为小写 102 # 103 # 练习: 重写这个函数, 104 # 将传递进来的参数全部转换为大写[容易]. 105 }

使用特殊目的注释头来增加脚本的条理性和可读性.

1 ## 表示注意. 2 rm -rf *.zzy ## "rm"命令的"-rf"选项非常的危险. 3 ##+ 尤其对通配符, 就更危险. 4 5 #+ 表示继续上一行. 6 # 这是多行注释的第一行, 7 #+ 8 #+ 这是最后一行. 9 10 #* 表示标注. 11 12 #o 表示列表项. 13 14 #> 表示另一种观点. 15 while [ "$var1" != "end" ] #> while test "$var1" != "end"

if-test结构有一种聪明的用法, 用来注释代码块.

1 #!/bin/bash 2 3 COMMENT_BLOCK= 4 # 如果给上面的变量赋值, 5 #+ 就会出现令人不快的结果. 6 7 if [ $COMMENT_BLOCK ]; then 8 9 Comment block -- 10 ================================= 11 This is a comment line. 12 This is another comment line. 13 This is yet another comment line. 14 ================================= 15 16 echo "This will not echo." 17 18 Comment blocks are error-free! Whee! 19 20 fi 21 22 echo "No more comments, please." 23 24 exit 0

比较这种用法, 和使用here document注释代码块之间的区别.

使用$?退出状态变量, 因为脚本可能需要测试一个参数是否都是数字, 以便于后边可以把它当作一个整数来处理.

1 #!/bin/bash 2 3 SUCCESS=0 4 E_BADINPUT=65 5 6 test "$1" -ne 0 -o "$1" -eq 0 2>/dev/null 7 # 整数要不就是0, 要不就是非0值. (译者注: 感觉像废话 . . .) 8 # 2>/dev/null禁止输出错误信息. 9 10 if [ $? -ne "$SUCCESS" ] 11 then 12 echo "Usage: `basename $0` integer-input" 13 exit $E_BADINPUT 14 fi 15 16 let "sum = $1 + 25" # 如果$1不是整数, 就会产生错误. 17 echo "Sum = $sum" 18 19 # 任何变量都可以使用这种方法来测试, 而不仅仅适用于命令行参数. 20 21 exit 0

函数的返回值严格限制在0 - 255之间. 使用全局变量或者其他方法来代替函数返回值, 通常都很容易产生问题. 从函数中, 返回一个值到脚本主体的另一个办法是, 将这个"返回值"写入到stdout(通常都使用echo命令), 然后将其赋值给一个变量. 这种做法其实就是命令替换的一个变种.

例子 33-15. 返回值小技巧

  1 #!/bin/bash
  2 # multiplication.sh
  3 
  4 multiply ()                     # 将乘数作为参数传递进来. 
  5 {                               # 可以接受多个参数. 
  6 
  7   local product=1
  8 
  9   until [ -z "$1" ]             # 直到处理完所有的参数...
 10   do
 11     let "product *= $1"
 12     shift
 13   done
 14 
 15   echo $product                 #  不会echo到stdout, 
 16 }                               #+ 因为要把它赋值给一个变量. 
 17 
 18 mult1=15383; mult2=25211
 19 val1=`multiply $mult1 $mult2`
 20 echo "$mult1 X $mult2 = $val1"
 21                                 # 387820813
 22 
 23 mult1=25; mult2=5; mult3=20
 24 val2=`multiply $mult1 $mult2 $mult3`
 25 echo "$mult1 X $mult2 X $mult3 = $val2"
 26                                 # 2500
 27 
 28 mult1=188; mult2=37; mult3=25; mult4=47
 29 val3=`multiply $mult1 $mult2 $mult3 $mult4`
 30 echo "$mult1 X $mult2 X $mult3 X $mult4 = $val3"
 31                                 # 8173300
 32 
 33 exit 0

相同的技术也可以用在字符串上. 这意味着函数可以"返回"非数字的值.

