shell编程之条件测试和判断

Shellcheck是一套用来检查和分析Shell脚本的自动化检查工具。除了检查撰写样式之外，它还能够识别Shell脚本里有什么指令可能存在执行风险，并提供对应的修改方式协助改善Shell脚本的质量。

算术运算

下图来自《跟老男孩学Linux运维：Shell编程实战》

推荐使用$((expression)) 进行算术运算，let和expr略过。
使用逻辑运算符的时候，返回1表示true，返回0表示false`。

#!/usr/bin/env bash
# bash 中等号两端不能有空格
# let var_name=expression
let sum=1+2
echo ${sum}
# $[expression]
sum=$[ 1 + 2 ]
echo ${sum}
# $((expression))
sum=$(( 1 + 2 ))
echo ${sum}
# $(expr arg1 arg2 arg3 ...)
sum=$(expr 1 + 2 + 4)
echo ${sum}

示例1：

#!/usr/bin/env bash
# 计算 /etc/passwd中第5和第10个用户的 id 号之和
user_id1=$(id -u "$(head -5 /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f1)")
user_id2=$(id -u "$(head -10 /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f1)")
echo "$((user_id1 + user_id2))"

示例2

#!/usr/bin/env bash
# 计算 /etc/profile 和 ~/.bashrc 的空白行数之和
profile_blank_num=$(grep -c "^[[:space:]]*$" /etc/profile);
bashrc_blank_num=$(grep -c "^[[:space:]]*$" ~/.bashrc);

echo "$((profile_blank_num + bashrc_blank_num))"

条件测试

条件测试的两种方式

1. 根据命令的状态返回值来判断，返回值为0表示真，其他的情况为假

   #!/usr/bin/env bash
   # 判断 root 用户是否登录，如果 root 用户已经登录，则执行后面的 echo语句
   who | grep "^root\>" > /dev/null && echo "root账号已经登录"
   

2. 使用测试表达式

   1. test expression

   2. [ expression ] 和上面的test基本等价 ，注意expression前后都要和中括号保留一个空格。

   3. [[ expression ]] 中可以使用通配符等进行模式匹配，也可以使用&& 、||、>、<等逻辑运算符，这这是不同于[]的地方，在[]进行关系运算，一般使用-a、-o等代替。

   4. 数值关系运算，使用 ((number_expression)) ，返回1表示true，返回0表示false

      下图来自《跟老男孩学Linux运维：Shell编程实战》

      

测试表达式的写法

数值测试表达式

用于比较数值的大小。

运算符	示例	作用
-eq	2 -eq 3	判断两个数值是相等
-gt	2 -gt 3	判断 2 是否大于 3
-ge	2 -ge 3	判断 2 是否大于等于 3
-lt	2 -lt 3	判断 2 是否小于 3
-le	2 -le 3	判断 2 是否小于等于 3

字符串测试表达式

字符串测试表达式中，如果包含变量比较，需要将变量用双引号引起来，防止因为变量不存在导致的脚本报错。

另外，字符串测试表达式尽可能使用双中括号的形式，如[[ str1 == str2 ]]

运算符	示例	作用
==	str1 == str2	判断 str1 和 str2 是否相等
!=	str1 != str2	判断 str1 和 str2 是否不相等
>	str1 > str2	判断 str1 是否大于 str2
<	str1 < str2	判定 str1 是否小于 str2
=~	str1 =~ “1$”	判断 str1 是否匹配右侧的 pattern 模式
-z	-z str1	判断 str1 是否为空字符串
-n	-n str1	判断 str1 是否为非空字符串

文件测试表达式

存在性测试

测试 FILE 表达式是否存在。

1. -a FILE
2. -e FILE

存在性及类型测试

运算符	示例	作用
-b	-b FILE	判断 FILE 是否存在且为 块设备
-c	-c FILE	判断 FILE 是否存在且为 字符设备
-d	-d FILE	判断 FILE 是否存在且为 目录文件
-f	-f FILE	判断 FILE 是否存在且为 普通文件
-h/-l	-h FILE 或者 -l FILE	判断 FILE是否存在且为符号链接文件
-p	-p FILE	判断 FILE 是否存在且为 管道文件
-S	-S FILE	判断 FILE 是否存在且为 套接字文件

文件权限测试表达式

运算符	示例	作用
-r	-r FILE	判断 FILE 是否存在且可读
-w	-w FILE	判断 FILE 是否存在且可写
-x	-x FILE	判断 FILE 是否存在且可执行

特殊权限测试表达式

运算符	示例	作用
-g	-g FILE	判断 FILE 是否存在且拥有 sgid 权限
-u	-u FILE	判断 FILE 是否存在且拥有 suid 权限
-k	-k FILE	判断 FILE 是否存在且拥有 sticky 权限

文件非空测试表达式

运算符	示例	作用
-s	-s FILE	判断 FILE 是否存在且有内容（非空）

时间戳测试表达式

运算符	示例	作用
-N	-N FILE	判断 FILE 文件自从上一次被读取操作后是否被修改过

从属关系测试表达式

运算符	示例	作用
-O	-O FILE	判断 FILE 是否存在且当前用户为属主
-G	-G FILE	判断 FILE 是否存在且当前用户为属组

双目测试表达式

运算符	示例	作用
-ef	FILE1 -ef FILE2	判断 FILE1 和 FILE2 是否指向同一个文件系统的相同 inode 的硬链接
-ot	FIFE1 -ot FILE2	判断 FILE1 是否旧于 FILE2
-nt	FIFE1 -nt FILE2	判断 FILE1 是否新于 FILE2

