Bash脚本15分钟进阶教程

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这里的技术技巧最初是来自谷歌的“Testing on the Toilet” (TOTT)。这里是一个修订和扩增版本。

脚本安全

我的所有bash脚本都以下面几句为开场白：

    #!/bin/bash

    set -o nounset

    set -o errexit

这样做会避免两种常见的问题：

引用未定义的变量(缺省值为“”)
执行失败的命令被忽略

需要注意的是，有些Linux命令的某些参数可以强制忽略发生的错误，例如“mkdir -p” 和 “rm -f”。

还要注意的是，在“errexit”模式下，虽然能有效的捕捉错误，但并不能捕捉全部失败的命令，在某些情况下，一些失败的命令是无法检测到的。(更多细节请参考这个帖子。)

脚本函数

在bash里你可以定义函数，它们就跟其它命令一样，可以随意的使用；它们能让你的脚本更具可读性：

    ExtractBashComments() {

        egrep "^#"

    } 

    cat myscript.sh | ExtractBashComments | wc 

    comments=$(ExtractBashComments < myscript.sh)

还有一些例子：

    SumLines() {  # iterating over stdin - similar to awk

        local sum=0

        local line=””

        while read line ; do

            sum=$((${sum} + ${line}))

        done

        echo ${sum}

    } 

    SumLines < data_one_number_per_line.txt 

    log() {  # classic logger

       local prefix="[$(date +%Y/%m/%d\ %H:%M:%S)]: "

       echo "${prefix} $@" >&2

    } 

    log "INFO" "a message"

尽可能的把你的bash代码移入到函数里，仅把全局变量、常量和对“main”调用的语句放在最外层。

变量注解

Bash里可以对变量进行有限的注解。最重要的两个注解是：

local(函数内部变量)
readonly(只读变量)

    # a useful idiom: DEFAULT_VAL can be overwritten

    #       with an environment variable of the same name

    readonly DEFAULT_VAL=${DEFAULT_VAL:-7} 

    myfunc() {

       # initialize a local variable with the global default

       local some_var=${DEFAULT_VAL}

       ...

    }

这样，你可以将一个以前不是只读变量的变量声明成只读变量：

x=5

x=6

readonly x

x=7   # failure

尽量对你bash脚本里的所有变量使用local或readonly进行注解。

用$()代替反单引号(`)

反单引号很难看，在有些字体里跟正单引号很相似。$()能够内嵌使用，而且避免了转义符的麻烦。

# both commands below print out: A-B-C-D

echo "A-`echo B-\`echo C-\\\`echo D\\\`\``"

echo "A-$(echo B-$(echo C-$(echo D)))"

用[]替代[]

使用[[]]能避免像异常的文件扩展名之类的问题，而且能带来很多语法上的改进，而且还增加了很多新功能：

操作符	功能说明

||	逻辑or(仅双中括号里使用)

&&	逻辑and(仅双中括号里使用)

<	字符串比较(双中括号里不需要转移)

-lt	数字比较

=	字符串相等

==	以Globbing方式进行字符串比较(仅双中括号里使用，参考下文)

=~	用正则表达式进行字符串比较(仅双中括号里使用，参考下文)

-n	非空字符串

-z	空字符串

-eq	数字相等

-ne	数字不等

单中括号：

[ "${name}" \> "a" -o ${name} \< "m" ]

双中括号

[[ "${name}" > "a" && "${name}" < "m"  ]]

正则表达式/Globbing

使用双中括号带来的好处用下面几个例子最能表现：

t="abc123"

[[ "$t" == abc* ]]         # true (globbing比较)

[[ "$t" == "abc*" ]]       # false (字面比较)

[[ "$t" =~ [abc]+[123]+ ]] # true (正则表达式比较)

[[ "$t" =~ "abc*" ]]       # false (字面比较)

