shell编程之条件测试和判断

超、凢脫俗 2023-02-15 10:19 109阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  算术运算
 *  条件测试
 *  测试表达式的写法
 *   *  数值测试表达式
     *  字符串测试表达式
     *  文件测试表达式
     *   *  存在性测试
         *  存在性及类型测试
         *  文件权限测试表达式
         *  特殊权限测试表达式
         *  文件非空测试表达式
         *  时间戳测试表达式
         *  从属关系测试表达式
         *  双目测试表达式
 *  组合测试条件
 *  参数传递
 *  特殊变量
 *  if 条件判断

[Shellcheck][]是[一套用来][Shellcheck]检查和分析Shell脚本的自动化检查工具。除了检查撰写样式之外，它还能够识别Shell脚本里有什么指令可能存在执行风险，并提供对应的修改方式协助改善Shell脚本的质量。

# 算术运算 #

> 下图来自《跟老男孩学Linux运维：Shell编程实战》

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RhaWhhb3hpbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
推荐使用`$((expression))` 进行算术运算，`let`和`expr`略过。  
使用逻辑运算符的时候，返回`1`表示`true，返回`0`表示`false\`。

#!/usr/bin/env bash
    # bash 中等号两端不能有空格
    # let var_name=expression
    let sum=1+2
    echo ${sum}
    # $[expression]
    sum=$[ 1 + 2 ]
    echo ${sum}
    # $((expression))
    sum=$(( 1 + 2 ))
    echo ${sum}
    # $(expr arg1 arg2 arg3 ...)
    sum=$(expr 1 + 2 + 4)
    echo ${sum}

示例1：

#!/usr/bin/env bash
    # 计算 /etc/passwd中第5和第10个用户的 id 号之和
    user_id1=$(id -u "$(head -5 /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f1)") user_id2=$(id -u "$(head -10 /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f1)")
    echo "$((user_id1 + user_id2))"

示例2

#!/usr/bin/env bash
    # 计算 /etc/profile 和 ~/.bashrc 的空白行数之和
    profile_blank_num=$(grep -c "^[[:space:]]*$" /etc/profile);
    bashrc_blank_num=$(grep -c "^[[:space:]]*$" ~/.bashrc);
    
    echo "$((profile_blank_num + bashrc_blank_num))"

# 条件测试 #

条件测试的两种方式

1.  根据命令的状态返回值来判断，返回值为`0`表示真，其他的情况为假
    
        #!/usr/bin/env bash
        # 判断 root 用户是否登录，如果 root 用户已经登录，则执行后面的 echo语句
        who | grep "^root\>" > /dev/null && echo "root账号已经登录"
2.  使用测试表达式
    
    1.  `test expression`
    2.  `[ expression ]` 和上面的`test`基本等价 ，注意`expression`前后都要和中括号保留一个空格。
    3.  `[[ expressiont ]]` 中可以使用通配符等进行模式匹配，也可以使用`&&` 、`||`、`>`、`<`等逻辑运算符，这这是不同于`[]`的地方，在`[]`进行关系运算，一般使用`-a`、`-o`等代替。
    4.  数值关系运算，使用 `((number_expression))` ，返回`1`表示`true`，返回`0`表示`false`
        
        > 下图来自《跟老男孩学Linux运维：Shell编程实战》
        
        ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RhaWhhb3hpbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

# 测试表达式的写法 #

## 数值测试表达式 ##

用于比较数值的大小。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">-eq</td> 
   <td align="left">2 -eq 3</td> 
   <td align="left">判断两个数值是相等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-gt</td> 
   <td align="left">2 -gt 3</td> 
   <td align="left">判断 2 是否大于 3</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-ge</td> 
   <td align="left">2 -ge 3</td> 
   <td align="left">判断 2 是否大于等于 3</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-lt</td> 
   <td align="left">2 -lt 3</td> 
   <td align="left">判断 2 是否小于 3</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-le</td> 
   <td align="left">2 -le 3</td> 
   <td align="left">判断 2 是否小于等于 3</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 字符串测试表达式 ##

字符串测试表达式中，如果包含变量比较，需要将变量用双引号引起来，防止因为变量不存在导致的脚本报错。

另外，字符串测试表达式尽可能使用双中括号的形式，如`[[ str1 == str2 ]]`

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">==</td> 
   <td align="left">str1 == str2</td> 
   <td align="left">判断 str1 和 str2 是否相等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">!=</td> 
   <td align="left">str1 != str2</td> 
   <td align="left">判断 str1 和 str2 是否不相等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">&gt;</td> 
   <td align="left">str1 &gt; str2</td> 
   <td align="left">判断 str1 是否大于 str2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">&lt;</td> 
   <td align="left">str1 &lt; str2</td> 
   <td align="left">判定 str1 是否小于 str2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">=~</td> 
   <td align="left">str1 =~ “<sup><a rel="nofollow">1</a></sup>$”</td> 
   <td align="left">判断 str1 是否匹配右侧的 pattern 模式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-z</td> 
   <td align="left">-z str1</td> 
   <td align="left">判断 str1 是否为空字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-n</td> 
   <td align="left">-n str1</td> 
   <td align="left">判断 str1 是否为非空字符串</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 文件测试表达式 ##

