Linux Bash Shell快速入门 (三)

for
for 循环结构与 C 语言中有所不同，在 BASH 中 for 循环的基本结构是：
for $var in

do
statments
done
其中 $var 是循环控制变量，
是 $var 需要遍历的一个集合，do/done 对包含了循环体，相当于 C 语言中的一对大括号。
另外如果do 和 for 被写在同一行，必须在 do 前面加上 ";"。
如： for $var in
; do 。
下面是一个运用 for 进行循环的例子：
#!/bin/bash

for day in Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat
do
echo $day
done

# 如果列表被包含在一对双引号中，则被认为是一个元素
for day in "Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat"
do
echo $day
done

exit 0
注意上面的例子中，在 for 所在那行的变量 day 是没有加 "$" 符号的，
而在循环体内，echo 所在行变量 $day 是必须加上 "$" 符号的。
另外如果写成 for day 而没有后面的 in 部分，
则 day 将取遍命令行的所有参数。如这个程序：
#!/bin/bash

for param
do
echo $param
done

exit 0
上面这个程序将列出所有命令行参数。for 循环结构的循环体被包含在 do/done 对中，这也是后面的 while、until 循环所具有的特点。

while
while 循环的基本结构是：
while [ condition ]
do
statments
done

until
until 循环的基本结构是：
until [ condition is TRUE ]
do
statments
done

case
BASH 中的 case 结构与 C 语言中的 switch 语句的功能比较类似，可以用于进行多项分支控制。
其基本结构是：
case "$var" in
condition1 )
statments1;;
condition2 )
statments2;;
...
* )
default statments;;
esac
下面这个程序是运用 case 结构进行分支执行的例子：
#!/bin/bash

echo "Hit a key, then hit return."
read Keypress

case "$Keypress" in
[a-z] ) echo "Lowercase letter";;
[A-Z] ) echo "Uppercase letter";;
[0-9] ) echo "Digit";;
* ) echo "Punctuation, whitespace, or other";;
esac

exit 0
上面例子中的第四行 "read Keypress" 一句中的 read 语句表示从键盘上读取输入。这个命令将在本讲义的 BASH 的其他高级问题中讲解。

break/continue
熟悉 C 语言编程的都很熟悉 break 语句和 continue 语句。
BASH 中同样有这两条语句，而且作用和用法也和 C 语言中相同，break 语句可以让程序流程从当前循环体中完全跳出，
而 continue 语句可以跳过当次循环的剩余部分并直接进入下一次循环。

函数的使用
BASH 是一个相对简单的脚本语言，不过为了方便结构化的设计，BASH 中也提供了函数定义的功能。
BASH 中的函数定义很简单，只要向下面这样写就可以了：
function my_funcname {
code block
}
或者
my_funcname() {
code block
}
上面的第二种写法更接近于 C 语言中的写法。
BASH 中要求函数的定义必须在函数使用之前，这是和 C 语言用头文件说明函数方法的不同。
更进一步的问题是如何给函数传递参数和获得返回值。
BASH 中函数参数的定义并不需要在函数定义处就制定，而只需要在函数被调用时用 BASH 的保留变量 $1 $2 ... 来引用就可以了；
BASH 的返回值可以用 return 语句来指定返回一个特定的整数，
如果没有 return 语句显式的返回一个返回值，
则返回值就是该函数最后一条语句执行的结果（一般为 0，如果执行失败返回错误码）。
函数的返回值在调用该函数的程序体中通过 $ 保留字来获得。下面我们就来看一个用函数来计算整数平方的例子：
#!/bin/bash

square() {
let "res = $1 * $1"
return $res
}

square $1
result=$
echo $result

exit 0
BASH 中的特殊保留字
保留变量
随机数
运算符
变量的特殊操作

保留变量
BASH 中有一些保留变量，下面列出了一些：
$IFS　　这个变量中保存了用于分割输入参数的分割字符，默认识空格。
$HOME 　这个变量中存储了当前用户的根目录路径。
$PATH 　这个变量中存储了当前 Shell 的默认路径字符串。
$PS1　　表示第一个系统提示符。
$PS2　　表示的二个系统提示符。
$PWD　　表示当前工作路径。
$EDITOR 表示系统的默认编辑器名称。
$BASH 　表示当前 Shell 的路径字符串。
$0, $1, $2, ...
表示系统传给脚本程序或脚本程序传给函数的第0个、第一个、第二个等参数。
$#　　　表示脚本程序的命令参数个数或函数的参数个数。
$$　　　表示该脚本程序的进程号，常用于生成文件名唯一的临时文件。
$　　　表示脚本程序或函数的返回状态值，正常为 0，否则为非零的错误号。
$*　　　表示所有的脚本参数或函数参数。
$@　　　和 $* 涵义相似，但是比 $* 更安全。
$!　　　表示最近一个在后台运行的进程的进程号。

随机数
随机数是经常要用到的，BASH 中也提供了这个功能，请看下面这个程序：
#!/bin/bash
# Prints different random integer from 1 to 65536
a=$RANDOM
echo $a
exit 0
这个程序可以在每次执行的时候随机的打印出一个大小在 1 到 65536 之间的整数。