注意，从bash 3.2版开始，正则表达式和globbing表达式都不能用引号包裹。如果你的表达式里有空格，你可以把它存储到一个变量里：

r="a b+"

[[ "a bbb" =~ $r ]]        # true

按Globbing方式的字符串比较也可以用到case语句中：

case $t in

abc*)  <action> ;;

esac

字符串操作

Bash里有各种各样操作字符串的方式，很多都是不可取的。

基本用户

    f="path1/path2/file.ext"  

    len="${#f}" # = 20 (字符串长度) 

    # 切片操作: ${<var>:<start>} or ${<var>:<start>:<length>}

    slice1="${f:6}" # = "path2/file.ext"

    slice2="${f:6:5}" # = "path2"

    slice3="${f: -8}" # = "file.ext"(注意："-"前有空格)

    pos=6

    len=5

    slice4="${f:${pos}:${len}}" # = "path2"

替换操作(使用globbing)

    f="path1/path2/file.ext"  

    single_subst="${f/path?/x}"   # = "x/path2/file.ext"

    global_subst="${f//path?/x}"  # = "x/x/file.ext" 

    # 字符串拆分

    readonly DIR_SEP="/"

    array=(${f//${DIR_SEP}/ })

    second_dir="${arrray[1]}"     # = path2

删除头部或尾部(使用globbing)

    f="path1/path2/file.ext" 

    # 删除字符串头部

    extension="${f#*.}"  # = "ext" 

    # 以贪婪匹配方式删除字符串头部

    filename="${f##*/}"  # = "file.ext" 

    # 删除字符串尾部

    dirname="${f%/*}"    # = "path1/path2" 

    # 以贪婪匹配方式删除字符串尾部

    root="${f%%/*}"      # = "path1"

避免使用临时文件

有些命令需要以文件名为参数，这样一来就不能使用管道。这个时候 <() 就显出用处了，它可以接受一个命令，并把它转换成可以当成文件名之类的什么东西：

# 下载并比较两个网页

diff <(wget -O - url1) <(wget -O - url2)

还有一个非常有用处的是”here documents”，它能让你在标准输入上输入多行字符串。下面的’MARKER’可以替换成任何字词。

# 任何字词都可以当作分界符

command  << MARKER

...

${var}

$(cmd)

...

MARKER

如果文本里没有内嵌变量替换操作，你可以把第一个MARKER用单引号包起来：

command << 'MARKER'

...

no substitution is happening here.

$ (dollar sign) is passed through verbatim.

...

MARKER

内置变量

变量	说明

$0	脚本名称

$n	传给脚本/函数的第n个参数

$$	脚本的PID

$!	上一个被执行的命令的PID(后台运行的进程)

$?	上一个命令的退出状态(管道命令使用${PIPESTATUS})

$#	传递给脚本/函数的参数个数

$@	传递给脚本/函数的所有参数(识别每个参数)

$*	传递给脚本/函数的所有参数(把所有参数当成一个字符串)

提示

使用$*很少是正确的选择。
$@能够处理空格参数，而且参数间的空格也能正确的处理。

使用$@时应该用双引号括起来，像”$@”这样。

调试

对脚本进行语法检查：

bash -n myscript.sh

跟踪脚本里每个命令的执行：

bash -v myscripts.sh

跟踪脚本里每个命令的执行并附加扩充信息：

bash -x myscript.sh

你可以在脚本头部使用set -o verbose和set -o xtrace来永久指定-v和-o。当在远程机器上执行脚本时，这样做非常有用，用它来输出远程信息。

什么时候不应该使用bash脚本

你的脚本太长，多达几百行
你需要比数组更复杂的数据结构
出现了复杂的转义问题
有太多的字符串操作
不太需要调用其它程序和跟其它程序管道交互
担心性能

这个时候，你应该考虑一种脚本语言，比如Python或Ruby。

参考

Advanced Bash-Scripting Guide: http://tldp.org/LDP/abs/html/
Bash Reference Manual