Linux基础之bash脚本编程初级-逻辑运算与测试

简介:

引言

前面介绍了bash编程的基础变量与算术表达式,本文介绍在脚本中的进阶知识:测试

在bash中测试大体分两部分:条件测试、组合测试

而条件测试又分:数值测试字符串测试文件测试

组合测试则有两种表达方式。具体是什么表达方式在文章中会有具体展示。

                                                       本文实验环境为CentOS7.2




Linux中为什么要学习测试(判断)?

当我第一次学习这部分内容时,觉得好难,好不爽。可是这又是想要继续学习Linux必须要掌握的知识点。为什么?我们在生活中面对各种选择时总要问问自己,我是否应该怎样,不这样会发生什么,在生活中就有诸多类似的“测试”,工作中也离不开,而我们学习Linux掌握这门技术是为了更好的工作,Linux的学习自然也离不开“测试”。当然这么说还有些抽象,那么就举个具体的例子:接受一个主机的IPv4地址做为参数,测试是否可连通。如果能ping通,则提示用户“该IP地址可访问”;如果不可ping通,则提示用户“该IP地址不可访问”。

如果你没有学过测试那么此时别人让你写这么一个脚本供他使用,你怎么办?




在正式介绍测试前,我们需要先介绍下在测试中必备的数学知识:逻辑运算

逻辑运算

逻辑运算在希腊时期就已经出现,不过它正式被运用于数字电路及计算机则是20世纪的一个人物:香农在其硕士论文中提出将布尔代数应用于电子领域的概念,并给出能够构建任何逻辑和数值关系的逻辑电路的解决方法。有了香农的贡献才有了如今的计算机。


逻辑运算主要包括三种:与或非,之后在这三种基础上又出现了异或(这里不再介绍)。

在Linux中与或非的运算符号为:

     : &&     在测试命令中有时也会用-a表示与

     : ||     在测试命令中有时也会用-o表示或

     : !

    与、或、非运算:

    与运算: 1 && 1 = 1      1 && 0 = 0 

    或运算: 1 || 1 = 1      1 || 0 = 1        0 || 1 = 1         0 || 0 = 0

    非运算:  ! 1 = 0        ! 0 = 1

在计算机中由于用1表示真,0表示假,故上面的三种运算也可以看做如下概念:

    与运算: 真 && 真 = 真   真 && 假 = 假 

    或运算: 真 || 真 = 真   真 || 假 = 真     假 || 真 = 真      假 || 假 = 假

    非运算:  ! 真 = 假        ! 假 = 真


在测试中常用的逻辑运算中的定律

德摩根定律

非(P 且 Q)=(非 P)或(非 Q)

非(P 或 Q)=(非 P)且(非 Q)

它在测试中的作用:通常为了化简逻辑表达式

比如在一个测试表达式中出现了多个-a或-o使用德摩根定律可以减少其个数

! a == b -a ! c == d -a ! d == a 等价于!( a == b -o c == d -o d == a )

当前面-not或!很多时可以使用这种表示方式,这两种是等价的




测试表达式

测试表达式分三种:

1、test EXPRESSION

2、[ EXPRESSION ]

3、` EXPRESSION ` 

上面三种使用各有其适用范围,限于所学有限没有能力对其进行一一归纳,我觉得刚开始学不需要求全责备,先掌握大体知识框架比较好。之后在实际中遇到再慢慢进行总结。脚本写的多,遇到的问题多,这三种的使用场景自然就心领神会了。




条件测试数值测试字符串传测试文件测试


数值测试:判断两个数值的大小及是否相等,有如下

    -gt:是否大于      大于为真,否则为假

    -ge:是否大于等于  大于等于为真,否则为假

    -eq:是否等于      等于为真,否则为假

    -ne:是否不等于    不等于为真,否则为假

    -lt:是否小于      小于为真,否则为假

    -le:是否小于等于  小于等于为真,否则为假


下面是一个小例子显示其简单用法,$?执行状态返回值,可以查看上一条命令执行结果的真与假,0表示为真1-255为假

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[root@localhost  test ] # [ 1 -eq 2 ]
[root@localhost  test ] # echo $?
1

我们判断1是否等于2,状态返回值为1判断执行结果为假,所以1不等于2.

