shell脚本_until循环和case语句与函数的定义和使用

星海幻影

已于 2024-11-25 11:00:24 修改

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分类专栏： shell脚本学习文章标签： linux shell编程 sh脚本编程脚本学习

于 2024-11-25 00:30:03 首次发布

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一、until 循环

until 循环的语法类似于 while 循环，但它的条件是 当条件为假时，循环会继续执行。可以理解为 while 循环的条件是 为真时，而 until 则相反，条件为假时执行。

语法：

until [ 条件 ]
do
    # 循环体
done

例子：

#!/bin/bash

count=1
until [ $count -gt 10 ]  # 直到 count 大于 5 时退出
do
    echo "Count is: $count"
    ((count++))  # 增加 count
done

1.代码功能概述

until 循环：只有在循环条件为真时才退出。这里的条件是 count -gt 10，当 count 达到 11 时，条件成立，循环停止。
通过 count++，每次循环结束后，count 会递增 1，直到达到退出条件。

2.循环条件分析

until [ $count -gt 10 ]:
- until 循环会一直执行，直到指定的条件为真。
- 在这个例子中，条件是 [ $count -gt 10 ]，表示当 count 大于 10 时，条件为真。
- 只有当 count 大于 10 时，until 循环才会停止执行。

3.执行过程

初始时，count=1。
循环开始时，检查条件 [ $count -gt 10 ]。由于 count 初始为 1，条件 1 -gt 10 为假，因此继续执行循环体。
输出当前 count 的值：Count is: 1。
然后 count 增加 1，count 变为 2。
再次检查条件 [ $count -gt 10 ]，此时 count 为 2，条件 2 -gt 10 仍为假，继续执行循环。
依此类推，直到 count 增加到 11。
当 count 为11 时，检查条件 [ $count -gt 10 ]，此时条件为真，循环退出。

二、case 语句

case 语句用于多重条件匹配，它根据变量的值与多个模式进行比较，执行匹配成功的块，类似于其他语言中的 switch 语句。

语法：

case "$变量" in
    模式1)# 当变量匹配模式1时执行
        ;;
    模式2)# 当变量匹配模式2时执行
        ;;
    *)# 默认情况
        ;;
esac

例子：

#!/bin/bash

read -p "请输入一个数字：" num

case $num in
    1)echo "你输入的是数字 1"
        ;;
    2)echo "你输入的是数字 2"
        ;;
    3)echo "你输入的是数字 3"
        ;;
    *)echo "输入的数字不在预期范围内"
        ;;
esac

1.代码功能概述

该脚本使用 case 语句根据用户输入的数字输出不同的提示信息。用户输入的数字将与预设的 1、2、3 进行匹配。如果输入的数字是其中之一，则输出相应的消息；如果输入的数字不在预期的范围内（即不等于 1、2、3），则输出默认的提示消息。

2.循环条件分析

虽然这段脚本中没有使用显式的循环（例如 for 或 while 循环），但它依然有条件判断逻辑。具体来说，case 语句会根据用户输入的数字值执行不同的分支，类似于条件分支的“匹配”过程。

具体流程：

用户通过 read -p 提示输入一个数字，将该数字存储在变量 num 中。
case语句根据num的值执行以下匹配：
- 如果用户输入的是 1，输出 "你输入的是数字 1"。
- 如果用户输入的是 2，输出 "你输入的是数字 2"。
- 如果用户输入的是 3，输出 "你输入的是数字 3"。
- 如果用户输入的是其他数字或字符（与预设的 1、2、3 都不匹配），则会执行默认分支，输出 "输入的数字不在预期范围内"。

三、shell脚本的函数

在Shell脚本中，函数（function）是用来组织和封装代码块的一种方式，它能够帮助你提高代码的可读性和可重用性。我们可以将多次需要执行的命令、语句块或逻辑封装成一个函数，调用时只需提供函数名，Shell会自动执行对应的代码。

Shell函数的参数可以通过 $1, $2, $@, $# 等方式访问。
使用 local 关键字定义局部变量，避免变量污染。
函数的返回值通常通过 echo 输出，而 return 语句通常用于返回状态码。
使用 shift 可以处理函数中的多参数，递归也可以在Shell函数中实现。

