【shell脚本实战学习笔记】#1

shell脚本实战学习笔记#1

脚本编写场景需求：
编写一个比较数据大小的shell脚本，要求判断用户只能输入两位数字，不能是字符或其他特殊字符；并且在shell脚本中需要用到函数来控制执行顺序。

知识点：shell函数｜正则匹配｜全局变量

完整脚本：

#!/bin/bash

#获取用户输入信息
number1=$1
number2=$2

#判断用户输入的变量个数
check_input(){
    if [ $# -lt 2 ]; then
        echo "当前输入的数值小于2，请输入需要比较的两个数字，两个数字之间用空格分开，谢谢合作！"
        exit 1
    elif [ $# -gt 2 ]; then 
        echo "当前脚本仅支持比较两个数据，暂不支持两个以上数据的比较，请重新输入，谢谢合作！"
        exit 1
    fi
}

#定义一个正在表达式来比较用户输入的是否为数字
re='^[+-]?[0-9]+([.][0-9]+)?$'

#执行判断条件，分别判断两个输入是否为数字
check_Number(){
    if ! [[ $number1 =~ $re ]] || ! [[ $number2 =~ $re ]]; then
        echo "您输入的信息有误，请输入两个数字，并用空格分开，谢谢！"
        exit 1
    fi
}

#执行比较
judge_number(){
    echo "正在执行比较运算，请稍后..."
    sleep 5

    if [ $number1 -gt $number2 ]; then
        echo "$number1大于判断值$number2"
    elif [ $number1 -eq $number2 ];then 
        echo "$number1等于判断值$number2"
    else
        echo "$number1小于判断值$number2"
    fi
}

#主函数运行部分，定义执行哪些函数，以及执行的先后顺序
main(){
    check_input "$@"
    check_Number
    judge_number
}
#程序运行
main "$@" 

需求分析：

1. 首先要让用户执行脚本时传入两个参数，因此给定$1 $2两个变量；
2. 需求表明只能输入两个数字，因此判断逻辑有两层：判断变量个数为2个；判断输入内容是否为数字。
3. 若满足两个判断条件，需要做数字比较的动作，这是脚本的核心需求。

实现过程：

#!/bin/bash

# 定义变量
number=10

# 条件判断
if [ $number -gt 10 ]; then
    echo "数字大于10"
elif [ $number -eq 10 ]; then
    echo "数字等于10"
else
    echo "数字小于10"
fi

在这个脚本中，我们首先定义了一个变量number，然后通过if、elif和else语句检查这个变量的值，并打印出相应的信息。这里的-gt表示"大于"（greater than），-eq表示"等于"（equal）。
通过这个脚本我们初步实现了脚本最基本的比较功能，但这是跟一个固定数值去做比较，我们需要修改逻辑，让脚本实现两个数据的对比：

#!/bin/bash

# 检查是否传入了两个参数
if [ $# -ne 2 ]; then
    echo "请输入需要比较的两个数字，两个数字之间用空格分开，谢谢合作！"
    exit 1
fi

# 获取参数
number1=$1
number2=$2

# 进行比较
if [ $number1 -gt $number2 ]; then
    echo "$number1 大于 $number2"
elif [ $number1 -eq $number2 ]; then
    echo "$number1 等于 $number2"
else
    echo "$number1 小于 $number2"
fi

在这个脚本中，我使用$#来检查传入的参数个数，如果不等于2（-ne 表示不等于），则打印提示信息并退出（exit 1）。之后，我用$1和$2来获取用户输入的两个数字，并进行比较。

但是我还想在这个脚本的基础上去做优化，现在能够判断的仅仅是输入的数据个数，我想添加判断条件判别用户输入的是否是字符或者其他东西，如果是字符，则抛出一个提示说目前不支持字符比较，请输入两位数字；如果输入的是特殊字符，则抛出提示说输入字符有误，请重新输入，因此继续调整：

#!/bin/bash

# 判断用户输入的变量个数
if [ $# -lt 2 ]; then
    echo "当前输入的数值小于2，请输入需要比较的两个数字，两个数字之间用空格分开，谢谢合作！"
    exit 1
elif [ $# -gt 2 ]; then
    echo "当前脚本仅支持比较两个数据，暂不支持两个以上数据的比较，请重新输入，谢谢合作！"
    exit 1
fi

