shell编程之函数

Posted 2021-06-28 givenchy_yzl

函数

一、函数介绍

什么是函数？？？
函数就是盛放代码的容器，函数内的一组代码完成一个特定的功能，称之为一组代码块，调用函数便可触发函数内代码块的运行，这可以实现代码的复用，所以函数又可以称之为一个工具

为何要用函数？
用函数解决下述问题
1、代码组织结构不清晰、可读性差
2、可扩展性差
3、遇到重复的功能只能重复编写实现代码，代码冗余

二、函数的使用

具备某一功能的工具->函数
事先准备工具的过程->函数的定义
遇到应用场景直接拿来用即可 ->函数的调用

所以函数的使用原则：先定义，后调用

定义函数

#语法：
[ function ] funname [()]
{
    命令1;
    命令2;
    命令3;
    ...
    [return int;]
}

# 示例1：完整写法
function 函数名() {
	函数要实现的功能代码
}

# 示例2：省略关键字(),注意此时不能省略关键字function
function 函数名 {
	函数要实现的功能代码
}

# 示例3：省略关键字function
函数名() {
	函数要实现的功能代码
}

调用函数

# 语法：
函数名  # 无参调用
函数名 参数1 参数2  # 有参调用

# 示例
function test1(){
    echo "执行第一个函数"
}


function test2 {
    echo "执行第二个函数"
}


test3(){
    echo "执行第三个函数"
}


# 调用函数：直接引用函数名字即调用函数，会触发函数内代码的运行
test1
test2
test3
# ps：关于有参调用见下一小节

三 函数参数

如果把函数当成一座工厂，函数的参数就是为工厂运送的原材料

• 调用函数时可以向其传递参数

# 调用函数test1，在其后以空格为分隔符依次罗列参数 
test1 111 222 333 444 555

在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值，例如，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数...当n>=10时，需要使用${n}来获取参数

[root@egon ~]# cat b.sh 
function test1(){
    echo "...start..."
    echo $1
    echo $2
    echo $3
    echo "...end..."
}

test1 111 222 333 444 555  # 为函数体传参

[root@egon ~]# ./b.sh 
...start...
111
222
333
...end...

ps：在脚本内获取脚本调用者在命令行里为脚本传入的参数，同样使用的是$n，不要搞混

[root@egon ~]# cat b.sh 
function test1(){
    echo "...start..."
    echo "这是函数内:$1"
    echo "这是函数内:$2"
    echo "这是函数内:$3"
    echo "...end..."
}

# test1 111 222 333 444 555
test1

echo "这是脚本级的参数$1"
echo "这是脚本级的参数$2"
echo "这是脚本级的参数$3"

[root@egon ~]# 
[root@egon ~]# 
[root@egon ~]# ./b.sh xxx yyy zzz mmm nnn
...start...
这是函数内:
这是函数内:
这是函数内:
...end...
这是脚本级的参数xxx
这是脚本级的参数yyy
这是脚本级的参数zzz
[root@egon ~]# 

温故知新

参数处理	说明
$#	传递到脚本或函数的参数个数
$*	所有参数
$@	所有参数，与$*类似
$$	当前脚本进程的ID号
$?	获取上一条命令执行完毕后的退出状态。0表示正确，非0代表错误，如果执行的是函数那么$?取的是函数体内return后的值

ps：

#1、当$*和$@没有被引号引用起来的时候，它们确实没有什么区别，都会把位置参数当成一个个体。

#2、"$*" 会把所有位置参数当成一个整体（或者说当成一个单词），如果没有位置参数，则"$*"为空，如果有两个位置参数并且分隔符为空格时，"$*"相当于"$1 $2"

#3、"$@"  会把所有位置参数当成一个单独的字段，如果没有位置参数，则"$@"展开为空（不是空字符串，而是空列表），如果存在一个位置参数，则"$@"相当于"$1"，如果有两个参数，则"$@"相当于"$1"  "$2"等等

示例

[root@egon ~]# cat b.sh 
echo "=======函数test1==========="
function test1(){
    echo "$*"  # 111 222 333 444 555
    echo "$@"  # 111 222 333 444 555
    echo $#    # 5
    echo $$    # 87380
    echo $?    # 0
}

test1 111 222 333 444 555


echo "=======函数test2==========="
function test2(){
    for i in "$*"  # 注意:$*不加引号结果与$@一模一样
    do
        echo $i
    done
}

test2 111 222 333 "444 555"  # 注意"444 555"被引号引成了一个参数
# 运行结果为：111 222 333 444 555

echo "=======函数test3==========="
function test3(){
    for i in "$@"  # 注意:$*不加引号结果与$@一模一样
    do
        echo $i
    done
}

test3 111 222 333 "444 555"  # 注意"444 555"被引号引成了一个参数
# 运行结果为：
# 111
# 222
# 333
# 444 555

