Linux shell 学习笔记（8）— 使用结构化命令（if-then 语句、数值比较、字符串比较、文件比较、case 语句）

1. 使用 if-then 语句

最基本的结构化命令就是if-then语句。if-then语句有如下格式。

if   command
then
   commands
fi

或者

if   command; then
   commands
fi

bash shell 的 if 语句会运行 if 后面的那个命令。如果该命令的退出状态码是 0（该命令成功运行），位于 then 部分的命令就会被执行。如果该命令的退出状态码是其他值， then 部分的命令就不会被执行，bash shell 会继续执行脚本中的下一个命令。fi 语句用来表示 if-then 语句到此结束。

$ cat test1.sh
#!/bin/bash
# testing the if statement
if pwd
then
echo "It worked"
fi
$

执行结果

$ ./test1.sh
/home/Christine
It worked
$

在 then 部分，你可以使用不止一条命令。可以像在脚本中的其他地方一样在这里列出多条命令。bash shell 会将这些命令当成一个块，如果 if 语句行的命令的退出状态值为 0，所有的命令都会被执行；如果 if 语句行的命令的退出状态不为 0，所有的命令都会被跳过。

2. if-then-else 语句

if-then-else 语句在语句中提供了另外一组命令。

if   command
then
   commands
else
   commands
fi

当if语句中的命令返回退出状态码 0 时，then 部分中的命令会被执行，这跟普通的 if-then 语句一样。当 if 语句中的命令返回非零退出状态码时，bash shell 会执行 else 部分中的命令。

3. 嵌套 if 语句

elif 使用另一个 if-then 语句延续 else 部分。

if   command1
thencommands
elif    command2
thenmore commands
fi

elif 语句行提供了另一个要测试的命令，这类似于原始的 if 语句行。如果 elif 后命令的退出状态码是 0，则 bash 会执行第二个 then 语句部分的命令。

$ cat test5.sh
#!/bin/bash
# Testing nested ifs - use elif
#
testuser=NoSuchUser
#
if grep $testuser /etc/passwd
thenecho "The user $testuser exists on this system."
#
elif ls -d /home/$testuser
thenecho "The user $testuser does not exist on this system."echo "However, $testuser has a directory."
#
fi
$
$ ./test5.sh
/home/NoSuchUser
The user NoSuchUser does not exist on this system.
However, NoSuchUser has a directory.
$

可以继续将多个 elif 语句串起来，形成一个大的 if-then-elif 嵌套组合。

if   command1
thencommand set 1
elif    command2
thencommand set 2
elif    command3
thencommand set 3
elif     command4
thencommand set 4
fi

每块命令都会根据命令是否会返回退出状态码 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。

4. test 命令

test 命令提供了在 if-then 语句中测试不同条件的途径。如果 test 命令中列出的条件成立，test 命令就会退出并返回退出状态码 0。如果条件不成立，test 命令就会退出并返回非零的退出状态码，这使得 if-then 语句不会再被执行。

test 命令的格式非常简单。

test condition

condition 是 test 命令要测试的一系列参数和值。如果不写 test 命令的 condition 部分，它会以非零的退出状态码退出，并执行 else 语句块。

$ cat test6.sh
#!/bin/bash
# Testing the test command
#
if test
thenecho "No expression returns a True"
elseecho "No expression returns a False"
fi
$
$ ./test6.sh
No expression returns a False
$

当你加入一个条件时，test 命令会测试该条件。例如，可以使用 test 命令确定变量中是否有内容。这只需要一个简单的条件表达式。

$ cat test6.sh
#!/bin/bash
# Testing the test command
#
my_variable="Full"
#
if test $my_variable
thenecho "The $my_variable expression returns a True"
#
elseecho "The $my_variable expression returns a False"
fi
$
$ ./test6.sh
The Full expression returns a True
$

bash shell 提供了另一种条件测试方法，无需在 if-then 语句中声明 test 命令。

if   [ condition ]
then
   commands
fi

方括号定义了测试条件。注意，第一个方括号之后和第二个方括号之前必须加上一个空格，否则就会报错。

test 命令可以判断三类条件：

数值比较
字符串比较
文件比较

4.1 数值比较

记住，bash shell只能处理整数。

比较操作	描述
n1 -eq n2	检查n1是否与n2相等
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

$ cat numeric_test.sh
#!/bin/bash
# Using numeric test evaluations
#
value1=10
value2=11
#
if [ $value1 -gt 5 ]
thenecho "The test value $value1 is greater than 5"
fi
#
if [ $value1 -eq $value2 ]
thenecho "The values are equal"
elseecho "The values are different"
fi
#
$
#   运行结果
$ ./numeric_test.sh
The test value 10 is greater than 5
The values are different
$

4.2 字符串比较

比较操作	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是否比str2小
str1 > str2	检查str1是否比str2大
-n str1	检查str1的长度是否非0
-z str1	检查str1的长度是否为0