# 定义变量
number1=$1
number2=$2

# 判断输入是否为数字
re='^[+-]?[0-9]+([.][0-9]+)?$'
if ! [[ $number1 =~ $re ]] || ! [[ $number2 =~ $re ]]; then
    echo "输入有误，请确保输入的是两个数字。"
    exit 1
fi

echo "正在执行比较运算，请稍后..."
sleep 5

# 进行比较
if [ $number1 -gt $number2 ]; then
    echo "$number1大于判断值$number2"
elif [ $number1 -eq $number2 ]; then
    echo "$number1等于判断值$number2"
else
    echo "$number1小于判断值$number2"
fi

正则表达式（Regular Expression）：这是一个强大的工具，用于匹配字符串模式。在这个脚本中，我使用了正则表达式'^[+-]?[0-9]+([.][0-9]+)?$'来检测输入是否为数字。这个表达式支持整数和浮点数，包括可选的正负号。

条件判断：通过[[ $variable =~ $re ]]来判断变量$variable是否符合正则表达式$re定义的模式。如果不符合，我们打印错误消息并退出脚本。

增强的用户体验和错误处理：通过确保输入为数字，脚本的鲁棒性和用户体验都得到了提升。如果用户输入了非数字，脚本会提供明确的反馈，而不是产生不可预测的行为。

正则表达式中的 ^： 在正则表达式中通常用来表示匹配的开始。它指定了模式必须出现在字符串的开头。

[±] 后的 ?：这个 ? 表示前面的字符组 [±]（即正号或负号）是可选的。它表示正号或负号可以出现一次，或者不出现。

[0-9] 是匹配一个数字：[0-9] 表示匹配单个数字，即0到9之间的任意一个数字。

括号前面的 +：这个 + 表示前面的模式（括号中的模式）必须至少出现一次。在这个正则表达式中，[0-9]+ 表示至少有一个数字。

[0-9]+ 意思是匹配多个0-9之间的数字：[0-9]+ 表示匹配一个或多个数字。

正则表达式最后的 ?$ ：这里的 ? 表示前面的分组（即括号内的模式）是可选的。$ 表示匹配的结束，确实和 ^ 是对应的。^ 表示开头，$ 表示结尾。

判断数据是否符合正则表达式的 if 语句中为什么是两个中括号：在 Bash 中，双中括号 [[ ]] 用于条件表达式。与单中括号 [ ] 相比，双中括号提供了更多的功能，比如模式匹配和正则表达式支持。在这种情况下，使用双中括号可以让我们利用正则表达式来检查变量值。

在 Bash 中，=~ 是一个特定的操作符，用于在条件表达式中执行正则表达式匹配。这个操作符仅在双中括号的条件测试（[[ ]]）中有效。

if [[ $variable =~ $re ]]; then
    echo "匹配成功"
else
    echo "匹配失败"
fi

这里， $variable是你要检查的字符串，$re 是一个正则表达式。如果 $variable符合这个正则表达式，那么表达式的结果为真（true），否则为假（false）。

注意点：

只在双中括号中有效：=~ 操作符只能在 [[ ]] 条件测试中使用。如果在单中括号 [ ] 中使用，它将不会按照预期工作。

引用和不引用的区别：在使用正则表达式时，通常最好不要引用正则表达式变量（即使用 $re 而不是 "$re"），因为引用会使得表达式被当作普通字符串处理，而非正则表达式。

Bash版本：请注意，这个特性在较老的 Bash 版本中可能不可用。它在 Bash 3.0 及以后的版本中是有效的。

正则表达式的兼容性：Bash 使用的正则表达式是基于 POSIX ERE（扩展正则表达式），它与某些其他编程语言中使用的正则表达式（如Perl兼容正则表达式）略有不同。

所以，=~ 是一个强大的工具，用于在 Bash 脚本中进行模式匹配和数据验证。希望这些信息能帮助你更好地理解和使用这个特性！如果还有其他问题或疑惑，随时欢迎提问！

继续执行，将脚本内容用函数进行控制：

#!/bin/bash

#获取用户输入信息
number1=$1
number2=$2

#判断用户输入的变量个数
check_input(){

if [ $# -lt 2 ]; then
    echo "当前输入的数值小于2，请输入需要比较的两个数字，两个数字之间用空格分开，谢谢合作！"
    exit 1
elif [ $# -gt 2 ]; then 
    echo "当前脚本仅支持比较两个数据，暂不支持两个以上数据的比较，请重新输入，谢谢合作！"
    exit 1
else
    echo "正在执行比较运算，请稍后..."
    sleep 5
fi
}

