书写优雅的shell脚本（一）- if语句
使用 unix/linux 的程序人员几乎都写过 shell 脚本，但这其中很多人都是为了完成功能而在网上找代码段，这样写出来的 shell 脚本在功能方面当然是没有什么问题，但是这样的方式不能写出优雅的 shell 脚本。 从今天开始，就将自己平时在书写 shell 脚本过程中的经历做一总结，力图形成一个系列 --- “书写优雅的 shell 脚本”。
在此，对“优雅”一词的定义有 4 点：
- 健壮
- 结构清晰
- 性能好
- 力求简单
好了，废话不多说，开始今天的主题：if 语句
1.1 if 判断式
格式一：
|
1 2 3 |
|
格式二：
|
1 2 3 4 5 |
|
格式三：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 |
|
1.2 if 中的二元比较
1.2.1 整数比较
- -eq 等于，如： if [ $a -eq $b ]
- -ne 不等于，如： if [ $a -ne $b ]
- -gt 大于，如： if [ $a -gt $b ]
- -ge 大于等于，如： if [ $a -ge $b ]
- -lt 小于，如： if [ $a -lt $b ]
- -le 小于等于，如： if [ $a -le $b ]
- > 大于，如： if [ $a > $b ]
- >= 大于等于,如: if [ $a >= $b ]
注：以上其实不是健壮的代码，上面这些代码在有些情况下会存现错误提示，而真正健壮的是使用双括号来表示，即 if [[ $a -eq $b ]] 。
这是为何？做个测试如下：
|
1 2 3 |
|
而改为
|
1 |
|
将不再报错，这也是我们所期望的。
（注：原文中改为 if [[ a > $b ]]; then echo "true"; if ，这种改法是错误的，将永远输出 true 。 ）
究其原因，是因为如果变量 a 值为空（由于 shell 是弱类型语言，对变量赋值都是当字符串对待），那么就成了 [ -gt 3 ] ，显然 [ 和 $b 不相等，并且缺少了 [ 符号，所以报了这样的错误。当然不总是出错，如果变量 a 值不为空，程序就正常了，所以这样的错误还是很隐蔽的。
1.2.2 字符串比较
- 等于，如：if [ $a = $b ] 或 if [ $a == $b ] ，与 = 等价
- 不等于，如：if [ $a != $b ]
- 大于，在 ASCII 字母顺序下。如：if [ $a \> $b ]
- 小于，在 ASCII 字母顺序下。如：if [ $a \< $b ]
注意：要使用转义符“\”。
1.2.3 文件比较
- [ 文件1 -nt 文件2 ] 为真，如果文件 1 被 changed more recently than 文件 2 ，或者如果文件 1 存在，而文件 2 不存在。
- [ 文件1 -ot 文件2 ] 为真，如果文件 1 比文件 2 旧, 或者文件 2 存在而文件 1 不存在。
- [ 文件1 -ef 文件2 ] 为真，如果文件 1 和 文件 2 均 refer to the same device and inode numbers。
1.2.4 表达式比较
- [ 表达式1 -a 表达式2 ] 如果表达式 1 和表达式 2 同时为真则为真 。
- [ 表达式1 -o 表达式2 ] 如果表达式 1 或者表达式 2 其中之一为真则为真。
1.3 if 中的一元比较
- [ -a 文件 ] 如果文件存在，则为真。
- [ -b 文件 ] 如果文件存在，并且是一个块文件，则为真。
- [ -c 文件 ] 如果文件存在，并且是一个字符文件，则为真。
- [ -d 文件 ] 如果文件存在，并且是一个目录，则为真。
- [ -e 文件 ] 如果文件存在，则为真。
- [ -f 文件 ] 如果文件存在，并且是一个普通文件，则为真。
- [ -g 文件 ] 如果文件存在，并且已经设置了 SGID 位，则为真。
- [ -h 文件 ] 如果文件存在，并且是一个符号连接，则为真。
- [ -k 文件 ] 如果文件存在，并且其 sticky 位已经设置，则为真。
- [ -p 文件 ] 如果文件存在，并且是一个命名管道，则为真。
- [ -r 文件 ] 如果文件存在，并且是可读的，则为真。
- [ -s 文件 ] 如果文件存在，并且比零字节大，则为真。
- [ -t FD ] 如果文件存在，并且文件描述符已经打开，且指向一个终端，则为真。
- [ -u 文件 ] 如果文件存在，并且已经设置了其 SUID(set user ID) 位，则为真。
- [ -w 文件 ] 如果文件存在，并且文件是可写的，则为真。
- [ -x 文件 ] 如果文件存在，并且文件是可执行的，则为真。
- [ -O 文件 ] 如果文件存在，并且属于有效用户 ID ，则为真。
- [ -G 文件 ] 如果文件存在，并且属于有效组 ID ，则为真。
- [ -L 文件 ] 如果文件存在，并且是一个符号连接，则为真。
- [ -N 文件 ] 如果文件存在，并且如果 has been modified since it was last read ，则为真。
- [ -S 文件 ] 如果文件存在，并且是一个 socket ，则为真。
- [ -o 选项名 ] 如果 shell 选项 "选项名" 开启，则为真。
- [ -z STRING ] 如果 "STRING" 的长度是零，则为真。
- [ -n STRING ] 或者 [ STRING ] 如果 "STRING" 的长度是非零值，则为真。
