本文是 Bash 编程系列三篇中的最后一篇，来学习使用循环执行迭代的操作。

Bash 是一种强大的用于命令行和 shell 脚本的编程语言。本系列的三部分都是基于我的三集 Linux 自学课程 写的，探索怎么用 CLI 进行 bash 编程。

本系列的 第一篇文章 讨论了 bash 编程的一些简单命令行操作，如使用变量和控制操作符。第二篇文章 探讨了文件、字符串、数字等类型和各种各样在执行流中提供控制逻辑的的逻辑运算符，还有 bash 中不同种类的扩展。本文是第三篇（也是最后一篇），意在考察在各种迭代的操作中使用循环以及怎么合理控制循环。

循环

我使用过的所有编程语言都至少有两种循环结构来用来执行重复的操作。我经常使用 for 循环，然而我发现 while 和 until 循环也很有用处。

for 循环

我的理解是，在 bash 中实现的 for 命令比大部分语言灵活，因为它可以处理非数字的值；与之形成对比的是，诸如标准 C 语言的 for 循环只能处理数字类型的值。

Bash 版的 for 命令基本的结构很简单：

for Var in list1 ; do list2 ; done

解释一下：“对于 list1 中的每一个值，把 $Var 设置为那个值，使用该值执行 list2 中的程序语句；list1 中的值都执行完后，整个循环结束，退出循环。” list1 中的值可以是一个简单的显式字符串值，也可以是一个命令执行后的结果（`` 包含其内的命令执行的结果，本系列第二篇文章中有描述）。我经常使用这种结构。

要测试它，确认 ~/testdir 仍然是当前的工作目录（PWD）。删除目录下所有东西，来看下这个显式写出值列表的 for 循环的简单的示例。这个列表混合了字母和数字 — 但是不要忘了，在 bash 中所有的变量都是字符串或者可以被当成字符串来处理。

[student@studentvm1 testdir]$ rm *
[student@studentvm1 testdir]$ for I in a b c d 1 2 3 4 ; do echo $I ; done
a
b
c
d
1
2
3
4

给变量赋予更有意义的名字，变成前面版本的进阶版：

[student@studentvm1 testdir]$ for Dept in "Human Resources" Sales Finance "Information Technology" Engineering Administration Research ; do echo "Department $Dept" ; done
Department Human Resources
Department Sales
Department Finance
Department Information Technology
Department Engineering
Department Administration
Department Research

创建几个目录（创建时显示一些处理信息）：

[student@studentvm1 testdir]$ for Dept in "Human Resources" Sales Finance "Information Technology" Engineering Administration Research ; do echo "Working on Department $Dept" ; mkdir "$Dept"  ; done
Working on Department Human Resources
Working on Department Sales
Working on Department Finance
Working on Department Information Technology
Working on Department Engineering
Working on Department Administration
Working on Department Research
[student@studentvm1 testdir]$ ll
total 28
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:45  Administration
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:45  Engineering
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:45  Finance
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:45 'Human Resources'
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:45 'Information Technology'
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:45  Research
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:45  Sales

在 mkdir 语句中 $Dept 变量必须用引号包裹起来；否则名字中间有空格（如 Information Technology）会被当做两个独立的目录处理。我一直信奉的一条实践规则：所有的文件和目录都应该为一个单词（中间没有空格）。虽然大部分现代的操作系统可以处理名字中间有空格的情况，但是系统管理员需要花费额外的精力去确保脚本和 CLI 程序能正确处理这些特例。（即使它们很烦人，也务必考虑它们，因为你永远不知道将拥有哪些文件。）

再次删除 ~/testdir 下的所有东西 — 再运行一次下面的命令：

[student@studentvm1 testdir]$ rm -rf * ; ll
total 0
[student@studentvm1 testdir]$ for Dept in Human-Resources Sales Finance Information-Technology Engineering Administration Research ; do echo "Working on Department $Dept" ; mkdir "$Dept"  ; done
Working on Department Human-Resources
Working on Department Sales
Working on Department Finance
Working on Department Information-Technology
Working on Department Engineering
Working on Department Administration
Working on Department Research
[student@studentvm1 testdir]$ ll
total 28
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:52 Administration
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:52 Engineering
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:52 Finance
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:52 Human-Resources
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:52 Information-Technology
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:52 Research
drwxrwxr-x 2 student student 4096 Apr  8 15:52 Sales

假设现在有个需求，需要列出一台 Linux 机器上所有的 RPM 包并对每个包附上简短的描述。我为北卡罗来纳州工作的时候，曾经遇到过这种需求。由于当时开源尚未得到州政府的“批准”，而且我只在台式机上使用 Linux，对技术一窍不通的老板（PHB）需要我列出我计算机上安装的所有软件，以便他们可以“批准”一个特例。

你怎么实现它？有一种方法是，已知 rpm –qa 命令提供了 RPM 包的完整描述，包括了白痴老板想要的东西：软件名称和概要描述。

让我们一步步执行出最后的结果。首先，列出所有的 RPM 包：

[student@studentvm1 testdir]$ rpm -qa
perl-HTTP-Message-6.18-3.fc29.noarch
perl-IO-1.39-427.fc29.x86_64
perl-Math-Complex-1.59-429.fc29.noarch
lua-5.3.5-2.fc29.x86_64
java-11-openjdk-headless-11.0.ea.28-2.fc29.x86_64
util-linux-2.32.1-1.fc29.x86_64
libreport-fedora-2.9.7-1.fc29.x86_64
rpcbind-1.2.5-0.fc29.x86_64
libsss_sudo-2.0.0-5.fc29.x86_64
libfontenc-1.1.3-9.fc29.x86_64
<snip>

用 sort 和 uniq 命令对列表进行排序和打印去重后的结果（有些已安装的 RPM 包具有相同的名字）：

[student@studentvm1 testdir]$ rpm -qa | sort | uniq
a2ps-4.14-39.fc29.x86_64
aajohan-comfortaa-fonts-3.001-3.fc29.noarch
abattis-cantarell-fonts-0.111-1.fc29.noarch
abiword-3.0.2-13.fc29.x86_64
abrt-2.11.0-1.fc29.x86_64
abrt-addon-ccpp-2.11.0-1.fc29.x86_64
abrt-addon-coredump-helper-2.11.0-1.fc29.x86_64
abrt-addon-kerneloops-2.11.0-1.fc29.x86_64
abrt-addon-pstoreoops-2.11.0-1.fc29.x86_64
abrt-addon-vmcore-2.11.0-1.fc29.x86_64
<snip>

以上命令得到了想要的 RPM 列表，因此你可以把这个列表作为一个循环的输入信息，循环最终会打印每个 RPM 包的详细信息：

[student@studentvm1 testdir]$ for RPM in `rpm -qa | sort | uniq` ; do rpm -qi $RPM ; done

这段代码产出了多余的信息。当循环结束后，下一步就是提取出白痴老板需要的信息。因此，添加一个 egrep 命令用来搜索匹配 ^Name 或 ^Summary 的行。脱字符（^）表示行首，整个命令表示显示所有以 Name 或 Summary 开头的行。

[student@studentvm1 testdir]$ for RPM in `rpm -qa | sort | uniq` ; do rpm -qi $RPM ; done | egrep -i "^Name|^Summary"
Name        : a2ps
Summary     : Converts text and other types of files to PostScript
Name        : aajohan-comfortaa-fonts
Summary     : Modern style true type font
Name        : abattis-cantarell-fonts
Summary     : Humanist sans serif font
Name        : abiword
Summary     : Word processing program
Name        : abrt
Summary     : Automatic bug detection and reporting tool
<snip>

在上面的命令中你可以试试用 grep 代替 egrep ，你会发现用 grep 不能得到正确的结果。你也可以通过管道把命令结果用 less 过滤器来查看。最终命令像这样：

[student@studentvm1 testdir]$ for RPM in `rpm -qa | sort | uniq` ; do rpm -qi $RPM ; done | egrep -i "^Name|^Summary" > RPM-summary.txt

