shell編程范例之布爾運算
在bash里有這樣的常量(實際上是兩個內置命令,在這里我們姑且這么認為,后面將介紹),即true和false,一個表示真,一個表示假。對它們可以 進行與、或、非運算等常規的邏輯運算,在這一節,我們除了討論這些基本邏輯運算外,還將討論SHELL編程中的條件測試和命令列表,并介紹它們和布爾運算 的關系。
1. 常規的布爾運算
這里主要介紹bash里頭常規的邏輯運算,與、或、非。
1.1 概要示例:在shell下如何進行邏輯運算
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// 單獨測試true和false,可以看出true是真值,false為假 |
可以看出true和false按照我們對邏輯運算的理解進行著,但是為了能夠更好的理解shell對邏輯運算的實現,我們還得弄清楚,true和false是怎么工作的?
1.2 范例演示:bash里頭的true和false是我們通常認為的1和0么?
回答是:否。
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// true和false它們本身并非邏輯值,它們是shell內置命令,返回了“邏輯值” |
說明:$?是一個特殊的變量,存放有上一個程序的結束狀態(退出狀態碼)。
從 上面的操作不難聯想到在C語言程序設計中為什么會強調在main函數前面加上int,并在末尾加上return 0。因為在shell里頭,將把0作為程序是否成功結束的標志,這就是shell里頭true和false的實質,它們用以反應某個程序是否正確結束,而 并非傳統的真假值(1和0),相反的,它們返回的是0和1。不過慶幸的是,我們在做邏輯運算時,無須關心這些。
2. 條件測試
從上一節中,我們已經清楚的了解了shell下的“邏輯值”是什么:是程序結束后的返回值,如果成功返回,則為真,如果不成功返回,則為假。
而條件測試正好使用了test這么一個指令,它用來進行數值測試(各種數值屬性測試)、字符串測試(各種字符串屬性測試)、文件測試(各種文件屬性測試),我們通過判斷對應的測試是否成功,從而完成各種常規工作,在加上各種測試的邏輯組合后,將可以完成更復雜的工作。
2.1 概要示例:條件測試基本使用和各種測試的邏輯組合
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// 數值測試 |
上 面僅僅演示了test命令一些非常簡單的測試,你可以通過help test獲取test的更多使用方法。在這里需要注意的是,test命令內部的邏輯運算和shell的邏輯運算符有一些區別,對應的為-a和& &,-o與||,這兩者不能混淆使用。而非運算都是!,下面對它們進行比較。
2.2 范例演示:-a與&&, -o與||,!與!
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// 要求某個文件有可執行權限并且有內容,用-a和&&分別實現 |
很容易找出它們的區別,-a和-o使用在測試命令的內部,作為測試命令的參數,而&&和||是用來運算測試的返回值,!為兩者通用。需要關注的是:
1)有時候我們可以不用!運算符,比如-eq和-ne剛好是相反的,用來測試兩個數值是否相等;-z與-n也是對應的,用來測試某個字符串是否為空。
2)在bash里,test命令可以用[ ]運算符取代,但是需要注意,[之后與]之前需要加上額外的空格。
3)在測試字符串的時候,所有變量建議用雙引號包含起來,以防止變量內容為空的時候出現僅有測試參數,沒有測試內容的情況。
下面我們用實例來演示上面三個注意事項:
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// -ne和-eq對應的,我們有時候可以免去!運算 |
到 這里,條件測試就介紹完了,下面我們將介紹“命令列表”,實際上在上面我們似乎已經使用過了,即多個test命令的組合,通過&&,|| 和!組合起來的命令序列。這個命令序列可以有效替換if/then的條件分支結構。這不難想到我們在C語言程序設計中經常做的如下的選擇題(很無聊的例 子,但是有意義):下面是否會打印j,如果打印,將打印什么?
Code:
[Ctrl+A Select All]
很 容易知道將打印數字5,因為i==5這個條件成立,而且隨后是&&,要判斷整個條件是否成立,我們得進行后面的判斷,可是這個判斷并非常 規的判斷,而是先把j修改為5,再轉換為真值,所以條件為真,打印出5。因此,這句可以解釋為:如果i等于5,那么把j賦值為5,如果j大于1(因為之前 已經為真),那么打印出j的值。這樣用&&連結起來的判斷語句替代了兩個if條件分支語句。
正是基于邏輯運算特有的性質,我們可以通過&&,||來取代if/then等條件分支結構,這樣就產生了命令列表。
3. 命令列表
3.1 概要示例:命令列表的執行規律
命令列表的執行規律符合邏輯運算的運算規律,用&&連接起來的命令,如果前者成功返回,將執行后面的命令,反之不然;用||連接起來的命令,如果前者成功返回,將不執行后續命令,反之不然。
Quote: |
// 如果ping通www.lzu.edu.cn,那么打印連通信息 |
非常有趣的問題出來了,即我們上面已經提到的:為什么要讓C程序在main函數的最后返回0?如果不這樣,把這種程序放入命令列表會有什么樣的結果?你自己寫個簡單的C程序看看,然后放入命令列表看看。
3.2 范例演示:命令列表的作用
在有些時候取代if/then等條件分支結構,這樣可以省略一些代碼,而且使得程序比較美觀、易讀,例如:
在腳本里判斷程序的參數個數,和參數類型
Code:
[Ctrl+A Select All]
上例要求參數個數為1并且類型為數字。
再加上exit 1,我們將省掉if/then結構
Code:
[Ctrl+A Select All]
這樣處理后,對程序參數的判斷僅僅需要簡單的一行代碼,而且變得更美觀。
4. 總結
這一節介紹了shell編程中的邏輯運算,條件測試和命令列表。但是貌似沒介紹實用一點的范例,是不是得綜合起來寫一個,或者分析一個現成的程序呢?
還是寫一個吧:獲取某個ftp服務器根目錄下文件信息?
Code:
[Ctrl+A Select All]
說明:
剛開始檢查參數個數,至少需要一個,接著檢查系統中是否安裝有ftp,awk,iconv命令,然后處理參數,最后用ftp命令登錄到服務器上下載根目錄下的文件信息,最后分離出文件名,并處理編碼。關于iconv的用法,請參考man iconv。
演示:
Quote: |
$ chmod +x ftpls.sh |
再 看看上面的代碼,對參數的判斷沒有用到一個條件分支語句,用命令列表就非常簡單的實現了。另外,你是不是想到對這個代碼進行改寫呢?實現ftp匿名站點的 掃描,結合數據庫和CGI實現一個簡單的ftp搜索引擎?試試看。不過做這些工作實際上還有很多其他潛在的方法呢,比如用專門的掃描工具(比如nmap, hping之類),或者自己用C寫一個(參考該blog里頭的相關帖子)。
關于SHELL編程之布爾運算就到此結束了,歡迎您指出不足、提出意見。很多后續例子將直接回帖發布。
在下一節中,我們將討論shell編程中非常有趣的字符串操作。