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第二十四章 Shell Script 身為 UNIX 系統管理者除了要熟悉 UNIX 指令外，我們最好學會幾種 scripts 語言，例如 shell script 或 perl。學會 script 語言後，我們就可以將日常的系統管理工作寫成一支執行檔，如此一來，在管理系統時就可以更加靈活。 Shell script 是最基本的 script 語言，它是一堆 UNIX 指令的集合。本章將介紹 Shell script 的基本功能及語法，期望讀者可以經由學習 Shell scripts 讓使用 UNIX 系統時可以更加得心應手。 24.1 概論 Shell Script 是一個類似 MS Windows 中 .bat 檔的東西，簡單的說，Shell Script 就是將一堆 shell 中的指令放在一個文字檔中來執行。因此，為了能寫出一個 shell Script，你必須先對 UNIX 指令有初步的認識。身為一個 UNIX 系統的管理者，一定要會使用 shell script 來使管理工作更加容易。 一般我們會將 Shell Script 的副檔名命名為 .sh，但並非一定要這麼做，這樣做只是為了要讓我們更容易管理這些檔案。在介紹如何 Shell Script 的內容之前，我們先來看如何寫出一個 Shell Script 並執行它。假設我們要寫一個名為 test.sh 的 Shell Script，首先用你習慣使用的文字編輯軟體來開一個檔案名為 test.sh 內容如下：
第一行是必需的，用來定義你要使用的 shell。這裡我們定義要使用的是 Bourne Shell，其所在路徑是 /bin/sh。在 UNIX 系統中有許多不同的 Shell 可以使用，而每個 Shell 的特性及用法都有些許的不同。因此，在寫 Shell Script 時，我們會針對 Bourne Shell (sh) 來寫，因為 sh 是所有 UNIX 系統中都會有的 Shell。就算你執行 Shell Script 時的環境不是使用 sh，只要加上第一行 #!/bin/sh 就可以在執行此 Shell Script 時使用 sh。而第二行的 echo 代表列出一個字串，我們常使用它來輸出資訊。將 test.sh 存檔後，我們就可以用下列其中一種方式執行它： 1. 轉向輸入 $ sh < test.sh 2. 如果要輸入參數的話，第一種方式便不適用，可以改用這種方法。<arguments> 就是我們要輸入的參數，在上面的 test.sh 中並不需要輸入參數： $ sh test.sh <arguments> 3.你也可以改變 test.sh 的權限，將它變成可以獨立執行的檔案，這樣就可以只打 test.sh 來執行它： $ chmod a+x test.sh $ ./test.sh 在 Shell Script 中，你們可以使用 # 為註解，在 # 後面的字串都將被視為註解而被式忽略。而分號 ; 則代表新的一行，例如打 ls;ls -d 代表二個指令。另外，我們可以使用變數、流程控制、甚至是副函式來使程式更加靈活。以下的各章節我們會詳細加以說明。 24.2 變數的使用 24.2.1 變數的使用 我們知道 Shell Script 是使用一堆指令拼湊而成，為了方便說明及練習起見，我們不使用編輯檔案的方式來執行，而改以在命令列中打我們要的指令。首先，先打 sh 來進入 Bourne Shell。 % sh $ 在打了 sh 之後，會進入 Bourne Shell，其一般使用者的提示字元為 $。以下各指令開頭的 $ 表示提示字元，而 $ 之後的粗體字才是我們輸入的字串。 在 Shell Script 中，所有的變數都視為字串，因此並不需要在定義變數前先定義變數類型。在 Shell 中定義和使用變數時有些許的差異。例如，我們定義一個變數 color 並令它的值為 red，接著使用 echo 來印出變數 color 的值： $ color=red $ echo $color red 在這裡，以 color=red 來定義變數 color 的值為 red，並以 echo $color 來印出 color 這一個變數。在定義變數時，不必加 $，但是在使用它時，必須加上 $。請注意，在等號的二邊不可以有空白，否則將出現錯誤 ，系統會誤以為你要執行一個指令。 我們再介紹一個範例： $ docpath=/home/td/src/doc $ echo $docpath /home/td/src/doc $ ls $docpath abc.txt abc2.txt semmt.doc $ ls $docpaht/*.txt abc.txt abc2.txt 這裡我們定義了變數 docpath 的值為 /home/td/src/doc，並印出它。