Shell 编程快速入门之函数基础知识

ゝ一世哀愁。 2023-10-15 10:33 157阅读 0赞

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**目录**

shell函数基础知识

函数定义

函数名

函数体

参数

返回值

return返回值的含义

return与echo返回值的区别

可变参数函数

自定义库函数

定义库函数

调用库函数

执行结果

递归函数

阶乘函数

斐波那契函数

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## shell函数基础知识 ##

### 函数定义 ###

#### 函数名 ####

Shell函数用关键字 function 声明，跟在后面的 name 即函数名。声明后就用"函数名 \[参数\]"来调用函数。function 非必须，也能用函数名加一对括号 name() \{ ... \} 来声明定义函数。

#### 函数体 ####

函数名后的 \{ Commands; \} 即函数体，是实现函数功能的主体。

#### 参数 ####

Shell函数可以通过参数接收输入的值。在函数定义时，可以在括号中指定参数列表。参数可以在函数体中使用，也可以通过特殊变量$\#获取函数的参数个数，通过特殊变量$@获取所有的参数。

#### 返回值 ####

Shell函数可以有一个返回值，可以使用return语句返回一个值。返回值的范围是0到255之间，0表示成功，非零值表示错误。如果函数中没有return语句，或者使用exit命令退出函数，则函数的返回值为退出命令的返回值。

如一个计算2数之和的函数：

#!/bin/bash
    function add() {
      local a=$1
      local b=$2
      local res=$((a + b))
      return $res
    }
    
    add 3 5
    result=$?
    echo "The result is: $result"

#### return返回值的含义 ####

最后结果是从$?获取的，其实$?与其它语言中函数返回值是有区别 ，$? 本质上是返回上一条命令的退出状态，并且只是0~255间的整数，也就是最多返回256种状态。

除了$?还有另外4个特殊的变量，它们分别表示以下含义：

*  `$$`：表示当前Shell进程的进程ID（PID）。
 *  `$#`：表示传递给脚本或函数的参数个数。
 *  `$@`：表示以空格分隔的所有参数，将所有参数视为单个字符串。
 *  `$*`：表示所有参数作为单独的字符串展开，每个参数之间用一个空格分隔。

例程：

hann@HannYang:~$ more sum3.sh
    #!/bin/bash
    
    function special_vars() {
      echo "Current PID \$: $$"
      echo "Number of arguments #: $#"
      echo "All arguments (as a single string) @: $@"
      echo "All arguments separated by spaces *: $*"
      echo
      return $(($1+$2+$3))
    }
    
    special_vars 1 2 3 4 5
    echo "? = "$?
    echo "\$ = "$$
    echo "# = "$#
    echo "@ = "$@
    echo "* = "$*
    hann@HannYang:~$ bash sum3.sh
    Current PID $: 1679
    Number of arguments #: 5
    All arguments (as a single string) @: 1 2 3 4 5
    All arguments separated by spaces *: 1 2 3 4 5
    
    ? = 6
    $ = 1679
    # = 0
    @ =
    * =

$？只能函数执行后调用，$\#,$@,$\*只能在函数内部调用，$$则在函数内外都能调用。

#### return与echo返回值的区别 ####

为了显示两者的不通，echo后加了“sum=”，而return只能返回整数0~255。

例程：

#!/bin/bash
    function add() {
      local a=$1
      local b=$2
      local res=$((a + b))
      echo sum=$res
      return $res
    }
    
    Result=$(add 100 155)
    echo "The result is: $?"
    echo "The result is: $Result"
    
    Result=$(add 100 156)
    echo "The result is: $?"
    echo "The result is: $Result"
    
    Result=$(add 155 358)
    echo "The result is: $?"
    echo "The result is: $Result"
    
    echo "The result is: $(( (155+358)%256 ))"

输出：

The result is: 255  
The result is: sum=255  
The result is: 0  
The result is: sum=256  
The result is: 1  
The result is: sum=513  
The result is: 1

注意：

return 返回表达式的值，如溢出范围可以认为是 表达式与256相余的结果。

所以shell函多用echo来返回一个字串结果$res再进行调用，而return一般不会作函数值返回语句，它的真实用途是来返回程序运行状态的，比如：

例1：

hann@HannYang:~$ cat test.sh
    #!/bin/bash
    
    function filecount {
        # 检查目录是否存在
        if [ -d "$1" ]; then
            # 目录存在，计算文件数
            echo $(ls -l "$1" | grep "^-" | wc -l)
            return 1
        else
            # 目录不存在，返回0
            return 0
        fi
    }
    
    dir="$1"
    count=$(filecount $dir)
    
    if [ $? = 1 ]
    then
        echo "Dir $dir exists，files：$count"
    else
        echo "Dir $dir does'nt exist."
    fi
    
    dir="$2"
    count=$(filecount $dir)
    
    if [ $? = 0 ]
    then
        echo "Dir $dir does'nt exist."
    else
        echo "Dir $dir exists，files：$count"
    fi
    hann@HannYang:~$ bash test.sh rust golang
    Dir rust exists，files：4
    Dir golang does'nt exist.

