Shell 编程之条件语句 常见的条件测试操作、if 条件语句、case 分支语句

时间:2020-8-21 作者:admin


Shell 编程之条件语句

一、常见的条件测试操作

1、文件测试

Shell 环境根据命令执行后的返回状态值($?)来判断是否执行成功,当返回值为 0 时表示成功,否则(非 0 值)表示失败或异常。使用专门的测试工具——test 命令,可以对特定条件进行测试,并根据返回值来判断条件是否成立(返回值为 0 表示条件成立)。

使用 test 测试命令时,包括以下两种形式。

test 条件表达式

[ 条件表达式 ]

这两种方式的作用完全相同,但通常后一种形式更为常用,也更贴近编程习惯。需要注意的是,方括号“[”或“]”与条件表达式之间需要至少一个空格进行分隔。

文件测试指的是根据给定的路径名称,判断对应的是文件还是目录,或者判断文件是否 可读、可写、可执行等。文件测试的常见操作选项如下,使用时将测试对象放在操作选项之后即可。

  • -d:测试是否为目录(Directory)。
  • -e:测试目录或文件是否存在(Exist)。
  • -f:测试是否为文件(File)。
  • -r:测试当前用户是否有权限读取(Read)。
  • -w:测试当前用户是否有权限写入(Write)。
  • -x:测试是否设置有可执行(Excute)权限。

执行条件测试操作以后,通过预定义变量$?可以获得测试命令的返回状态值,从而判断该条件是否成立。

例如,执行以下操作可测试目录/media/是否存在,如果返回值$?为 0, 表示存在此目录,否则表示不存在或者虽然存在但不是目录。

[root@localhost ~]# [ -d /root/media/ ]            //判断这个路径表示的是否为目录 
[root@localhost ~]# echo $?	                     //查看前一命令的返回值
0                                               //返回 0 表示条件成立  这是一个目录

若测试的条件不成立,则测试操作的返回值将不为 0(通常为 1)。例如,执行以下操作展示了测试不存在目录的情况。

[root@localhost ~]# [ -d /media/cdrom/Server ]
[root@localhost ~]# echo $?	   //查看前一命令的返回值
1                             //返回 1 表示条件不成立

通过查看变量$?的值可以判断前一步的条件测试结果,但是操作比较烦琐,输出结果也并不是很直观。为了更直观地查看测试结果,可以结合命令分隔符“&&”和 echo 命令一起使用,当条件成立时直接输出“YES”。其中,“&&”符号表示“而且”的关系,只有当前面的命令执行成功后才会执行后面的命令,否则后面的命令将会被忽略。上述目录测试操作 可以改写如下。

[root@localhost ~]# [ -d /media/cdrom/Server ] && echo "YES"	//无输出表示该目录不存在
[root@localhost ~]# [ -d /media/cdrom ] && echo "YES"	    //输出"YES"表示该目录存在
YES

2、整数值比较

整数值比较指的是根据给定的两个整数值,判断第一个数与第二个数的关系,如是否大于、等于、小于第二个数。整数值比较的常用操作选项如下,使用时将操作选项放在要 比较的两个整数之间。

  • -eq:第一个数等于(Equal)第二个数。
  • -ne:第一个数不等于(Not Equal)第二个数。
  • -gt:第一个数大于(Greater Than)第二个数。
  • -lt:第一个数小于(Lesser Than)第二个数。
  • -le:第一个数小于或等于(Lesser or Equal)第二个数。
  • -ge:第一个数大于或等于(Greater or Equal)第二个数。

整数值比较在 Shell 脚本编写中的应用较多。例如,用来判断已登录用户数量、开启进程数、磁盘使用率是否超标,以及软件版本号是否符合要求等。实际使用时,往往会通过变 量引用、命令替换等方式来获取一个数值。

例如,若要判断当前已登录的用户数,当超过五个时输出“Too many.”,可以执行以下操作。其中,已登录用户数可通过“who | wc -l”命令获得,以命令替换方式嵌入。

[root@localhost ~]# Unum=`who | wc -l`	                 //查看当前已登录用户数
[root@localhost ~]# [ $Unum -gt 5 ] && echo "Too many." //测试结果(大于)
Too many.