1 capitalize_ichar () # 将传递进来的字符串的 2 { #+ 首字母转换为大写. 3 4 string0="$@" # 能够接受多个参数. 5 6 firstchar=${string0:0:1} # 首字母. 7 string1=${string0:1} # 余下的字符. 8 9 FirstChar=`echo "$firstchar" | tr a-z A-Z` 10 # 将首字母转换为大写. 11 12 echo "$FirstChar$string1" # 输出到stdout. 13 14 } 15 16 newstring=`capitalize_ichar "every sentence should start with a capital letter."` 17 echo "$newstring" # Every sentence should start with a capital letter.

使用这种办法甚至能够"返回"多个值.

例子 33-16. 返回多个值的技巧

  1 #!/bin/bash
  2 # sum-product.sh
  3 # 可以"返回"超过一个值的函数. 
  4 
  5 sum_and_product ()   # 计算所有传递进来的参数的总和, 与总乘积. 
  6 {
  7   echo $(( $1 + $2 )) $(( $1 * $2 ))
  8 # 将每个计算出来的结果输出到stdout, 并以空格分隔. 
  9 }
 10 
 11 echo
 12 echo "Enter first number "
 13 read first
 14 
 15 echo
 16 echo "Enter second number "
 17 read second
 18 echo
 19 
 20 retval=`sum_and_product $first $second`      # 将函数的输出赋值给变量. 
 21 sum=`echo "$retval" | awk '{print $1}'`      # 赋值第一个域. 
 22 product=`echo "$retval" | awk '{print $2}'`  # 赋值第二个域. 
 23 
 24 echo "$first + $second = $sum"
 25 echo "$first * $second = $product"
 26 echo
 27 
 28 exit 0

下一个技巧, 是将数组传递给函数的技术, 然后"返回"一个数组给脚本的主体.

使用命令替换将数组中的所有元素(元素之间用空格分隔)赋值给一个变量, 这样就可以将数组传递到函数中了. 我们之前提到过一种返回值的策略, 就是将要从函数中返回的内容, 用echo命令输出出来, 然后使用命令替换或者( ... )操作符, 将函数的输出(也就是我们想要得返回值)保存到一个变量中. 如果我们想让函数"返回"数组, 当然也可以使用这种策略.

例子 33-17. 传递数组到函数, 从函数中返回数组

  1 #!/bin/bash
  2 # array-function.sh: 将数组传递到函数中与...
  3 #                   从函数中"返回"一个数组
  4 
  5 
  6 Pass_Array ()
  7 {
  8   local passed_array   # 局部变量. 
  9   passed_array=( `echo "$1"` )
 10   echo "${passed_array[@]}"
 11   #  列出这个新数组中的所有元素, 
 12   #+ 这个新数组是在函数内声明的, 也是在函数内赋值的. 
 13 }
 14 
 15 
 16 original_array=( element1 element2 element3 element4 element5 )
 17 
 18 echo
 19 echo "original_array = ${original_array[@]}"
 20 #                      列出原始数组的所有元素. 
 21 
 22 
 23 # 下面是关于如何将数组传递给函数的技巧. 
 24 # **********************************
 25 argument=`echo ${original_array[@]}`
 26 # **********************************
 27 #  将原始数组中所有的元素都用空格进行分隔, 
 28 #+ 然后合并成一个字符串, 最后赋值给一个变量. 
 29 #
 30 # 注意, 如果只把数组传递给函数, 那是不行的. 
 31 
 32 
 33 # 下面是让数组作为"返回值"的技巧. 
 34 # *****************************************
 35 returned_array=( `Pass_Array "$argument"` )
 36 # *****************************************
 37 # 将函数中'echo'出来的输出赋值给数组变量. 
 38 
 39 echo "returned_array = ${returned_array[@]}"
 40 
 41 echo "============================================================="
 42 
 43 #  现在, 再试一次, 
 44 #+ 尝试一下, 在函数外面访问(列出)数组. 
 45 Pass_Array "$argument"
 46 
 47 # 函数自身可以列出数组, 但是...
 48 #+ 从函数外部访问数组是被禁止的. 
 49 echo "Passed array (within function) = ${passed_array[@]}"
 50 # NULL值, 因为这个变量是函数内部的局部变量. 
 51 
 52 echo
 53 
 54 exit 0

如果想更加了解如何将数组传递到函数中, 请参考例子 A-10, 这是一个精心制作的例子.