这个命令行程序用到了管道、重定向和 for 循环，这些全都在一行中。它把你的 CLI 程序的结果重定向到了一个文件，这个文件可以在邮件中使用或在其他地方作为输入使用。

这个一次一步构建程序的过程让你能看到每步的结果，以此来确保整个程序以你期望的流程进行且输出你想要的结果。

白痴老板最终收到了超过 1900 个不同的 RPM 包的清单，我严重怀疑根本就没人读过这个列表。我给了他们想要的东西，没有从他们嘴里听到过任何关于 RPM 包的信息。

其他循环

Bash 中还有两种其他类型的循环结构：while 和 until 结构，两者在语法和功能上都类似。这些循环结构的基础语法很简单：

while [ expression ] ; do list ; done

逻辑解释：表达式（expression）结果为 true 时，执行程序语句 list。表达式结果为 false 时，退出循环。

until [ expression ] ; do list ; done

逻辑解释：执行程序语句 list，直到表达式的结果为 true。当表达式结果为 true 时，退出循环。

While 循环

while 循环用于当逻辑表达式结果为 true 时执行一系列程序语句。假设你的 PWD 仍是 ~/testdir。

最简单的 while 循环形式是这个会一直运行下去的循环。下面格式的条件语句永远以 true 作为返回。你也可以用简单的 1 代替 true，结果一样，但是这解释了 true 表达式的用法。

[student@studentvm1 testdir]$ X=0 ; while [ true ] ; do echo $X ; X=$((X+1)) ; done | head
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
[student@studentvm1 testdir]$

既然你已经学了 CLI 的各部分知识，那就让它变得更有用处。首先，为了防止变量 $X 在前面的程序或 CLI 命令执行后有遗留的值，设置 $X 的值为 0。然后，因为逻辑表达式 [ true ] 的结果永远是 1，即 true，在 do 和 done 中间的程序指令列表会一直执行 — 或者直到你按下 Ctrl+C 抑或发送一个 2 号信号给程序。那些程序指令是算数扩展，用来打印变量 $X 当前的值并加 1.

《系统管理员的 Linux 哲学》的信条之一是追求优雅，实现优雅的一种方式就是简化。你可以用操作符 ++ 来简化这个程序。在第一个例子中，变量当前的值被打印出来，然后变量的值增加了。可以在变量后加一个 ++ 来表示这个逻辑：

[student@studentvm1 ~]$ X=0 ; while [ true ] ; do echo $((X++)) ; done | head
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9

现在删掉程序最后的 | head 再运行一次。

在下面这个版本中，变量在值被打印之前就自增了。这是通过在变量之前添加 ++ 操作符实现的。你能看出区别吗？

[student@studentvm1 ~]$ X=0 ; while [ true ] ; do echo $((++X)) ; done | head
1
2
3
4
5
6
7
8
9

你已经把打印变量的值和自增简化到了一条语句。类似 ++ 操作符，也有 -- 操作符。

你需要一个在循环到某个特定数字时终止循环的方法。把 true 表达式换成一个数字比较表达式来实现它。这里有一个循环到 5 终止的程序。在下面的示例代码中，你可以看到 -le 是 “小于或等于” 的数字逻辑操作符。整个语句的意思：只要 $X 的值小于或等于 5，循环就一直运行。当 $X 增加到 6 时，循环终止。

[student@studentvm1 ~]$ X=0 ; while [ $X -le 5 ] ; do echo $((X++)) ; done
0
1
2
3
4
5
[student@studentvm1 ~]$

Until 循环

until 命令非常像 while 命令。不同之处是，它直到逻辑表达式的值是 true 之前，会一直循环。看一下这种结构最简单的格式：

[student@studentvm1 ~]$ X=0 ; until false  ; do echo $((X++)) ; done | head
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
[student@studentvm1 ~]$

它用一个逻辑比较表达式来计数到一个特定的值：

[student@studentvm1 ~]$ X=0 ; until [ $X -eq 5 ]  ; do echo $((X++)) ; done
0
1
2
3
4
[student@studentvm1 ~]$ X=0 ; until [ $X -eq 5 ]  ; do echo $((++X)) ; done
1
2
3
4
5
[student@studentvm1 ~]$

总结

本系列探讨了构建 Bash 命令行程序和 shell 脚本的很多强大的工具。但是这仅仅是你能用 Bash 做的很多有意思的事中的冰山一角，接下来就看你的了。

我发现学习 Bash 编程最好的方法就是实践。找一个需要多个 Bash 命令的简单项目然后写一个 CLI 程序。系统管理员们要做很多适合 CLI 编程的工作，因此我确信你很容易能找到自动化的任务。

很多年前，尽管我对其他的 Shell 语言和 Perl 很熟悉，但还是决定用 Bash 做所有系统管理员的自动化任务。我发现，有时稍微搜索一下，我可以用 Bash 实现我需要的所有事情。

via: https://opensource.com/article/19/10/programming-bash-loops

作者：David Both 选题：lujun9972 译者：lxbwolf 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

学习逻辑操作符和 shell 扩展，本文是三篇 Bash 编程系列的第二篇。

Bash 是一种强大的编程语言，完美契合命令行和 shell 脚本。本系列（三篇文章，基于我的 三集 Linux 自学课程）讲解如何在 CLI 使用 Bash 编程。

第一篇文章 讲解了 Bash 的一些简单命令行操作，包括如何使用变量和控制操作符。第二篇文章探讨文件、字符串、数字等类型和各种各样在执行流中提供控制逻辑的的逻辑运算符，还有 Bash 中的各类 shell 扩展。本系列第三篇也是最后一篇文章，将会探索能重复执行操作的 for 、while 和 until 循环。

逻辑操作符是程序中进行判断的根本要素，也是执行不同的语句组合的依据。有时这也被称为流控制。

逻辑操作符

Bash 中有大量的用于不同条件表达式的逻辑操作符。最基本的是 if 控制结构，它判断一个条件，如果条件为真，就执行一些程序语句。操作符共有三类：文件、数字和非数字操作符。如果条件为真，所有的操作符返回真值（0），如果条件为假，返回假值（1）。

这些比较操作符的函数语法是，一个操作符加一个或两个参数放在中括号内，后面跟一系列程序语句，如果条件为真，程序语句执行，可能会有另一个程序语句列表，该列表在条件为假时执行：

if [ arg1 operator arg2 ] ; then list
或
if [ arg1 operator arg2 ] ; then list ; else list ; fi

像例子中那样，在比较表达式中，空格不能省略。中括号的每部分，[ 和 ]，是跟 test 命令一样的传统的 Bash 符号：

if test arg1 operator arg2 ; then list

还有一个更新的语法能提供一点点便利，一些系统管理员比较喜欢用。这种格式对于不同版本的 Bash 和一些 shell 如 ksh（Korn shell）兼容性稍差。格式如下：

if [[ arg1 operator arg2 ]] ; then list

文件操作符

文件操作符是 Bash 中一系列强大的逻辑操作符。图表 1 列出了 20 多种不同的 Bash 处理文件的操作符。在我的脚本中使用频率很高。

图表 1：Bash 文件操作符

以测试一个文件存在与否来举例：

[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; if [ -e $File ] ; then echo "The file $File exists." ; else echo "The file $File does not exist." ; fi
The file TestFile1 does not exist.
[student@studentvm1 testdir]$

创建一个用来测试的文件，命名为 TestFile1。目前它不需要包含任何数据：

[student@studentvm1 testdir]$ touch TestFile1

在这个简短的 CLI 程序中，修改 $File 变量的值相比于在多个地方修改表示文件名的字符串的值要容易：

[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; if [ -e $File ] ; then echo "The file $File exists." ; else echo "The file $File does not exist." ; fi
The file TestFile1 exists.
[student@studentvm1 testdir]$

现在，运行一个测试来判断一个文件是否存在且长度不为 0（表示它包含数据）。假设你想判断三种情况：

1. 文件不存在；
2. 文件存在且为空；
3. 文件存在且包含数据。

因此，你需要一组更复杂的测试代码 — 为了测试所有的情况，使用 if-elif-else 结构中的 elif 语句：

[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; if [ -s $File ] ; then echo "$File exists and contains data." ; fi
[student@studentvm1 testdir]$

在这个情况中，文件存在但不包含任何数据。向文件添加一些数据再运行一次：

[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; echo "This is file $File" > $File ; if [ -s $File ] ; then echo "$File exists and contains data." ; fi
TestFile1 exists and contains data.
[student@studentvm1 testdir]$

这组语句能返回正常的结果，但是仅仅是在我们已知三种可能的情况下测试某种确切的条件。添加一段 else 语句，这样你就可以更精确地测试。把文件删掉，你就可以完整地测试这段新代码：

[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; rm $File ; if [ -s $File ] ; then echo "$File exists and contains data." ; else echo "$File does not exist or is empty." ; fi
TestFile1 does not exist or is empty.

