7.1 测试结构

  • if/then 结构是用来检测一系列命令的 退出状态 是否为0（按 UNIX 惯例,退出码 0 表示命令执行成功），如果为0，则执行接下来的一个或多个命令。
  • 测试结构会使用一个特殊的命令 [（参看特殊字符章节 左方括号）。等同于 test 命令，它是一个内建命令，写法更加简洁高效。该命令将其参数视为比较表达式或文件测试，以比较结果作为其退出状态码返回（0 为真，1 为假）。

  • Bash 在 2.02 版本中引入了扩展测试命令 [[...]]，它提供了一种与其他语言语法更为相似的方式进行比较操作。注意， [[ 是一个 关键字 而非一个命令。

    Bash 将 [[ $a -lt $b ]] 视为一整条语句，执行并返回退出状态。

  • 结构 (( ... )) 和 let ... 根据其执行的算术表达式的结果决定退出状态码。这样的 算术扩展 结构可以用来进行 数值比较。

  1. (( 0 && 1 ))                 # 逻辑与
  2. echo $?     # 1     ***
  3. # 然后 ...
  4. let "num = (( 0 && 1 ))"
  5. echo $num   # 0
  6. # 然而 ...
  7. let "num = (( 0 && 1 ))"
  8. echo $?     # 1     ***
  11. (( 200 || 11 ))              # 逻辑或
  12. echo $?     # 0     ***
  13. # ...
  14. let "num = (( 200 || 11 ))"
  15. echo $num   # 1
  16. let "num = (( 200 || 11 ))"
  17. echo $?     # 0     ***
  20. (( 200 | 11 ))               # 按位或
  21. echo $?                      # 0     ***
  22. # ...
  23. let "num = (( 200 | 11 ))"
  24. echo $num                    # 203
  25. let "num = (( 200 | 11 ))"
  26. echo $?                      # 0     ***
  28. # "let" 结构的退出状态与双括号算术扩展的退出状态是相同的。

caution 注意，双括号算术扩展表达式的退出状态码不是一个错误的值。算术表达式为0，返回1；算术表达式不为0，返回0。

  1. var=-2 && (( var+=2 ))
  2. echo $?                   # 1
  4. var=-2 && (( var+=2 )) && echo $var
  5.                           # 并不会输出 $var, 因为((var+=2))的状态码为1
  • if 不仅可以用来测试括号内的条件表达式，还可以用来测试其他任何命令。
  1. if cmp a b &> /dev/null  # 消去输出结果
  2. then echo "Files a and b are identical."
  3. else echo "Files a and b differ."
  4. fi
  6. # 下面介绍一个非常实用的 “if-grep" 结构：
  7. # -----------------------------------
  8. if grep -q Bash file
  9.   then echo "File contains at least one occurrence of Bash."
  10. fi
  12. word=Linux
  13. letter_sequence=inu
  14. if echo "$word" | grep -q "$letter_sequence"
  15. # 使用 -q 选项消去 grep 的输出结果
  16. then
  17.   echo "$letter_sequence found in "$word"
  18. else
  19.   echo "$letter_sequence not found in $word"
  20. fi
  23. if COMMAND_WHOSE_EXIT_STATUS_IS_0_UNLESS_ERROR_OCCURRED
  24.   then echo "Command succeed."
  25.   else echo "Command failed."
  26. fi
  • 感谢 Stéphane Chazelas 提供了后两个例子。