若要判断物理内存(Mem)当前的磁盘缓存(buff/cache)大小,当低于 1024MB 时输出具体数值,可以执行以下操作。其中,“free -m”命令表示以 MB 为单位输出内存信息, 提取的空闲内存数值通过命令替换赋值给变量 FreeCC。

[root@localhost ~]# FreeCC=$(free -m | grep "Mem: " | awk '{print $6}')
[root@localhost ~]# [ $FreeCC -lt 1024 ] && echo ${FreeCC}MB
275MB

3、字符串比较

字符串比较通常用来检查用户输入、系统环境等是否满足条件,在提供交互式操作的Shell 脚本中,也可用来判断用户输入的位置参数是否符合要求。字符串比较的常用操作选项如下。

  • =:第一个字符串与第二个字符串相同。
  • !=:第一个字符串与第二个字符串不相同,其中“!”符号表示取反。
  • -z:检查字符串是否为空(Zero),对于未定义或赋予空值的变量将视为空串。

例如,若要判断当前系统的语言环境,当发现不是“en.US”时输出提示信息“Not en.US”, 可以执行以下操作。

[root@localhost ~]# echo $LANG	//查看当前的语言环境
zh_CN.UTF-8
[root@localhost ~]# [ $LANG != "en.US" ] && echo "Not en.US" //字符串测试结果(不等于) 
Not en.US

在 Shell 脚本应用中,经常需要用户输入“yes”或“no”来确认某个任务。以下操作展示了确认交互的简单过程,当然,实际使用时还会根据变量“ACK”的取值分别执行进一步的操作。

[root@localhost ~]# read -p "是否覆盖现有文件(yes/no)?" ACK
是否覆盖现有文件(yes/no)?yes
[root@localhost ~]# [ $ACK = "yes" ] && echo "覆盖"
覆盖
[root@localhost ~]# read -p "是否覆盖现有文件(yes/no)?" ACK
是否覆盖现有文件(yes/no)?no
[root@localhost ~]# [ $ACK = "no" ] && echo "不覆盖"
不覆盖

4、逻辑测试

逻辑测试指的是判断两个或多个条件之间的依赖关系。当系统任务取决于多个不同的条件时,根据这些条件是否同时成立或者只要有其中一个成立等情况,需要有一个测试的过程。常用的逻辑测试操作如下,使用时放在不同的测试语句或命令之间。

  • &&:逻辑与,表示“而且”,只有当前后两个条件都成立时,整个测试命令的返回值 才为 0(结果成立)。使用 test 命令测试时,“&&”可改为“-a”。
  • ||:逻辑或,表示“或者”,只要前后两个条件中有一个成立,整个测试命令的返回

值即为 0(结果成立)。使用 test 命令测试时,“||”可改为“-o”。

  • !:逻辑否,表示“不”,只有当指定的条件不成立时,整个测试命令的返回值才为 0
    (结果成立)。

例如,若要判断当前 Linux 系统的内核版本是否大于 3.4,可以执行以下操作。其中, 内核版本号通过 uname 和 awk 命令获得。

[root@localhost ~]# uname -r	//查看内核版本信息3.10.0-514.el7.x86_64
[root@localhost ~]# Mnum=$(uname -r | awk -F. '{print $1}')	//取主版本号
[root@localhost ~]# Snum=$(uname -r | awk -F. '{print $2}')	//取次版本号
[root@localhost ~]# [ $Mnum -ge 3 ] && [ $Snum -gt 4 ] && echo "符合要求"
符合要求

二、if 条件语句

在 Shell 脚本应用中,if 语句是最为常用的一种流程控制方式,用来根据特定的条件测试结果,分别执行不同的操作(如果……那么……)。根据不同的复杂程度,if 语句的选择结构可以分为三种基本类型,适用于不同的应用场合。