现在创建一个空文件用来测试：

[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; touch $File ; if [ -s $File ] ; then echo "$File exists and contains data." ; else echo "$File does not exist or is empty." ; fi
TestFile1 does not exist or is empty.

向文件添加一些内容，然后再测试一次：

[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; echo "This is file $File" > $File ; if [ -s $File ] ; then echo "$File exists and contains data." ; else echo "$File does not exist or is empty." ; fi
TestFile1 exists and contains data.

现在加入 elif 语句来辨别是文件不存在还是文件为空：

[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; touch $File ; if [ -s $File ] ; then echo "$File exists and contains data." ; elif [ -e $File ] ; then echo "$File exists and is empty." ; else echo "$File does not exist." ; fi
TestFile1 exists and is empty.
[student@studentvm1 testdir]$ File="TestFile1" ; echo "This is $File" > $File ; if [ -s $File ] ; then echo "$File exists and contains data." ; elif [ -e $File ] ; then echo "$File exists and is empty." ; else echo "$File does not exist." ; fi
TestFile1 exists and contains data.
[student@studentvm1 testdir]$

现在你有一个可以测试这三种情况的 Bash CLI 程序，但是可能的情况是无限的。

如果你能像保存在文件中的脚本那样组织程序语句，那么即使对于更复杂的命令组合也会很容易看出它们的逻辑结构。图表 2 就是一个示例。 if-elif-else 结构中每一部分的程序语句的缩进让逻辑更变得清晰。

File="TestFile1"
echo "This is $File" > $File
if [ -s $File ]
   then
   echo "$File exists and contains data."
elif [ -e $File ]
   then
   echo "$File exists and is empty."
else
   echo "$File does not exist."
fi

图表 2: 像在脚本里一样重写书写命令行程序

对于大多数 CLI 程序来说，让这些复杂的命令变得有逻辑需要写很长的代码。虽然 CLI 可能是用 Linux 或 Bash 内置的命令，但是当 CLI 程序很长或很复杂时，创建一个保存在文件中的脚本将更有效，保存到文件中后，可以随时运行。

字符串比较操作符

字符串比较操作符使我们可以对字符串中的字符按字母顺序进行比较。图表 3 列出了仅有的几个字符串比较操作符。

图表 3: Bash 字符串逻辑操作符

首先，检查字符串长度。比较表达式中 $MyVar 两边的双引号不能省略（你仍应该在目录 ~/testdir 下 ）。

[student@studentvm1 testdir]$ MyVar="" ; if [ -z "" ] ; then echo "MyVar is zero length." ; else echo "MyVar contains data" ; fi
MyVar is zero length.
[student@studentvm1 testdir]$ MyVar="Random text" ; if [ -z "" ] ; then echo "MyVar is zero length." ; else echo "MyVar contains data" ; fi
MyVar is zero length.

你也可以这样做：

[student@studentvm1 testdir]$ MyVar="Random text" ; if [ -n "$MyVar" ] ; then echo "MyVar contains data." ; else echo "MyVar is zero length" ; fi
MyVar contains data.
[student@studentvm1 testdir]$ MyVar="" ; if [ -n "$MyVar" ] ; then echo "MyVar contains data." ; else echo "MyVar is zero length" ; fi
MyVar is zero length

有时候你需要知道一个字符串确切的长度。这虽然不是比较，但是也与比较相关。不幸的是，计算字符串的长度没有简单的方法。有很多种方法可以计算，但是我认为使用 expr（求值表达式）命令是相对最简单的一种。阅读 expr 的手册页可以了解更多相关知识。注意表达式中你检测的字符串或变量两边的引号不要省略。

[student@studentvm1 testdir]$ MyVar="" ; expr length "$MyVar"
0
[student@studentvm1 testdir]$ MyVar="How long is this?" ; expr length "$MyVar"
17
[student@studentvm1 testdir]$ expr length "We can also find the length of a literal string as well as a variable."
70

关于比较操作符，在我们的脚本中使用了大量的检测两个字符串是否相等（例如，两个字符串是否实际上是同一个字符串）的操作。我使用的是非 POSIX 版本的比较表达式：

[student@studentvm1 testdir]$ Var1="Hello World" ; Var2="Hello World" ; if [ "$Var1" == "$Var2" ] ; then echo "Var1 matches Var2" ; else echo "Var1 and Var2 do not match." ; fi
Var1 matches Var2
[student@studentvm1 testdir]$ Var1="Hello World" ; Var2="Hello world" ; if [ "$Var1" == "$Var2" ] ; then echo "Var1 matches Var2" ; else echo "Var1 and Var2 do not match." ; fi
Var1 and Var2 do not match.

在你自己的脚本中去试一下这些操作符。

数字比较操作符

数字操作符用于两个数字参数之间的比较。像其他类操作符一样，大部分都很容易理解。

图表 4: Bash 数字比较逻辑操作符

来看几个简单的例子。第一个示例设置变量 $X 的值为 1，然后检测 $X 是否等于 1。第二个示例中，$X 被设置为 0，所以比较表达式返回结果不为真值。

[student@studentvm1 testdir]$ X=1 ; if [ $X -eq 1 ] ; then echo "X equals 1" ; else echo "X does not equal 1" ; fi
X equals 1
[student@studentvm1 testdir]$ X=0 ; if [ $X -eq 1 ] ; then echo "X equals 1" ; else echo "X does not equal 1" ; fi
X does not equal 1
[student@studentvm1 testdir]$

自己来多尝试一下其他的。

杂项操作符

这些杂项操作符展示一个 shell 选项是否被设置，或一个 shell 变量是否有值，但是它不显示变量的值，只显示它是否有值。

图表 5: 杂项 Bash 逻辑操作符

自己来使用这些操作符实践下。

扩展

Bash 支持非常有用的几种类型的扩展和命令替换。根据 Bash 手册页，Bash 有七种扩展格式。本文只介绍其中五种：~ 扩展、算术扩展、路径名称扩展、大括号扩展和命令替换。

大括号扩展

大括号扩展是生成任意字符串的一种方法。（下面的例子是用特定模式的字符创建大量的文件。）大括号扩展可以用于产生任意字符串的列表，并把它们插入一个用静态字符串包围的特定位置或静态字符串的两端。这可能不太好想象，所以还是来实践一下。

首先，看一下大括号扩展的作用：

[student@studentvm1 testdir]$ echo {string1,string2,string3}
string1 string2 string3

看起来不是很有用，对吧？但是用其他方式使用它，再来看看：

[student@studentvm1 testdir]$ echo "Hello "{David,Jen,Rikki,Jason}.
Hello David. Hello Jen. Hello Rikki. Hello Jason.

