Shell Script 程式設計.

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1 Shell Script 程式設計

2 前言 藉由執行一連串的指令而得到輸出結果時， 可以把這些指令的組合事先寫入一個檔案裡， 而這個檔案就叫做 script file 。
其指令可分為系統指令和 shell 指令: 系統指令:ls、cat、rm 指令。 shell 指令:由 shell 直接解譯的指令， 通常用於 script 檔程式流程的控制，ex:分支 (case...)、迴圈 (loop...) 或判斷 (if...) 等用途。

3 Outline 建立及執行 Shell Script 設定與取用變數的方法 建構 Shell Script 輸出環境變數

4 建立 Shell Script 該Script會顯示目前的日期時間、執行路徑、使用者 帳號及所在的目錄位置。 #vi showinfo

5 建立 Shell Script 測試 script 時， 不要將其檔名設為 test， 因 為 test 是一個系統指令， 這可能會造成非預 期的執行結果。 此檔中開頭的 3 行以 "#" 作為註解， 在執行 時會略過。特別注意其中的第 1 行 "#!/bin/bash" 是用來指定此 script 以 bash 執 行， 如果要設定以 tcsh 執行， 則應設成 "#!/bin/tcsh"。要指定執行的 shell 時， 一定 要將它寫在第 1 行。如果沒有指定， 則以目 前正在執行的 shell 來解譯。

6 建立 Shell Script echo 指令用來顯示提示訊息， 其格式為：
其中 arg 是要顯示的訊息， 顯示多個訊息時 要以空白隔開， 如果是字串則最好以雙引號 (“) 括住， shell 才能正確的處理。

7 建立 Shell Script 參數 -neE 意義如下： -n：在顯示訊息時不自動換行 (預設會自動換行) 。
-e：顯示訊息時使用脫逸 (Escape) 字元。反斜線符 號 “\” 為脫逸字元， 用來指示其後的字串是格式 化選項。當 echo 指令使用 -e 參數輸出顯示訊息時， 會根據其後的選項將輸出訊息格式化， 而不會將 它當成一般文字輸出。以上例而言 “\n” 會使游標 在輸出後移到下一行， 而 “\c” 則使游標不會在 顯示訊息後移至下一行。 -E：顯示訊息時不使用脫逸字元。

8 建立 Shell Script 除了使用反引號外， 還可以使用 $(command) 作為指令置換， 底下兩個 用法的功用是相同的 ：

9 執行 Shell Script 執行 shell script 的方式有 2 種， 一種 是執行 shell 程式， 並將該 script 當作 參數傳給它， 指令格式如下： 另一種方式是在指令列下直接輸入 script 檔名執行。以這種方式執行時， 必須先將檔案權限更改成可執行的權限， 否則在執行時系統將會回應 "Permission denied"的訊息。

10 執行 Shell Script 要設定檔案擁有者本身執行的權限， 可用下面的指令：
要設定檔案擁有者本身執行的權限， 可用下面的指令： 若要讓所有的使用者都可以執行此 shell script， 則可以執行 chmod a+x filename 指令。 其中參數 "u" 是代表設定檔案擁有者本 身的權限， 而 "+x" 則代表設定具有執 行 (eXecute) 的權限。

11 執行 Shell Script 修改剛剛建立的 showinfo 檔的權限， 並執行看看其結果為何：

12 command not found 直接執行 shell script 時， 比較常出現 的問題是找不到指令， 其錯誤訊息類 似下面這樣：

13 command not found 出現此訊息的原因多半是沒有正確設定路徑， 請執行 export PATH=$PATH:. 指令 ( 最後面 是一個冒號加一個句點 ) ， 將目前的工作目 錄加入 PATH 環境變數中即可。 或在 ~/.bash_profile 檔中增加執行路徑：

14 設定與取用變數的方法 所謂變數， 就是可存放資料的識別符 號。例如 x=10， x是個變數名稱， 10 則為存放的資料。在 shell script 中設 定與取用變數的方法有底下幾種： 直接設定變數值 由指令置換取得 由指令列參數取得 由環境變數取得 由使用者輸入

15 直接設定變數值 設定變數的方法很簡單， 只要直接指 定其值即可， 例如我們可以建立一個 filename 變數存放檔名， 建立一個 user_age 變數存放使用者的年齡。 設定 5000 給 money 這個變數：

16 直接設定變數值 要取用變數值的時候， 則應於變數名稱前加 上 "$" 符號， 下例將顯示 money 的變數值：
如果想在顯示的數字前加上錢字號 "$"， 則 必須使用脫逸字元：

