结构化命令

本章内容：

• 使用 if-then 语句
• 嵌套 if 语句
• test 命令
• 复合条件测试
• 使用双方括号和双括号
• case 命令

一、使用 if-then 语句

有一类命令允许脚本根据条件跳过部分命令，改变执行流程。这样的命令通常被称为结构化命令（ structured command ）。其中最基本的结构化命令是 if-then 语句。

• 语句格式如下：

if command
then
	commands
fi

• bash shell 的 if 语句会运行 if 之后的命令。

• 如果该命令的退出状态码为 0 （命令成功运行），那么位于 then 部分的命令就会被执行。

• 如果退出状态码是其他值，则 then 部分的命令不会被执行，bash shell 会接着处理脚本中的下一条命令。

• fi 语句用来表示 if-then 语句到此结束。

• 应用示例：

# 1.脚本内容。（这里第一个if块使用了存在的命令；第二个if块使用不存在的命令。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
if whoami
then
    echo "ok"
fi

echo -e "\n============\n"

if notCommand
then
    echo "ok"
fi

# 2.执行脚本。（第一个if块顺利执行then；第二个if块未执行then。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
root
ok

============

./test.sh: line 9: notCommand: command not found

二、if-then-else 语句

当 if 语句中的命令返回非 0 退出状态码时，bash shell 会执行 else 部分中的命令。

• 语句格式如下：

if command
then
	commands
else
    commands
fi

• 应用示例：

# 1.脚本内容。（if块使用不存在的命令。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat ./test.sh 
#!/bin/bash
if notCommand
then
    echo "ok"
else
    echo "use the correct command!"
fi

# 2.执行脚本。（if退出码非0，执行else块。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
./test.sh: line 2: notCommand: command not found
use the correct command!

• 跟 then 部分一样，else 部分可以包含多条命令。
• fi 语句说明 else 部分结束。

三、嵌套 if 语句

有时需要在脚本中检查多种条件。对此，可以使用嵌套的 if-then 语句。

• 语句格式如下：

if command1
then
    commands
elif command2
then
    commands
else
    commands
fi

• elif 语句提供了另一个要测试的命令，这类似于原始的 if 语句行。
• 每个代码块会根据命令是否返回退出状态码 0 来执行。
• 记住，bash shell 会依次执行 if 语句，只有第一个返回退出状态码 0 的语句中的 then 部分会被执行。
• 应用示例：

# 1.脚本内容。（if不成立，elif都成立。 -> 提示：依次执行，只有第一个退出状态码0的then语句才会被执行。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
if notCommand
then
    echo "if block"
elif whoami
then
    echo "elif1 block"
elif pwd
then
    echo "elif2 block"
else
    echo "else block"
fi

# 2.执行脚本。（只有第一个elif的then被执行到了。 -> 提示：如果if和elif退出状态码都非0，才会执行else）
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
./test.sh: line 2: notCommand: command not found
root
elif1 block

四、test 命令

test 命令可以在 if-then 语句中测试不同的条件。如果 test 命令中列出的条件成立，那么就会退出并返回退出状态码 0 。

• 当用在 if-then 语句中时，格式如下：

if test condition
then
    commands
else
    commands
fi

• 如果不写 test 命令的 condition 部分，则它会以非 0 的退出状态码退出并执行 else 代码块语句。
• 如果加入了条件，则 test 命令会测试该条件。
• bash shell 提供了另一种条件测试方法，无须在 if-then 语句中写明 test 命令：

if [ condition ]
then
	commands
fi

• 方括号定义了测试条件。
• 注意事项：第一个方括号之后和第二个方括号之前必须留有空格，否则就会报错。

4.1 数值比较

使用 test 命令最常见的情形是对两个数值进行比较。

• test 命令的数值比较功能：

比较	描述
n1 -eq n2	检查 n1 是否等于 n2。
n1 -ge n2	检查 n1 是否大于或等于 n2。
n1 -gt n2	检查 n1 是否大于 n2。
n1 -le n2	检查 n1 是否小于或等于 n2。
n1 -lt n2	检查 n1 是否小于 n2。
n1 -ne n2	检查 n1 是否不等于 n2