这看起来貌似有点用了 — 我们可以少打很多字。现在试一下这个：

[student@studentvm1 testdir]$ echo b{ed,olt,ar}s
beds bolts bars

我可以继续举例，但是你应该已经理解了它的用处。

~ 扩展

资料显示，使用最多的扩展是波浪字符（~）扩展。当你在命令中使用它（如 cd ~/Documents）时，Bash shell 把这个快捷方式展开成用户的完整的家目录。

使用这个 Bash 程序观察 ~ 扩展的作用：

[student@studentvm1 testdir]$ echo ~
/home/student
[student@studentvm1 testdir]$ echo ~/Documents
/home/student/Documents
[student@studentvm1 testdir]$ Var1=~/Documents ; echo $Var1 ; cd $Var1
/home/student/Documents
[student@studentvm1 Documents]$

路径名称扩展

路径名称扩展是展开文件通配模式为匹配该模式的完整路径名称的另一种说法，匹配字符使用 ? 和 *。文件通配指的是在大量操作中匹配文件名、路径和其他字符串时用特定的模式字符产生极大的灵活性。这些特定的模式字符允许匹配字符串中的一个、多个或特定字符。

• ? — 匹配字符串中特定位置的一个任意字符
• * — 匹配字符串中特定位置的 0 个或多个任意字符

这个扩展用于匹配路径名称。为了弄清它的用法，请确保 testdir 是当前工作目录（PWD），先执行基本的列出清单命令 ls（我家目录下的内容跟你的不一样）。

[student@studentvm1 testdir]$ ls
chapter6  cpuHog.dos    dmesg1.txt  Documents  Music       softlink1  testdir6    Videos
chapter7  cpuHog.Linux  dmesg2.txt  Downloads  Pictures    Templates  testdir
testdir  cpuHog.mac    dmesg3.txt  file005    Public      testdir    tmp
cpuHog     Desktop       dmesg.txt   link3      random.txt  testdir1   umask.test
[student@studentvm1 testdir]$

现在列出以 Do、testdir/Documents 和 testdir/Downloads 开头的目录：

Documents:
Directory01  file07  file15        test02  test10  test20      testfile13  TextFiles
Directory02  file08  file16        test03  test11  testfile01  testfile14
file01       file09  file17        test04  test12  testfile04  testfile15
file02       file10  file18        test05  test13  testfile05  testfile16
file03       file11  file19        test06  test14  testfile09  testfile17
file04       file12  file20        test07  test15  testfile10  testfile18
file05       file13  Student1.txt  test08  test16  testfile11  testfile19
file06       file14  test01        test09  test18  testfile12  testfile20

Downloads:
[student@studentvm1 testdir]$

然而，并没有得到你期望的结果。它列出了以 Do 开头的目录下的内容。使用 -d 选项，仅列出目录而不列出它们的内容。

[student@studentvm1 testdir]$ ls -d Do*
Documents  Downloads
[student@studentvm1 testdir]$

在两个例子中，Bash shell 都把 Do* 模式展开成了匹配该模式的目录名称。但是如果有文件也匹配这个模式，会发生什么？

[student@studentvm1 testdir]$ touch Downtown ; ls -d Do*
Documents  Downloads  Downtown
[student@studentvm1 testdir]$

因此所有匹配这个模式的文件也被展开成了完整名字。

命令替换

命令替换是让一个命令的标准输出数据流被当做参数传给另一个命令的扩展形式，例如，在一个循环中作为一系列被处理的项目。Bash 手册页显示：“命令替换可以让你用一个命令的输出替换为命令的名字。”这可能不太好理解。

命令替换有两种格式：command 和 $(command)。在更早的格式中使用反引号（`），在命令中使用反斜杠（\）来保持它转义之前的文本含义。然而，当用在新版本的括号格式中时，反斜杠被当做一个特殊字符处理。也请注意带括号的格式打开个关闭命令语句都是用一个括号。

我经常在命令行程序和脚本中使用这种能力，一个命令的结果能被用作另一个命令的参数。

来看一个非常简单的示例，这个示例使用了这个扩展的两种格式（再一次提醒，确保 testdir 是当前工作目录）：

[student@studentvm1 testdir]$ echo "Todays date is `date`"
Todays date is Sun Apr  7 14:42:46 EDT 2019
[student@studentvm1 testdir]$ echo "Todays date is $(date)"
Todays date is Sun Apr  7 14:42:59 EDT 2019
[student@studentvm1 testdir]$

-seq 工具用于一个数字序列：

[student@studentvm1 testdir]$ seq 5
1
2
3
4
5
[student@studentvm1 testdir]$ echo `seq 5`
1 2 3 4 5
[student@studentvm1 testdir]$

现在你可以做一些更有用处的操作，比如创建大量用于测试的空文件。

[student@studentvm1 testdir]$ for I in $(seq -w 5000) ; do touch file-$I ; done

seq 工具加上 -w 选项后，在生成的数字前面会用 0 补全，这样所有的结果都等宽，例如，忽略数字的值，它们的位数一样。这样在对它们按数字顺序进行排列时很容易。

seq -w 5000 语句生成了 1 到 5000 的数字序列。通过把命令替换用于 for 语句，for 语句就可以使用该数字序列来生成文件名的数字部分。

算术扩展

Bash 可以进行整型的数学计算，但是比较繁琐（你一会儿将看到）。数字扩展的语法是 $((arithmetic-expression)) ，分别用两个括号来打开和关闭表达式。算术扩展在 shell 程序或脚本中类似命令替换；表达式结算后的结果替换了表达式，用于 shell 后续的计算。

我们再用一个简单的用法来开始：

[student@studentvm1 testdir]$ echo $((1+1))
2
[student@studentvm1 testdir]$ Var1=5 ; Var2=7 ; Var3=$((Var1*Var2)) ; echo "Var 3 = $Var3"
Var 3 = 35

下面的除法结果是 0，因为表达式的结果是一个小于 1 的整型数字：

[student@studentvm1 testdir]$ Var1=5 ; Var2=7 ; Var3=$((Var1/Var2)) ; echo "Var 3 = $Var3"
Var 3 = 0

这是一个我经常在脚本或 CLI 程序中使用的一个简单的计算，用来查看在 Linux 主机中使用了多少虚拟内存。 free 不提供我需要的数据：

[student@studentvm1 testdir]$ RAM=`free | grep ^Mem | awk '{print $2}'` ; Swap=`free | grep ^Swap | awk '{print $2}'` ; echo "RAM = $RAM and Swap = $Swap" ; echo "Total Virtual memory is $((RAM+Swap))" ;
RAM = 4037080 and Swap = 6291452
Total Virtual memory is 10328532

我使用 ` 字符来划定用作命令替换的界限。

我用 Bash 算术扩展的场景主要是用脚本检查系统资源用量后基于返回的结果选择一个程序运行的路径。

总结

本文是 Bash 编程语言系列的第二篇，探讨了 Bash 中文件、字符串、数字和各种提供流程控制逻辑的逻辑操作符还有不同种类的 shell 扩展。

via: https://opensource.com/article/19/10/programming-bash-logical-operators-shell-expansions

作者：David Both 选题：lujun9972 译者：lxbwolf 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

本文将向你展示如何在 Fedora 的命令行解释器（CLI）Shell 中设置一些强大的工具。如果使用bash（默认）或zsh，Fedora 可让你轻松设置这些工具。

前置需求

这需要一些已安装的软件包。在 Fedora 工作站上，运行以下命令：

sudo dnf install git wget curl ruby ruby-devel zsh util-linux-user redhat-rpm-config gcc gcc-c++ make

在 Silverblue 上运行：

sudo rpm-ostree install git wget curl ruby ruby-devel zsh util-linux-user redhat-rpm-config gcc gcc-c++ make

注意：在 Silverblue 上，你需要重新启动才能继续。

字体

你可以通过安装新字体使终端焕然一新。为什么不使用可以同时显示字符和图标的字体呢？

Nerd-Fonts

打开一个新终端，然后键入以下命令：

git clone https://github.com/ryanoasis/nerd-fonts ~/.nerd-fonts
cd .nerd-fonts
sudo ./install.sh