### 存在性测试 ###

测试 `FILE` 表达式是否存在。

1.  `-a FILE`
2.  `-e FILE`

### 存在性及类型测试 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">-b</td> 
   <td align="left">-b FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且为 块设备</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-c</td> 
   <td align="left">-c FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且为 字符设备</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-d</td> 
   <td align="left">-d FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且为 目录文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-f</td> 
   <td align="left">-f FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且为 普通文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-h/-l</td> 
   <td align="left">-h FILE 或者 -l FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE是否存在且为符号链接文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-p</td> 
   <td align="left">-p FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且为 管道文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-S</td> 
   <td align="left">-S FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且为 套接字文件</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 文件权限测试表达式 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">-r</td> 
   <td align="left">-r FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且可读</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-w</td> 
   <td align="left">-w FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且可写</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-x</td> 
   <td align="left">-x FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且可执行</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 特殊权限测试表达式 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">-g</td> 
   <td align="left">-g FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且拥有 sgid 权限</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-u</td> 
   <td align="left">-u FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且拥有 suid 权限</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-k</td> 
   <td align="left">-k FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且拥有 sticky 权限</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 文件非空测试表达式 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">-s</td> 
   <td align="left">-s FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且有内容（非空）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 时间戳测试表达式 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">-N</td> 
   <td align="left">-N FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 文件自从上一次被读取操作后是否被修改过</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 从属关系测试表达式 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">-O</td> 
   <td align="left">-O FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且当前用户为属主</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-G</td> 
   <td align="left">-G FILE</td> 
   <td align="left">判断 FILE 是否存在且当前用户为属组</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 双目测试表达式 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">运算符</th> 
   <th align="left">示例</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">-ef</td> 
   <td align="left">FILE1 -ef FILE2</td> 
   <td align="left">判断 FILE1 和 FILE2 是否指向同一个文件系统的相同 inode 的硬链接</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-ot</td> 
   <td align="left">FIFE1 -ot FILE2</td> 
   <td align="left">判断 FILE1 是否旧于 FILE2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">-nt</td> 
   <td align="left">FIFE1 -nt FILE2</td> 
   <td align="left">判断 FILE1 是否新于 FILE2</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 组合测试条件 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">逻辑条件</th> 
   <th align="left">方式一</th> 
   <th align="left">方式二</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">逻辑与</td> 
   <td align="left">命令：COMMAND1 &amp;&amp; COMMAND2<br>测试表达式 [ expression1 ] &amp;&amp; [ expression2 ]</td> 
   <td align="left">命令：不支持<br>测试表达式 [ expression1 -a expression2 ]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">逻辑或</td> 
   <td align="left">命令：COMMAND1 || COMMAND2<br>测试表达式 [ expression1 ] || [ expression2 ]</td> 
   <td align="left">命令：不支持<br>测试表达式 [ expression1 -o expression2 ]</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">逻辑非</td> 
   <td align="left">命令：! COMMAND <br>测试表达式 ! [ expression ] 或者[ ! expresstion ]<br>注意<code>!</code>后要有一个空格</td> 
   <td align="left">命令：! COMMAND<br>测试表达式! [ expression ] 或者[ ! expresstion ]<br>注意<code>!</code>后要有一个空格</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

方式二之所以是不支持命名模式，是因为命令是不能放在中括号中执行的，了解即可。推荐方式一的写法。

# 参数传递 #

传递给脚本的参数依次放置在`$1`、`$2`、`$3`、`$4`…的变量中，如果参数的个数大于`9`，则使用`${n}`。

#!/usr/bin/env bash
    
    # 接收两个数字，计算他们的和，并输出
    echo $(( $1+$2 ))

`bash demo.sh 3 5` 打印出 `8`

**参数轮替**，又叫位置参数轮替。`shift [n]`，`n` 表示每次操作被剔除去的参数个数，有点像先进先出，通过`shift`不断将先进的参数弹出。

#!/usr/bin/env bash
    # 有参数 tom jack askou joy
    # 参数轮替
    echo "$1"  # tom
    shift 2
    echo "$1"   # askou
    shift 1
    echo "$1"  # joy