#定义一个正在表达式来比较用户输入的是否为数字
re='^[+-]?[0-9]+([.][0-9]+)?$'

#执行判断条件，分别判断两个输入是否为数字
check_Number(){
if ! [[ $number1 =~ $re ]] || ! [[ $number2 =~ $re ]]; then
    echo "您输入的信息有误，请输入两个数字，并用空格分开，谢谢！"
    exit 1
fi
}

#执行比较
judge_number(){
if [ $number1 -gt $number2 ]; then
    echo "$number1大于判断值$number2"
elif [ $number1 -eq $number2 ];then 
    echo "$number1等于判断值$number2"
else
    echo "$number1小于判断值$number2"
fi
}

#主函数运行部分，定义执行哪些函数，以及执行的先后顺序
main(){
check_input
check_Number
judge_number
}
#程序运行
main

此时，我将脚本修改为了函数的方式，但是当我运行的时候我发现最开始number两个变量获取到了用户的输入，在执行check_input函数的时候我发现此时函数判断的$#是0，而不是用户实际输入的信息

问题分析：
特殊变量 $# 在函数中的作用域：在 Bash 脚本中，当你在函数内部使用 $# 时，它代表的是传递给该函数的参数个数，而不是传递给脚本的参数个数。由于你在调用 check_input 函数时没有传递任何参数，所以 $# 在 check_input 函数内部的值是 0。

解决方案：
在 main 函数中传递所有脚本参数：当调用 check_input 时，我们使用 $@ 来传递所有脚本参数。$@是一个特殊的变量，它代表了所有传递给脚本的参数，每个参数作为独立的引用字符串。

main() {
    check_input "$@"
    check_Number
    judge_number
}

继续执行发现仍然输出不对，因为单独在脚本的最末尾调用了main函数，此时main函数并未传递全局变量$@，因此在上述main函数中，实际并未传入用户输入的数据，继续修改如下：

#!/bin/bash

# 其他函数定义...

main() {
    # 在这里，"$@" 会包含传递给 main 函数的所有参数
    check_input "$@"
    check_Number
    judge_number
}

# 脚本的最后调用 main 函数，并传递所有脚本参数
main "$@"

完整修改后的代码：

#!/bin/bash

#获取用户输入信息
number1=$1
number2=$2

#判断用户输入的变量个数
check_input(){

if [ $# -lt 2 ]; then
    echo "当前输入的数值小于2，请输入需要比较的两个数字，两个数字之间用空格分开，谢谢合作！"
    exit 1
elif [ $# -gt 2 ]; then 
    echo "当前脚本仅支持比较两个数据，暂不支持两个以上数据的比较，请重新输入，谢谢合作！"
    exit 1
else
    echo "正在执行比较运算，请稍后..."
    sleep 5
    judge_number "$@"
fi
}

#定义一个正在表达式来比较用户输入的是否为数字
re='^[+-]?[0-9]+([.][0-9]+)?$'

#执行判断条件，分别判断两个输入是否为数字
check_Number(){
if ! [[ $number1 =~ $re ]] || ! [[ $number2 =~ $re ]]; then
    echo "您输入的信息有误，请输入两个数字，并用空格分开，谢谢！"
    exit 1
fi
}

#执行比较
judge_number(){
if [ $number1 -gt $number2 ]; then
    echo "$number1大于判断值$number2"
elif [ $number1 -eq $number2 ];then 
    echo "$number1等于判断值$number2"
else
    echo "$number1小于判断值$number2"
fi
}

#主函数运行部分，定义执行哪些函数，以及执行的先后顺序
main(){
check_input "$@"
check_Number
#judge_number
}
#程序运行
main "$@" 

我的修改想法是：只有当用户输入的数据是两个的时候才去执行比较的动作，但是我这样修改，然后输入命令bash shell1.sh 20 aaa去执行这个脚本之后是如下的执行结果：

正在执行比较运算，请稍后...
shell1.sh: line 36: [: aaa: integer expression expected
shell1.sh: line 38: [: aaa: integer expression expected
20小于判断值aaa
您输入的信息有误，请输入两个数字，并用空格分开，谢谢！

问题分析：

逻辑顺序问题：从脚本和执行输出来看，judge_number 函数在 check_Number 函数之前被调用。这导致了即使输入的不是数字，judge_number 也会被执行。

函数调用顺序：在 check_input 函数中直接调用了 judge_number 函数。这意味着只要输入的参数个数正确，无论参数是否为数字，judge_number 都会被执行。