Awesome-Fonts

在工作站上，使用以下命令进行安装：

sudo dnf fontawesome-fonts

在 Silverblue 上键入：

sudo rpm-ostree install fontawesome-fonts

Powerline

Powerline 是 vim 的状态行插件，并为其他几个应用程序也提供了状态行和提示符，包括 bash、zsh、tmus、i3、Awesome、IPython 和 Qtile。你也可以在官方文档站点上找到更多信息。

安装

要在 Fedora 工作站上安装 Powerline 实用程序，请打开一个新终端并运行：

sudo dnf install powerline vim-powerline tmux-powerline powerline-fonts

在 Silverblue 上，命令更改为：

sudo rpm-ostree install powerline vim-powerline tmux-powerline powerline-fonts

注意：在 Silverblue 上，你需要重新启动才能继续。

激活 Powerline

要使 Powerline 默认处于活动状态，请将下面的代码放在 ~/.bashrc 文件的末尾：

if [ -f `which powerline-daemon` ]; then
  powerline-daemon -q
  POWERLINE_BASH_CONTINUATION=1
  POWERLINE_BASH_SELECT=1
  . /usr/share/powerline/bash/powerline.sh
fi

最后，关闭终端并打开一个新终端。它看起来像这样：

Oh-My-Zsh

Oh-My-Zsh 是用于管理 Zsh 配置的框架。它捆绑了有用的功能、插件和主题。要了解如何将 Zsh 设置为默认外壳程序，请参见这篇文章。

安装

在终端中输入：

sh -c "$(curl -fsSL https://raw.github.com/robbyrussell/oh-my-zsh/master/tools/install.sh)"

或者，你也可以输入以下内容：

sh -c "$(wget https://raw.github.com/robbyrussell/oh-my-zsh/master/tools/install.sh -O -)"

最后，你将看到如下所示的终端：

恭喜，Oh-my-zsh 已安装成功。

主题

安装后，你可以选择主题。我喜欢使用 powerlevel10k。优点之一是它比 powerlevel9k 主题快 100 倍。要安装它，请运行以下命令行：

git clone https://github.com/romkatv/powerlevel10k.git ~/.oh-my-zsh/themes/powerlevel10k

并在你的 ~/.zshrc 文件设置 ZSH_THEME：

ZSH_THEME=powerlevel10k/powerlevel10k

关闭终端。再次打开终端时，powerlevel10k 配置向导将询问你几个问题以正确配置提示符。

完成 powerline10k 配置向导后，你的提示符将如下所示：

如果你不喜欢它。你可以随时使用 p10k configure 命令来运行 powerline10k 向导。

启用插件

插件存储在 .oh-my-zsh/plugins 文件夹中。要激活插件，你需要编辑 ~/.zshrc 文件。安装插件意味着你创建了一系列执行特定功能的别名或快捷方式。

例如，要启用 firewalld 和 git 插件，请首先编辑 ~/.zshrc：

plugins=(firewalld git)

注意：使用空格分隔插件名称列表。

然后重新加载配置：

source ~/.zshrc

要查看创建的别名，请使用以下命令：

alias | grep firewall

更多配置

我建议安装语法高亮和语法自动建议插件。

git clone https://github.com/zsh-users/zsh-syntax-highlighting.git ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-syntax-highlighting
git clone https://github.com/zsh-users/zsh-autosuggestions ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-autosuggestions

将它们添加到文件 ~/.zshrc 的插件列表中。

plugins=( [plugins...] zsh-syntax-highlighting zsh-autosuggestions)

重新加载配置。

source ~/.zshrc

查看结果：

彩色的文件夹和图标

colorls 是一个 ruby gem，可使用颜色和超棒的字体图标美化终端的 ls 命令。你可以访问官方网站以获取更多信息。

因为它是个 ruby gem，所以请按照以下简单步骤操作：

sudo gem install colorls

要保持最新状态，只需执行以下操作：

sudo gem update colorls

为防止每次输入 colorls，你可以在 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc 中创建别名。

alias ll='colorls -lA --sd --gs --group-directories-first'
alias ls='colorls --group-directories-first'

另外，你可以为 colorls 的选项启用制表符补完功能，只需在 shell 配置末尾输入以下行：

source $(dirname ($gem which colorls))/tab_complete.sh

重新加载并查看会发生什么：

via: https://fedoramagazine.org/tuning-your-bash-or-zsh-shell-in-workstation-and-silverblue/

作者：George Luiz Maluf 选题：lujun9972 译者：wxy 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

让我们通过本系列文章来学习基本的 Bash 编程语法和工具，以及如何使用变量和控制运算符，这是三篇中的第一篇。

Shell 是操作系统的命令解释器，其中 Bash 是我最喜欢的。每当用户或者系统管理员将命令输入系统的时候，Linux 的 shell 解释器就会把这些命令转换成操作系统可以理解的形式。而执行结果返回 shell 程序后，它会将结果输出到 STDOUT（标准输出），默认情况下，这些结果会显示在你的终端。所有我熟悉的 shell 同时也是一门编程语言。

Bash 是个功能强大的 shell，包含众多便捷特性，比如：tab 补全、命令回溯和再编辑、别名等。它的命令行默认编辑模式是 Emacs，但是我最喜欢的 Bash 特性之一是我可以将其更改为 Vi 模式，以使用那些储存在我肌肉记忆中的的编辑命令。

然而，如果你把 Bash 当作单纯的 shell 来用，则无法体验它的真实能力。我在设计一套包含三卷的 Linux 自学课程时（这个系列的文章正是基于此课程），了解到许多 Bash 的知识，这些是我在过去 20 年的 Linux 工作经验中所没有掌握的，其中的一些知识就是关于 Bash 的编程用法。不得不说，Bash 是一门强大的编程语言，是一个能够同时用于命令行和 shell 脚本的完美设计。

本系列文章将要探讨如何使用 Bash 作为命令行界面（CLI）编程语言。第一篇文章简单介绍 Bash 命令行编程、变量以及控制运算符。其他文章会讨论诸如：Bash 文件的类型；字符串、数字和一些逻辑运算符，它们能够提供代码执行流程中的逻辑控制；不同类型的 shell 扩展；通过 for、while 和 until 来控制循环操作。

Shell

Bash 是 Bourne Again Shell 的缩写，因为 Bash shell 是 基于 更早的 Bourne shell，后者是 Steven Bourne 在 1977 年开发的。另外还有很多其他的 shell 可以使用，但下面四个是我经常见到的：

• csh：C shell 适合那些习惯了 C 语言语法的开发者。
• ksh：Korn shell，由 David Korn 开发，在 Unix 用户中更流行。
• tcsh：一个 csh 的变种，增加了一些易用性。
• zsh：Z shell，集成了许多其他流行 shell 的特性。

所有 shell 都有内置命令，用以补充或替代核心工具集。打开 shell 的 man 说明页，找到“BUILT-INS”那一段，可以查看都有哪些内置命令。

每种 shell 都有它自己的特性和语法风格。我用过 csh、ksh 和 zsh，但我还是更喜欢 Bash。你可以多试几个，寻找更适合你的 shell，尽管这可能需要花些功夫。但幸运的是，切换不同 shell 很简单。

所有这些 shell 既是编程语言又是命令解释器。下面我们来快速浏览一下 Bash 中集成的编程结构和工具。

作为编程语言的 Bash

大多数场景下，系统管理员都会使用 Bash 来发送简单明了的命令。但 Bash 不仅可以输入单条命令，很多系统管理员可以编写简单的命令行程序来执行一系列任务，这些程序可以作为通用工具，能节省时间和精力。

编写 CLI 程序的目的是要提高效率（做一个“懒惰的”系统管理员）。在 CLI 程序中，你可以用特定顺序列出若干命令，逐条执行。这样你就不用盯着显示屏，等待一条命令执行完，再输入另一条，省下来的时间就可以去做其他事情了。

什么是“程序”？

自由在线计算机词典（FOLDOC）对于程序的定义是：“由计算机执行的指令，而不是运行它们的物理硬件。”普林斯顿大学的 WordNet 将程序定义为：“……计算机可以理解并执行的一系列指令……”维基百科上也有一条不错的关于计算机程序的条目。