1、单分支 if 语句

if 语句的“分支”指的是不同测试结果所对应的执行语句(一条或多条)。对于单分支的选择结构,只有在“条件成立”时才会执行相应的代码,否则不执行任何操作。

if 条件测试操作
then
命令序列
fi
在上述语句结构中,条件测试操作既可以是“[条件表达式]”语句,也可以是其他可执行的命令语句;命令序列指的是一条或多条可执行的命令行,也包括嵌套使用的 if 语句或其他流程控制语句。

单分支 if 语句的执行流程:首先判断条件测试操作的结果,如果返回值为 0,表示条件成立,执行 then 后面的命令序列,一直到遇见 fi 结束判断为止,继续执行其他脚本代码; 如果返回值不为 0,则忽略 then 后面的命令序列,直接跳至 fi 行以后执行其他脚本代码。
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2、双分支 if 语句

对于双分支的选择结构,要求针对“条件成立”“条件不成立”两种情况分别执行不同的操作
if 条件测试操作
then
命令序列 1
else
命令序列 2
fi
双分支 if 语句的执行流程:首先判断条件测试操作的结果,如果条件成立,则执行 then 后面的命令序列 1,忽略 else 及后面的命令序列 2,直到遇见 fi 结束判断;如果条件不成立, 则忽略 then 及后面的命令序列 1,直接跳至 else 后面的命令序列 2 并执行,直到遇见 fi 结束判断。
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3、多分支 if 语句

由于if 语句可以根据测试结果的成立、不成立分别执行操作,所以能够嵌套使用,进行多次判断。
if 条件测试操作 1
then
命令序列 1
elif 条件测试操作 2
then
命令序列 2
else
命令序列 3
fi

多分支 if 语句的执行流程:首先判断条件测试操作 1 的结果,如果条件 1 成立,则执行命令序列 1,然后跳至 fi 结束判断;如果条件 1 不成立,则继续判断条件测试操作 2 的结果,如果条件 2 成立,则执行命令序列 2,然后跳至 fi 结束判断……如果所有的条件都不满足,则执行 else 后面的命令序列 n,直到遇见 fi 结束判断。
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三、case 分支语句

case 语句主要适用于以下情况:某个变量存在多种取值,需要对其中的每一种取值分别执行不同的命令序列。这种情况与多分支的 if 语句非常相似,只不过 if 语句需要判断多个不同的条件,而 case 语句只是判断一个变量的不同取值。

1、case语句的使用格式

case 变量值 in
模式 1)
命令序列 1
;;
模式 2)
命令序列 2
;;
……
* )
默认命令序列
esac

在上述语句结构中,关键字 case 后面跟的是“变量值”,即“$变量名”。整个分支结构包括在 case…esac 之间,中间的模式 1、模式 2、……、对应为变量的不同取值(程序期望的取值),其中作为通配符,可匹配任意值。

case 语句的执行流程:首先使用“变量值”与模式 1 进行比较,若取值相同则执行模式 1 后的命令序列,直到遇见双分号“;;”后跳转至 esac,表示结束分支;若与模式 1 不相匹配, 则继续与模式 2 进行比较,若取值相同则执行模式 2 后的命令序列,直到遇见双分号“;;”后跳转至 esac,表示结束分支……依此类推,若找不到任何匹配的值,则执行默认模式“*)” 后的命令序列,直到遇见 esac 后结束分支
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2、使用case语句的应注意的点

:使用 case 分支语句时,有几个值得注意的特点如下所述。

  • case 行尾必须为单词“in”,每一模式必须以右括号“)”结束。
  • 双分号“;;”表示命令序列的结束。
  • 模式字符串中,可以用方括号表示一个连续的范围,如“[0-9]”;还可以用竖杠符号“|”表示或,如“A|B”。
  • 最后的“)”表示默认模式,其中的相当于通配符。
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