17 由指令置換結果取得變數值 指令置換， 就是把指令執行的結果設定為某 一個變數的變數值。如先前面我們曾提到的， 反引號 (`) 及 $(command) 可用來將指令的輸 出視為字串， 因此我們可以利用此功能來設 定變數值， 底下範例設定變數 now 的值為 目前系統的時間：

18 使用指令列參數

19 使用指令列參數 執行 chmod +x showarg 指令改為可執行 當某一個參數包含空白符號時， 應將此參數以雙引 號括起來。
以下這段程式會顯示所有參數及其總數。 vi showarg 檔： 執行 chmod +x showarg 指令改為可執行

20 使用環境變數 系統中有許多內定的環境變數， 也有 許多由其他程式所輸出 (export) 的環境 變數， 這些變數也可以在 script 檔中直 接取用。 顯示所在的目錄：

21 由使用者輸入 使用 read 指令可以直接讀取使用者的輸入作為變數 值， 可以用來撰寫對話式的 shell script。
以下範例會先列出要求輸入使用者姓名的字串， 待 使用者輸入姓名後， 將輸入的字串讀入並設定為 my_name 變數的值， 使用者輸入完並按下 [Enter] 鍵後， 顯示 “My name is” 及 my_name 變數的值 (即 使用者輸入的字串)：

22 由使用者輸入 修改檔案權限後即可執行， 以下為執 行結果：

23 建構 Shell Script 1 條件測試與運算式 2 程式流程控制 3 移動輸入參數 4 定義及使用函數

24 1 條件測試與運算式 test 指令用來判斷運算式的真假 (True 或 False)， 其語法為：
test 指令還有另外一種表達方式， 即是 以中括號括住所要判斷的運算式， 如 "[ 運算式 ]"。使用這種表達方式時， 於運算式前不必加上 "test" 識別字。 man test

25 條件測試與運算式 在指令列執行以下範例 (等號兩邊要有一個空格)：

26 條件測試與運算式 test 指令常用於 if 及 while 敘述等迴圈 結束條件的測試， 它能測試的運算式 可分成 『字串』、『數值』、『檔案』 與 『邏輯』 等 4 類。每一類的運算式 各有其適用的運算子， 以下分項列表 說明。

27 條件測試與運算式 字串運算子 數值運算子 檔案運算子 邏輯運算子

28 字串運算子 字串運算子用來判斷字串運算式的真偽。 可用的運算子如下表：

29 字串運算子 字串運算子不可使用萬用字元， 同時 應注意運算子的左右需留空白。 以下為執行範例：

30 數值運算子 數值運算子用來判斷數值運算式的真偽。 可用的運算子如下表 (其中 int1及 int2 為整 數)：

31 數值運算子 如果您將數值運算子用於一般字串， 將得到錯誤訊息。以下為執行範例：

32 檔案運算子 檔案運算子用來判斷檔案是否存在， 以及檔 案形態和屬性。可用的運算子如下表：

33 檔案運算子 以下為執行範例：

34 邏輯運算子 邏輯運算子用來結合運算式或取得運算 式的相反值。可用的運算子如下表：

35 邏輯運算子 以下為執行範例：

36 2 程式流程控制 if 敘述 case 敘述 for 敘述 while 敘述及 until 敘述 break 子句及 continue 子句

37 if 敘述 if 敘述可根據運算式的真偽值， 決定要 執行的程式段落。其語法如下：

38 if 敘述 fi 是 if 敘述的結束符號 (剛好是 if 倒過 來)， 必須與 if 成對出現， 而 elif 及 else子句可有可無。elif 是 else if 的簡寫， 當 if 的運算式不成立時， 才會接著測 試 elif的運算式。如果 if 及 elif 的測試 條件皆不成立， 最後才會執行 else 子 句內的指令。一個 if 可以有好幾個 elif 子句， 但只能有一個 else 子句。以下 範例將顯示目錄內是否有 readme 檔案：

39 if 敘述

40 case 敘述 case 敘述用來從許多的測試條件中選擇第 1 個符合的條件執行。其語法如下：

41 case 敘述 case 敘述適用於字串的比較， 其測試 條件可用萬用字元。雙分號 (;;) 為測試 條件的結束符號， 在每一個測試條件 成立後， 一直到雙分號之前的指令， 都會被 shell所執行。 使用萬用字元作為測試條件時， 請勿 於字串左右加上雙引號 (" ")， 因為如 此將使字串無法正確匹配。

42 case 敘述 由於所有字串都可與萬用字元 * 匹配， 因此 *) 之後的指令可視為 case 敘述預 設的執行指令。
底下示範如何寫一個簡單的安裝程式， 請將檔名取為 install：