总结下，程序由一条或多条指令组成，目的是完成一个具体的相关任务。对于系统管理员而言，一段程序通常由一系列的 shell 命令构成。Linux 下所有的 shell （至少我所熟知的）都有基本的编程功能，Bash 作为大多数 linux 发行版的默认 shell，也不例外。

本系列用 Bash 举例（因为它无处不在），假如你使用一个不同的 shell 也没关系，尽管结构和语法有所不同，但编程思想是相通的。有些 shell 支持某种特性而其他 shell 则不支持，但它们都提供编程功能。Shell 程序可以被存在一个文件中被反复使用，或者在需要的时候才创建它们。

简单 CLI 程序

最简单的命令行程序只有一或两条语句，它们可能相关，也可能无关，在按回车键之前被输入到命令行。程序中的第二条语句（如果有的话）可能取决于第一条语句的操作，但也不是必须的。

这里需要特别讲解一个标点符号。当你在命令行输入一条命令，按下回车键的时候，其实在命令的末尾有一个隐含的分号（;）。当一段 CLI shell 程序在命令行中被串起来作为单行指令使用时，必须使用分号来终结每个语句并将其与下一条语句分开。但 CLI shell 程序中的最后一条语句可以使用显式或隐式的分号。

一些基本语法

下面的例子会阐明这一语法规则。这段程序由单条命令组成，还有一个显式的终止符：

[student@studentvm1 ~]$ echo "Hello world." ;
Hello world.

看起来不像一个程序，但它确是我学习每个新编程语言时写下的第一个程序。不同语言可能语法不同，但输出结果是一样的。

让我们扩展一下这段微不足道却又无所不在的代码。你的结果可能与我的有所不同，因为我的家目录有点乱，而你可能是在 GUI 桌面中第一次登录账号。

[student@studentvm1 ~]$ echo "My home directory." ; ls ;
My home directory.
chapter25   TestFile1.Linux  dmesg2.txt  Downloads  newfile.txt  softlink1  testdir6
chapter26   TestFile1.mac    dmesg3.txt  file005    Pictures     Templates  testdir
TestFile1      Desktop       dmesg.txt   link3      Public       testdir    Videos
TestFile1.dos  dmesg1.txt    Documents   Music      random.txt   testdir1

现在是不是更明显了。结果是相关的，但是两条语句彼此独立。你可能注意到我喜欢在分号前后多输入一个空格，这样会让代码的可读性更好。让我们再运行一遍这段程序，这次不要带结尾的分号：

[student@studentvm1 ~]$ echo "My home directory." ; ls

输出结果没有区别。

关于变量

像所有其他编程语言一样，Bash 支持变量。变量是个象征性的名字，它指向内存中的某个位置，那里存着对应的值。变量的值是可以改变的，所以它叫“变~量”。

Bash 不像 C 之类的语言，需要强制指定变量类型，比如：整型、浮点型或字符型。在 Bash 中，所有变量都是字符串。整数型的变量可以被用于整数运算，这是 Bash 唯一能够处理的数学类型。更复杂的运算则需要借助 bc 这样的命令，可以被用在命令行编程或者脚本中。

变量的值是被预先分配好的，这些值可以用在命令行编程或者脚本中。可以通过变量名字给其赋值，但是不能使用 $ 符开头。比如，VAR=10 这样会把 VAR 的值设为 10。要打印变量的值，你可以使用语句 echo $VAR。变量名必须以文本（即非数字）开始。

Bash 会保存已经定义好的变量，直到它们被取消掉。

下面这个例子，在变量被赋值前，它的值是空（null）。然后给它赋值并打印出来，检验一下。你可以在同一行 CLI 程序里完成它：

[student@studentvm1 ~]$ echo $MyVar ; MyVar="Hello World" ; echo $MyVar ;

Hello World
[student@studentvm1 ~]$

注意：变量赋值的语法非常严格，等号（=）两边不能有空格。

那个空行表明了 MyVar 的初始值为空。变量的赋值和改值方法都一样，这个例子展示了原始值和新的值。

正如之前说的，Bash 支持整数运算，当你想计算一个数组中的某个元素的位置，或者做些简单的算术运算，这还是挺有帮助的。然而，这种方法并不适合科学计算，或是某些需要小数运算的场景，比如财务统计。这些场景有其它更好的工具可以应对。

下面是个简单的算术题：

[student@studentvm1 ~]$ Var1="7" ; Var2="9" ; echo "Result = $((Var1*Var2))"
Result = 63

好像没啥问题，但如果运算结果是浮点数会发生什么呢？

[student@studentvm1 ~]$ Var1="7" ; Var2="9" ; echo "Result = $((Var1/Var2))"
Result = 0
[student@studentvm1 ~]$ Var1="7" ; Var2="9" ; echo "Result = $((Var2/Var1))"
Result = 1
[student@studentvm1 ~]$

结果会被取整。请注意运算被包含在 echo 语句之中，其实计算在 echo 命令结束前就已经完成了，原因是 Bash 的内部优先级。想要了解详情的话，可以在 Bash 的 man 页面中搜索 “precedence”。

控制运算符

Shell 的控制运算符是一种语法运算符，可以轻松地创建一些有趣的命令行程序。在命令行上按顺序将几个命令串在一起，就变成了最简单的 CLI 程序：

command1 ; command2 ; command3 ; command4 ; . . . ; etc. ;

只要不出错，这些命令都能顺利执行。但假如出错了怎么办？你可以预设好应对出错的办法，这就要用到 Bash 内置的控制运算符， && 和 ||。这两种运算符提供了流程控制功能，使你能改变代码执行的顺序。分号也可以被看做是一种 Bash 运算符，预示着新一行的开始。

&& 运算符提供了如下简单逻辑，“如果 command1 执行成功，那么接着执行 command2。如果 command1 失败，就跳过 command2。”语法如下：

command1 && command2

现在，让我们用命令来创建一个新的目录，如果成功的话，就把它切换为当前目录。确保你的家目录（~）是当前目录，先尝试在 /root 目录下创建，你应该没有权限：

[student@studentvm1 ~]$ Dir=/root/testdir ; mkdir $Dir/ && cd $Dir
mkdir: cannot create directory '/root/testdir/': Permission denied
[student@studentvm1 ~]$

上面的报错信息是由 mkdir 命令抛出的，因为创建目录失败了。&& 运算符收到了非零的返回码，所以 cd 命令就被跳过，前者阻止后者继续运行，因为创建目录失败了。这种控制流程可以阻止后面的错误累积，避免引发更严重的问题。是时候讲点更复杂的逻辑了。

当一段程序的返回码大于零时，使用 || 运算符可以让你在后面接着执行另一段程序。简单语法如下：

command1 || command2

解读一下，“假如 command1 失败，执行 command2”。隐藏的逻辑是，如果 command1 成功，跳过 command2。下面实践一下，仍然是创建新目录：

[student@studentvm1 ~]$ Dir=/root/testdir ; mkdir $Dir || echo "$Dir was not created."
mkdir: cannot create directory '/root/testdir': Permission denied
/root/testdir was not created.
[student@studentvm1 ~]$

正如预期，因为目录无法创建，第一条命令失败了，于是第二条命令被执行。

把 && 和 || 两种运算符结合起来才能发挥它们的最大功效。请看下面例子中的流程控制方法：

前置 commands ; command1 && command2 || command3 ; 跟随 commands

语法解释：“假如 command1 退出时返回码为零，就执行 command2，否则执行 command3。”用具体代码试试：

[student@studentvm1 ~]$ Dir=/root/testdir ; mkdir $Dir && cd $Dir || echo "$Dir was not created."
mkdir: cannot create directory '/root/testdir': Permission denied
/root/testdir was not created.
[student@studentvm1 ~]$

现在我们再试一次，用你的家目录替换 /root 目录，你将会有权限创建这个目录了：

[student@studentvm1 ~]$ Dir=~/testdir ; mkdir $Dir && cd $Dir || echo "$Dir was not created."
[student@studentvm1 testdir]$

