Shell Script簡介

火星人 @ 2014-03-24 , reply:0




QUOTE:
【導讀】在UNIX中 大家最常使用Bourne Shell以及C Shell ,本文全面講解了Shell Script的這兩種Script的寫法

前言

在DOS 中,你可能會從事一些例行的重覆性工作,此時你會將這些重覆性的命令寫成批次檔,只要執行這個批次檔就等於執行這些命令。大家會問在UNIX中是否有批次處理這個東東,答案是有的。在UNIX中不只有如DOS 的批次處理,它的功能比起DOS 更強大,相對地也較複雜,已經和一般的高階語言不相上下。在UNIX中大家都不叫做批次檔,而叫做Shell Script。

一般而言,Shell Script的地位和其它的可執行檔(或命令)是完全相同的,只不過Shell Script是以文字檔的方式儲存,而非二進位檔。而執行Shell Script時,必須有一個程式將其內容轉成一道道的命令執行,而這個程式其實就是Shell ,這也就是為什麽我們叫做Shell Script的原因(往後我們稱為Script)。不同Shell 的Script基本上會有一些差異,所以我們不能將寫給A shell 的Script用B shell 執行。而在UNIX中 大家最常使用Bourne Shell以及C Shell ,所以本文就介紹這兩種Script的寫法。

將文字檔設為可執行的Shell Script

如果我們已經寫好Script,如何將其設成可執行檔呢?因為Script其實是一個可執行檔,所以必須將其存取權設定成可執行。我們可以使用下列命令更改存取權:

chmod u+x filename 只有自己可以執行,其它人不能執行

chmod ug+x filename 只有自己以及同一群可以執行,其它人不能執行

chmod +x filename 所有人都可以執行

而我們如何指定使用那一個Shell 來解釋所寫的Script呢?幾種基本的指定方式如下所述:

1. 如果Script的第一個非空白字元不是"#",則它會使用Bourne Shell。

2. 如果Script的第一個非空白字元是"#"時,但不以"#!"開頭時,則它會使用C Shell。

3. 如果Script以"#!"開頭,則"#!"後面所寫的就是所使用的Shell,而且要將整個路徑名稱指出來。

這裡建議使用第三種方式指定Shell ,以確保所執行的就是所要的。Bourne Shell的路徑名稱為/bin/sh ,而C Shell 則為/bin/csh。


1. 使用Bourne Shell

┌——————————┐ ┌——————————┐

│echo enter filename │ │#!/bin/sh │

│ . │ or │ . │

│ . │ │ . │

│ . │ │ . │

└——————————┘ └——————————┘

2. 使用C Shell

┌——————————┐ ┌——————————┐

│# C Shell Script │ │#!/bin/csh │

│ . │ │ . │

│ . │ │ . │

│ . │ │ . │

└——————————┘ └——————————┘

3. 使用/etc/perl

┌——————————┐

│#! /etc/perl │

│ . │

│ . │

│ . │

└——————————┘

除了在Script內指定所使用的Shell 外,你也可以在命令列中強制指定。比如你要用C Shell 執行某個Script,你可以下這個命令: csh filename

此時的Script的存取權就不一定要為可執行檔,其內部所指定的Shell 也會無效,詳細的情形後面會討論。

Script的基本結構及觀念

Script是以行為單位,我們所寫的Script會被分解成一行一行來執行。而每一行可以是命令、註解、或是流程式控制制指令等。如果某一行尚未完成,可以在行末加上"\" ,這個時候下一行的內容就會接到這一行的後面,成為同一行,如下

┌———————————┐

│echo The message is \ │

│too long so we have \ │

│to split it into \ │

│several lines │

└———————————┘

當Script中出現"#" 時,再它後面的同一行文字即為註解,Shell 不會對其翻譯。在Script中要執行一個命令的方法和在命令列中一樣,你可以前景或背景執行,執行命令時也會需要設定一些環境變數。Script的流程式控制制和一般高階語言的流程式控制制沒有什麽兩樣,也和高階語言一樣有

