28、趣味脚本：美国州首府问答游戏及更多实用脚本解析

趣味脚本：美国州首府问答游戏及更多实用脚本解析

美国州首府问答游戏脚本

在拥有了从文件中随机选择一行文本的工具后，就可以编写各种各样的问答游戏脚本。这里介绍的美国州首府问答游戏脚本，能随机选择一个美国州，展示州名并让用户输入对应的首府名称。

代码实现

#!/bin/sh
# states - A state capital guessing game. Requires the state capitals
#   data file at http://www.intuitive.com/wicked/examples/state.capitals.txt.
db="/usr/lib/games/state.capitals.txt"
randomquote="$HOME/bin/randomquote.sh"     # Script #76
if [ ! -r $db ] ; then
  echo "$0: Can't open $db for reading." >&2
  echo "(get http://www.intuitive.com/wicked/examples/state.capitals.txt" >&2
  echo "save the file as $db and you're ready to play!)" >&2
  exit 1
fi
guesses=0; correct=0; total=0
while [ "$guess" != "quit" ] ; do
  thiskey="$($randomquote$db)"
  state="$(echo $thiskey | cut -d\   -f1 | sed 's/-/ /g')"
  city="$(echo $thiskey | cut -d\   -f2 | sed 's/-/ /g')"
  match="$(echo $city | tr '[:upper:]' '[:lower:]')"
  guess="??" ; total=$(( $total + 1 )) ;
  echo ""
  echo "What city is the capital of $state?"
  while [ "$guess" != "$match" -a "$guess" != "next" -a "$guess" != "quit" ]
  do
    echo -n "Answer: "
    read guess
    if [ "$guess" = "$match" -o "$guess" = "$city" ] ; then
      echo ""
      echo "*** Absolutely correct! Well done! ***"
      correct=$(( $correct + 1 ))
      guess=$match
    elif [ "$guess" = "next" -o "$guess" = "quit" ] ; then
      echo ""
      echo "$city is the capital of $state."
    else
      echo "I'm afraid that's not correct."
    fi
  done
done
echo "You got $correct out of $total presented."
exit 0

代码说明

• 数据文件 ：脚本需要一个包含美国州首府数据的文件，可从 http://www.intuitive.com/wicked/examples/state.capitals.txt 获取。
• 随机选择 ：使用 randomquote.sh 脚本从数据文件中随机选择一行。
• 提取信息 ：通过 cut 和 sed 命令从选中的行中提取州名和首府名。
• 答案判断 ：将用户输入与首府名的全小写版本和实际正确大小写版本进行比较，判断答案是否正确。
• 结束条件 ：用户输入 quit 时游戏结束，显示最终的正确答题数和总题数。

运行脚本

该脚本没有参数或命令标志，直接运行 states 即可开始游戏。

示例结果

$ states
What city is the capital of Indiana?
Answer: Bloomington
I'm afraid that's not correct.
Answer: Indianapolis
*** Absolutely correct! Well done! ***
What city is the capital of Massachusetts?
Answer: Boston
*** Absolutely correct! Well done! ***
What city is the capital of West Virginia?
Answer: Charleston
*** Absolutely correct! Well done! ***
What city is the capital of Alaska?
Answer: Fairbanks
I'm afraid that's not correct.
Answer: Anchorage
I'm afraid that's not correct.
Answer: Nome
I'm afraid that's not correct.
Answer: Juneau
*** Absolutely correct! Well done! ***
What city is the capital of Oregon?
Answer: quit
Salem is the capital of Oregon.
You got 4 out of 5 presented.

脚本改进思路

• 模糊匹配 ：当前游戏对拼写要求严格，可以添加代码实现模糊匹配，例如使用修改后的 Soundex 算法，去除所有元音并将重复字母压缩为单个字母。
• 提示功能 ：添加“提示”功能，当用户请求时显示正确答案的第一个字母，并记录使用提示的次数。
• 通用性扩展 ：该脚本可以很容易地修改为适用于任何配对数据文件，如意大利语词汇问答、国家/货币匹配或政治家/政党问答。

其他实用脚本介绍

除了州首府问答游戏脚本，还有许多其他实用的脚本，以下是部分脚本的简要介绍：

系统管理类

• 用户管理
  • 添加用户 ： adduser 脚本用于向系统添加用户， addmacuser 用于在 Mac OS X 系统添加用户。
  • 删除用户 ： deleteuser 脚本可删除用户账户。
  • 暂停用户账户 ： suspenduser 脚本可暂停用户账户。
• 系统维护
  • 备份目录 ： backup 脚本用于备份目录， archivedir 可将文件归档。
  • 日志管理 ： rotatelogs 脚本用于旋转日志文件，确保日志文件不会无限增长。
  • 系统日期设置 ： set-date 脚本可设置系统日期。

网络管理类

• 网站监控
  • Apache 日志分析 ： checklinks 脚本可检查内部链接， checkexternal 可检查外部链接。
  • 网络状态监控 ： netperf 脚本用于监控网络状态， getstats 可获取网络统计信息。
• 文件传输
  • FTP 下载 ： ftpget 脚本可通过 FTP 下载文件。
  • 文件同步 ： ftpsyncup 和 ftpsyncdown 脚本可实现目录的同步。

工具类

• 计算器
  • 任意精度浮点计算器 ： scriptbc 脚本可进行任意精度的浮点计算。
  • 交互式计算器 ： calc 脚本提供交互式的计算功能。
• 拼写检查
  • 单词拼写检查 ： checkspelling 脚本可检查单个单词的拼写。
  • 添加本地字典 ： spelldict 脚本可添加本地字典。