像 command1 && command2 这样的控制语句能够运行的原因是，每条命令执行完毕时都会给 shell 发送一个返回码，用来表示它执行成功与否。默认情况下，返回码为 0 表示成功，其他任何正值表示失败。一些系统管理员使用的工具用值为 1 的返回码来表示失败，但其他很多程序使用别的数字来表示失败。

Bash 的内置变量 $? 可以显示上一条命令的返回码，可以在脚本或者命令行中非常方便地检查它。要查看返回码，让我们从运行一条简单的命令开始，返回码的结果总是上一条命令给出的。

[student@studentvm1 testdir]$ ll ; echo "RC = $?"
total 1264
drwxrwxr-x  2 student student   4096 Mar  2 08:21 chapter25
drwxrwxr-x  2 student student   4096 Mar 21 15:27 chapter26
-rwxr-xr-x  1 student student     92 Mar 20 15:53 TestFile1
drwxrwxr-x. 2 student student 663552 Feb 21 14:12 testdir
drwxr-xr-x. 2 student student   4096 Dec 22 13:15 Videos
RC = 0
[student@studentvm1 testdir]$

在这个例子中，返回码为零，意味着命令执行成功了。现在对 root 的家目录测试一下，你应该没有权限：

[student@studentvm1 testdir]$ ll /root ; echo "RC = $?"
ls: cannot open directory '/root': Permission denied
RC = 2
[student@studentvm1 testdir]$

本例中返回码是 2，表明非 root 用户没有权限进入这个目录。你可以利用这些返回码，用控制运算符来改变程序执行的顺序。

总结

本文将 Bash 看作一门编程语言，并从这个视角介绍了它的简单语法和基础工具。我们学习了如何将数据输出到 STDOUT，怎样使用变量和控制运算符。在本系列的下一篇文章中，将会重点介绍能够控制指令执行流程的逻辑运算符。

via: https://opensource.com/article/19/10/programming-bash-part-1

作者：David Both 选题：lujun9972 译者：jdh8383 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

这些必不可少的 Bash 快捷键可在命令行上节省时间。

大多数介绍 Bash 历史记录的指南都详尽地列出了全部可用的快捷方式。这样做的问题是，你会对每个快捷方式都浅尝辄止，然后在尝试了那么多的快捷方式后就搞得目不暇接。而在开始工作时它们就全被丢在脑后，只记住了刚开始使用 Bash 时学到的 !! 技巧。这些技巧大多数从未进入记忆当中。

本文概述了我每天实际使用的快捷方式。它基于我的书《Bash 学习，艰难之旅》中的某些内容（你可以阅读其中的样章以了解更多信息）。

当人们看到我使用这些快捷方式时，他们经常问我：“你做了什么！？” 学习它们只需付出很少的精力或智力，但是要真正的学习它们，我建议每周用一天学一个，然后下次再继续学习一个。值得花时间让它们落在你的指尖下，因为从长远来看，节省的时间将很重要。

1、最后一个参数：!$

如果你仅想从本文中学习一种快捷方式，那就是这个。它会将最后一个命令的最后一个参数替换到你的命令行中。

看看这种情况：

$ mv /path/to/wrongfile /some/other/place
mv: cannot stat '/path/to/wrongfile': No such file or directory

啊哈，我在命令中写了错误的文件名 “wrongfile”，我应该用正确的文件名 “rightfile” 代替。

你可以重新键入上一个命令，并用 “rightfile” 完全替换 “wrongfile”。但是，你也可以键入：

$ mv /path/to/rightfile !$
mv /path/to/rightfile /some/other/place

这个命令也可以奏效。

在 Bash 中还有其他方法可以通过快捷方式实现相同的目的，但是重用上一个命令的最后一个参数的这种技巧是我最常使用的。

2、第 n 个参数：!:2

是不是干过像这样的事情：

$ tar -cvf afolder afolder.tar
tar: failed to open

像许多其他人一样，我也经常搞错 tar（和 ln）的参数顺序。

当你搞混了参数，你可以这样：

$ !:0 !:1 !:3 !:2
tar -cvf afolder.tar afolder

这样就不会出丑了。

上一个命令的各个参数的索引是从零开始的，并且可以用 !: 之后跟上该索引数字代表各个参数。

显然，你也可以使用它来重用上一个命令中的特定参数，而不是所有参数。

3、全部参数：!:1-$

假设我运行了类似这样的命令：

$ grep '(ping|pong)' afile

参数是正确的。然而，我想在文件中匹配 “ping” 或 “pong”，但我使用的是 grep 而不是 egrep。

我开始输入 egrep，但是我不想重新输入其他参数。因此，我可以使用 !:1-$ 快捷方式来调取上一个命令的所有参数，从第二个（记住它们的索引从零开始，因此是 1）到最后一个（由 $ 表示）。

$ egrep !:1-$
egrep '(ping|pong)' afile
ping

你不用必须用 1-$ 选择全部参数；你也可以选择一个子集，例如 1-2 或 3-9 （如果上一个命令中有那么多参数的话）。

4、倒数第 n 行的最后一个参数：!-2:$

当我输错之后马上就知道该如何更正我的命令时，上面的快捷键非常有用，但是我经常在原来的命令之后运行别的命令，这意味着上一个命令不再是我所要引用的命令。

例如，还是用之前的 mv 例子，如果我通过 ls 检查文件夹的内容来纠正我的错误：

$ mv /path/to/wrongfile /some/other/place
mv: cannot stat '/path/to/wrongfile': No such file or directory
$ ls /path/to/
rightfile

我就不能再使用 !$ 快捷方式了。

在这些情况下，我可以在 ! 之后插入 -n：（其中 n 是要在历史记录中回溯的命令条数），以从较旧的命令取得最后的参数：

$ mv /path/to/rightfile !-2:$
mv /path/to/rightfile /some/other/place

同样，一旦你学会了它，你可能会惊讶于你需要使用它的频率。

5、进入文件夹：!$:h

从表面上看，这个看起来不太有用，但我每天要用它几十次。

想象一下，我运行的命令如下所示：

$ tar -cvf system.tar /etc/system
 tar: /etc/system: Cannot stat: No such file or directory
 tar: Error exit delayed from previous errors.

我可能要做的第一件事是转到 /etc 文件夹，查看其中的内容并找出我做错了什么。

我可以通过以下方法来做到这一点：

$ cd !$:h
cd /etc

这是说：“获取上一个命令的最后一个参数（/etc/system），并删除其最后的文件名部分，仅保留 / etc。”

6、当前行：!#:1

多年以来，在我最终找到并学会之前，我有时候想知道是否可以在当前行引用一个参数。我多希望我能早早学会这个快捷方式。我经常常使用它制作备份文件：

$ cp /path/to/some/file !#:1.bak
cp /path/to/some/file /path/to/some/file.bak

但当我学会之后，它很快就被下面的快捷方式替代了……

7、搜索并替换：!!:gs

这将搜索所引用的命令，并将前两个 / 之间的字符替换为后两个 / 之间的字符。

假设我想告诉别人我的 s 键不起作用，而是输出了 f：

$ echo my f key doef not work
my f key doef not work

然后我意识到这里出现的 f 键都是错的。要将所有 f 替换为 s，我可以输入：

$ !!:gs/f /s /
echo my s key does not work
my s key does not work

它不只对单个字符起作用。我也可以替换单词或句子：

$ !!:gs/does/did/
echo my s key did not work
my s key did not work

测试一下

为了向你展示如何组合这些快捷方式，你知道这些命令片段将输出什么吗？

$ ping !#:0:gs/i/o
$ vi /tmp/!:0.txt
$ ls !$:h
$ cd !-2:$:h
$ touch !$!-3:$ !! !$.txt
$ cat !:1-$