样例 7-1. 什么才是真？

  1. #!/bin/bash
  3. # 提示：
  4. # 如果你不确定某个表达式的布尔值，可以用 if 结构进行测试。
  6. echo
  8. echo "Testing \"0\""
  9. if [ 0 ]
  10. then
  11.   echo "0 is true."
  12. else
  13.   echo "0 is false."
  14. fi            # 0 为真。
  16. echo
  18. echo "Testing \"1\""
  19. if [ 1 ]
  20. then
  21.   echo "1 is true."
  22. else
  23.   echo "1 is false."
  24. fi            # 1 为真。
  26. echo
  28. echo "Testing \"-1\""
  29. if [ -1 ]
  30. then
  31.   echo "-1 is true."
  32. else
  33.   echo "-1 is false."
  34. fi            # -1 为真。
  36. echo
  38. echo "Testing \"NULL\""
  39. if [ ]        # NULL, 空
  40. then
  41.   echo "NULL is true."
  42. else
  43.   echo "NULL is false."
  44. fi            # NULL 为假。
  46. echo
  48. echo "Testing \"xyz\""
  49. if [ xyz ]    # 字符串
  50. then
  51.   echo "Random string is true."
  52. else
  53.   echo "Random string is false."
  54. fi            # 随机字符串为真。
  56. echo
  58. echo "Testing \"$xyz\""
  59. if [ $xyz ]   # 原意是测试 $xyz 是否为空，但是
  60.               # 现在 $xyz 只是一个没有初始化的变量。
  61. then
  62.   echo "Uninitialized variable is true."
  63. else
  64.   echo "Uninitialized variable is flase."
  65. fi            # 未初始化变量含有null空值，为假。
  67. echo
  69. echo "Testing \"-n \$xyz\""
  70. if [ -n "$xyz" ]            # 更加准确的写法。
  71. then
  72.   echo "Uninitialized variable is true."
  73. else
  74.   echo "Uninitialized variable is false."
  75. fi            # 未初始化变量为假。
  77. echo
  80. xyz=          # 初始化为空。
  82. echo "Testing \"-n \$xyz\""
  83. if [ -n "$xyz" ]
  84. then
  85.   echo "Null variable is true."
  86. else
  87.   echo "Null variable is false."
  88. fi            # 空变量为假。
  90. echo
  92. # 什么时候 "false" 为真？
  94. echo "Testing \"false\""
  95. if [ "false" ]              #  看起来 "false" 只是一个字符串
  96. then
  97.   echo "\"false\" is true." #+ 测试结果为真。
  98. else
  99.   echo "\"false\" is false."
  100. fi            # "false" 为真。
  102. echo
  104. echo "Testing \"\$false\""  # 未初始化的变量。
  105. if [ "$false" ]
  106. then
  107.   echo "\"\$false\" is true."
  108. else
  109.   echo "\"\$false\" is false."
  110. fi            # "$false" 为假。
  111.               # 得到了我们想要的结果。
  113. # 如果测试空变量 "$true" 会有什么样的结果？
  115. echo
  117. exit 0

练习：理解 样例 7-1

  1. if [ condition-true ]
  2. then
  3.    command 1
  4.    command 2
  5.    ...
  6. else  # 如果测试条件为假，则执行 else 后面的代码段
  7.    command 3
  8.    command 4
  9.    ...
  10. fi

note 如果把 if 和 then 写在同一行时，则必须在 if 语句后加上一个分号来结束语句。因为 if 和 then 都是 关键字。以关键字（或者命令）开头的语句，必须先结束该语句(分号;)，才能执行下一条语句。

  1. if [ -x "$filename" ]; then

Else if 与 elif

elif

elif 是 else if 的缩写。可以把多个 if/then 语句连到外边去，更加简洁明了。

  1. if [ condition1 ]
  2. then
  3.    command1
  4.    command2
  5.    command3
  6. elif [condition2 ]
  7. # 等价于 else if
  8. then
  9.    command4
  10.    command5
  11. else
  12.    default-command
  13. fi

if test condition-true 完全等价于 if [ condition-true ]。当语句开始执行时，左括号 [ 是作为调用 test 命令的标记[^1]，而右括号则不严格要求，但在新版本的 Bash 里，右括号必须补上。

note test 命令是 Bash 的 内建命令，可以用来检测文件类型和比较字符串。在 Bash 脚本中，test 不调用 sh-utils 包下的文件 /usr/bin/test。同样，[ 也不会调用链接到 /usr/bin/test 的 /usr/bin/[ 文件。

  1. bash$ type test
  2. test is a shell builtin
  3. bash$ type '['
  4. [ is a shell builtin
  5. bash$ type '[['
  6. [[ is a shell keyword
  7. bash$ type ']]'
  8. ]] is a shell keyword
  9. bash$ type ']'
  10. bash: type: ]: not found

如果你想在 Bash 脚本中使用 /usr/bin/test，那你必须把路径写全。

样例 7-2. test，/usr/bin/test，[] 和 /usr/bin/[ 的等价性

  1. #!/bin/bash
  3. echo
  5. if test -z "$1"
  6. then
  7.   echo "No command-line arguments."
  8. else
  9.   echo "First command-line argument is $1."
  10. fi
  12. echo
  14. if /usr/bin/test -z "$1"      # 等价于内建命令 "test"
  15. #  ^^^^^^^^^^^^^              # 指定全路径
  16. then
  17.   echo "No command-line arguments."
  18. else
  19.   echo "First command-line argument is $1."
  20. fi
  22. echo
  24. if [ -z "$1" ]                # 功能和上面的代码相同。
  25. #   if [ -z "$1"                理论上可行，但是 Bash 会提示缺失右括号
  26. then
  27.   echo "No command-line arguments."
  28. else
  29.   echo "First command-line argument is $1."
  30. fi
  32. echo
  35. if /usr/bin/[ -z "$1" ]       # 功能和上面的代码相同。
  36. # if /usr/bin/[ -z "$1"       # 理论上可行，但是会报错
  37. #                             # 已经在 Bash 3.x 版本被修复了
  38. then
  39.   echo "No command-line arguments."
  40. else
  41.   echo "First command-line argument is $1."
  42. fi
  44. echo
  46. exit 0