执行脚本

bash demo.sh /etc/profile ~/.bashrc
    # 文件 /etc/profile 的空白行数为 13
    # 文件 /home/xingmu/.bashrc 的空白行数为 34
    # 两个文件的空白行之和为 47

# 特殊变量 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">变量</th> 
   <th align="left">作用</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">$0</td> 
   <td align="left">指向脚本执行时候的名称/脚本路径</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">$#</td> 
   <td align="left">脚本收到的参数个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">$?</td> 
   <td align="left">命令/脚本的执行状态</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">$*</td> 
   <td align="left">比如传递了 5 个参数，那么对于<code>"$*"</code>来说，这 5 个参数会合并到一起形成一份数据，它们之间是无法分割的；</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">$@</td> 
   <td align="left">对于<code>"$@"</code>来说，这 5 个参数是相互独立的，它们是 5 份数据。可以使用循环依次输出</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

如果使用 echo 直接输出`"$*"`和`"$@"`做对比，是看不出区别的；但如果使用 for 循环来逐个输出数据，立即就能看出区别来。

> 脚本状态返回值默认是脚本最后一条命令的返回值，也可以自定义状态值，使用`exit [n]` 返回，`n`就是自定义的状态码，自定义状态码也要遵守正常返回状态码`0`，其他情况下返回`1-255`的任意数值。
> 
> 需要明白的是，`shell`遇到`exit`指令就会结束执行，同时返回状态码。

# if 条件判断 #

示例1

#!/usr/bin/env bash
    
    # 变量 hostName 是否为空、localhost或者localhost.localdomain，如果是则输出 expression.test.com，否则输出 host
    
    hostName="localhost.localdomain"
    
    if echo $hostName | grep -qE "^[[:space:]]$|localhost(\.localdomain)?$"; then
      echo "change hostname to expression.test.com"
    else
      echo "hostname is $hostName"
    fi

示例2： 判断给定用户是否存在，如果存在给出提示，如果不存在，则添加用户

#!/usr/bin/env bash
    
    # 判断给定用户是否存在，如果存在给出提示，如果不存在，则添加用户
    
    if [ $# -lt 1 ]; then
      echo "请输入用户名"
    elif ! echo "$1" | grep -qE "^[[:alnum:]]+$"; then
      echo "无效用户名"
    else
      if grep -Eq "^$1\>" /etc/passwd; then
        echo "用户 $1 已存在"
      else
        sudo useradd "$1"
        echo "用户 $1 已经添加成功"
      fi
    fi

示例3 ： 通过命令传递两个文件的路径，计算其空白行数之和

#!/usr/bin/env bash
    # 通过命令传递两个文件的路径，计算其空白行数之和
    if [ ! -f "$1" ] || [ ! -f "$2" ]; then
       echo "参数必须为已经存在的普通文件"
       exit 1
    fi
    
    
    first_second_blank_line=$(grep -Ec "^[[:space:]]*$" "$1")
    echo "文件 $1 的空白行数为 $first_second_blank_line"
    second_blank_line=$(grep -Ec "^[[:space:]]*$" "$2")
    echo "文件 $2 的空白行数为 $second_blank_line"
    
    echo "两个文件的空白行之和为 $(( first_second_blank_line + second_blank_line))"

示例4 ：判断给定用户名的 id 号是奇数还是偶数

#!/usr/bin/env bash
    
    # 判断给定用户的 id 号是奇数还是偶数
    if ! grep -Eq "^$1\>" /etc/passwd; then
      echo "用户 $1 不存在"
      exit 1
    fi
    
    user_id=$(id -u $1)
    echo "用户 $1 的id为 $user_id"
    if [ $((user_id % 2)) -eq 0 ]; then
      echo "用户 $1 的id是偶数"
    else
      echo "用户 $1 的id是奇数"
    fi

示例5 ： 使用算术的逻辑运算重写示例4，表达式就变得简单了

#!/usr/bin/env bash
    # 判断给定用户的 id 号是奇数还是偶数
    if ! grep -Eq "^$1\>" /etc/passwd; then
      echo "用户 $1 不存在"
      exit 1
    fi
    
    user_id=$(id -u $1)
    echo "用户 $1 的id为 $user_id"
    if ((user_id % 2==0)); then
      echo "用户 $1 的id是偶数"
    else
      echo "用户 $1 的id是奇数"
    fi

--------------------

1.  a-z ↩︎

[Shellcheck]: https://github.com/koalaman/shellcheck
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RhaWhhb3hpbg_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200619174528775.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RhaWhhb3hpbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RhaWhhb3hpbg_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200619184540354.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2RhaWhhb3hpbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70