副程式。這些使得Script的功能更加強大。為了達到與高階語言相同的效果,我們也可以在Script中設定變數,如此使Script成為一個名付其實的高階語言。

Bourne Shell

一、變數

Bourne Shell的變數型態只有字串變數,所以要使用數值運算則必須靠外部命令達成目的。而其變數種類有下列幾種:

1. 使用者變數

這是最常使用的變數,我們可以任何不包含空白字元的字串來當做變數名稱。設定變數值時則用下列方式:

var=string

取用變數時則在變數名稱前加上一"$" 號。



┌———————┐

│name=Tom │

│echo name │

│echo $name │

└———————┘

結果如下:

name

Tom

2. 系統變數(環境變數)

和使用者變數相似,只不過此種變數會將其值傳給其所執行的命令。要將一使用者變數設定為系統變數,只要加上:

export var

┌———————┐

│name=Tom │

│export name │

└———————┘

以下是使用者一進入系統之後就已設定好的系統變數:

$HOME 使用者自己的目錄

$PATH 執行命令時所搜尋的目錄

$TZ 時區

$MAILCHECK 每隔多少秒檢查是否有新的信件

$PS1 在命令列時的提示號

$PS2 當命令尚未打完時,Shell 要求再輸入時的提示號

$MANPATH man 指令的搜尋路徑

3. 唯讀的使用者變數

和使用者變數相似,只不過這些變數不能被改變。要將使用者變數設成唯讀的,只要加上:

readonly var

而若只打readonly則會列出所有唯讀的變數。還有一點,系統變數不可以設定成唯讀的。



┌———————┐

│name=Tom │

│readonly name │

│echo $name │

│name=John │

│readonly │

└———————┘

結果如下:

Tom

name: is read only

readonly name

readonly ......

4. 特殊變數

有些變數是一開始執行Script時就會設定,並且不以加以修改,但我們不叫它唯讀的系統變數,而叫它特殊變數(有些書會叫它唯讀的系統變數),因為這些變數是一執行程式時就有了,況且使用者無法將一般的系統變數設定成唯讀的。以下是一些等殊變數:

$0 這個程式的執行名字

$n 這個程式的第n個參數值,n=1..9

$* 這個程式的所有參數

$# 這個程式的參數個數

$$ 這個程式的PID

$! 執行上一個背景指令的PID

$? 執行上一個指令的返回值

當你執行這個程式時的參數數目超過9 個時,我們可以使用shift 命令將參數往前移一格,如此即可使用第10個以後的參數。除此之外,吾人可以用set 命令改變$n及$*,方法如下:

set string

如此$*的值即為string,而分解後則會放入$n。如果set 命令後面沒有參數,則會列出所有已經設定的變數以及其值。

檔名:ex1 參數:this is a test

┌———————————┐

│echo Filename: $0 │

│echo Arguments: $* │

│echo No. of args.: $# │

│echo 2nd arg.: $2 │

│shift │

│echo No. of args.: $# │

│echo 2nd arg.: $2 │

│set hello, everyone │

│echo Arguments: $* │

│echo 2nd arg.: $2 │

└———————————┘

結果如下:

Filename: ex1

Arguments: this is a test

No. of args.: 4

2nd arg.: is

No. of args.: 3

2nd arg.: a

Arguments: hello, everyone

2nd arg.: everyone

值得一提的是,當你想從鍵盤輸入一變數值時,你可以使用下面的命令:

read var1 var2.....