………………………………………………………………………………………………………………………

字符串测试:判断字符串是否符合或等于给定的字符串

字符串的判断大小是依据ASCII中字符对应的数字大小进行

    ==:是否等于     等于为真,否则为假 

    >:是否大于      大于为真,否则为假

    <:是否小于      小于为真,否则为假

    !=:是否不等于  不等于为真,否则为假

    =~:左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN(正则表达式)所匹配  若匹配则为真,否则为假

    -z “string” : 测试字符串是否为空,空则为真,否则为假

    -n “string” :测试字符串是否不为空,不空为真,否则为假


下面也举一个简单的例子展示字符串测试用法

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[root@localhost  test ] # [ a == b ]
[root@localhost  test ] # echo $?
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[root@localhost  test ] # [ a < b ]   
- bash : b: 没有那个文件或目录
[root@localhost  test ] # [ "a" < "b" ]
- bash : b: 没有那个文件或目录
[root@localhost  test ] # [[ "a" < "b" ]]
[root@localhost  test ] # echo $?
0

这里我先对ab是否相等进行判断,之后查看结果是假,也就是a不是b。之后对其进行大小判断,然后报错,先为ab加""结果报错,之后又加了[]才未报错。这里我们可以看到在字符串测试中使用` `方式进行会比较靠谱,但也不一定。用[]还是` `就是在这种测试中摸索出来的。

下面再对字符是否为空举一个例子

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[root@localhost  test ] # name1=
[root@localhost  test ] # [ -z $name1 ]
[root@localhost  test ] # echo $?
0
[root@localhost  test ] # [ -n $name1 ] 
[root@localhost  test ] # echo $?
0

怎么会出现这种情况?字符测试为空竟然不灵!别慌,上面我们曾有经验,字符测试如果单中括号失败那就试试双中括号

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[root@localhost  test ] # [[ -z $name1 ]]
[root@localhost  test ] # echo $?
0
[root@localhost  test ] # [[ -n $name1 ]] 
[root@localhost  test ] # echo $?
1

结果终于如愿,上面的两个例子告诉我们,当测试结果并不是对时,调整下中括号往往有奇效。

………………………………………………………………………………………………………………………

文件测试


1、存在性测试

    -a FILE (少用)

    -e FILE 文件存在性测试,存在为真,否则为假

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[root@localhost  test ] # [ -e /etc/fstab ]
[root@localhost  test ] # echo $?
0
[root@localhost  test ] # [[ -e /etc/ftab ]]
[root@localhost  test ] # echo $?
1


2、存在性及类别测试

    -b FILE:是否存在且为块设备文件,存在为真否则为假

    -c FILE:是否存在且为字符设备文件,存在为真,否则为假

    -f FILE:是否存在且为普通文件,存在为真,否则为假

    -d FILE:是否存在且为目录文件,存在为真,否则为假

    -h FILE 或 -L FILE :是否存在且为链接文件,存在为真,否则为假

    -p FILE:是否存在且为命名管道文件,存在为真,否则为假

    -S FILE:是否存在且为套接字文件,存在为真,否则为假

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[root@localhost  test ] # [ -f /test/if1 ]
[root@localhost  test ] # echo $?
0
[root@localhost  test ] # [ -f /test/ ]   
[root@localhost  test ] # echo $?
1


3、文件权限测试

    -r FILE:是否存在且对当前用户可读,存在为真,否则为假

    -w FILE:是否存在且对当前用户可写,存在为真,否则为假

    -x FILE:是否存在且对当前用户可执行,存在为真,否则为假

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[root@localhost  test ] # echo $USER
root
[root@localhost  test ] # [ -r /test/ ]
[root@localhost  test ] # echo $?
0


4、文件特殊权限测试


    -g FILE:是否存在且拥有sgid,存在为真,否则为假

    -u FILE:是否存在且拥有suid,存在为真,否则为假

    -k FILE:是否存在且拥有sticky,存在为真,否则为假

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[root@localhost  test ] # [ -g /test/if1 ]
[root@localhost  test ] # echo $?
1
[root@localhost  test ] # ll /test/if1 
-rwxr-xr-x. 1 root root 149 8月  15 10:34  /test/if1


5、文件大小测试

    -s FILE:是否存在且非空,存在为真,否则为假

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[root@localhost  test ] # [ -s /test/file1 ]
[root@localhost  test ] # echo $?
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[root@localhost  test ] # echo > file1 
[root@localhost  test ] # [ -s /test/file1 ]
[root@localhost  test ] # echo $?
0


6、文件时间戳测试

    -N FILE:文件自上一次被读取之后是否被修改过,被修改过为真,否则为假

选取刚刚被修改过得file1测试

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[root@localhost  test ] # [ -N /test/file1 ] 
[root@localhost  test ] # echo $?
0


7、文件从属关系测试

    -O FILE:当前用户是否为文件的属主,是为真,否为假

    -G FILE:当前用户是否属于文件的属组,是为真,否为假

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[root@localhost  test ] # [ -O /test/if1 ]
[root@localhost  test ] # echo $?
0
[root@localhost  test ] # ll /test/if1 
-rwxr-xr-x. 1 root root 149 8月  15 10:34  /test/if1


8、双目测试

    FILE1 -ef FILE2 :FILE1与FILE2是否指向同一个文件系统的相同inode的硬链接,是则为真,否为假

    FILE1 -nt FILE2 :FILE1的mtime是否新于FILE2,是为真,否为假

    FILE1 -ot FILE2 :FILE1的mtime是否旧于FILE2,是为真,否为假

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[root@localhost  test ] # [ /test/if1 -nt /test/file1 ]
[root@localhost  test ] # echo $?
1