例2：

hann@HannYang:~$ cat chkpid.sh
    checkpid()
    {
       #定义本地变量i
        local i
    
       #使用for循环遍历传递给此函数的所有参数
        for i in $*
        do
           #如果目录/proc/$i存在，则执行此函数返回0
           #在一般的Linux系统中，如果进程正在运行，则在/proc目录下会存在一个以进程号命名的子目录
           [ -d "/proc/$i" ] && return 0
        done
    
        #返回1
        return 1
    }
    
    #调用函数checkpid
    checkpid $1 $2 $3
    
    if [ $? = 0 ]
    then
        echo "The one of them is running."
    else
        echo "These PIDS are not running!"
    fi
    hann@HannYang:~$ bash chkpid.sh 866
    The one of them is running.
    hann@HannYang:~$ bash chkpid.sh 866 867 1882
    The one of them is running.
    hann@HannYang:~$ bash chkpid.sh 1882
    These PIDS are not running!
    hann@HannYang:~$ bash chkpid.sh 868 1882
    These PIDS are not running!

例3：

hann@HannYang:~$ cat prime.sh
    #!/bin/bash
    
    is_prime() {
        local num=$1
            if [ $num -lt 2 ]; then
            return 1
        fi
        for ((i=2; i*i<=num; i++)); do
            if [ $((num % i)) -eq 0 ]; then
                return 1
            fi
        done
        return 0
    }
    
    for ((i=1;i<12;i++)); do
            if `is_prime $i`; then
                    echo "$i 是质数"
            else
                    echo "$i 不是质数"
            fi
    done
    hann@HannYang:~$ bash prime.sh

输出结果：

1 不是质数  
2 是质数  
3 是质数  
4 不是质数  
5 是质数  
6 不是质数  
7 是质数  
8 不是质数  
9 不是质数  
10 不是质数  
11 是质数

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### 可变参数函数 ###

"$@"的应用： in $@表示遍历所有参数组成的“可迭代数组”。

示例：

#!/bin/bash
    
    # 定义可变参数的函数
    function sum4() {
      local sum=0
      for arg in "$@"
      do
        sum=$((sum + arg))
      done
      echo "The sum is: $sum"
    }
    
    # 调用函数并传递参数
    sum4 10 20 30 50
    sum4 1 2 3 4 5 6

输出：

The sum is: 110  
The sum is: 21

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### 自定义库函数 ###

#### 定义库函数 ####

例：写一个函数库，如命名为 **math\_fun.sh**

function add
    {
        echo "`expr $1 + $2`"
    }
    
    function sub
    {
        echo "`expr $1 - $2`"
    }
    
    function mul
    {
        echo "`expr $1 \* $2`"
    }
    
    function div
    {
        if [ $2 = 0 ]; then
            return 0
        else
            echo "`expr $1 / $2`"
            return 1
        fi
    }

#### 调用库函数 ####

在调用库文件的函数时，使用点符号“ **.** ” + 库函数文件名（指明文件的绝对路径、相对路径都行）进行调用。如 **test\_fun.sh ：**

#!/bin/bash
    . math_fun.sh
    
    add 10 20
    
    sub 90 100
    
    mul 5 6
    
    div 100 25
    
    div 0 100
    
    div 100 0
    if [ $? = 0 ];then
        echo "Error: divide by zero."
    fi

#### 执行结果 ####

hann@HannYang:~$ **bash test\_fun.sh**  
30  
\-10  
30  
4  
0  
Error: divide by zero.

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### 递归函数 ###

递归函数是一种在程序中调用自身的函数。在 Shell 编程中，也能使用递归函数来解决一些问题，例如计算阶乘、斐波那契数列等。

递归函数的实现需要满足以下两个条件：

1.  函数必须有一个终止条件，否则会无限循环下去。
2.  函数必须能够将问题分解成更小的问题，并且能够通过调用自身来解决这些小问题。

#### 阶乘函数 ####

#!/bin/bash
    
    factorial() {
        if [ $1 -le 1 ]
        then
            echo 1
        else
            echo $(( $1 * $(factorial $(( $1 - 1 ))) ))
        fi
    }
    
    read -p "请输入一个整数：" num
    result=$(factorial $num)
    echo "$num 的阶乘为 $result"

**改用循环实现：**

#!/bin/bash
    
    factorial() {
        local result=1
        for ((i=1; i<=$1; i++))
        do
            result=$((result * i))
        done
        echo $result
    }
    
    read -p "请输入一个整数：" num
    result=$(factorial $num)
    echo "$num 的阶乘为 $result"

#### 斐波那契函数 ####

#!/bin/bash  
      
    fibonacci() {  
        if [ $1 -eq 1 ] || [ $1 -eq 2 ]; then  
            echo 1  
        else  
            echo $(( $(fibonacci $(( $1 - 1 ))) + $(fibonacci $(( $1 - 2 ))) ))  
        fi  
    }  
      
    for (( i=1; i<=10; i++)); do  
        echo `fibonacci $i`" "
    done

输出：

1 1 2 3 5 8 13 21 34 55

**改用循环实现：**

#!/bin/bash
    
    fibonacci() {
        if [ $1 -eq 1 ] || [ $1 -eq 2 ]; then
            echo 1
        else
            a=1
            b=1
            for ((i=3;i<=$1;i++)); do
                c=$((a+b))
                a=$b
                b=$c
            done
            echo $c
        fi
    }
    
    for ((i=1;i<=10;i++)); do
        echo -n `fibonacci $i`" "
    done

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

完

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