四 函数的返回值

如果把函数当成一座工厂，函数的返回值就是工厂的产品，在函数内使用return关键字返回值，函数内可以有多个return，但只要执行一个，整个函数就会立刻结束

[root@egon ~]# cat b.sh 
function test1(){
    echo 111
    return
    echo 222
    return 
    echo 333
}

test1

[root@egon ~]# chmod +x bbbb.sh 
[root@egon ~]# ./b.sh 
111

需要注意的是shell语言的函数中,通常用return返回函数运行是否成功的状态，0代表成功，非零代表失败，需要用$?获取函数的返回值

• 1、如果函数内没有return，那么将以最后一条命令运行结果（命令运行成功结果为0，否则为非0）作为返回值

[root@egon ~]# cat b.sh 
function test1(){
    echo 111
    echo 222
    echo 333
    xxx  # 运行该命令出错
}

test1
echo $?
[root@egon ~]# ./b.sh 
111
222
333
./b.sh:行5: xxx: 未找到命令
127

2、如果函数内有return，那么return后跟的只能是整型值并且范围为0-255，用于标识函数的运行结果是否正确， 与C 语言不同，shell 语言中 0 代表 true，0 以外的值代表 false

[root@egon ~]# cat b.sh 
function test1(){
    echo 111
    echo 222
    echo 333
    return 0
}

test1
echo $?  # 用$?获取函数的返回值
[root@egon ~]# ./b.sh 
111
222
333
0

五 变量的作用域

Shell 变量的作用域（Scope），就是 Shell 变量的有效范围（可以使用的范围）。
1、局部变量：只能在函数内访问
使用local关键字定义在函数内的变量属于局部范围，只能在函数内使用,如下所示

[root@localhost shell]# cat hello.sh 
#!/bin/bash

# 定义函数
function test(){
    local x=111
    echo "函数内访问x：$x"
}

# 调用函数
test

echo "在函数外即全局访问x：$x"  # 无法访问函数内的局部变量

执行结果

[root@localhost shell]# ./hello.sh 
函数内访问x：111
在函数外即全局访问x：

2、全局变量：可以在当前shell进程中使用
所谓全局变量，就是指变量在当前的整个 Shell 进程中都有效。每个 Shell 进程都有自己的作用域，彼此之间互不影响。在 Shell 中定义的变量，默认就都是全局变量。

[root@localhost shell]# cat hello.sh 
#!/bin/bash
x=2222

function test(){
    echo "函数内访问x：$x"
}
test
echo "在函数外即全局访问x：$x" 

执行结果

[root@localhost shell]# ./hello.sh 
函数内访问x：2222
在函数外即全局访问x：2222

请注意

• 1、在函数内定义的变量，如果没有用local声明，那么默认也是全局变量，shell变量语法的该特性与js的变量是类似的（在js函数内部定义的变量，默认也是全局变量，除非加上关键字var）

[root@localhost shell]# cat hello.sh 
#!/bin/bash
function test(){
    x=2222  # 全局变量
}
test
echo "在函数外即全局访问x：$x"  

[root@localhost shell]# ./hello.sh 
在函数外即全局访问x：2222

2、每执行一个解释器，都会开启一个解释的shell进程，每个shell进程都有自己的作用域彼此互不干扰
[root@localhost shell]# x=111 # 该变量仅仅只在当前shell进程中有效，对新的shell进程无影响
[root@localhost shell]# echo $x
111
[root@localhost shell]# bash # 执行bash解释器，则开启一个新的进程，或者干脆直接打开一个新的终端
[root@localhost shell]# echo $x

[root@localhost shell]#

3、需要强调的是：
全局变量的作用范围是当前的 Shell 进程，而不是当前的 Shell 脚本文件，它们是不同的概念。打开一个 Shell 窗口就创建了一个 Shell 进程，打开多个 Shell 窗口就创建了多个 Shell 进程，每个 Shell 进程都是独立的，拥有不同的进程 ID。在一个 Shell 进程中可以使用 source 命令执行多个 Shell 脚本文件，此时全局变量在这些脚本文件中都有效

[root@localhost shell]# echo $x

[root@localhost shell]# cat hello.sh 
#!/bin/bash
function test(){
    x=2222  # 全局变量
}
test

[root@localhost shell]# source hello.sh  # 在当前shell进程中执行，产生一个全局变量x
[root@localhost shell]# echo $x  # 在当前shell进程中访问全局变量x，可以看到
2222
[root@localhost shell]# 
[root@localhost shell]# 
[root@localhost shell]# cat aaa.sh 
#!/bin/bash
echo $x