在 Bash 里，[[ ]] 是比 [ ] 更加通用的写法。其作为扩展test 命令从 ksh88 中被继承了过来。

在 [[ 和 ]] 中不会进行文件名扩展或字符串分割，但是可以进行参数扩展和命令替换。

  1. file=/etc/passwd
  3. if [[ -e $file ]]
  4. then
  5.   echo "Password file exists."
  6. fi

使用 [[...]] 代替 [...]可以避免很多逻辑错误。比如可以在 [[]] 中使用 &&，||，< 和 > 操作符，而在 [] 中使用则会报错。

在 [[]] 中会自动执行八进制和十六进制的进制转换操作。

  1. # [[ 八进制和十六进制进制转换 ]]
  2. # 感谢 Moritz Gronbach 提出。
  5. decimal=15
  6. octal=017   # = 15 (十进制)
  7. hex=0x0f    # = 15 (十进制)
  9. if [ "$decimal" -eq "$octal" ]
  10. then
  11.   echo "$decimal equals $octal"
  12. else
  13.   echo "$decimal is not equal to $octal"       # 15 不等于 017
  14. fi      # 在单括号 [ ] 之间不会进行进制转换。
  17. if [[ "$decimal" -eq "$octal" ]]
  18. then
  19.   echo "$decimal equals $octal"                # 15 等于 017
  20. else
  21.   echo "$decimal is not equal to $octal"
  22. fi      # 在双括号 [[ ]] 之间会进行进制转换。
  24. if [[ "$decimal" -eq "$hex" ]]
  25. then
  26.   echo "$decimal equals $hex"                  # 15 等于 0x0f
  27. else
  28.   echo "$decimal is not equal to $hex"
  29. fi      # 十六进制也可以进行转换。

note 语法上并不严格要求在 if 之后一定要写 test 命令或者测试结构（[] 或 [[]]）。

  1. dir=/home/bozo
  3. if cd "$dir" 2>/dev/null; then   # "2>/dev/null" 重定向消去错误输出。
  4.   echo "Now in $dir."
  5. else
  6.   echo "Can't change to $dir."
  7. fi

if COMMAND 的退出状态就是COMMAND 的退出状态。

同样的，测试括号也不一定需要与 if 一起使用。其可以同 列表结构 结合而不需要 if。

  1. var1=20
  2. var2=22
  3. [ "$var1" -ne "$var2" ] && echo "$var1 is not equal to $var2"
  5. home=/home/bozo
  6. [ -d "$home" ] || echo "$home directory does not exist."

(( )) 结构 扩展和执行算术表达式。如果执行结果为0，其返回的 退出状态码 为1（假）。非0表达式返回的退出状态为0（真）。这与上述所使用的 test 和 [ ] 结构形成鲜明的对比。

样例 7-3. 使用 (( )) 进行算术测试

  1. #!/bin/bash
  2. # arith-tests.sh
  3. # 算术测试。
  5. # (( ... )) 结构执行并测试算术表达式。
  6. # 与 [ ... ] 结构的退出状态正好相反。
  8. (( 0 ))
  9. echo "Exit status of \"(( 0 ))\" is $?."         # 1
  11. (( 1 ))
  12. echo "Exit status of \"(( 1 ))\" is $?."         # 0
  14. (( 5 > 4 ))                                      # 真
  15. echo "Exit status of \"(( 5 > 4 ))\" is $?."     # 0
  17. (( 5 > 9 ))                                      # 假
  18. echo "Exit status of \"(( 5 > 9 ))\" is $?."     # 1
  20. (( 5 == 5 ))                                     # 真
  21. echo "Exit status of \"(( 5 == 5 ))\" is $?."    # 0
  22. # (( 5 = 5 )) 会报错。
  24. (( 5 - 5 ))                                      # 0
  25. echo "Exit status of \"(( 5 - 5 ))\" is $?."     # 1
  27. (( 5 / 4 ))                                      # 合法
  28. echo "Exit status of \"(( 5 / 4 ))\" is $?."     # 0 
  30. (( 1 / 2 ))                                      # 结果小于1
  31. echo "Exit status of \"(( 1 / 2 ))\" is $?."     # 舍入至0。
  32.                                                  # 1
  34. (( 1 / 0 )) 2>/dev/null                          # 除0，非法
  35. #           ^^^^^^^^^^^
  36. echo "Exit status of \"(( 1 / 0 ))\" is $?."     # 1
  38. # "2>/dev/null" 的作用是什么？
  39. # 如果将其移除会发生什么？
  40. # 尝试移除这条语句并重新执行脚本。
  42. # ======================================= #
  44. # (( ... )) 在 if-then 中也非常有用
  46. var1=5
  47. var2=4
  49. if (( var1 > var2 ))
  50. then #^      ^      注意不是 $var1 和 $var2，为什么？
  51.   echo "$var1 is greater then $var2"
  52. fi     # 5 大于 4
  54. exit 0

[^1]: 标记是一个具有特殊意义（元语义）的符号或者短字符串。在 Bash 里像 [ 和 .（点命令） 这样的标记可以扩展成关键字和命令。