- [ ! EXPR ] 如果 EXPR 为假，则为真。
- [ ( EXPR ) ] 返回 EXPR 的值。 这样可以用来忽略正常的操作符优先级。
=== 我是YOYO的分隔线 ===
书写优雅的shell脚本（二）- `dirname $0`
在命令行状态下单纯执行 $ cd `dirname $0` 是毫无意义的。因为其 cd 到的路径是 cd 命令执行的当前路径的。
这个命令写在脚本文件里才有作用，其返回该脚本文件所在目录的路径，并可以根据这个目录来定位所要运行程序的相对位置（绝对位置除外）。
在 /home/admin/test/ 下新建 test.sh 内容如下：
|
1 2 3 4 |
|
然后返回到 /home/admin/ 执行
|
1 |
|
运行结果:
|
1 |
|
这样就可以知道一些和脚本一起部署的文件的位置了，只要知道相对位置就可以根据这个目录来定位，而可以不用关心绝对位置。这样脚本的可移植性就提高了，扔到任何一台服务器，（如果是部署脚本）都可以执行。
=== 我是乐观的分隔线 ===
书写优雅的shell脚本(三) - shell中exec解析
参考：《linux命令、编辑器与shell编程》、《unix环境高级编程》
exec 和 source 都属于 bash 内部命令（builtins commands），在 bash 下输入 man exec 或 man source 可以查看所有的内部命令信息。
bash shell 的命令分为两类：外部命令和内部命令。外部命令是通过系统调用或独立的程序实现的，如 sed、awk 等等。内部命令是由特殊的文件格式（.def）所实现，如 cd、history、exec 等等。
在说明 exec 和 source 的区别之前，先说明一下 fork 的概念。 fork 是 linux 的系统调用，用来创建子进程（child process）。子进程是父进程（parent process）的一个副本，从父进程那里获得一定的资源分配以及继承父进程的环境。子进程与父进程唯一不同的地方在于 pid（process id）。环境变量（传给子进程的变量，遗传性是本地变量和环境变量的根本区别）只能单向从父进程传给子进程。不管子进程的环境变量如何变化，都不会影响父进程的环境变量。
有两种方法执行 shell script 。一种是新产生一个 shell，然后执行相应的 shell script ；另一种是在当前 shell 下执行，不再启用其他 shell 。 新产生一个 shell 然后再执行 script 的方法是在 script 文件开头加入以下语句
|
1 |
|
一般的 script 文件（.sh）即是这种用法。这种方法先启用新的 sub-shell（新的子进程），然后在其下执行命令。 另外一种方法就是上面说过的 source 命令，不再产生新的 shell，而在当前 shell 下执行一切命令。
source 命令即点（.）命令。 在 bash 下输入 man source，找到 source 命令解释处，可以看到解释 ”Read and execute commands from filename in the current shell environment and …”。从中可以知道，source 命令是在当前进程中执行参数文件中的各个命令，而不是另起子进程（或 sub-shell）。
在 bash 下输入 man exec ，找到 exec 命令解释处，可以看到有”No new process is created.”这样的解释，这就是说 exec 命令不产生新的子进程。
exec 与 source 的区别是什么呢？
系统调用 exec 是以新的进程去代替原来的进程，但进程的 PID 保持不变。因此可以这样认为，exec 系统调用并没有创建新的进程，只是替换了原来进程上下文的内容，即原进程的代码段，数据段，堆栈段被新的进程所代替。
一个进程主要包括以下几个方面的内容:
- 一个可以执行的程序
- 与进程相关联的全部数据（包括变量，内存，缓冲区）
- 程序上下文（程序计数器 PC ，保存程序执行的位置）
执行 exec 系统调用，一般都是这样，用 fork() 函数新建立一个进程，然后让进程去执行 exec 调用。我们知道，在 fork() 建立新进程之后，父进各与子进程共享代码段，但数据空间是分开的，但父进程会把自己数据空间的内容 copy 到子进程中去，还有上下文也会 copy 到子进程中去。而为了提高效率，采用一种写时 copy 的策略，即创建子进程的时候，并不 copy 父进程的地址空间，父子进程拥有共同的地址空间，只有当子进程需要写入数据时（如向缓冲区写入数据），这时候会复制地址空间，复制缓冲区到子进程中去。从而父子进程拥有独立的地址空间。而对于 fork() 之后执行 exec 后，这种策略能够很好的提高效率，如果一开始就 copy ，那么 exec 之后，子进程的数据会被放弃，被新的进程所代替。
exec 与 system 的区别是什么呢？
- exec 是直接用新的进程去代替原来的程序运行，运行完毕之后不回到原先的程序中去。
- system 是调用 shell 执行你的命令。
system = fork + exec + waitpid
执行完毕之后，回到原先的程序中去。继续执行下面的部分。
总之，如果你用 exec 调用，首先应该 fork 一个新的进程，然后 exec 。而 system 不需要你 fork 新进程，已经封装好了。
=== 我是九喇嘛的分隔线 ===
书写优雅的shell脚本（四） - kill命令的合理使用
...