1. 函数的定义与使用

在Shell脚本中，函数是通过 function 关键字或直接使用函数名来定义的。可以通过 () 定义函数，也可以通过 return 语句返回函数的结果。

语法：

# 定义函数
function my_function {
    # 函数体
}

# 或者可以直接使用下面的方式
my_function() {
    # 函数体
}

两者是等价的，选择哪种方式主要取决于个人或团队的代码风格。传统方式比较简洁，而带 function 关键字的方式可能显得更直观，特别是当函数非常复杂时。

例子：

#!/bin/bash

# 定义一个简单的函数
greet() {
    echo "Hello, $1!"  # $1 是传入的第一个参数
}

# 调用函数
greet "tom"
greet "你见过龙吗？"

2. 函数的传参

Shell函数可以接收外部传递的参数，函数的参数是通过 $1、$2、$3 、$0、$@、$#等位置变量来访问的，这些变量代表了传递给函数的参数。

$1, $2, $3 ：分别代表了传入参数的第一个、第二个、第三个位置。
$0 ：表示脚本本身的名称。

$@：表示传递给函数的所有参数，作为一个单独的字符串数组来处理。
$#：表示传递给函数的参数个数。

例子：

#!/bin/bash

# 定义一个函数，计算两个数的和
sum() {
    local num1=$1  # 第一个参数
    local num2=$2  # 第二个参数
    echo "Sum is: $((num1 + num2))"
}

# 调用函数，传递两个参数
sum 5 7
sum 10 20

3. 局部变量（`local`）

在Shell脚本中，默认情况下，所有变量的作用范围是全局的，这意味着如果在一个函数内部修改了一个变量的值，它将影响到函数外部的相同变量。如果我们想在函数内部定义一个仅在该函数范围内有效的变量，可以使用 local 关键字。

#!/bin/bash

my_function() {
    local var="local_variable"
    echo "Inside function: $var"
}

# 在函数外部访问同名变量
var="global_variable"
my_function
echo "Outside function: $var"

可以看到，local 关键字确保了 var 变量仅在 my_function 内部有效，函数外部的 var 变量没有受到影响。

为什么使用 `local`？

避免命名冲突：当一个脚本中有多个函数时，如果多个函数使用相同的变量名而没有使用 local，它们可能会相互覆盖，造成意外的结果。使用 local 可以有效避免这种情况。
封装性：使用 local 可以将变量的作用域限制在函数内部，提升代码的可维护性和可读性。

4. 函数返回值

Shell函数默认没有返回值，但你可以使用 return 语句返回一个整数值。需要注意的是，return 语句只能返回 0 到 255 之间的整数（通常用于表示状态码）。

例子：

#!/bin/bash

# 定义一个函数，检查文件是否存在
check_file() {
    if [ -f "$1" ]; then
        return 0  # 文件存在
    else
        return 1  # 文件不存在
    fi
}

# 调用函数并检查返回值
check_file "/etc/passwd"
if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "文件存在"
else
    echo "文件不存在"
fi

5. 函数中的递归调用

Shell支持函数的递归调用，也就是函数在自身内部调用自身。递归调用通常需要一个基准条件来防止无限递归。

递归示例：计算阶乘

#!/bin/bash

factorial() {
    if [ $1 -le 1 ]; then
        echo 1
    else
        local result=$(( $1 * $(factorial $(( $1 - 1 )) ) ))
        echo $result
    fi
}

result=$(factorial 5)
echo "Factorial of 5 is: $result"

6. 内建函数与外部函数的区别

内建函数：Shell本身内置的命令和函数（例如 echo, read, test, pwd 等），这些函数不需要额外定义，Shell会直接识别。
外部函数：通过 Shell 脚本或程序中定义的函数。这些函数是用户自定义的，不是Shell内建的。

本章总结

until 循环：我们学习了 until 循环的语法和工作原理。它会在循环条件为 false 时继续执行，直到条件变为 true，常用于需要在特定条件下反复执行命令的场景。
case 语句：通过 case 语句，我们可以根据多个条件的不同值执行不同的代码块。它是 Shell 脚本中实现多分支选择的有效方式，比起多个 if-else 判断，case 提供了更加清晰和简洁的结构。
Shell 脚本函数：函数的引入使得脚本更加模块化，方便复用。我们学习了如何定义函数、如何传递参数、如何使用局部变量 (local)，以及如何避免全局变量的干扰。local 变量可以有效地封装函数内部的状态，避免与外部变量冲突，提高脚本的稳定性和可维护性。
函数的返回值：在 Shell 中，函数通过 echo 输出值或通过 return 返回退出状态码来传递结果。我们讨论了如何处理这些返回值，并通过实例理解了函数如何与脚本中的其他部分交互。
递归调用：递归是函数在自身内调用自身的一种方法。我们通过计算阶乘的示例展示了递归如何在 Shell 脚本中实现，并理解了基准条件的重要性。
内建函数与外部函数的区别：内建函数是 Shell 自带的命令或功能，不需要额外定义；而外部函数是我们自定义的函数，提供了更灵活的功能扩展。