Linux Bash脚本进阶教程

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。

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：

Linux Bash Shell Script

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

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，你可以把第一个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

Linux Bash Shell Varial

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来永久指定-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。

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