检查字符串相等性

$ cat test7.sh
#!/bin/bash
# testing string equality
testuser=rich
#
if [ $USER = $testuser ]
thenecho "Welcome $testuser"
fi
$
$ ./test7.sh
Welcome rich
$

字符串大小

$ cat test10.sh
#!/bin/bash
# testing string length
val1=testing
val2=''
#
if [ -n $val1 ]
thenecho "The string '$val1' is not empty"
elseecho "The string '$val1' is empty"
fi
#
if [ -z $val2 ]
thenecho "The string '$val2' is empty"
elseecho "The string '$val2' is not empty"
fi
#
if [ -z $val3 ]
thenecho "The string '$val3' is empty"
elseecho "The string '$val3' is not empty"
fi
$
$ ./test10.sh
The string 'testing' is not empty
The string '' is empty
The string '' is empty
$

空的和未初始化的变量会对shell脚本测试造成灾难性的影响。如果不是很确定一个变量的内容，最好在将其用于数值或字符串比较之前先通过-n或-z来测试一下变量是否含有值。

4.3 文件比较

比较	描述
-d file	检查file是否存在并是一个目录
-e file	检查file是否存在
-f file	检查file是否存在并是一个文件
-r file	检查file是否存在并可读
-s file	检查file是否存在并非空
-w file	检查file是否存在并可写
-x file	检查file是否存在并可执行
-O file	检查file是否存在并属当前用户所有
-G file	检查file是否存在并且默认组与当前用户相同
file1 -nt file2	检查file1是否比file2新（但不会检查文件是否存在）
file1 -ot file2	检查file1是否比file2旧（但不会检查文件是否存在）

$ cat test11.sh
#!/bin/bash
# Look before you leap
#
jump_directory=/home/arthur
#
if [ -d $jump_directory ]
thenecho "The $jump_directory directory exists"cd $jump_directoryls
elseecho "The $jump_directory directory does not exist"
fi
#
$
$ ./test11.sh
The /home/arthur directory does not exist
$

5. 复合条件测试

if-then语句允许你使用布尔逻辑来组合测试。有两种布尔运算符可用：

[ condition1 ] && [ condition2 ]

两个条件都必须满足
[ condition1 ] || [ condition2 ]

任意一个条件满足

$ cat test22.sh
#!/bin/bash
# testing compound comparisons
#
if [ -d $HOME ] && [ -w $HOME/testing ]
thenecho "The file exists and you can write to it"
elseecho "I cannot write to the file"
fi
$
$ ./test22.sh
I cannot write to the file
$
$ touch $HOME/testing
$
$ ./test22.sh
The file exists and you can write to it
$

6. if-then 高级特性

bash shell 提供了两项可在 if-then 语句中使用的高级特性：

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 使用双括号

双括号命令允许你在比较过程中使用高级数学表达式。test 命令只能在比较中使用简单的算术操作。

双括号命令的格式如下：

**(( expression ))**

expression 可以是任意的数学赋值或比较表达式，双括号命令符号如下表所示

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
&	位布尔和
\|	位布尔或
&&	逻辑和
\|\|	逻辑或

可以在if语句中用双括号命令，也可以在脚本中的普通命令里使用来赋值。

$ cat test23.sh
#!/bin/bash
# using double parenthesis
#
val1=10
#
if (( $val1 ** 2 > 90 ))
then(( val2 = $val1 ** 2 ))echo "The square of $val1 is $val2"
fi
$
$ ./test23.sh
The square of 10 is 100
$

**注意，不需要将双括号中表达式里的大于号转义。**这是双括号命令提供的另一个高级特性。

6.2 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。双方括号命令的格式如下：

**[[ expression ]]**

双方括号里的 expression 使用了 test 命令中采用的标准字符串比较。但它提供了 test 命令未提供的另一个特性——模式匹配（pattern matching）。

$ cat test24.sh
#!/bin/bash
# using pattern matching
#
if [[ $USER == r* ]]
thenecho "Hello $USER"
elseecho "Sorry, I do not know you"
fi
$
$ ./test24.sh
Hello rich
$

7. case 命令

case 命令会采用列表格式来检查单个变量的多个值：

case variable in
pattern1 | pattern2)    commands1;;
pattern3)               commands2;;
*)                  default commands;;
esac

case 命令会将指定的变量与不同模式进行比较。如果变量和模式是匹配的，那么 shell 会执行为该模式指定的命令。可以通过竖线操作符在一行中分隔出多个模式模式。星号会捕获所有与已知模式不匹配的值。

$ cat test26.sh
#!/bin/bash
# using the case command
#
case $USER in
rich | barbara)echo "Welcome, $USER"echo "Please enjoy your visit";;
testing)echo "Special testing account";;
jessica)echo "Do not forget to log off when you're done";;
*)echo "Sorry, you are not allowed here";;
esac
$
$ ./test26.sh
Welcome, rich
Please enjoy your visit
$