利用双括号结构, 就可以让我们使用C风格的语法, 在for循环和while循环中, 设置或者增加变量. 请参考例子 10-12和例子 10-17.

如果在脚本的开头设置path和umask的话, 就可以增加脚本的"可移植性" -- 即使在那些被用户将$PATH和umask弄糟了的机器上, 也可以运行.
1 #!/bin/bash 2 PATH=/bin:/usr/bin:/usr/local/bin ; export PATH 3 umask 022 # 脚本创建的文件所具有的权限是755. 4 5 # 感谢Ian D. Allen提出这个技巧.

一项很有用的技术是, 重复地将一个过滤器的输出(通过管道)传递给这个相同的过滤器, 但是这两次使用不同的参数和选项. 尤其是tr和grep, 非常适合于这种情况.

例子 33-18. anagram游戏

  1 #!/bin/bash
  2 # agram.sh: 使用anagram来玩游戏. 
  3 
  4 # 寻找anagram...
  5 LETTERSET=etaoinshrdlu
  6 FILTER='.......'       # 最少有多少个字母? 
  7 #       1234567
  8 
  9 anagram "$LETTERSET" | # 找出这个字符串中所有的anagram...
 10 grep "$FILTER" |       # 至少需要7个字符, 
 11 grep '^is' |           # 以'is'开头
 12 grep -v 's$' |         # 不是复数(指英文单词的复数)
 13 grep -v 'ed$'          # 不是过去时(也指英文单词)
 14 # 可以添加许多种组合条件和过滤器. 
 15 
 16 #  使用"anagram"工具, 
 17 #+ 这是作者的"yawl"文字表软件包中的一部分. 
 18 #  http://ibiblio.org/pub/Linux/libs/yawl-0.3.2.tar.gz
 19 #  http://personal.riverusers.com/~thegrendel/yawl-0.3.2.tar.gz
 20 
 21 exit 0                 # 代码结束. 
 22 
 23 
 24 bash$ sh agram.sh
 25 islander
 26 isolate
 27 isolead
 28 isotheral
 29 
 30 
 31 
 32 #  练习:
 33 #  -----
 34 #  修改这个脚本, 使其能够让LETTERSET作为命令行参数. 
 35 #  将第11 - 13行的过滤器参数化(比如, 可以使用变量$FILTER), 
 36 #+ 这样我们就可以根据传递的参数来指定功能. 
 37 
 38 #  可以参考脚本agram2.sh, 
 39 #+ 与这个例子稍微有些不同.

也请参考例子 27-3, 例子 12-22, 和例子 A-9.

使用"匿名的here document"来注释代码块, 这样就不用在每个注释行前面都加上#了. 请参考例子 17-11.

如果一个脚本的运行依赖于某个命令, 而且这个命令没被安装到运行这个脚本的机器上, 那么在运行的时候就会产生错误. 我们可以使用whatis命令来避免这种可能产生的问题.

1 CMD=command1 # 第一选择. 2 PlanB=command2 # 如果第一选择不存在就选用这个. 3 4 command_test=$(whatis "$CMD" | grep 'nothing appropriate') 5 # 如果在系统中没找到'command1', 6 #+ 那么'whatis'将返回"command1: nothing appropriate." 7 # 8 # 另一种更安全的做法是: 9 # command_test=$(whereis "$CMD" | grep \/) 10 # 但是下面的测试条件应该反过来, 11 #+ 因为变量$command_test只有在$CMD存在于系统上的时候, 12 #+ 才会有内容. 13 # (感谢, bojster.) 14 15 16 if [[ -z "$command_test" ]] # 检查命令是否存在. 17 then 18 $CMD option1 option2 # 使用选项来调用command1. 19 else # 否则, 20 $PlanB #+ 运行command2. 21 fi

在错误的情况下, if-grep test可能不会返回期望的结果, 因为出错文本是输出到stderr上, 而不是stdout.
1 if ls -l nonexistent_filename | grep -q 'No such file or directory' 2 then echo "File \"nonexistent_filename\" does not exist." 3 fi

将stderr重定向到stdout上, 就可以解决这个问题.
1 if ls -l nonexistent_filename 2>&1 | grep -q 'No such file or directory' 2 # ^^^^ 3 then echo "File \"nonexistent_filename\" does not exist." 4 fi 5 6 # 感谢, Chris Martin指出这一点.

run-parts命令可以很方便的依次运行一组命令脚本, 尤其是和cron或at组合使用的时候.