kill -0 PID 向某一进程发送一个无效的信号，如果该进程存在（能够接收信号），则执行 echo $? 得到 0 ；否则为 1 。由此可以知道进程是否存在。
...
=== 我是六道斑的分隔线 ===
书写优雅的shell脚本（五）- shell中(())双括号运算符
在使用 shell 的逻辑运算符”[]”使用时候，必须保证运算符与算数之间有空格。 四则运算也只能借助：let 、expr 等命令完成。 今天讲的双括号”(())”结构语句，就是对 shell 中算数及赋值运算的扩展。
5.1 语法
((表达式1,表达式2…))
特点：
- 在双括号结构中，所有表达式可以像 c 语言一样，如：a++、b-- 等。
- 在双括号结构中，所有变量可以不加入“$”符号前缀。
- 双括号可以进行逻辑运算，四则运算
- 双括号结构 扩展了 for 、while 、if 条件测试运算
- 支持多个表达式运算，各个表达式之间用“,”分开
5.2 使用实例
5.2.1 扩展四则运算
代码如下：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 |
|
运行结果：
|
1 2 3 |
|
双括号结构之间支持多个表达式，然后加减乘除等 c 语言常用运算符都支持。如果双括号带 $ ，将获得表达式值，赋值给左边变量。
5.2.2 扩展逻辑运算
代码如下：
|
1 2 3 4 5 6 |
|
运行结果：
|
1 2 3 |
|
5.2.3 扩展条件测试运算（if）
代码如下：
|
1 2 3 4 5 6 7 8 |
|
运行结果：
|
1 |
|
5.2.4 扩展流程控制语句（逻辑关系式）
代码如下:
|
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
|
运算结果：
|
1 2 3 |
|
有了双括号运算符 [[]] 、[] 、test 等逻辑运算，以及 let 、expr 等就不是必须的了。
=== 我是如丧的分隔线 ===
书写优雅的shell脚本（六）- shell中的命令组合（&&、||、()）
shell 在执行某个命令的时候，会返回一个返回值，该返回值保存在 shell 变量 $? 中。当 $? == 0 时，表示执行成功；当 $? == 1 时，表示执行失败。
有时候，下一条命令依赖前一条命令是否执行成功。比如在成功地执行一条命令之后再执行另一条命令，或者在一条命令执行失败后再执行另一条命令等。shell 提供了 && 和 || 来实现命令执行控制的功能，shell 将根据 && 或 || 前面命令的返回值来控制其后面命令的执行。
6.1 &&（命令执行控制）
语法格式如下：
command1 && command2 [&& command3 ...]
- 命令之间使用 && 连接，实现逻辑与的功能。
- 只有在 && 左边的命令返回真（命令返回值 $? == 0），&& 右边的命令才会被执行。
- 只要有一个命令返回假（命令返回值 $? == 1），后面的命令就不会被执行。
示例 1 :
|
1 |
|
示例 1 中的命令首先从 ~/workspace 目录复制 1.txt 文件到 ~ 目录；执行成功后，使用 rm 删除源文件；如果删除成功则输出提示信息。
6.2 ||（命令执行控制）
语法格式如下：
command1 || command2 [|| command3 ...]