• 应用示例：

# 1.脚本内容。（定义两个整数值进行测试比较。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
num1=10
num2=11
#
if [ $num1 -gt 5 ]
then
    echo "$num1 is greater than 5."
fi
#
if [ $num1 -eq $num2 ]
then
    echo "The values are equal."
else
    echo "The values are different."
fi

# 2.执行脚本。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
10 is greater than 5.
The values are different.

• 注意事项：对于测试条件，bash shell 只能处理整数。尽管可以将浮点值用于某些命令（ 比如 echo ），但它们在条件测试下无法正常工作。

4.2 字符串比较

测试条件还允许比较字符串值。

• test 命令的字符串比较功能：

比较	描述
str1 = str2	检查 str1 是否和 str2 相同。
str1 != str2	检查 str1 是否和 str2 不同。
str1 < str2	检查 str1 是否小于 str2 。
str1 > str2	检查 str1 是否大于 str2。
-n str1	检查 str1 的长度是否不为 0。
-z str1	检查 str1 的长度是否为 0。

4.2.1 字符串相等性

字符串的相等或不等条件不言自明。

• 应用示例：

# 1.脚本内容。（比较两个字符串是否相同。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
str1="hello"
#
if [ "hello" = $str1 ]
then
    echo "euqal."
else
    echo "not equal."
fi

# 2.执行脚本。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
euqal.

• 注意事项：在比较字符串的相等性时，比较测试会将所有的标点和大小写情况都考虑在内。

4.2.2 字符串顺序

要测试一个字符串是否大于或小于另一个字符串就开始变得棘手了。

• 使用测试条件的大于或小于功能时，会出现两个经常困扰的问题：
  • 大于号或小于号必须转义，否则 shell 会将其视为重定向符，将字符串值当作文件名。
  • 大于和小于顺序于 sort 命令所采用的不同。
• 问题一：

# 1.脚本内容。（比较时，没有对大于号进行转义。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh
#!/bin/bash
str1=soccer
str2=zorbfootball
#
if [ $str1 > $str2 ]
then
    echo "$str1 is greater than $str2 ."
else
    echo "$str1 is less than $str2 ."
fi

# 2.执行脚本。（比较结果不符合预期，并且把大于号当作了重定向符号生成了新文件。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
soccer is greater than zorbfootball .
[root@VM-8-11-centos testdir]# ls z*
zorbfootball

• 问题一 - 正确使用示例：

# 1.移除文件。
[root@VM-8-11-centos testdir]# rm -rf zorbfootball 

# 2.修改脚本内容。（添加转义。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# vim test.sh 
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
str1=soccer
str2=zorbfootball
#
if [ $str1 \> $str2 ]
then
    echo "$str1 is greater than $str2 ."
else
    echo "$str1 is less than $str2 ."
fi

# 3.执行脚本。（比较结果符合预期。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
soccer is less than zorbfootball .

# 4.是否又重定向生成了新的文件。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ls z*
ls: cannot access z*: No such file or directory

• 问题二：

# 1.sort排序时，优先出现小写字母。
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat 1.txt 
Soccer
soccer
[root@VM-8-11-centos testdir]# sort 1.txt 
soccer
Soccer
[root@VM-8-11-centos testdir]# vim test.sh 
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
str1=Soccer
str2=soccer
#
if [ $str1 \> $str2 ]
then
    echo "$str1 is greater than $str2 ."
else
    echo "$str1 is less than $str2 ."
fi

# 2.执行脚本。（在比较测试中，大写字母被认为是小于小写字母的。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
Soccer is less than soccer .

• 比较测试中使用的是标准的 Unicode 顺序，根据每个字符的 Unicode 编码值来决定排序结果。
• sort 命令使用的是系统的语言环境设置中定义的排序顺序。对于英语，语言环境设置指定了在排序顺序中小写字母出现在大写字母之前。
• 注意事项：test 命令和测试表达式使用标准的数学比较符号来表示字符串比较。而用文本代码来表示数值比较。