解决方案：

脚本需要确保所有的检查都按正确的顺序进行：

首先检查参数个数：确保用户输入了两个参数。
然后检查参数类型：确保这两个参数都是数字。
最后执行比较操作。

代码修改思路：

根据上述逻辑，对脚本做如下修改：

在 main 函数中控制整体逻辑流程：先调用 check_input 检查参数个数，然后调用 check_Number 检查参数类型，最后调用 judge_number 进行比较。

移除 check_input 中对 judge_number 的直接调用。

确保 check_Number 在 judge_number 之前被调用。

再次修改后的脚本：

#!/bin/bash

# 获取用户输入信息
number1=$1
number2=$2

# 判断用户输入的变量个数
check_input() {
    if [ $# -lt 2 ]; then
        echo "当前输入的数值小于2，请输入需要比较的两个数字，两个数字之间用空格分开，谢谢合作！"
        exit 1
    elif [ $# -gt 2 ]; then 
        echo "当前脚本仅支持比较两个数据，暂不支持两个以上数据的比较，请重新输入，谢谢合作！"
        exit 1
    else
        echo "正在执行比较运算，请稍后..."
        sleep 5
    fi
}

# 定义正则表达式来比较用户输入的是否为数字
re='^[+-]?[0-9]+([.][0-9]+)?$'

# 执行判断条件，分别判断两个输入是否为数字
check_Number() {
    if ! [[ $number1 =~ $re ]] || ! [[ $number2 =~ $re ]]; then
        echo "您输入的信息有误，请输入两个数字，并用空格分开，谢谢！"
        exit 1
    fi
}

# 执行比较
judge_number() {
    if [ $number1 -gt $number2 ]; then
        echo "$number1大于判断值$number2"
    elif [ $number1 -eq $number2 ]; then 
        echo "$number1等于判断值$number2"
    else
        echo "$number1小于判断值$number2"
    fi
}

# 主函数运行部分，定义执行哪些函数，以及执行的先后顺序
main() {
    check_input "$@"
    check_Number
    judge_number
}

# 程序运行
main "$@"

如果我执行的数据是：

bash shell1.sh 20 aaa

脚本有如下输出：

正在执行比较运算，请稍后...
您输入的信息有误，请输入两个数字，并用空格分开，谢谢！

从输出内容来看，只要满足输入的信息是两个，不论是否为数字，都会正常执行比较的输出，
那么是不是可以将check_input函数中的else部分的输出放到judge_number函数里去？

修改建议：

简化 check_input 函数：只保留参数个数的检查，去掉 else 部分的输出。

在 judge_number 函数中添加开始执行的提示：这样，只有在所有检查都通过后，才会显示这个提示并执行比较。

最后调整逻辑版本：

#!/bin/bash

# 获取用户输入信息
number1=$1
number2=$2

# 判断用户输入的变量个数
check_input() {
    if [ $# -lt 2 ]; then
        echo "当前输入的数值小于2，请输入需要比较的两个数字，两个数字之间用空格分开，谢谢合作！"
        exit 1
    elif [ $# -gt 2 ]; then 
        echo "当前脚本仅支持比较两个数据，暂不支持两个以上数据的比较，请重新输入，谢谢合作！"
        exit 1
    fi
}

# 定义正则表达式来比较用户输入的是否为数字
re='^[+-]?[0-9]+([.][0-9]+)?$'

# 执行判断条件，分别判断两个输入是否为数字
check_Number() {
    if ! [[ $number1 =~ $re ]] || ! [[ $number2 =~ $re ]]; then
        echo "您输入的信息有误，请输入两个数字，并用空格分开，谢谢！"
        exit 1
    fi
}

# 执行比较
judge_number() {
    echo "正在执行比较运算，请稍后..."
    sleep 5

    if [ $number1 -gt $number2 ]; then
        echo "$number1大于判断值$number2"
    elif [ $number1 -eq $number2 ]; then 
        echo "$number1等于判断值$number2"
    else
        echo "$number1小于判断值$number2"
    fi
}

# 主函数运行部分，定义执行哪些函数，以及执行的先后顺序
main() {
    check_input "$@"
    check_Number
    judge_number
}

# 程序运行
main "$@"

以上内容就是基本实现一个数据比较的shell脚本需求，同时也确保了脚本的逻辑更加合理且健壮。

以上便是本次实战操作的所有过程了。

感谢您在百忙之中花费时间阅读本篇文章，期望对您的体能提升有所收获！