這時read會將一個字分給一個變數。如果輸入的字比變數還多,最後一個變數會將剩下的字當成其值。如果輸入的字比變數還少,則後面的變數會設成空字串。如果需要處理數值運算,我們可以使用expr命令。其參數及輸出列於附錄A。

二、執行命令

在Bourne Shell中有五種方法執行一個命令,而這五種方式所產生的果有些許的不同。

1. 直接下命令

這個方式和在命令列中直接下命令的效果一樣。

2. 使用sh命令



sh command

這個檔案必須是Bourne Shell的Script,但這個檔案並不一定要設成可執行。除此之外和直接下命令的方式一樣。

3. 使用"."命令

. command

這時和使用sh命令相似,只不過它不像sh一般會產生新的process ,相反地,它會在原有的process 下完成工作。

4. 使用exec命令



exec command

此時這個Script將會被所執行的命令所取代。當這個命令執行完畢之後,這個Script也會隨之結束。

5. 使用命令替換

這是一個相當有用的方法。如果想要使某個命令的輸出成為另一個命令的參數時,就一定要使用這個方法。我們將命令列於兩個"`" 號之間,而Shell 會以這個命令執行後的輸出結果代替這個命令以及兩個"`" 符號。



str='Current directory is '`pwd`

echo $str

結果如下:

Current directory is /users/cc/mgtsai

這個意思是pwd 這個命令輸出"/users/cc/mgtsai",而後整個字串代替原來的`pwd` 設定str 變數,所以str 變數的內容則會有pwd 命令的輸出。

number=`expr $number + 1`

這就是先前所提要作數值運算的方法,基本上expr命令只將運算式解,而後輸出到標準輸出上。如果要將某變數設定成其值,非得靠命令替換的方

式不可。這個例子是將number變數的值加1 後再存回number變數。

三、流程式控制制

在介紹流程式控制制之前,我們先來看看test命令。test命令的參數是條件判斷式,當條件為真時則傳回非零值,而條件為偽時則傳回零。在所有的流程式控制制都必須用到test命令來判斷真偽。而test命令的使用方法則列於附錄B。

test $# = 0

如果執行這個程式沒有參數時,會傳回非零值代表"$# = 0"這個條件成立。反之則會傳回零。

以下介紹各種流程式控制制:

1. if then

語法以及流程圖如下

│ FALSE

if (condition) <condition>—┐

then │TRUE │

then-commands then-commands │

fi ├————┘



condition 是一個test命令。往後所介紹的各種流程中的condition 都是test

命令。

檔名:chkarg

┌———————————┐

│if (test $# != 0) │

│ then │

│ echo Arg1: $1 │

│fi │

└———————————┘

$ chkarg Hello

Arg1: Hello

$ chkarg

$

2. if then else

語法以及流程圖如下

│ FALSE

if (condition) <condition>—————┐

then │TRUE │

then-commands then-commands else-commands

else ├————————┘

else-commands │

fi

3. if then elif

語法以及流程圖如下

│ FALSE

if (condition1) <condition1>—┐

then │TRUE │ FALSE

commands1 commands1 <condition2>—┐

elif (condition2) │ │TRUE │

then │ commands2 commands3

commands2 ├—————┴————┘

else │

commands3

commands3

fi

echo 'word 1: \c'

read word1

echo 'word 2: \c'

read word2

echo 'word 3: \c'

read word3

if (test "$word1" = "$word2" -a "$word2" = "$word3")

then

echo 'Match: words 1, 2, & 3'

elif (test "$word1" = "$word2")

then

echo 'Match: words 1 & 2'

elif (test "$word1" = "$word3")

then

echo 'Match: words 1 & 3'

elif (test "$word2" = "$word3")

then

echo 'Match: words 2 & 3'

else

echo 'No match'

fi

4. for in

語法以及流程圖如下

│ FALSE

for var in arg-list ┌—<arg-list還有東西嗎?>—┐

do │ │TRUE │

commands │ 從arg-list取得一項 │

done │ 放到變數var │

│ │ │

│ commands │

└——————┘ │

┌———————————┐ ┌———————┘

│for a in xx yy zz │ │

│ do │

│ echo $a │

│done │

└———————————┘

結果如下:

