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• 本文介紹了Shell常用的結構化語句。

數(shù)組

數(shù)組(Array)是若干數(shù)據(jù)的集合，其中的每一份數(shù)據(jù)都稱為元素(Element)。

Bash只支持一維數(shù)組(不支持多維數(shù)組)，初始化時不需要定義數(shù)組大小，理論上可以存放無限量的數(shù)據(jù)。

與大部分編程語言類似，數(shù)組元素的下標由0開始。

Shell數(shù)組用括號來表示，元素用"空格"符號分割開。格式如下：

array_name=(ele1  ele2  ele3 ... elen)

Tips：賦值號=兩邊不能有空格，必須緊挨著數(shù)組名和數(shù)組元素。

獲取數(shù)組中的元素要使用下標[]，下標可以是一個整數(shù)，也可以是一個結果為整數(shù)的表達式；當然，下標必須大于等于0。格式如下：

${array_name[index]}

Tips：array_name是數(shù)組名，index是下標。

Shell是弱類型的，它并不要求所有數(shù)組元素的類型必須相同，例如：

arr=(10 24 'ddd' 'ab22' 5)

獲取數(shù)組所有元素

使用@或*可以獲取數(shù)組中的所有元素，格式如下：

${array_name[*]}
${array_name[@]}

獲取數(shù)組元素個數(shù)

使用#來獲取數(shù)組元素的個數(shù)，格式如下：

${#array_name[@]}
${#array_name[*]}

數(shù)組合并

數(shù)組合并，就是將兩個或兩個以上的數(shù)組合并成一個個數(shù)組，格式如下：

array_new=(${array1[@]}  ${array2[@]}...${arrayn[@]})
array_new=(${array1[*]}  ${array2[*]}...${arrayn[*]})

刪除數(shù)組元素

使用unset關鍵字來刪除數(shù)組元素，格式如下：

unset array_name[index]

如果不寫下標，則代表刪除整個數(shù)組所有元素，格式如下：

unset array_name

實例

測試ip是否ping通

#!/usr/bin/env bash
# Author: Rohn
# Version: 1.0
# Create Time: 2020/06/13
# Test network connectivity

arr_num=(3 11 25 32 200)
for i in ${arr_num[*]}; do
  ip=192.168.110.${i}
  ping -c 1 $ip >/dev/null 2>&1
  if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "${ip} is ok."
  else
    echo "${ip} is unreachable."
  fi
done

選擇結構

Shell中的選擇結構（分支結構）有兩種形式，分別是 if-else和case-in語句，它們都根據(jù)命令的退出狀態(tài)來判斷條件是否成立。

if-else語句

基本格式

基本結構格式：

if condition; then
  statement(s)
fi

condition是判斷條件，如果condition成立（返回True），那么then后邊的語句將會被執(zhí)行；如果 condition不成立（返回False），那么不會執(zhí)行任何語句。

Tips：最后必須以fi來閉合，fi就是if 倒過來拼寫。

if-else

如果有兩個分支，就可以使用if-else語句，格式：

if condition; then
  statement1
else
  statement2
fi

如果condition成立，那么then后邊的 statement1語句將會被執(zhí)行；否則，執(zhí)行else 后邊的statement2語句。

if-elif-else

當分支比較多時，可以使用if-elif-else 結構，格式：

if condition1; then
  statement1
elif condition2;then
  statement2
...
else
  statementn
fi

Tips：if和elif后邊都得跟著then。

語句的執(zhí)行邏輯：

• 如果condition1成立，那么執(zhí)行statement1，如果不成立，則執(zhí)行elif語句；
• 如果elif語句不成立，則執(zhí)行else語句；

case-in語句

當分支較多，且判斷條件比較簡單時，推薦使用case-in語句。格式如下：

case expression in
  pattern1)
    statement1
    ;;
  pattern2)
    statement2
    ;;
  ...
  *)
    statementn
esac

• expression表示表達式，既可以是一個變量、一個數(shù)字、一個字符串，還可以是一個數(shù)學計算表達式，或者是命令的執(zhí)行結果，只要能夠得到expression的值就可以。
• pattern表示匹配模式，可以是一個數(shù)字、一個字符串，甚至是一個簡單的正則表達式。

case會將expression的值與 pattern1、pattern2...patternn逐個進行匹配：

• 如果expression和某個模式（比如 pattern2）匹配成功，就會執(zhí)行這模式（比如 pattern2）后面對應的所有語句（該語句可以有一條，也可以有多條），直到遇見雙分號;;才停止；然后整個case-in語句就執(zhí)行完了，程序會跳出整個 case-in語句，執(zhí)行esac后面的其它語句。
• 如果 expression 沒有匹配到任何一個模式，那么就執(zhí)行*)后面的語句（*表示其它所有值），直到遇見雙分號;;或者esac才結束。*)相當于多個if分支語句中最后的else部分。