接著我們使用 ls 這個指令來印出變數 docpath 目錄中所有檔案。 再以 ls $docpath/*.txt 來印出 /home/td/src/doc/ 目錄下所有副檔名為 .txt 的檔案。 我們再來看一個例子，說明如何使用變數來定義變數： $ tmppath=/tmp $ tmpfile=$tmppath/abc.txt $ echo $tmpfile /tmp/abc.txt 另外，我們也可以使用指令輸出成為變數，請注意這裡使用的二個 ` 是位於鍵盤左上角的 ` ，在 shell script 中，使用 ` 包起來的代表執行該指令： $ now=`date` $ echo $now Mon Jan 14 09:30:14 CST 2002 如果在變數之後有其他字串時，要使用下列方式來使用變數： $ light=dark
$ echo ${light}blue
darkblue
$ echo "$light"blue
darkblue
這裡雙引號中的字將會被程式解讀，如果是使用單引號將直接印出 $light 而非 dark。 經由上面幾個簡單的例子，相信您對變數的使用已有初步的認識。另外有一些我們必須注意的事情： $ color=blue $ echo $color blue $ echo "$color" blue $ echo '$color' $color $ echo \$color $color $ echo one two three one two three $ echo "one two three" one two three 我們可以看到上面各個執行結果不大相同。在 Shell Script 中，雙引號 " 內容中的特殊字元不會被忽略，而單引號中的所有特殊字元將被忽略。另外，\ 之後的一個字元將被視為普通字串。 如果您希望使用者能在程式執行到一半時輸入一個變數的值，您可以使用 read 這個指令。請看以下的範例：
由於 echo 指令內定會自動換行，所以我們使用 printf 這個指令來輸出字串。我們將上述內容存成檔案 input.sh，接著使用下列指令來執行： $ sh input.sh Please input your name:Alex Your name is Alex 您可以看到變數 Name 已被設為您所輸入的字串了。 24.2.2 程式會自動定義的變數 在執行 Shell Script 時，程式會自動產生一些變數：
以下我們舉幾個例子來說明： $ ls -d /home /home $ echo $? 0 $ ls /home/aaa/bb/ccc /home/aaa/bb/cc: No such file or directory $ echo $? 2 $ echo $? 0 上面例子中的第一行是 ls，我們可以看到存在一個目錄 /home，接者 echo $? 時，出現 0 表示上一次的命令正常結束。接著我們 ls 一個不存在的目錄，再看 $? 這個變數變成 2，表示上一次執行離開的結果不正常。最後一個 echo $? 所得到的結果是 0，因為上一次執行 echo 正常顯示 2。 如果寫一個檔案名為 abc.sh，內容如下：
接著以下列指令來執行該檔案： $ chmod a+x abc.sh $ ./abc.sh a "b c d" e f 4:a b c d e f a b c d e f 上面最後二行即為執行結果。我們可以看到 $# 即為參數的個數，而 $1, $2, $3...分別代表了輸入的參數 "a", "b c d", "e", "f"，而最後的 $@ 則是所有參數。 24.2.3 系統內定的標準變數 你可以使用 set 這個指令來看目前系統中內定了哪些參數。一般而言會有 $HOME, $SHELL, $USER, $PATH 等。 $ echo $HOME /home/jack $ echo $PATH /usr/bin:/usr/sbin:/bin 24.2.4 空變數的處理 如果程式執行時，有一個變數的值尚未被給定，你可以利用下列方式來設定對於這種情形提出警告： $ echo $number one one $ set -u $ echo $number one sh: ERROR: number: Parameter not set 在 set -u 之後，如果變數尚未設定，則會提出警告。你也可以利用下列的方式來處理一些空變數及變數的代換：
我們以下面的例子來說明： $ echo $name Wang
Wang
$ echo ${name:-Jack} Wang
