Bash脚本15分钟进阶教程

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。

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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`[[]]`(双层中括号)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*)   ;;  
  
  esac

#p#

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: ${:} or ${::}  
  
  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***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***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

英文原文：
Better Bash Scripting in 15 Minutes

译文链接：http://www.vaikan.com/bash-scripting/

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