xx

yy

yy

zz

5. for

語法以及流程圖如下

│ FALSE

for var ┌—<參數中還有東西嗎?>—┐

do │ │TRUE │

commands │ 從參數中取得一項 │

done │ 放到變數var │

│ │ │

│ commands │

└—————┘ │

檔名:lstarg ┌———————┘

┌———————————┐ │

│for a │

│ do │

│ echo $a │

│done │

└———————————┘

$lstarg xx yy zz

xx

yy

yy

zz

6. while

語法以及流程圖如下

│ FALSE

while (condition) ┌—<condition>—┐

do │ │TRUE │

commands │ commands │

done └————┘ │

┌————┘





┌———————————————┐

│number=0 │

│while (test $number -lt 10) │

│ do │

│ echo "$number\c" │

│ number=`expr $number + 1` │

│done │

│echo │

└———————————————┘

結果如下:

0123456789

7. until

語法以及流程圖如下

│ TRUE

until (condition) ┌—<condition>—┐

do │ │FALSE │

commands │ commands │

done └————┘ │

┌————┘



它和while 的不同只在於while 是在條件為真時執行迴圈,而until 是在條件為假時執行迴圈。

8. break及continue

這兩者是用於for, while, until 等迴圈控制下。break 會跳至done後方執行,而continue會跳至done執行,繼續執行迴圈。

9. case

語法以及流程圖如下

│ TRUE

case str in <str=pat1>————commands1—┐

pat1) commands1;; │FALSE TRUE │

pat2) commands2;; <str=pat2>————commands2—┤

pat3) commands3;; │FALSE TRUE │

esac <str=pat3>————commands3—┤

│FALSE │

├————————————┘



而pat 除了可以指定一些確定的字串,也可以指定字串的集合,如下

* 任意字串

? 任意字元

[abc] a, b, 或c三字元其中之一

[a-n] 從a到n的任一字元

| 多重選擇



┌———————————————┐

│echo 'Enter A, B, or C: \c' │

│read letter │

│case $letter in │

│ A|a) echo 'You entered A.';;│

│ B|b) echo 'You entered B.';;│

│ C|c) echo 'You entered C.';;│

│ *) echo 'Not A, B, or C';; │

│esac │

└———————————————┘

10. 函數

格式如下

function-name()

{

commands

}

而要呼叫此函數,就像在命令列下直接下命令一般。

C Shell



C Shell 有些特性和Bourne Shell一樣,但有些不相同。這裡介紹與Bourne Shell不相同的地方。

一、變數



1. 字串變數

這個部分和Bourne Shell的變數一樣,只不過在設定變數值時不能使用Bourne Shell的方式,而必須打:

set var=value

2. 數字運算

基本上C Shell 沒有數字變數,但C Shell 卻有簡單的方法處理數字運算:

@ var operator expression

operator可以是C 語言中的=, +=, -=,......,而expression則是運算式。運算式的運運算元如下:

A. () 改變計算的順序

~@

B. ~ 位元NOT運算

@~~

! 邏輯否定

C. % 取餘數

C. % 取餘數

/ 除

* 乘

- 減

+ 加

D. >> 右移

<< 左移

E. > 大於

< 小於

>= 大於等於

<= 小於等於

!= 不等於

== 等於

F. & 位元AND運算

^ 位元XOR運算

| 位元OR 運算

G. && 邏輯AND

|| 邏輯OR

除此之外,我們也可以檢驗一個檔案的狀態,如下

-n filename

而-n可為下列之一

-d 檔案是一個目錄檔案

-e 檔案存在

-f 檔案為一般的檔案

-o 使用者擁有這個檔案

-r 使用者可以讀取這個檔案

-w 使用者可以寫入這個檔案

-x 使用者可以執行這個檔案

-z 檔案長度為0



@ count = count + 1

@ flag = -e /users/cc/mgtsai/mail && -e /usr/spool/mail

3. 陣列

在C Shell 中,我們可以宣告陣列變數,方式如下

set var=(val1 val2 ......)