Tips：分支*)并不是什么語法規(guī)定，它只是一個正則表達式，*表示任意字符串，所以不管expression的值是什么，*)總能匹配成功。因此，可以沒有*)部分,如果expression沒有匹配到任何一個模式，那么就不執(zhí)行任何操作。

除最后一個分支外(這個分支可以是普通分支，也可以是*)分支)，其它的每個分支都必須以;;結尾，;;代表一個分支的結束，不寫的話會有語法錯誤。最后一個分支可以寫;;，也可以不寫，因為無論如何，執(zhí)行到esac都會結束整個case-in語句。

case-in的pattern部分支持簡單的正則表達式，具體來說，可以使用以下幾種格式：

用;;&終止每個條件塊，例如：

read -n 1 -p "Type a character > "
echo
case $REPLY in
  [[:upper:]])    echo "'$REPLY' is upper case." ;;&
  [[:lower:]])    echo "'$REPLY' is lower case." ;;&
  [[:alpha:]])    echo "'$REPLY' is alphabetic." ;;&
  [[:digit:]])    echo "'$REPLY' is a digit." ;;&
  [[:graph:]])    echo "'$REPLY' is a visible character." ;;&
  [[:punct:]])    echo "'$REPLY' is a punctuation symbol." ;;&
  [[:space:]])    echo "'$REPLY' is a whitespace character." ;;&
  [[:xdigit:]])   echo "'$REPLY' is a hexadecimal digit." ;;&
esac

輸出結果如下：

Type a character > a
'a' is lower case.
'a' is alphabetic.
'a' is a visible character.
'a' is a hexadecimal digit.

循環(huán)結構

循環(huán)結構語句大致分為4種：

• while
• until
• for
• select

while語句

當條件滿足時，while重復地執(zhí)行一組語句，當條件不滿足時，就退出while循環(huán)。格式如下：

while condition; do
  statements
done

執(zhí)行流程如下：

• 先對condition進行判斷，如果該條件成立，就進入循環(huán)，執(zhí)while循環(huán)體中的語句，也就是do和done之間的語句。這樣就完成了一次循環(huán)。
• 每一次執(zhí)行到done的時候都會重新判斷condition是否成立，如果成立，就進入下一次循環(huán)，繼續(xù)執(zhí)行do和done之間的語句，如果不成立，就結束整個while循環(huán)，執(zhí)行done后面的其它Shell代碼。
• 如果一開始condition就不成立，那么程序就不會進入循環(huán)體。

死循環(huán)

格式一：

while true; do
  statements
done

格式二：

while [ 1 ]; do
  statements
done

until語句

until循環(huán)當判斷條件不成立時才進行循環(huán)，一旦判斷條件成立，就終止循環(huán)。

until condition; do
  statements
done

until循環(huán)的執(zhí)行流程為：

• 先對condition進行判斷，如果該條件不成立，就進入循環(huán)，執(zhí)行until循環(huán)體中的語句(do和done之間的語句)，這樣就完成了一次循環(huán)。
• 每一次執(zhí)行到done的時候都會重新判斷condition是否成立，如果不成立，就進入下一次循環(huán)，繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體中的語句，如果成立，就結束整個 until循環(huán)，執(zhí)行done后面的其它Shell代碼。

for語句

C語言風格的 for 循環(huán)

格式如下：

for((exp1; exp2; exp3)); do
  statements
done

exp1、exp2、exp3是三個表達式，其中exp2是判斷條件，for循環(huán)根據(jù)exp2的結果來決定是否繼續(xù)下一次循環(huán)；

它的運行過程為：

1. 先執(zhí)行exp1。
2. 再執(zhí)行exp2，如果它的判斷結果是成立的，則執(zhí)行循環(huán)體中的語句，否則結束整個for循環(huán)。
3. 執(zhí)行完循環(huán)體后再執(zhí)行exp3。
4. 重復執(zhí)行2、3步驟，直到exp2的判斷結果不成立，就結束循環(huán)。

for-in循環(huán)