4.2.3 字符串大小

-n 和 -z 可以很方便地用于检查一个变量是否为空。

• 应用示例：

# 1.脚本内容。
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
str1=""
#
if [ -z "$str1" ]
then
    echo "$str1 is empty."
else
    echo "$str1 is not empty."
fi
#
if [ -n "$str1" ]
then
    echo "$str1 is not empty."
else
    echo "$str1 is empty."
fi

# 2.执行脚本。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
 is empty.
 is empty.

• 注意事项：空变量和未初始化的变量会对 shell 脚本测试造成灾难性的影响。如果不确定变量的内容，那么最好在将其用于数值或字符串比较之前先通过 -n 或 -z 来测试以下变量是否为空。
• 个人踩坑备注（-n 判断空字符串时，未加双引号引用变量，导致结果不符合预期。）：

在shell中，引用变量时，加不加双引号是有区别的：

1.如果不加双引号，shell会将变量展开为其值，并将其作为一个单词处理。这意味着，如果变量的值包含空格或其他特殊字符，这些字符会被解释为单词分隔符或特殊字符，可能会导致意外的结果。
  例如，假设有一个变量`var="hello world"`，如果不加双引号，使用`echo $var`命令输出的结果将是两个单词`hello`和`world`，而不是一个单词`hello world`。

2.如果加上双引号，shell会将变量展开为其值，并将其作为一个整体处理。这意味着，变量的值中的空格和其他特殊字符会被保留，不会被解释为单词分隔符或特殊字符。
  例如，使用`echo "$var"`命令输出的结果将是一个单词`hello world`，而不是两个单词`hello`和`world`。

结论：因此，为了避免意外的结果，建议在引用变量时加上双引号。

4.3 文件比较

最后一类比较测试很有可能是 shell 编程中最为强大且用得最多得比较形式。它允许测试 Linux 文件系统中文件和目录的状态。

• test 命令的文本比较功能：

比较	描述
-d file	检查 file 是否存在且为目录。
-e file	检查 file 是否存。
-f file	检查 file 是否存在且为文件。
-r file	检查 file 是否存在且可读。
-s file	检查 file 是否存在且非空。
-w file	检查 file 是否存在且可写。
-x file	检查 file 是否存在且可执行。
-O file	检查 file 是否存在且属当前用户所有。
-G file	检查 file 是否存在且默认组与当前用户相同。
file1 -nt file2	检查 file1 是否比 file2 新。
file1 -ot file2	检查 file1 是否比 file2 旧。

• 应用示例：

# 1.脚本内容。（需求：如果目标文件为空则进行删除。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
# Check if a file is empty.
fileName=/home/tmp/1.txt
#
echo
echo "checking if $fileName file is empty... "
# if exists
if [ -f $fileName ]
then
    # is empty.
    if [ -s $fileName ]
    then
        echo "$fileName file exists and has data in it."
        echo "will not remove this file."
    else
        echo "$fileName file exists, but is empty."
        echo "deleting this file..."
        rm -rf $fileName
        echo "$fileName file, successfully deleted!"
    fi
    #
else
    echo "The $fileName file does not exist."
fi

# 2.被操作文件为非空文件。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ls -sh /home/tmp/1.txt
4.0K /home/tmp/1.txt

# 3.执行脚本。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 

checking if /home/tmp/1.txt file is empty... 
/home/tmp/1.txt file exists and has data in it.
will not remove this file.

五、复合条件测试

if-then 语句允许使用布尔逻辑将测试条件组合起来。

• 布尔运算符 AND 来组合两个条件（都必须满足）：[ condition ] && [ condition ]

• 布尔运算符 OR 来组合两个条件（任意条件满足）：[ condition ] || [ condition ]

• 应用示例：

# 1.脚本内容。（如果$HOME目录存在且该目录下有名为newfile的可写文件，则提示写入。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
if [ -d $HOME ] && [ -w $HOME/newfile ]
then
    echo "the file exists and you can write to it."
else
    echo "you cannot write to the file."
fi

# 2.当前无此文件。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ls -l $HOME/newfile
ls: cannot access /root/newfile: No such file or directory
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
you cannot write to the file.