部分脚本操作步骤

运行州首府问答游戏脚本

1. 确保已经从 http://www.intuitive.com/wicked/examples/state.capitals.txt 下载数据文件，并保存为 /usr/lib/games/state.capitals.txt 。
2. 确保 randomquote.sh 脚本存在于 $HOME/bin 目录下。
3. 运行 states 脚本开始游戏。

添加用户

1. 运行 adduser 脚本，按照提示输入用户信息，如用户名、密码等。
2. 在 Mac OS X 系统中，运行 addmacuser 脚本，同样按照提示完成用户添加操作。

备份目录

1. 运行 backup 脚本，指定要备份的目录和备份目标位置。
2. 脚本会自动完成目录备份操作。

通过这些脚本，可以提高系统管理效率，实现各种实用功能，同时也能在学习和使用过程中加深对 shell 脚本编程的理解。

趣味脚本：美国州首府问答游戏及更多实用脚本解析

脚本使用的关键技术和命令详解

在众多脚本中，使用了许多关键的技术和命令，下面为大家详细解析：

cut 命令

cut 命令用于从文本行中提取指定的字段。在州首府问答游戏脚本中，使用 cut -d\ -f1 和 cut -d\ -f2 分别提取州名和首府名。其中， -d 选项指定字段分隔符，这里使用空格作为分隔符； -f 选项指定要提取的字段编号。

例如，对于数据行 California-Sacramento ，执行 echo "California-Sacramento" | cut -d\ -f1 会输出 California ，执行 echo "California-Sacramento" | cut -d\ -f2 会输出 Sacramento 。

sed 命令

sed 是一个强大的文本处理工具，常用于替换、删除和插入文本。在脚本中， sed 's/-/ /g' 用于将连字符 - 替换为空格。

例如，对于字符串 New-York ，执行 echo "New-York" | sed 's/-/ /g' 会输出 New York 。

tr 命令

tr 命令用于转换或删除字符。在州首府问答游戏脚本中， tr '[:upper:]' '[:lower:]' 用于将字符串中的所有大写字母转换为小写字母。

例如，对于字符串 Sacramento ，执行 echo "Sacramento" | tr '[:upper:]' '[:lower:]' 会输出 sacramento 。

if 语句

if 语句用于根据条件执行不同的操作。在脚本中，经常使用 if 语句来判断文件是否可读、用户输入是否正确等。

例如，在州首府问答游戏脚本中， if [ ! -r $db ] 用于判断数据文件是否可读，如果不可读则输出错误信息并退出脚本。

while 循环

while 循环用于重复执行一段代码，直到条件不满足为止。在州首府问答游戏脚本中，使用 while 循环来不断询问用户问题，直到用户输入 quit 为止。

脚本的调试和测试

在编写和使用脚本的过程中，调试和测试是非常重要的环节。以下是一些调试和测试脚本的方法：

调试脚本

• 使用 set -x ：在脚本开头添加 set -x 可以开启调试模式，脚本执行时会输出每一条命令及其参数，方便查看脚本的执行过程。
• 使用 echo 语句 ：在关键位置添加 echo 语句，输出变量的值，以便检查变量是否符合预期。

例如，在州首府问答游戏脚本中，可以在 thiskey="$($randomquote$db)" 之后添加 echo "thiskey: $thiskey" 来查看随机选择的行内容。

测试脚本

• 单元测试 ：对于一些功能独立的函数或脚本，可以编写单元测试来验证其功能是否正确。
• 集成测试 ：将多个脚本组合在一起进行测试，确保它们能够协同工作。

脚本的优化建议

为了提高脚本的性能和可读性，可以对脚本进行一些优化：

性能优化

• 减少不必要的命令执行 ：避免在循环中执行一些耗时的命令，如文件查找等。
• 使用缓存 ：对于一些经常使用的数据，可以将其缓存起来，避免重复计算。

可读性优化

• 添加注释 ：在脚本中添加详细的注释，解释代码的功能和逻辑。
• 使用有意义的变量名 ：使用有意义的变量名可以提高代码的可读性。

总结与展望

通过对这些脚本的学习和使用，我们可以看到 shell 脚本在系统管理、网络管理和工具开发等方面具有强大的功能。这些脚本不仅可以提高工作效率，还可以帮助我们更好地理解和掌握 Unix 和 Linux 系统。

未来，随着技术的不断发展，shell 脚本也将不断创新和完善。我们可以期待更多功能强大、易用的脚本出现，同时也可以根据自己的需求开发出更加个性化的脚本。

以下是一个简单的 mermaid 流程图，展示州首府问答游戏的流程：

graph TD;
    A[开始游戏] --> B[随机选择一个州];
    B --> C[显示州名并询问首府];
    C --> D{用户输入是否正确};
    D -- 是 --> E[显示正确提示，正确数加 1];
    E --> F{是否继续};
    F -- 是 --> B;
    F -- 否 --> G[显示最终结果，结束游戏];
    D -- 否 --> H{用户输入是否为 next 或 quit};
    H -- 是 --> I[显示正确答案];
    I --> F;
    H -- 否 --> C;

以下是一个表格，总结部分脚本的功能和用途：
| 脚本名称 | 功能 | 用途 |
| ---- | ---- | ---- |
| states | 美国州首府问答游戏 | 学习州首府知识，娱乐 |
| adduser | 添加用户 | 系统用户管理 |
| deleteuser | 删除用户 | 系统用户管理 |
| backup | 备份目录 | 系统数据备份 |
| rotatelogs | 旋转日志文件 | 系统日志管理 |

希望通过本文的介绍，大家能够对这些脚本有更深入的了解，并在实际工作中灵活运用。