格式如下：

for variable in value_list; do
  statements
done

variable表示變量，value_list表示取值列表。

每次循環(huán)都會從value_list中取出一個值賦給變量 variable，然后進入循環(huán)體(do和done之間的部分)，執(zhí)行循環(huán)體中的statements。直到取完value_list中的所有值，循環(huán)就結束了。

value_list：

• 具體的值，例如：

for i in 1 2 3 'dd';do echo $i;done

• {start..end}，例如：

# 求1到10的和
sum=0
for i in {1..10}; do
  sum=$((sum+i))
done
echo $sum

• 命令的執(zhí)行結果，例如：

# 求100以內(nèi)偶數(shù)的和
for i in $(seq 2 2 100); do
  sum=$((sum+i))
done
echo $sum

• 通配符，例如：

# 打印當前路徑.log結尾的文件
for i in *.log; do echo $i;done

Tips：若當前路徑無.log結尾的文件，則會打印*.log

• 特殊變量，$*、$@等，例如：

for i in $@; do
  sum=$((sum+i))
done
echo $sum

select-in語句

select-in循環(huán)用來增強交互性，它可以顯示出帶編號的菜單，用戶輸入不同的編號就可以選擇不同的菜單，并執(zhí)行不同的功能，非常適合終端(Terminal)這樣的交互場景。格式如下：

select variable in value_list; do
  statements
done

variable表示變量，value_list表示取值列表。

例如：

echo "選擇你要學習的科目："
select i in 'Linux' 'Python' 'Java' 'C++' 'PHP'; do
  echo "你選擇了${i}。"
done

結果如下：

選擇你要學習的科目：
1) Linux
2) Python
3) Java
4) C++
5) PHP
#? 5
你選擇了PHP。
#? 2
你選擇了Python。
#? 666
你選擇了。

Tips：select是死循環(huán)，輸入空值或者輸入的值無效，都不會結束循環(huán)，只有遇到break語句，或者按下Ctrl+D組合鍵才能結束循環(huán)。

例如：

echo "選擇你要學習的科目："
select i in 'Linux' 'Python' 'Java' 'C++' 'PHP'; do
  echo "你選擇了${i}。"
  break
done

結果如下：

選擇你要學習的科目：
1) Linux
2) Python
3) Java
4) C++
5) PHP
#? 5
你選擇了PHP。

select-in語句常和case-in語句一起使用。

break

格式如下：

break n

n表示跳出循環(huán)的層數(shù)，如果省略n，則表示跳出當前。

continue

格式如下：

continue n

n表示循環(huán)的層數(shù)：

• 如果省略n，則表示continue只對當前層次的循環(huán)語句有效，遇到continue會跳過本次循環(huán)，忽略本次循環(huán)的剩余代碼，直接進入下一次循環(huán)。
• 如果帶上n，比如n的值為2，那么continue 對內(nèi)層和外層循環(huán)語句都有效，不但內(nèi)層會跳過本次循環(huán)，外層也會跳過本次循環(huán)，其效果相當于內(nèi)層循環(huán)和外層循環(huán)同時執(zhí)行了不帶n的continue。

與break的區(qū)別：

• break用來結束當前整個循環(huán)；
• continue用來結束本次循環(huán)，直接跳到下一次循環(huán)，如果循環(huán)條件成立，還會繼續(xù)循環(huán)；

函數(shù)

函數(shù)的本質(zhì)是一段可以重復使用的腳本代碼，這段代碼被提前編寫好了，放在了指定的位置，使用時直接調(diào)取即可。

函數(shù)定義

格式如下：

function func_name() {
    statements
    [return value]
}

Tips：關鍵詞function是可選的，但必須在一個項目中保持一致。

說明：

• function是Shell中的關鍵字，專門用來定義函數(shù)，可以不寫，但要求在整個項目腳本中保持一致，即統(tǒng)一不寫或都寫；
• func_name是函數(shù)名，按照約定規(guī)范，函數(shù)名后面必須帶上()；
• statements是函數(shù)要執(zhí)行的代碼，也就是一組語句；
• return value表示函數(shù)的返回值，其中return 是Shell關鍵字，專門用在函數(shù)中返回一個值；這一部分可以寫也可以不寫。

函數(shù)調(diào)用

調(diào)用Shell函數(shù)時可以給它傳遞參數(shù)，也可以不傳遞。如果不傳遞參數(shù)，直接給出函數(shù)名字即可，格式如下：

func_name

如果傳遞參數(shù)，那么多個參數(shù)之間以空格分隔：

func_name param1 param2 param3...

Tips：不管是哪種調(diào)用方式，函數(shù)名字后面都不需要帶()

函數(shù)參數(shù)

函數(shù)參數(shù)是Shell位置參數(shù)的一種，在函數(shù)內(nèi)部可以使用$n來接收，例如，$1表示第一個參數(shù)，$2表示第二個參數(shù)，依次類推。

除了$n，還有另外三個比較重要的變量：

• $#可以獲取傳遞的參數(shù)的個數(shù)；
• $@或者$*可以一次性獲取所有的參數(shù)