Jack Wang
$ echo $name Wang
Wang
上面的例子中，變數 $name 並未被取代，而下面的例子中，$name 將被取代： $ echo $name Wang
Wang
$ echo ${name:=Jack} Wang
Jack Wang
$ echo $name Wang
Jack Wang
24.3 運算符號 24.3.1 四則運算 在 shell 中的四則運算必須使用 expr 這個指令來輔助。因為這是一個指令，所以如果要將結果指定給變數，必須使用 ` 包起來。請注意，在 + - * / 的二邊都有空白，如果沒有空白將產生錯誤： $ expr 5 -2 3 $ sum=`expr 5 + 10` $ echo $sum 15 $ sum=`expr $sum / 3` $ echo $sum 5 還有一個要特別注意的是乘號 * 在用 expr 運算時，不可只寫 *。因為 * 有其他意義，所以要使用 \* 來代表。另外，也可以用 % 來求餘數。 $ count=`expr 5 \* 3` $ echo $count $ echo `expr $count % 3` 5 我們再列出更多使用 expr 指令的方式，下列表中為可以放在指令 expr 之後的表達式。有的符號有特殊意義，必須以 \ 將它的特殊意義去除，例如 \*，否則必須用單引號將它括起來，如 '*'：
我們針對比較複雜的文字處理部份再加以舉例： $ tty ttyp0 $ expr `tty` : ".*\(..\)\$" p0 $ expr `tty` : '.*\(..\)$' p0 上面執行 tty 的結果是 ttyp0，而在 expr 中，在 : 右側的運算式中，先找 .* 表示0個或一個以上任何字元，傳回之後在結尾 ($) 時的二個字元 \(..\)。在第一個 expr 的式子中，因為使用雙引號，所以在 $ 之前要用一個 \ 來去除 $ 的特殊意義，而第二個 expr 是使用單引號，在單引號內的字都失去了特殊意義，所以在 $ 之前不必加 \。 除了使用 expr 外，我們還可以使用下列這種特殊語法： $ a=10
$ b=5
$ c=$((${a}+${b}))
$ echo $c
15
$ c=$((${a}*${b}))
$ echo $c
50
我們可以使用 $(()) 將運算式放在括號中，即可達到運算的功能。 24.3.2 簡單的條件判斷 最簡單的條件判斷是以 && 及 || 這二個符號來表示。 $ ls /home && echo found found $ ls /dev/aaaa && echo found ls: /dev/aaaa: No such file or directory $ ls -d /home || echo not found /home $ ls /dev/aaaa && echo not found ls: /dev/aaaa: No such file or directory
24.3.3 以 test 來比較字串及數字 我們說過 Shell Script 是一堆指令的組合，所以在比較字串及數字時一樣是經由系統指令來達成。這裡我們使用 test 及 [ 來做運算，運算所傳回的結果是真 (true) 或假 ( false)。我們可以將它應用在條件判斷上。test 和 [ 都是一個指令，我們可以使用 test 並在其後加上下表中的參數來判斷真假。或者也可以使用 [ 表達式 ] 來替代 test，要注意的是 [ ] 中的空白間隔。
我們舉例來說明： $ test 5 -eq 5 && echo true true $ test abc!=cde && echo true ture $ [ 6 -lt 10 ] && echo true ture $ pwd /home $ echo $HOME /home/jack $ [ $HOME = `pwd` ] || echo Not home now Not home now 24.3.4 以 test 來處理檔案 我們也可以使用 test 及 [ 來判斷一個檔案的類型。下表中為其參數：
我們舉例來說明： $ [ -d /bin ] && echo /bin is a directory /bin is a directory $ test -r /etc/motd && echo /etc/motd is readable /etc/motd is readable 第一個指令測試 /bin 是否存在，而且是一個目錄，如果是則執行 echo 傳回一個字串。第二個指令是測試 /etc/motd 是否可以被讀取，如果是則執行 echo 傳回一個字串。 24.4 內建指令 在 Shell 中有一些內建的指令，這些內建的指令如流程控制及 cd 等指令是 Shell 中的必備元素。另外還有一些為了提高執行效率的指令，如 test、echo 等。有的內建指令在系統中也有同樣名稱不同版本的相同指令，但是如 test、echo 等在執行時會偽裝成是在 /bin 中的指令。 在寫 shell script 時，要注意指令是否存在。下列即為常見的內建指令：