如果可以在shell脚本中调用X-Windows的小工具, 那该有多好. 目前已经有一些工具包可以完成这种功能, 比如Xscript, Xmenu, 和widtools. 头两种工具包已经不再被维护了. 幸运的是, 我们还可以从这里下载第三种工具包, widtools.

要想使用widtools(widget tools)工具包, 必须先安装XForms库. 除此之外, 在典型的Linux系统上编译之前, 需要正确的编辑它的Makefile. 最后, 在提供的6个部件中, 有3个不能工作(事实上, 会产生段错误).

dialog工具集提供了一种从shell脚本中调用"对话框"窗口部件的方法. The 原始的dialog工具包只能工作在文本的控制台模式下, 但是后续的类似工具, 比如gdialog, Xdialog, 和kdialog都是基于X-Windows窗口部件集合的.

例子 33-19. 从shell脚本中调用窗口部件

  1 #!/bin/bash
  2 # dialog.sh: 使用'gdialog'窗口部件. 
  3 # 必须在你的系统上安装'gdialog'才能运行这个脚本. 
  4 # 版本1.1 (04/05/05最后修正)
  5 
  6 # 这个脚本的灵感来源于下面的文章. 
  7 #     "Scripting for X Productivity," by Marco Fioretti,
  8 #      LINUX JOURNAL, Issue 113, September 2003, pp. 86-9.
  9 # 感谢你们, 所有的LINUX JOURNAL好人. 
 10 
 11 
 12 # 在对话框窗口中的输入错误. 
 13 E_INPUT=65
 14 # 输入窗口的显示尺寸. 
 15 HEIGHT=50
 16 WIDTH=60
 17 
 18 # 输出文件名(由脚本名构造). 
 19 OUTFILE=$0.output
 20 
 21 # 将脚本的内容显示到文本窗口中. 
 22 gdialog --title "Displaying: $0" --textbox $0 $HEIGHT $WIDTH
 23 
 24 
 25 
 26 # 现在, 我们将输入保存到文件中. 
 27 echo -n "VARIABLE=" > $OUTFILE
 28 gdialog --title "User Input" --inputbox "Enter variable, please:" \
 29 $HEIGHT $WIDTH 2>> $OUTFILE
 30 
 31 
 32 if [ "$?" -eq 0 ]
 33 # 检查退出状态码, 是一个好习惯. 
 34 then
 35   echo "Executed \"dialog box\" without errors."
 36 else
 37   echo "Error(s) in \"dialog box\" execution."
 38         # 或者, 点"Cancel"按钮, 而不是"OK". 
 39   rm $OUTFILE
 40   exit $E_INPUT
 41 fi
 42 
 43 
 44 
 45 # 现在, 我们将重新获得并显示保存的变量. 
 46 . $OUTFILE   # 'Source'(执行)保存的文件. 
 47 echo "The variable input in the \"input box\" was: "$VARIABLE""
 48 
 49 
 50 rm $OUTFILE  # 清除临时文件. 
 51              # 某些应用可能需要保留这个文件. 
 52 
 53 exit $?

其他在脚本中使用窗口部件的工具, 比如Tk或wish (Tcl派生物), PerlTk(带有Tk扩展的Perl), tksh(带有Tk扩展的ksh), XForms4Perl(带有XForms扩展的Perl), Gtk-Perl(带有Gtk扩展的Perl), 或PyQt(带有Qt扩展的Python).

为了对复杂脚本做多次的修正, 可以使用rcs修订控制系统包.
使用这个软件包的好处之一就是可以自动升级ID头标志. rcs包中的co命令可以对特定的保留关键字作参数替换, 比如, 可以使用下面这行代码来替换掉脚本中的#$Id$,
1 #$Id: hello-world.sh,v 1.1 2004/10/16 02:43:05 bozo Exp $

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