# 3.创建文件，再次执行脚本测试。
[root@VM-8-11-centos testdir]# touch $HOME/newfile
[root@VM-8-11-centos testdir]# ls -l $HOME/newfile
-rw-r--r-- 1 root root 0 Jun 11 10:32 /root/newfile
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
the file exists and you can write to it.

# 4.清理操作。
[root@VM-8-11-centos testdir]# rm -rf $HOME/newfile

六、if-then 的高级特性

bash shell 还提供了 3 个可在 if-then 语句中使用的高级特性。

• 在子 shell 中执行命令的单括号。
• 用于数学表达式的双括号。
• 用于高级字符串处理功能的双方括号。

6.1 使用单括号

单括号允许在 if 语句中使用子 shell。

• 在 bash shell 执行命令之前，会先创建一个子 shell ，然后在其中执行命令。

• 如果命令成功结束，则退出状态码会被设为 0 ，then 部分就会被执行。否则，不执行 then 部分的命令。

• 应用示例：

# 1.脚本内容。（使用子shell进行测试。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
echo $BAHS_SUBSHELL
#
if (echo $BASH_SUBSHELL)
then
    echo "successsfully."
else
    echo "not successfully."
fi

# 2.执行脚本。（1表示使用了子shell。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 

1
successsfully.

6.2 使用双括号

双括号命令允许在比较过程中使用高级数学表达式。相较于 test 命令进行比较时，双括号命令提供了更多的数学符号。

• 除了 test 命令使用的标准数学运算符，还有：

符号	描述
val ++	后增。
val –	后减。
++ val	先增。
– val	先减。
!	逻辑求反。
~	位求反。
**	幂运算。
<<	左位移。
>>	右位移。
&	位布尔 AND。
|	位布尔 OR。
&&	逻辑 AND。
||	逻辑 OR。

• 双括号命令既可以在 if 语句中使用，也可以在脚本中的普通命令里用来赋值。
• 应用示例：

# 1.脚本内容。（num1的平方是否大于90，并将该值的平方赋值给num2）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
num1=10
#
if (( $num1 ** 2 > 90 ))
then
    (( num2=$num1 ** 2))
    echo "the suqare of $num1 is $num2."
    echo "which is greater than 90."
fi

# 2.执行脚本。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
the suqare of 10 is 100.
which is greater than 90.

• 注意事项：双括号中表达式的大于号不用转义。这是双括号命令的又一个优越性的体现。

6.3 使用双方括号

双方括号命令提供了针对字符串比较的高级特性。

• 除了 test 命令使用的标准字符串比较，还提供了 test 命令所不具备的另一个特性——模式匹配。
• 在进行模式匹配时，可以定义通配符或正则表达式来匹配字符串。
• 应用示例：

# 1.脚本内容。（通配符匹配）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
#
echo $BASH_VERSION
#
if [[ $BASH_VERSION == 4.* ]]
then
    echo "using version 4 series."
fi

# 2.执行脚本。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
4.2.46(2)-release
using version 4 series.

• 注意事项：双方括号在 bash shell 中运行良好。不过要小心，不是所有的 shell 都支持双方括号。

七、case 命令

尝试计算一个变量的值，在一组可能的值中寻找特定值。case 命令会采用列表格式来检查变量的多个值，就无须再写大量的 elif 语句来检查同一个变量的值了。

• 语句格式如下：

case 值 in
模式1)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
模式2)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
esac

• case 命令会将指定变量与不同模式进行比较。如果变量与模式匹配，那么 shell 就会执行为该模式指定的命令。
• 可以通过竖线运算符在一行中分隔出多个模式。
• 星号会捕获所有与已知模式不匹配的值。
• 应用示例：

# 1.脚本内容。（判断当前用户类型。）
[root@VM-8-11-centos testdir]# cat test.sh 
#!/bin/bash
case $USER in
"jan" | "lucy")
    echo "$USER is a ordinary user."
    ;;
"root")
    echo "$USER is the administrator."
    ;;
*)
    echo "$USER It's a different type of account."
esac

#  2.执行脚本。
[root@VM-8-11-centos testdir]# ./test.sh 
root is the administrator.

八、结束语

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“-------怕什么真理无穷,进一寸有一寸的欢喜。”

微信公众号搜索：饺子泡牛奶。