而var[1]之值為val1,var[2]之值為val2......。而$var代表整個陣列。我們可以用$#var 來計算陣列個數,也可以用$?var 來檢查某個變數是否已宣告。

4. 特殊變數

$argv 和Bourne Shell的$*相似,只不過這是一個陣列。

$argv[n] 和Bourne Shell的$n相同,但不受個數限制。

$#argv 和Bourne Shell的$#相同

$home 和Bourne Shell的$HOME相同

$path 和Bourne Shell的$PATH相似,只不過這是一個陣列

$prompt 和Bourne Shell的$PS1相同

$shell Shell的路徑名稱

$status 和Bourne Shell的$?相同

$$ 和Bourne Shell的$$相同

$< 鍵盤輸入

二、執行命令

基本上和Bourne Shell相同,只有一點在Bourne Shell中的"." 命令在C Shell 中則為"source"命令。

三、流程式控制制

在C Shell 中流程式控制制不像Bourne Shell中一般需要使用test命令。相反地,它和C 語言類似只要在條件中寫出運□式即可。當運算結果不為零時,其值為真,為零時其值為偽。以下是C Shell的流程式控制制

1. if

語法如下

if (expression) simple-command

2. goto

語法如下

goto label

這時程式會跳至以l"label:"開頭的那一行執行



if ($#argv == 2) goto goodargs

echo 'Please use two arguments.'

exit

goodrags:

...

3. if then else

這和Bourne Shell的if then, if then else, if then elif 相似。語法如下

A. if (expression) then

commands

endif

B. if (expression) then

commands

else

commands

endif

C. if (expression) then

commands

else if (expression) then

commands

else

commands

endif

4. foreach

這和Bourne Shell的for in相似。語法如下

foreach var (arg-list)

commands

end

5. while

這和Bourne Shell的while相似。語法如下

while (expression)

commands

end

6. break及continue

這和Bourne Shell的break 及continue相似,是用來中斷foreach 及while 迴圈。

7. switch

這和Bourne Shell的case相似。語法如下

switch (string)

case pat1:

commands1

breaksw

case pat2:

commands2

breaksw

case pat3:

commands3

breaksw

endsw

附錄A expr命令

命令格式

expr expression

敘述

expression是由字串以及運運算元所組成,每個字串或是運運算元之間必須用空白隔開。下表是運運算元的種類及功能,而優先順序則以先後次序排列,我們可以利用小括弧來改變運算的優先次序。其運算結果則輸出至標準輸出上。

: 字串比較。比較的方式是以兩字串的第一個字母開始,而以第二個字串的字母結束。如果相同時,則輸出第二個字串的字母個數,如果不同時則傳回0 。

* 乘法

/ 除法

% 取餘數

+ 加法

- 減法

< 小於

<= 小於等於

= 等於

!= 不等於

>= 大於等於

> 大於

& AND運算

| OR運算

當expression中含有"*", "(", ")" 等符號時,必須在其前面加上"\" ,以免被Shell 解釋成其它意義。

expr 2 \* \( 3 + 4 \) 其輸出為14

附錄B test命令

命令格式

test expression

敘述

expression中包含一個以上的判斷準則以作為test評詁的標準。兩準則間用"-a"代表邏輯AND 運算,"-o"代表邏輯OR運算,而在準則前放置一"!" 代表NOT 運算。如果沒有括弧,則優先權則為"!" > "-a" > "-o" 。和expr命令相同,相使用左右括弧時,必須在其前面加上"\" 。以下是有關準則的敘述(合敘述時傳回真,否則傳回偽):

string string不為空白字串

-n string string的長度大於0

-z string string的長度等於0

string1=string2 string1等於string2

string1!=string2 string1不等於string2

int1 -gt int2 int1大於int2

int1 -ge int2 int1大於等於int2

int1 -eq int2 int1等於int2

int1 -ne int2 int1不等於int2

int1 -le int2 int1小於等於int2

int1 -lt int2 int1小於int2

-r filename 檔案可讀取

-w filename 檔案可寫入

-x filename 檔案可執行

-f filename 檔案為一般檔

-d filename 檔案為目錄

-s filename 檔案為非空的一般檔

test -r "$filename" -a -s "$filename"



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