总结

对于日常的命令行用户，Bash 可以作为快捷方式的优雅来源。虽然有成千上万的技巧要学习，但这些是我经常使用的最喜欢的技巧。

如果你想更深入地了解 Bash 可以教给你的全部知识，请买本我的书，《Bash 学习，艰难之旅》，或查看我的在线课程《精通 Bash shell》。

本文最初发布在 Ian 的博客 Zwischenzugs.com 上，并经允许重复发布。

via: https://opensource.com/article/19/10/bash-history-shortcuts

作者：Ian Miell 选题：lujun9972 译者：wxy 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出

通过这些命令行游戏，学习有用的 Bash 技能也是一件乐事。

学习是件艰苦的工作，然而没有人喜欢工作。这意味着无论学习 Bash 多么容易，它仍然对你来说就像工作一样。当然，除非你通过游戏来学习。

你不会觉得会有很多游戏可以教你如何使用 Bash 终端吧，这是对的。严肃的 PC 游戏玩家知道，《 辐射 Fallout 》系列在金库中配备了基于终端的计算机，这可以帮你理解通过文本与计算机进行交互是什么样子，但是尽管其功能或多或少地类似于 Alpine 或 Emacs，可是玩《辐射》并不会教给你可以在现实生活中使用的命令或应用程序。《辐射》系列从未直接移植到Linux（尽管可以通过 Steam 的开源的 Proton 来玩。）曾是《辐射》的前身的《 废土 Wasteland 》系列的最新作品倒是面向 Linux 的，因此，如果你想体验游戏中的终端，可以在你的 Linux 游戏计算机上玩《废土 2》和《废土 3》。《 暗影狂奔 Shadowrun 》系列也有面向 Linux 的版本，它有许多基于终端的交互，尽管公认 hot sim 序列常常使它黯然失色。

虽然这些游戏中采用了有趣的操作计算机终端的方式，并且可以在开源的系统上运行，但它们本身都不是开源的。不过，至少有两个游戏采用了严肃且非常有趣的方法来教人们如何通过文本命令与系统进行交互。最重要的是，它们是开源的。

Bashcrawl

你可能听说过《 巨洞探险 Colossal Cave Adventure 》游戏，这是一款古老的基于文本的交互式游戏，其风格为“自由冒险”类。早期的计算机爱好者们在 DOS 或 ProDOS 命令行上痴迷地玩这些游戏，他们努力寻找有效语法和（如一个讽刺黑客所解释的）滑稽幻想逻辑的正确组合来击败游戏。想象一下，如果除了探索虚拟的中世纪地下城之外，挑战还在于回忆起有效的 Bash 命令，那么这样的挑战会多么有成效。这就是 Bashcrawl 的基调，这是一个基于 Bash 的地下城探险游戏，你可以通过学习和使用 Bash 命令来玩这个游戏。

在 Bashcrawl 中，“地下城”是以目录和文件的形式创建在你的计算机上的。你可以通过使用 cd 命令更改目录进入地下城的每个房间来探索它。当你穿行目录时，你可以用 ls -F 来查看文件，用 cat 读取文件，设置变量来收集宝藏，并运行脚本来与怪物战斗。你在游戏中所做的一切操作都是有效的 Bash 命令，你可以稍后在现实生活中使用它，玩这个游戏提供了 Bash 体验，因为这个“游戏”是由计算机上的实际目录和文件组成的。

$ cd entrance/
$ ls
cellar  scroll
$ cat scroll

It is pitch black in these catacombs.
You have a magical spell that lists all items in a room.

To see in the dark, type:     ls
To move around, type:         cd <directory>

Try looking around this room.
Then move into one of the next rooms.

EXAMPLE:

$ ls
$ cd cellar

Remember to cast ``ls`` when you get into the next room!
$

安装 Bashcrawl

在玩 Bashcrawl 之前，你的系统上必须有 Bash 或 Zsh。Linux、BSD 和 MacOS 都附带了 Bash。Windows 用户可以下载并安装 Cygwin 或 WSL 或试试 Linux。

要安装 Bashcrawl，请在 Firefox 或你选择的 Web 浏览器中导航到这个 GitLab 存储库。在页面的右侧，单击“下载”图标（位于“Find file”按钮右侧）。在“下载”弹出菜单中，单击“zip”按钮以下载最新版本的游戏。

下载完成后，解压缩该存档文件。

另外，如果你想从终端中开始安装，则可以使用 Git 命令：

$ git clone https://gitlab.com/slackermedia/bashcrawl.git bashcrawl

游戏入门

与你下载的几乎所有新的软件包一样，你必须做的第一件事是阅读 README 文件。你可以通过双击bashcrawl 目录中的 README.md 文件来阅读。在 Mac 上，你的计算机可能不知道要使用哪个应用程序打开该文件；你也可以使用任何文本编辑器或 LibreOffice 打开它。README.md 这个文件会具体告诉你如何开始玩游戏，包括如何在终端上进入游戏以及要开始游戏必须发出的第一条命令。如果你无法阅读 README 文件，那游戏就不战自胜了（尽管由于你没有玩而无法告诉你）。

Bashcrawl 并不意味着是给比较聪明或高级用户玩的。相反，为了对新用户透明，它尽可能地简单。理想情况下，新的 Bash 用户可以从游戏中学习 Bash 的一些基础知识，然后会偶然发现一些游戏机制，包括使游戏运行起来的简单脚本，并学习到更多的 Bash 知识。此外，新的 Bash 用户可以按照 Bashcrawl 现有内容的示例设计自己的地下城，没有比编写游戏更好的学习编码的方法了。

命令行英雄：BASH

Bashcrawl 适用于绝对初学者。如果你经常使用 Bash，则很有可能会尝试通过以初学者尚不了解的方式查看 Bashcrawl 的文件，从而找到胜过它的秘径。如果你是中高级的 Bash 用户，则应尝试一下 命令行英雄：BASH。

这个游戏很简单：在给定的时间内输入尽可能多的有效命令（LCTT 译注：BASH 也有“猛击”的意思）。听起来很简单。作为 Bash 用户，你每天都会使用许多命令。对于 Linux 用户来说，你知道在哪里可以找到命令列表。仅 util-linux 软件包就包含一百多个命令！问题是，在倒计时的压力下，你的指尖是否忙的过来输入这些命令？

这个游戏听起来很简单，它确实也很简单！原则上，它与 闪卡 flashcard 相似，只是反过来而已。在实践中，这是测试你的知识和回忆的一种有趣方式。当然，它是开源的，是由 Open Jam 的开发者开发的。

安装

你可以在线玩“命令行英雄：BASH”，或者你也可以从 GitHub 下载它的源代码。

这个游戏是用 Node.js 编写的，因此除非你想帮助开发该游戏，否则在线进行游戏就够了。

在 Bash 中扫雷

如果你是高级 Bash 用户，并且已经编写了多个 Bash 脚本，那么你可能不仅仅想学习 Bash。你可以尝试编写游戏而不是玩游戏，这才是真的挑战。稍加思考，用上一个下午或几个小时，便可以在 Bash 中实现流行的游戏《扫雷》。你可以先尝试自己编写这个游戏，然后参阅 Abhishek Tamrakar 的文章，以了解他如何完成该游戏的。

有时编程没有什么目的而是为了教育。在 Bash 中编写的游戏可能不是可以让你在网上赢得声誉的项目，但是该过程可能会很有趣且很有启发性。面对一个你从未想到的问题，这是学习新技巧的好方法。

学习 Bash，玩得开心

不管你如何学习它，Bash 都是一个功能强大的界面，因为它使你能够指示计算机执行所需的操作，而无需通过图形界面的应用程序的“中间人”界面。有时，图形界面很有帮助，但有时你想离开那些已经非常了解的东西，然后转向可以快速或通过自动化来完成的事情。由于 Bash 基于文本，因此易于编写脚本，使其成为自动化作业的理想起点。

了解 Bash 以开始走向高级用户之路，但是请确保你乐在其中。

via: https://opensource.com/article/19/10/learn-bash-command-line-games

作者：Seth Kenlon 选题：lujun9972 译者：wxy 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国 荣誉推出