[root@localhost shell]# source aaa.sh # 在当前shell进程中访问全局变量x，同样可以看到
2222

• 结论：函数test内的全局变量x早已超越了文件，即全局变量是超越文件的，作用范围是整个当前bash进程

3、环境变量：在当前进程的子进程中都可以使用

全局变量只在当前 Shell 进程中有效，对其它 Shell 进程和子进程都无效。如果使用export命令将全局变量导出，那么它就在所有的子进程中也有效了，这称为“环境变量”。

环境变量被创建时所处的 Shell 进程称为父进程，如果在父进程中再创建一个新的进程来执行 Shell 命令，那么这个新的进程被称作 Shell 子进程。当 Shell 子进程产生时，它会继承父进程的环境变量为自己所用，所以说环境变量可从父进程传给子进程。不难理解，环境变量还可以传递给孙进程。

[root@localhost shell]# export y=333  # 爷爷
[root@localhost shell]# bash  # 爸爸
[root@localhost shell]# echo $y
333
[root@localhost shell]# bash  # 孙子
[root@localhost shell]# echo $y
333

ps：通过exit命令可以一层一层地退出 Shell。

ps：命令set 和 env

set:显示所有变量
env:环境变量

注意

• 1、环境变量只能向下传递而不能向上传递，即“传子不传父”。
• 2、两个没有父子关系的 Shell 进程是不能传递环境变量的

我们一直强调的是环境变量在 Shell 子进程中有效，并没有说它在所有的 Shell 进程中都有效；如果你通过终端创建了一个新的 Shell 窗口，那它就不是当前 Shell 的子进程，环境变量对这个新的 Shell 进程仍然是无效的。

3、环境变量也是临时的

[root@localhost ~]# ps aux |grep bash$ |grep -v grep
root     123436  0.0  0.1 116356  2960 pts/0    Ss   21:52   0:00 -bash
root     123492  0.0  0.1 116472  2932 pts/0    S    21:54   0:00 bash
root     123520  0.0  0.1 116440  2988 pts/0    S    21:54   0:00 bash

注意：
# -开头的bash代表是在登录终端登录的顶级shell进程
# 非-开头的bash代表的是子shell进程
一旦退出了在终端登录的顶级shell，那么该终端下开启的所有子shell都会被回收，export设置的环境变量随即消失

所以说环境变量也是临时的，如果想设置成永久的，需要将变量写入shell配置文件中才可以，Shell 进程每次启动时都会执行配置文件中的代码做一些初始化工作，如果将变量放在配置文件中，那么每次启动进程都会定义这个变量。请看下一小节

六 登录shell与非登录shell

承接上一小节末尾留下的疑问，我们首先需要了解一下BASH的两种类型

• 1、登录shell：就是通过输入用户名 密码后 或 su - 获得的shell
• 2、非登录shell：则是通过bash命令和脚本开启的shell环境

那么他们有什么区别呢?和我们永久设定环境变量又有什么关系呢?

我们知道在linux里一切皆为文件,同样,shell的属性加载也是写到文件里的
在登陆时就会加载对应文件的内容来初始化shell环境,
非登录与登录区别就在于加载的文件不同 从而导致获得的shell环境不同
我们看看登录shell都加载了那些文件
--> /etc/profile
--> /etc/profile.d/*.sh
--> $HOME/.bash_profile
--> $HOME/.bashrc
--> /etc/bashrc
再看非登录shell加载的文件，非登录shell加载的文件要少很多
--> $HOME/.bashrc
--> /etc/bashrc
--> /etc/profile.d/*.sh

通常,我们会将环境变量设置在 $HOME/.bash_profile 中

但如果不管哪种登录shell都想使用的变量 可以考虑设置在 $HOME/.bashrc或者/etc/bashrc中，因为它们都属于无论如何都会执行的文件，但是，如果我们真的在这类文件中添加了变量，那么意味着每次执行shell都会重新定义一遍该变量，而定义变量是要耗费内存资源的，这非常不可取，所以我们通常会结合export在/etc/profile文件中声明一个全局变量，这样在每次登录用户时产生的顶级shell里会有一个全局变量，所有的子shell都可以看到了，无需重复定义

[root@localhost ~]# vim /etc/profile
[root@localhost ~]# head -2 /etc/profile
# /etc/profile
name="egon"
[root@localhost ~]# echo $name

[root@localhost ~]# source /etc/profile  # 可以在当前shell中立即生效，也可以退出后重新登录终端
[root@localhost ~]# echo $name
egon

七 作业

开发一个计算器程序如下，引入函数减少代码冗余