24.5 流程控制 24.5.1 if 的條件判斷 基本語法：
範例一：
說明：上面這一個程式是檢查 /etc/motd 這個檔案是否可以讀，如果可以則印出該檔案，否則印出檔案不可讀。 範例二： $ ee test.sh
$ chmod a+x test.sh $ ./test.sh 3 3 is between 5 and 0. 說明：這裡我們建立一個檔名為 test.sh 的檔案，以指令 cat test.sh 來看它的內容。接著執行 ./test.sh 3，表示輸入一個參數 3。test.sh 檔案的內容表示依輸入的參數判斷參數大於 5 或介於 5 和 0 的中間，或者是小於 0。 24.5.2 while 及 until 迴圈 基本語法：
範例一：
說明：首先令變數 i=1，接著在迴圈中當 i 小於等於 5 時就印出 i 的值，每印一次 i 就加 1。直到 i 大於 5 才停止。 範例二：
說明：首先令變數 i=1，接著迴圈會判斷，一直執行到 i 大於 5 才停止。每跑一次迴圈就印出 i 的值，每印一次 i 就加 1。注意 while 和 until 的判斷式中，一個是 -le ，一個是 -gt。 24.5.3 for 迴圈 基本語法：
範例一： $ ee color1.sh
$ chmod a+x color1.sh $ ./color1.sh blue red green 說明：這個檔案 color1.sh 中，會在每一次迴圈中將關鍵字 in 後面的字串分配給變數 color，然後印出變數 color。關鍵字 in 讓我們可以依序設定一些值並指派給變數，然而，我們也可以不使用關鍵字 in。如果沒有關鍵字 in ，程式會自動讀取輸入的參數，並依序指派給 for 之後的變數。請看範例二。 範例二： $ ee color2.sh
$ chmod a+x color2.sh $ ./color2.sh black green yellow black green yellow 說明：在 color2.sh 這個檔中，for 迴圈沒有使用 in 這個關鍵字。但我們在執行它時輸入三個參數，迴圈會自動將輸入的參數指派給 for 之後的變數 color，並印出它。 24.5.4 case 判斷 基本語法：
範例： $ ee num.sh
$ chmod a+x num.sh $ ./num.sh 3 8 a 3 is between 0~3 8 is 8 or 9 a is not on my list 說明：這個程式是用來判斷輸入的參數大小。for 迴圈會將每一個輸入的參數指定給變數 num，而在 case 中，判斷變數 num 的內容符合哪一個條件，同一個條件中的每個字用 | 分開。如果未符上面的條件則一定會符合最後一個條件 * 。每一個要執行的 list 是以 ;; 做結尾，如果有多行 list，只要在最後一行加上一個 ;; 即可。 24.6 函式的運用 在 Shell Script 中也可以使用函式 (function) 來使用程式模組化。 基本語法：
函式有幾個要注意的地方：
範例： $ ee test.sh
$ chmod a+x test.sh $ ./test.sh err.log 說明： 這個程式中有二個函式：errexit 及 ok。第一行定義要將 log 檔存在傳給這個 Shell Script 的第一個參數。接著是二個函式，之後印出一行字，echo -n 表示印出字後游標不換行。然後再執行 ok 這個函式，如果 ok 函式執行成功則再執行 errexit 函式，並傳給 errexit 函式一個字串，最後再印出一個字串。 在 ok 函式中，使用 read 指令來讀入一個參數並指派給變數 ans。接著判斷使用者輸入的值是否為 Y 或 y，如果是則傳回 1 代表沒有成功執行，如果不是則傳回 0 代表成功執行函式 ok。 如果 ok 函式傳回 1 便不會執行 errexit 函式。如果是 0 則在 errexit 函式中，會先印出要傳給 errexit 的參數 " Testing the errexit function"，並記錄在指定的檔案中。
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