【Shell】Shell编程中的布尔运算

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布尔运算

  • 常规的布尔运算
    • 在shell下如何进行逻辑运算
    • true or false
    • 与运算
    • 或运算
    • 非运算，取反
    • Bash中的true 和 false是我们通常认为的1和0么？
    • 返回值 VS 逻辑值
  • 条件测试
    • 条件测试的基本使用
    • 数值测试
    • 字符串测试‘
    • 文件测试
    • 各种逻辑测试的组合
    • 如果a,b,c都等于下面对应的值，那么打印yes，通过-a进行与测试
    • 测试某个"东西"是文件或者目录，通过-o进行或运算
    • 测试某个"东西"是否为文件，通过！非运算
    • 比较-a与&&，-o与||，!test与test!
    • 要求某个文件可执行且有内容，用-a和&&分别实现
    • 要求某个字符串要么为空，要么与某字符串相等
    • 测试某个数字不满足指定的所有条件
  • 命令列表
    • 命令列表的执行顺序
    • 如果ping通www.xganfeni.top，那么打印连通信息
    • 命令列表的作用
    • 在脚本里判断程序的参数个数
  • 小结

常规布尔运算

这里主要介绍 Bash 里头常规的逻辑运算，与、或、非。

在 Shell 下如何进行逻辑运算

示例：true or false

单独测试 true 和 false ，可以看出 true 是真值， false 为假

$ if true;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if false;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO

示例：与运算

$ if true && true;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if true && false;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO
$ if false && false;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO
$ if false && true;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO

示例：或运算

$ if true || true;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if true || false;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if false || true;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if false || false;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO

示例：非运算

$ if ! false;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if ! true;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO

可以看出true 和 false 按照我们对逻辑运算的理解进行着，但是为了能够更好的理解Shell 对逻辑运算的实现，我们还得弄清楚， true 和false 是怎么工作的？

Bash 里头的 true 和 false 是我们通常认为的 1 和 0 么？

回答是：否。

示例：返回值 v.s. 逻辑值

true 和 false它们本身并非逻辑值，它们都是 Shell 的内置命令，只是它们的返回值是一个“逻辑值”：

$ true
$ echo $?
0
$false
$ echo $?
1

可以看到 true 返回了 0，而 false则返回了 1 。跟我们离散数学里学的真值 1 和 0 并不是对应的，而且相反的。

范例：查看 true 和 false 帮助和类型

$ help true false
true: true
    Return a successful result.

false: false
    Return an unsuccessful result.
$ type true false
true is a shell builtin
false is a shell builtin

说明： $? 是一个特殊变量，存放有上一次进程的结束状态（退出状态码） 。

条件测试

从上节中，我们已经清楚地了解了 Shell 下的“逻辑值”是什么：是进程退出时的返回值，如果成功返回，则为真，如果不成功返回，则为假。而条件测试正好使用了 test 这么一个指令，它用来进行数值测试（各种数值属性测试） 、字符串测试（各种字符串属性测试） 、文件测试（各种文件属性测试） ，我们通过判断对应的测试是否成功，从而完成各种常规工作，再加上各种测试的逻辑组合后，将可以完成更复杂的工作。

条件测试基本使用

数值测试

$ if test 5 -eq 5;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if test 5 -ne 5;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO

字符串测试

$ if test -n "not empty";then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if test -z "not empty";then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO
$ if test -z "";then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if test -n "";then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO

文件测试

$ if test -f /boot/System.map; then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if test -d /boot/System.map; then echo "YES"; else echo "NO"; fi
NO

各种逻辑测试的组合

如果 a，b，c 都等于下面对应的值，那么打印 YES，通过 -a 进行"与"测试

$ a=5;b=4;c=6;
$ if test $a -eq 5 -a $b -eq 4 -a $c -eq 6; then echo "YES"; else echo "NO"; fi\
YES

测试某个“东西”是文件或者目录，通过 -o 进行“或”运算

$ if test -f /etc/profile -o -d /etc/profile;then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES

测试某个“东西”是否为文件，测试 ! 非运算

$ if test ! -f /etc/profile; then echo "YES"; else echo "NO"; fi

NO

上面仅仅演示了 test 命令一些非常简单的测试，你可以通过 help test 获取 test 的更多用法。需要注意的是， test 命令内部的逻辑运算和 Shell 的逻辑运算符有一些区别，对应的为 -a 和 && ， -o 与 || ，这两者不能混淆使用。而非运算都是 ! ，下面对它们进行比较。

比较 -a 与 &&, -o 与 ||， ! test 与 test !

