Bash Shell 腳本新手指南（二）
歡迎來到面向初學者的 Bash Shell 腳本知識第二部分。本篇將就 Bash 腳本一些更獨特的方面進行深入探討。我們會用到一些 ??上篇?? 中已經熟悉的命令（如果遇到新命令，會給出講解），進而涵蓋一些標準輸出、標準輸入、標準錯誤、“管道”和數據重定向的相關知識。
使用 # 添加注釋
隨著腳本變得愈加復雜和實用，我們需要添加注釋，以便記住程序在做什么。如果與其他人分享你的腳本，注釋也將幫助他們理解思考過程，以及更好理解你的腳本實現的功能。想一想上篇文章中的數學方程，我們在新版腳本中添加了一些注釋。注意，在 ??learnToScript.sh??? 文件（如下所示）中，注釋是前面帶有 ??#?? 號的行。當腳本運行時，這些注釋行并不會出現。
#!/bin/bash
#Let's pick up from our last article. We
#learned how to use mathematical equations
#in bash scripting.
echo $((5+3))
echo $((5-3))
echo $((5*3))
echo $((5/3))
[zexcon ~]$ ./learnToScript.sh
8
2
15
1
管道符 |
我們將使用另一個名為 ??grep?? 的工具來介紹管道運算符。
?
?grep??? 可以在輸入文件中搜索可以匹配指定模式的行。默認情況下，??grep?? 會輸出相應的匹配行。??https://www.gnu.org/software/grep/??
Paul W. Frields 在 《Fedora 雜志》上的文章很好地介紹了關于 grep 的知識。
管道鍵在鍵盤上位于回車鍵上方，可以在英文狀態下按 ??Shift + \?? 輸入。
現在你已經略微熟悉了 ??grep???，接下來看一個使用管道命令的示例。在命令行輸入 ??ls -l | grep learn??。
[zexcon ~]$ ls -l | grep learn
-rwxrw-rw-. 1 zexcon zexcon 70 Sep 17 10:10 learnToScript.sh
通常 ??ls -l??? 命令會在屏幕上顯示文件列表。這里 ??ls -l??? 命令的完整結果通過管道傳送到搜索字符串 ??learn??? 的 ??grep??? 命令中。你可以將管道命令想象成一個過濾器。先運行一個命令（本例中為 ??ls -l???，結果會給出目錄中的文件），這些結果通過管道命令給到 ??grep???，后者會在其中搜索 ??learn??，并且只顯示符合條件的目標行。
下面再看一個例子以鞏固相關知識。??less??? 命令可以讓用戶查看超出一個屏幕尺寸的命令結果。以下是命令手冊頁中關于 ??less?? 的簡要說明。
?
?less??? 是一個類似于 ??more??? 的程序，但它允許在文件中向后或向前進行翻頁移動。此外，??less??? 不必在開始之前讀取整個輸入文件，因此對于大型輸入文件而言，它比 ??vi?? 等文本編輯器啟動更快。該命令較少使用 termcap（或某些系統上的 terminfo），因此可以在各種終端上運行。甚至還在一定程度上支持用于硬拷貝終端的端口。（在硬拷貝終端上，顯示在屏幕頂部的行會以插入符號為前綴。）Fedora 34 手冊頁
下面讓我們看看管道命令和 ??less?? 命令結合使用會是什么樣子。
[zexcon ~]$ ls -l /etc | less
total 1504
drwxr-xr-x. 1 root root 126 Jul 7 17:46 abrt
-rw-r--r--. 1 root root 18 Jul 7 16:04 adjtime
-rw-r--r--. 1 root root 1529 Jun 23 2020 aliases
drwxr-xr-x. 1 root root 70 Jul 7 17:47 alsa
drwxr-xr-x. 1 root root 14 Apr 23 05:58 cron.d
drwxr-xr-x. 1 root root 0 Jan 25 2021 cron.daily
:
:
為便于閱讀，此處對結果進行了修剪。用戶可以使用鍵盤上的箭頭鍵向上或向下滾動，進而控制顯示。如果使用命令行，結果超出屏幕的話，用戶可能會看不到結果的開頭行。要退出 ??less??? 屏幕，只需點擊 ??q?? 鍵。
標準輸出（stdout）重定向 >、>>、1>、1>>
??>??? 或 ??>>??? 符號之前的命令輸出結果，會被寫入到緊跟的文件名對應的文件中。??>??? 和 ??1>??? 具有相同的效果，因為 ??1??? 就代表著標準輸出。如果不顯式指定 ??1???，則默認為標準輸出。??>>??? 和 ??1>>??? 將數據附加到文件的末尾。使用 ??>??? 或 ??>>?? 時，如果文件不存在，則會創建對應文件。
例如，如果你想查看 ??ping??? 命令的輸出，以查看它是否丟棄了數據包。與其關注控制臺，不如將輸出結果重定向到文件中，這樣你就可以稍后再回來查看數據包是否被丟棄。下面是使用 ??>?? 的重定向測試。
[zexcon ~]$ ls -l ~ > learnToScriptOutput
該命令會獲取本應輸出到終端的結果（??~??? 代表家目錄），并將其重定向到 ??learnToScriptOutput??? 文件。注意，我們并未手動創建 ??learnToScriptOutput??，系統會自動創建該文件。
total 128
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 268 Oct 1 16:02 Desktop
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 80 Sep 16 08:53 Documents
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 0 Oct 1 15:59 Downloads