运算符
算术运算符
+ - * / % 表示加减乘除和取余运算
+= -= *= /= 同 C 语言中的含义
位操作符
<< <<= >> >>= 表示位左右移一位操作
& &= | |= 表示按位与、位或操作
~ ! 表示非操作
^ ^= 表示异或操作
关系运算符
< > <= >= == != 表示大于、小于、大于等于、小于等于、等于、不等于操作
&& || 逻辑与、逻辑或操作

变量的特殊操作
BASH 中还有一些对变量的简洁、快速的操作，大家还记得 "${var}" 和 "$var" 同样是对变量的引用吧，对 ${var} 进行一些变化就可以产生一些新功能：
${var-default} 表示如果变量 $var 还没有设置，则保持 $var 没有设置的状态，并返回后面的默认值 default。
${var=default} 表示如果变量 $var 还没有设置，则取后面的默认值 default。
${var+otherwise} 表示如果变量 $var 已经设置，则返回 otherwise 的值，否则返回空( null )。
${varerr_msg} 表示如果变量 $var 已经设置，则返回该变量的值，否则将后面的 err_msg 输出到标准错误输出上。

BASH 中对返回值的处理
无论是在 Shell 中对 BASH 脚本返回值的处理，还是在脚本中对函数返回值的处理，都是通过 "$" 系统变量来获得。BASH 要求返回值必须为一个整数，不能用 return 语句返回字符串变量。

用 BASH 设计简单用户界面
BASH 中提供了一个小的语句格式，可以让程序快速的设计出一个字符界面的用户交互选择的菜单，该功能就是由 select 语句来实现的，select 语句的语法为：
select var in
do
statments use $var
done
上面的语法结构在执行后，BASH 会将
中的所有项加上数字列在屏幕上等待用户选择，在用户作出选择后，变量 $var 中就包含了那个被选中的字符串，然后就可以对该变量进行需要的操作了。我们可以从下面的例子中更直观的来理解这个功能：
#!/bin/bash
OPTIONS="Hello Quit"
select opt in $OPTIONS; do
if [ "$opt" = "Quit" ]; then
echo done
exit
elif [ "$opt" = "Hello" ]; then
echo Hello World
else
clear
echo bad option
fi
done
exit 0
大家可以试着执行上面的程序，看看是什么执行结果。
4.3 在 BASH 中读取用户输入
BASH 中通过 read 函数来实现读取用户输入的功能，如下面这段程序：
#!/bin/bash
echo Please enter your name
read NAME
echo "Hi! $NAME !"
exit 0
上面这个脚本读取用户的输入，并回显在屏幕上。
另外 BASH 中还提供另外一种称为 here documents 的结构，可以将用户需要通过键盘输入的字符串改为从程序体中直接读入，如密码。下面的小程序演示了这个功能：
#!/bin/bash

passwd="aka@tsinghua"
ftp -n localhost <<ftpftp
user anonymous $passwd
binary
bye
FTPFTP
exit 0
这个程序在用户需要通过键盘敲入一些字符时，通过程序内部的动作来模拟键盘输入。请注意 here documents 的基本结构为：
command <<somespecialstring
statments
...
SOMESPECIALSTRING
这里要求在需要键盘输入的命令后，直接加上 <<符号，然后跟上一个特别的字符串，在该串后按顺序输入本来应该由键盘输入的所有字符，在所有需要输入的字符都结束后，重复一遍前面 <<符号后的“特别的字符串”即表示该输入到此结束。
4.4 一些特殊的惯用法
在 BASH 中 () 一对括号一般被用于求取括号中表达式的值或命令的执行结果，如：(a=hello; echo $a) ，其作用相当于 `...` 。
: 有两个含义，一是表示空语句，有点类似于 C 语言中的单个 ";" 。表示该行是一个空命令，如果被用在 while/until 的头结构中，则表示值 0，会使循环一直进行下去，如下例：
while :
do
operation-1
operation-2
...
operation-n
done
另外 : 还可以用于求取后面变量的值，比如：
#!/bin/bash
: ${HOSTNAME} {USER} {MAIL}
echo $HOSTNAME
echo $USER
echo $MAIL
exit 0
在 BASH 中 export 命令用于将系统变量输出到外层的 Shell 中了。

BASH 程序的调试
用 bash -x bash-script 命令，可以查看一个出错的 BASH 脚本到底错在什么地方，可以帮助程序员找出脚本中的错误。
另外用 trap 语句可以在 BASH 脚本出错退出时打印出一些变量的值，以供程序员检查。trap 语句必须作为继 "#!/bin/bash" 后的第一句非注释代码，一般 trap 命令被写作： trap 'message $checkvar1 $checkvar2' EXIT 。

关于 BASH2
使用 bash -version 命令可以看出当前你正在使用的 BASH 是什么版本，一般版本号为1.14或其他版本。而现在机器上一般还安装了一个版本号为 2.0 的 BASH 。该 BASH 也在 /bin 目录下。BASH2 提供了一些新功能，有兴趣的同叙可以自己去看相关资料，或直接 man bash2 即可。