要求某文件可执行且有内容，用 -a 和 && 分别实现

$ cat > test.sh
#!/bin/bash
echo "test"
[CTRL+D] # 按下组合键CTRL与D结束cat输入，后同，不再注明
$ chmod +x test.sh
$ if test -s test.sh -a -x test.sh; then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if test -s test.sh && test -x test.sh; then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES

要求某个字符串要么为空，要么和某个字符串相等

$ str1="test"
$ str2="test"
$ if test -z "$str2" -o "$str2" == "$str1"; then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if test -z "$str2" || test "$str2" == "$str1"; then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES

测试某个数字不满足指定的所有条件

$ i=5$ if test ! $i -lt 5 -a $i -ne 6; then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES
$ if ! test $i -lt 5 -a $i -eq 6; then echo "YES"; else echo "NO"; fi
YES

很容易找出它们的区别，-a 和 -o 作为测试命令的参数用在测试命令的内部，而 && 和|| 则用来运算测试的返回值，! 为两者通用。需要关注的是：

- 有时可以不用 ! 运算符，比如eq 和ne刚好相反，可用于测试两个数值是否相等； -z 与 -n 也是对应的，用来测试某个字符串是否为空。

在 Bash 里， `test`命令可以用`[]`运算符取代，但是需要注意，`[ 之后与 ]`之前需要加上额外的空格。

  • 在测试字符串时，所有变量建议用双引号包含起来，以防止变量内容为空时出现仅有测试参数，没有测试内容的情况 。

下面我们用实例来演示上面三个注意事项：

  • ne 和 eq 对应的，我们有时候可以免去 ! 运算

    ``` $ i=5 $ if test $i -eq 5; then echo "YES"; else echo "NO"; fi YES $ if test $i -ne 5; then echo "YES"; else echo "NO"; fi NO $ if test ! $i -eq 5; then echo "YES"; else echo "NO"; fi NO

    ```

  • 用[ ]可以取代 test，这样看上去会“美观”很多

    ``` $ if [ $i -eq 5 ]; then echo "YES"; else echo "NO"; fi YES $ if [ $i -gt 4 ] && [ $i -lt 6 ]; then echo "YES"; else echo "NO"; fi YES

    ```

  • 记得给一些字符串变量加上 "" ，记得[ 之后与 ] 之前多加一个空格

    `` $ str="" $ if [ "$str" = "test"]; then echo "YES"; else echo "NO"; fi -bash: [: missing]' NO $ if [ $str = "test" ]; then echo "YES"; else echo "NO"; fi -bash: [: =: unary operator expected NO $ if [ "$str" = "test" ]; then echo "YES"; else echo "NO"; fi NO

    ```

    正是基于逻辑运算特有的性质，我们可以通过 && ，||来取代if/then 等条件分支结构，这样就产生了命令列表。

命令列表

命令列表的执行规律

命令列表的执行规律符合逻辑运算的运算规律，用 && 连接起来的命令，如果前者成功返 回，将执行后面的命令，反之不然；用 || 连接起来的命令，如果前者成功返回，将不执行 后续命令，反之不然。

如果 ping 通 www.xganfeni.top，那么打印连通信息

$ ping -c 1 www.xganfeni.top -W 1 && echo "=======connected======="

命令列表的作用

有时用命令列表取代 if/then 等条件分支结构可以省掉一些代码，而且使得程序比较美观、 易读，例如：

在脚本里判断程序的参数个数，和参数类型

#!/bin/bash
echo $#
echo $1
if [ $# -eq 1 ] && (echo $1 | grep '^[0-9]*$' >/dev/null);then
echo "YES"
fi

说明：上例要求参数个数为 1 并且类型为数字 。

再加上 exit 1 ，我们将省掉 if/then 结构

#!/bin/bash
echo $#
echo $1
! ([ $# -eq 1 ] && (echo $1 | grep '^[0-9]*$' >/dev/null)) && exit 1
echo "YES"

这样处理后，对程序参数的判断仅仅需要简单的一行代码，而且变得更美观。

小结

介绍了 Shell 编程中的逻辑运算，条件测试和命令列表。

  • test中判断文件的各种方法
  • 与或非的逻辑使用
  • 多判断语句之间与或非逻辑的方法
  • 比较a/-o和&&/||的区别