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 685 Oct 4 16:00 learnToScriptAllOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 23 Oct 4 12:42 learnToScriptInput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 0 Oct 4 16:42 learnToScriptOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 52 Oct 4 16:07 learnToScriptOutputError
-rwxrw-rw-. 1 zexcon zexcon 477 Oct 4 15:01 learnToScript.sh
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 0 Jul 7 16:04 Videos
標準錯誤（stderr）重定向 ??2>???、??2>>??
??>??? 或 ??>>??? 符號之前命令的錯誤信息輸出，會被寫入到緊跟的文件名對應的文件中。??2>??? 和 ??2>>??? 具有相同的效果，但 ??2>>??? 是將數據追加到文件末尾。你可能會想，這有什么用？不妨假象一下用戶只想捕獲錯誤信息的場景，然后你就會意識到 ??2>??? 或 ??2>>??? 的作用。數字 ??2?? 表示本應輸出到終端的標準錯誤信息輸出。現在我們試著追蹤一個不存在的文件，以試試這個知識點。
[zexcon ~]$ ls -l /etc/invalidTest 2> learnToScriptOutputError
這會生成錯誤信息，并將錯誤信息重定向輸入到 ??learnToScriptOutputError?? 文件中。
ls: cannot access '/etc/invalidTest': No such file or directory
所有輸出重定向 &>、&>>、|&
如果你不想將標準輸出（??stdout???）和標準錯誤信息（??stderr???）寫入不同的文件，那么在 Bash 5 中，你可以使用 ??&>??? 將標準輸出和標準錯誤重定向到同一個文件，或者使用 ??&>>?? 追加到文件末尾。
[zexcon ~]$ ls -l ~ &>> learnToScriptAllOutput
[zexcon ~]$ ls -l /etc/invalidTest &>> learnToScriptAllOutput
運行這些命令后，兩者的輸出都會進入同一個文件中，而不會區分是錯誤信息還是標準輸出。
total 128
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 268 Oct 1 16:02 Desktop
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 80 Sep 16 08:53 Documents
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 0 Oct 1 15:59 Downloads
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 685 Oct 4 16:00 learnToScriptAllOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 23 Oct 4 12:42 learnToScriptInput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 0 Oct 4 16:42 learnToScriptOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 52 Oct 4 16:07 learnToScriptOutputError
-rwxrw-rw-. 1 zexcon zexcon 477 Oct 4 15:01 learnToScript.sh
drwxr-xr-x. 1 zexcon zexcon 0 Jul 7 16:04 Videos
ls: cannot access '/etc/invalidTest': No such file or directory
如果你直接使用命令行操作，并希望將所有結果通過管道傳輸到另一個命令，可以選擇使用 ??|&?? 實現。
[zexcon ~]$ ls -l |& grep learn
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 1197 Oct 18 09:46 learnToScriptAllOutput
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 343 Oct 14 10:47 learnToScriptError
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 0 Oct 14 11:11 learnToScriptOut
-rw-rw-r--. 1 zexcon zexcon 348 Oct 14 10:27 learnToScriptOutError
-rwxr-x---. 1 zexcon zexcon 328 Oct 18 09:46 learnToScript.sh
[zexcon ~]$
標準輸入（stdin）
在本篇和上篇文章中，我們已經多次使用過標準輸入（stdin），因為在每次使用鍵盤輸入時，我們都在使用標準輸入。為了區別通常意義上的“鍵盤即標準輸入”，這次我們嘗試在腳本中使用 ??read??? 命令。下面的腳本中就使用了 ??read?? 命令，字面上就像“讀取標準輸入”。
#!/bin/bash
#Here we are asking a question to prompt the user for standard input. i.e.keyboard
echo 'Please enter your name.'