因为file1刚刚被修改过,所以它比if1文件的mtine要新,因为使用-nt故测试结果为假




组合测试


第一种方式


与  COMMAND1 && COMMAND2   第一条命令为假后不再执行第二条命令,为真方执行。

或  COMMAND1 || COMMAND2   第一条命令为真后不再执行第二条命令,为假方执行。

非  ! COMMAND              对命令结果的真假取反


第二种方式

EXPRESSION -a EXPRESSION  第一条命令为假后不再执行第二条命令,为真方执行。

EXPRESSION -o EXPRESSION  第一条命令为真后不再执行第二条命令,为假方执行。

! EXPRESSION              对命令结果的真假取反


示例:比较1是否比2小若其为真则进而比较字符name是否等于Name

第一种表达方式

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[root@localhost  test ] # [[ 1 -lt 2 ]] && [[ name == Name ]]

第二种表达方式

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[root@localhost  test ] # [[ 1 -lt 2 -a name == Name ]]    
- bash : 条件表达式中有语法错误
- bash : `-a' 附近有语法错误
[root@localhost  test ] # [ 1 -lt 2 -a name == Name ]

用[]还是` `有时真的需要一遍遍的测试





脚本实践


简要介绍下脚本相关内容

shell脚本也属于一种语言,这种语言属于弱类型,不需要声明数据的存储格式,bash中均当做字符处理,它靠解释器运行

写脚本前需要在所打开文件第一行顶格给出shebang,解释器路径对于bash就是#!/bin/bash

运行脚本

1、赋予执行权限,并直接运行此程序文件常见格式为:./文件名

2、直接运行解释器,将脚本以命令参数传递给解释器程序:bash <脚本文件>


脚本实例


1、写一个脚本/root/bin/argsnum.sh,接受一个文件路径作为参数;如果参数个数小于1,则提示用户“至少应该给一个参数”,并立即退出;如果参数个数不小于1,则显示第一个参数所指向的文件中的空白行数

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[root@localhost  test ] # cat scrip1 
#!/bin/bash
#
[ $ # -lt 1 ] && echo "At least provide one path" && exit 1
lines_space=` grep  '^$'  $1 |  wc  -l`
[ $ # -eq 1 ] && echo "The space lines of the first file are :$lines_space"
[ $ # -gt 1 ] && echo "None message" && exit 2 
 
[root@localhost  test ] # chmod +x scrip1 
[root@localhost  test ] # ./scrip1 /etc/fstab 
The space lines of the first  file  are :1
[root@localhost  test ] # ./scrip1 /etc/fstab /etc
None message
[root@localhost  test ] # ./scrip1 
At least provide one path

脚本中用到了特殊变量$#位置变量$1数值测试组合测试变量引用


2、写一个脚本/root/bin/hostping.sh,接受一个主机的IPv4地址做为参数,先判断是否合格IP,否,提示IP格式不合法并退出,是,测试是否可连通。如果能ping通,则提示用户“该IP地址可访问”;如果不可ping通,则提示用户“该IP地址不可访问”

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[root@localhost  test ] # cat scrip2
#!/bin/bash
#
[ $ # -lt 1 ] && echo "please give one IP address" && exit 1
[ $ # -gt 1 ] && echo "this script just match one IP address" && exit 2
[ $ # -eq 1 ] && [[ $1 =~ (([1-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-4])\.){3}([1-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-4]) ]] && ping -c 1 $1 | sed -n '2p'|grep -o '^64' >> /dev/null && echo "该IP地址可访问" || echo "该IP地址不可访问"
 
[root@localhost  test ] # chmod +x scrip2
[root@localhost  test ] # ./scrip2
please give one IP address
[root@localhost  test ] # ./scrip2 192.168.1.1
该IP地址不可访问
[root@localhost  test ] # ./scrip2 192.168.85.3
该IP地址可访问
[root@localhost  test ] # ./scrip2 192.168.85.3 192.168.168.1
this script just match one IP address

上面思路,先判断参数个数,也就是是否在脚本后加IP。然后判断IP是否符合规范,之后进行若IP可ping通给出相应提示,这个脚本的大致思路就是这样。



关于脚本的个人感受

写脚本前先要理清楚思路,这个问题要怎么解决,对哪些内容要进行测试,都需要用到哪些测试方法,需要设置哪些变量,用到哪些组合测试...

上述确定后就开始写,写完再进行调试。很多时候就算自己想的都没错,可是脚本写完依旧不能成功执行或达成想要的结果,因为初学总会出现各种意料不到的情况比如[]与` `的错误使用,比如命令引用忘记加``等等细节。










本文转自 紫色的茶碗 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/chawan/1839314,如需转载请自行联系原作者
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