- 命令之间使用 || 连接，实现逻辑或的功能。
- 只有在 || 左边的命令返回假（命令返回值 $? == 1），|| 右边的命令才会被执行。这和 c 语言中的逻辑或语法功能相同，即实现短路逻辑或操作。
- 只要有一个命令返回真（命令返回值 $? == 0），后面的命令就不会被执行。
示例 2 ：
|
1 2 3 |
|
在示例 2 中，如果 ~/workspace 目录下不存在文件 1.txt，将输出提示信息。
示例 3 ：
|
1 2 3 |
|
在示例 3 中，如果 ~/workspace 目录下存在文件 1.txt，将输出 success 提示信息；否则输出 fail 提示信息。
shell 提供了两种方法 () 和 {} 实现将几个命令合作一起执行，代替独立执行。这种方式并不能控制命令是否需要执行，仅是将多个单独的命令组合在一起执行，最终命令的返回值将由最后一条命令的返回值来决定。
6.3 ()（命令组合）
语法格式如下：
(command1;command2[;command3...])
- 一条命令需要独占一个物理行，如果需要将多条命令放在同一行，命令之间使用命令分隔符（;）分隔。执行的效果等同于多个独立的命令单独执行的效果。
- () 表示在当前 shell 中将多个命令作为一个整体执行。需要注意的是，使用 () 括起来的命令在执行前面都不会切换当前工作目录，也就是说命令组合都是在当前工作目录下被执行的，尽管命令中有切换目录的命令。
- 命令组合常和命令执行控制结合起来使用。
示例 4 ：
|
1 2 3 4 |
|
在示例 4 中，如果目录 ~/workspace 下不存在文件 1.txt，则执行命令组合。
=== 我是晓松奇谈的分隔线 ===
linux bash shell中，单引号、 双引号，反引号（``）的区别及各种括号的区别
单引号和双引号
首先， 单引号和双引号，都是为了解决中间有空格的问题。
因为空格在 linux 中是作为一个很典型的分隔符使用，比如 string1=this is a string，这样执行就会报错。为了避免这个问题，因此就产生了单引号和双引号。区别在于，单引号将剥夺其中的所有字符的特殊含义，而双引号中的 '$'（参数替换）和'`'（命令替换）是例外。所以，两者基本上没有什么区别，除非在内容中遇到了参数替换符$和命令替换符`。
所以下面的结果：
|
1 2 3 4 5 6 |
|
所以，如果需要在双引号里面使用这两种符号本身，则需要使用反斜杠进行转义。
反引号
这个东西的用法，和 $() 是一样的。在执行一条命令时，会先将其中的 `xxx` 或 $(xxx) 中的语句当作命令优先执行，再将结果插入到原命令中执行原本的 shell 命令，例如：
|
1 |
|
会先执行 ls 得到 test.txt 等，再替换原命令为：
|
1 |
|
最后执行结果为
|
1 |
|
所以平时我们遇到的、把一堆命令的执行结果输出到一个变量中的情况，就需要利用这个命令替换符括起来。
这里又涉及到了一个问题，虽然不少系统工程师在使用替换功能时，喜欢使用反引号将命令括起来。但是根据 POSIX 规范，要求系统工程师采用的是 $(xxx) 的形式。所以，我们最好还是遵循这个规范，少用 `xxx`，多用 $(xxx) 。
小括号，中括号，和大括号的区别
先说说小括号和大括号的区别。这两者实际上都是用于表示“命令群组”的概念，也就是 command group 。
- () 把 command group 放到 subshell 去执行，也叫做 nested sub-shell。
- {} 则是在同一个 shell 內完成，也称为 non-named command group。
所以说，如果在 shel l里面执行“函数”，需要用到 {}。 不过，根据实测，test=$(ls -a) 可以正确执行，但是 test=${ls –a} 语法上面是有错误的。
另外，从网上摘录的两者区别如下：
- () 只是对一组命令重新开一个子 shell 进行执行
- {} 对一串命令在当前shell执行
- () 和 {} 都是把一串的命令包含在括号内，并且命令之间用分号隔开
- () 最后一个命令可以不用分号
- {} 最后一个命令要用分号
- {} 的第一个命令和左括号之间必须要有一个空格
- () 里的各命令不必和括号有空格
- () 和 {} 中括号里面的某个命令的重定向只影响该命令，但括号外的重定向则影响到括号里的所有命令
两个括号 (())，是代表算数扩展，就是对其包括的东西进行标准的算数计算。注意，不能算浮点数，如果需要算浮点数，需要用 bc 做。
至于中括号 [ ]，感觉作用就是用来比较的（这里原作者理解的不好，[ ] 其实是 shell 中的 test 命令 ）。比如放在 if 语句里面，while 语句里面，等等。