43 case 敘述

44 case 敘述

45 case 敘述 由於此為安裝程式， 故需要以 root 權 限執行， 以下為執行範例：

46 for 敘述 for 敘述可以對串列中的每一個元素執 行相同的指令。有 2 種語法：

47 for 敘述 或 在 shell script 中的串列是指由空白符號 所分隔的字串。

48 for 敘述 由第二種語法的定義可知它是第一種語 法的簡寫， 亦即當 for 敘述未使用 in 子句時， 即代表使用參數列作為預設 串列， 因此底下兩個敘述的功用是相 同的：

49 for 敘述 for 敘述的 in 子句與 case 敘述的 in 子 句一樣， 可使用萬用字元。
底下範例程式會顯示目錄中所有 .txt 的 文字檔案名稱及內容：

50 while 敘述及 until 敘述 while 敘述與 until 敘述的語法結構和用 途類似， while 敘述會在測試條件為真 時重複執行。語法如下：

51 while 敘述及 until 敘述 而 until 敘述會在其測試條件為假時重 複執行。其語法如下：

52 break 子句及 continue 子句 在 shell 的 for、while、until 迴圈敘述中 也可以使用如 C 語言的 break 及 continue 子句以跳脫現有的迴圈。 break 子句用於中斷迴圈的執行， 將程式 流程移至迴圈敘述結束之後的下一個指令。 continue 子句則在忽略子句之後的指令， 將程式流程移至迴圈開始的地方。

53 break 子句及 continue 子句 break 子句及 continue 子句都可加上數 字參數， 以指示要跳脫的迴圈數目， 例如以下的 continue 子句將跳脫 2 層 迴圈：

54 break 子句及 continue 子句 以下程式檔名為 jobcontrol， 用來模擬工業上的作 業流程控制：

55 break 子句及 continue 子句 修改檔案權限後， 即可於指令列輸入 bash jobcontrol 指令自行測試。

56 3 移動輸入參數 shift 指令用來將指令列參數向左移。假 設指令列的 3 個參數如下： 則在執行 shift 指令之後， 其值會變成：

57 移動輸入參數 shift 指令常與 while 敘述或 until 敘述合 用， 底下的範列示範如何將一個檔案 中的小寫英文字母全部轉為大寫字母， 筆者將其存成 upcase 檔(此 shell script 將使用 "-i" 參數指定來源檔案， 使用 "- o" 參數指定輸出後的目的檔案) ：

58 移動輸入參數

59 移動輸入參數 上例中的 tr 指令會讀取第 1 個參數所 設定的檔案， 轉換字元後寫到第 2 個 參數所設的檔案。以下是執行結果：

60 移動輸入參數

61 4 定義及使用函數 當 script 檔案變得很大時， 我們可以將script 檔案中常用的指令程序寫成函數， 如此會使 script 更易於維護並更具結構性。定義函數 的語法如下：

62 定義及使用函數 函數的使用方式與外部指令一樣， 只 要直接使用函數的名稱即可。在使用函 數時， 一樣可以傳入參數。函數處理 參數的方式與 script 檔處理指令列參數 的方式是一樣的。在函數中， $1 是指 傳入函數的第 1 個參數， $2 是指傳入 函數的第 2 個參數...。同時也可以使用 shift 指令來移動函數參數。

63 定義及使用函數 底下範例示範如何將指令列輸入的數字 傳入函數中， 並顯示最大的數值。 vi maxvalue

64 定義及使用函數

65 定義及使用函數 在上例中， 為了說明如何取得函數的 傳回值而使用了 $? 及 return 指令。一 個比較常用的作法是直接取用 $maxvalue 的值， 在 scrpit 中變數值並 不會因為函數結束而消失。 範例執行結果如下：

66 4 輸出環境變數 之前的內容曾提到，可以直接將環境變 數作為 script 檔的預設變數使用。其實 也可以將 script 檔中的自訂變數輸出成 環境變數， 方法是使用 export 指令及 source 指令。 export 指令能將 script 檔內的變數輸出 給其他的指令使用， 其方法如下：

67 輸出環境變數 在一般的情況下執行 script 時， 系統會 產生一個新的 shell 程式來執行它，其 過程如下圖所示：

68 輸出環境變數

69 輸出環境變數 如上圖所示， 就算在 script 檔中有用 export 指令輸出環境變數， 也會隨著 該shell 程式的結束而消失。
要使環境變數存留於目前的 shell 中， 則必須使用 source 指令執行該 script。 其語法如下：

70 輸出環境變數 以 source 指令執行 script 程式時， 系 統並不會產生新的 shell 程式， 而是以 目前的 shell 環境來執行：

71 輸出環境變數

72 輸出環境變數 由此可見， 以 source 指令執行 script 程式，可使該檔中所 export 的變數存 留在 shell 中，而成為環境變數。 此外， 在 bash 中可以使用 . 指令來取 代 source 指令， 以下兩個指令的功能 相同：