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 此系列課程的 Shell 適用bash和zsh。

➜  ~ bash --version |grep version 
GNU bash, version 5.0.17(1)-release (x86_64-pc-linux-gnu) 
➜  ~ zsh --version 
zsh 5.8 (x86_64-ubuntu-linux-gnu) 

 1.數(shù)學(xué)表達(dá)式

學(xué)習(xí)編程，我們本能的起點(diǎn)自然是如何進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算，如何處理數(shù)學(xué)表達(dá)式。在bash中，實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)稍微有些繁瑣，我們需要將表達(dá)式放入到 $((...))中。

echo $(( 60*60*24 )) #計(jì)算一天有多少秒 
86400 

 先暫且不理會(huì)$((...))的具體含義，先記著需要將我們所熟知的數(shù)學(xué)表達(dá)式嵌入其中即可，因?yàn)槿绻苯渔I入數(shù)學(xué)表達(dá)式，會(huì)當(dāng)場(chǎng)報(bào)錯(cuò)。

$ 56 + 72 
56 + 72 
56: command not found 

 再看一個(gè)復(fù)合表達(dá)式： 

$ echo $(( (3+5+7) * (2+(4*6)) )) 
echo $(( (3+5+7) * (2+(4*6)) )) 
390 

 作為shell-script的第一步，現(xiàn)在我們知道，終端就是一個(gè)便攜的計(jì)算器。

2.命名與變量

我們的記憶力有限，不大容易記住一長(zhǎng)串的數(shù)字或者一段程序。編程語(yǔ)言為此提供的核心解決途徑就是命名。命名的方式簡(jiǎn)單直接。 

$ radius=5　# 注意等號(hào)兩側(cè)不能有空格 
radius=5 

 讀取變量的時(shí)候，則需要前綴 $將其解索引： 

$ echo The radius is $radius. 
The radius is 5. 

 接下來，我們計(jì)算圓的面積：

$ radius=5; pi=3; area=$(( $pi*$radius**2 )); echo $area 
75 

 于是我們可以直接用抽象的名字進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算。

3.常量與環(huán)境變量

我們可以命名變量，但是變量的取名并非完全自由，不能與系統(tǒng)的環(huán)境變量相沖突。比如查看當(dāng)前bash的進(jìn)程號(hào)：

$ echo $BASHPID 
15190 

 查閱完整的進(jìn)程樹：

$ pstree -asp $BASHPID 
systemd,1 splash 
  └─tmux: server,2628 new -s spirit 
      └─bash,2629 
          └─bash,15190 -v 
              └─pstree,26568 -asp 15190 

 倘若好奇系統(tǒng)中有多少環(huán)境變量，應(yīng)該求問env或者printenv命令： 

$ env | nl | tail -n 5 
    87  DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=/run/user/1000/bus 
    88  MAIL=/var/mail/gaowei 
    89  LC_NUMERIC=en_US.UTF-8 
    90  KONSOLE_DBUS_WINDOW=/Windows/1 
    91  _=/usr/bin/env 

 如結(jié)果所示，當(dāng)前系統(tǒng)中有91個(gè)環(huán)境變量。

4.函數(shù)

與變量相比較，函數(shù)是更為強(qiáng)大更具表現(xiàn)力的抽象工具。我們可以將 function 當(dāng)作執(zhí)行特定任務(wù)的‘黑匣子’。函數(shù)的的語(yǔ)法為：

function function_name { 
command... 
}   
或者 
function_name () { 
command... 
}  

 函數(shù)的應(yīng)用，我們還是從熟悉的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)運(yùn)算出發(fā)，求給定數(shù)的平方。

$ function square { 
     echo $(( $1 ** 2 )) 
} 

 函數(shù)體中$1是新鮮事物，乃是指代第一個(gè)參數(shù)的位置參數(shù)，應(yīng)用這個(gè)函數(shù)： 

$ square 11 
121 
$ square 121 
14641 

 5.條件語(yǔ)句

到目前為止，我們定義的程序表達(dá)力expressive-power極為有限。因?yàn)槲覀兩星覜]有途徑做出種種測(cè)試，并根據(jù)測(cè)試的不同結(jié)果來決定下一步的操作，也就是賦予程序以智能。

此時(shí)，我們需要引入條件判斷，基本結(jié)構(gòu)為：

if commands; then 
   commands 
 [elif commands; then 
   commands...] 
 [else 
   commands] 
 fi 

 我們嘗試求絕對(duì)值的函數(shù)：

function abs { 
    if (( $1 > 0 )); then echo $1 
    elif (( $1 = 0 )); then echo 0 
    else echo $(( -$1 )) 
    fi 
} 

 測(cè)試新定義的abs函數(shù)：

abs -110 
110  

 除了三項(xiàng)簡(jiǎn)單的邏輯判斷符號(hào) <>=之外，還可以使用復(fù)合邏輯操作符： 

$ command1 && command2 # and 邏輯 
 $ command1 || command2 # or 邏輯 
 $ ! # not 

 6.循環(huán)結(jié)構(gòu)

Looping結(jié)構(gòu)，首先想到的當(dāng)然是 for 語(yǔ)句：

$ for i in *; do echo $i; done 
anaconda3 
backup.doom.d 
backup.gnus.el 
 
$ for i in {A..E}; do echo $i; done 
A 
B 
C 
D 
E 

 以及 while 語(yǔ)句

count=1 
while [[ "$count" -le 5 ]]; do 
          echo "$count" 
          count=$((count + 1)) 
done 
echo "Finished." 

 7.讀取鍵盤輸入

程序極為重要的一點(diǎn)是與用戶的溝通與互動(dòng)。我最愛用read取代xargs，例如這樣的結(jié)構(gòu)：

find . -iname "*.pdf" | while read line; do something 

Read 有多個(gè)有意思的參數(shù)，首先是-p,prompt

read -p "Enter one or more values.>" 
echo "REPLY = '$REPLY'" 

 其次 -t 限定用戶的反饋時(shí)間：

read  -t 10 -p  "Enter secret passphrase" 

8.收尾總結(jié)

本文我們探討了 ShellScript的七項(xiàng)基本元素：

1. 數(shù)學(xué)表達(dá)式
2. 變量與命名
3. 常量與環(huán)境變量
4. 函數(shù)
5. 條件語(yǔ)句
6. 循環(huán)語(yǔ)句
7. Read

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