组合测试条件

逻辑条件	方式一	方式二
逻辑与	命令：COMMAND1 && COMMAND2 测试表达式 [ expression1 ] && [ expression2 ]	命令：不支持 测试表达式 [ expression1 -a expression2 ]
逻辑或	命令：COMMAND1 || COMMAND2 测试表达式 [ expression1 ] || [ expression2 ]	命令：不支持 测试表达式 [ expression1 -o expression2 ]
逻辑非	命令：! COMMAND 测试表达式 ! [ expression ] 或者[ ! expresstion ] 注意!后要有一个空格	命令：! COMMAND 测试表达式! [ expression ] 或者[ ! expresstion ] 注意!后要有一个空格

方式二之所以是不支持命名模式，是因为命令是不能放在中括号中执行的，了解即可。推荐方式一的写法。

参数传递

传递给脚本的参数依次放置在$1、$2、$3、$4…的变量中，如果参数的个数大于9，则使用${n}。

#!/usr/bin/env bash

# 接收两个数字，计算他们的和，并输出
echo $(( $1+$2 ))

bash demo.sh 3 5 打印出 8

参数轮替，又叫位置参数轮替。shift [n]，n 表示每次操作被剔除去的参数个数，有点像先进先出，通过shift不断将先进的参数弹出。

#!/usr/bin/env bash
# 有参数 tom  jack  askou joy
# 参数轮替
echo "$1"  # tom
shift 2
echo "$1"   # askou
shift 1
echo "$1"  # joy

执行脚本

bash demo.sh /etc/profile ~/.bashrc
# 文件 /etc/profile 的空白行数为 13
# 文件 /home/xingmu/.bashrc 的空白行数为 34
# 两个文件的空白行之和为 47

特殊变量

变量	作用
$0	指向脚本执行时候的名称/脚本路径
$#	脚本收到的参数个数
$?	命令/脚本的执行状态
$*	比如传递了 5 个参数，那么对于"$*"来说，这 5 个参数会合并到一起形成一份数据，它们之间是无法分割的；
$@	对于"$@"来说，这 5 个参数是相互独立的，它们是 5 份数据。可以使用循环依次输出

如果使用 echo 直接输出"$*"和"$@"做对比，是看不出区别的；但如果使用 for 循环来逐个输出数据，立即就能看出区别来。

脚本状态返回值默认是脚本最后一条命令的返回值，也可以自定义状态值，使用exit [n] 返回，n就是自定义的状态码，自定义状态码也要遵守正常返回状态码0，其他情况下返回1-255的任意数值。

需要明白的是，shell遇到exit指令就会结束执行，同时返回状态码。

if 条件判断

示例1

#!/usr/bin/env bash

# 变量 hostName 是否为空、localhost或者localhost.localdomain，如果是则输出 expression.test.com，否则输出 host

hostName="localhost.localdomain"

if echo $hostName | grep -qE "^[[:space:]]$|localhost(\.localdomain)?$"; then
  echo "change hostname to expression.test.com"
else
  echo "hostname is $hostName"
fi

示例2： 判断给定用户是否存在，如果存在给出提示，如果不存在，则添加用户

#!/usr/bin/env bash

# 判断给定用户是否存在，如果存在给出提示，如果不存在，则添加用户

if [ $# -lt 1 ]; then
  echo "请输入用户名"
elif ! echo "$1" | grep -qE "^[[:alnum:]]+$"; then
  echo "无效用户名"
else
  if grep -Eq "^$1\>" /etc/passwd; then
    echo "用户 $1 已存在"
  else
    sudo useradd "$1"
    echo "用户 $1 已经添加成功"
  fi
fi

示例3 ： 通过命令传递两个文件的路径，计算其空白行数之和

#!/usr/bin/env bash
# 通过命令传递两个文件的路径，计算其空白行数之和
if [ ! -f "$1" ] || [ ! -f "$2" ]; then
   echo "参数必须为已经存在的普通文件"
   exit 1
fi


first_second_blank_line=$(grep -Ec "^[[:space:]]*$" "$1")
echo "文件 $1 的空白行数为 $first_second_blank_line"
second_blank_line=$(grep -Ec "^[[:space:]]*$" "$2")
echo "文件 $2 的空白行数为 $second_blank_line"

echo "两个文件的空白行之和为 $(( first_second_blank_line + second_blank_line))"

示例4 ：判断给定用户名的 id 号是奇数还是偶数

#!/usr/bin/env bash

# 判断给定用户的 id 号是奇数还是偶数
if ! grep -Eq "^$1\>" /etc/passwd; then
  echo "用户 $1 不存在"
  exit 1
fi

user_id=$(id -u $1)
echo "用户 $1 的id为 $user_id"
if [ $((user_id % 2)) -eq 0 ]; then
  echo "用户 $1 的id是偶数"
else
  echo "用户 $1 的id是奇数"
fi

示例5 ： 使用算术的逻辑运算重写示例4，表达式就变得简单了

#!/usr/bin/env bash
# 判断给定用户的 id 号是奇数还是偶数
if ! grep -Eq "^$1\>" /etc/passwd; then
  echo "用户 $1 不存在"
  exit 1
fi

user_id=$(id -u $1)
echo "用户 $1 的id为 $user_id"
if ((user_id % 2==0)); then
  echo "用户 $1 的id是偶数"
else
  echo "用户 $1 的id是奇数"
fi

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1. a-z ↩︎