#Here we are reading the standard input and assigning it to the variable name with the read command.
read name
#We are now going back to standard output, by using echo and printing your name to the command line.
echo "With standard input you have told me your name is: $name"
這個示例通過標準輸出給出提示，提醒用戶輸入信息，然后從標準輸入（鍵盤）獲取信息，使用 ??read??? 將其存儲在 ??name??? 變量中，并通過標準輸出顯示出 ??name?? 中的值。
[zexcon@fedora ~]$ ./learnToScript.sh
Please enter your name.
zexcon
With standard input you have told me your name is: zexcon
[zexcon@fedora ~]$
在腳本中使用
現在我們把學到的東西放入腳本中，學習一下如何實際應用。下面是增加了幾行后的新版本 ??learnToScript.sh??? 文件。它用追加的方式將標準輸出、標準錯誤信息，以及兩者混合后的信息，分別寫入到三個不同文件。它將標準輸出寫入 ??learnToScriptStandardOutput???，標準錯誤信息寫入 ??learnToScriptStandardError???，二者共同都寫入 ??learnToScriptAllOutput?? 文件。
#!/bin/bash
#As we know this article is about scripting. So let's
#use what we learned in a script.
#Let's get some information from the user and add it to our scripts with stanard input and read
echo "What is your name? "
read name
#Here standard output directed to append a file to learnToScirptStandardOutput
echo "$name, this will take standard output with append >> and redirect to learnToScriptStandardOutput." 1>> learnToScriptStandardOutput
#Here we are taking the standard error and appending it to learnToScriptStandardError but to see this we need to #create an error.
eco "Standard error with append >> redirect to learnToScriptStandardError." 2>> learnToScriptStandardError
#Here we are going to create an error and a standard output and see they go to the same place.
echo "Standard output with append >> redirect to learnToScriptAllOutput." &>> learnToScriptAllOutput
eco "Standard error with append >> redirect to learnToScriptAllOutput." &>> learnToScriptAllOutput
腳本在同一目錄中創建了三個文件。命令 ??echo??? 故意輸入錯誤（LCTT 譯注：缺少了字母 h）以產生錯誤信息。如果查看三個文件，你會在 ??learnToScriptStandardOutput??? 中看到一條信息，在 ??learnToScriptStandardError??? 中看到一條信息，在 ??learnToScriptAllOutput??? 中看到兩條信息。另外，該腳本還會再次提示輸入的 ??name??? 值，再將其寫入 ??learnToScriptStandardOutput?? 中。
結語
至此你應該能夠明確，可以在命令行中執行的操作，都可以在腳本中執行。在編寫可能供他人使用的腳本時，文檔非常重要。如果繼續深入研究腳本，標準輸出會顯得更有意義，因為你將會控制它們的生成。在腳本中，你可以與命令行中操作時應用相同的內容。下一篇文章我們會討論函數、循環，以及在此基礎上進一步構建的結構。
