---
title: '建構腳本 - 結構化之判斷'
disqus: kyleAlien
---

建構腳本 - 結構化之判斷
===

## Overview of Content

讓腳本可以 **依照邏輯判斷去執行**；這一類命令會根據條件去跳躍執行，這樣的命令通就稱為 **結構化命令** (structured command)

:::success
* 如果喜歡讀更好看一點的網頁版本，可以到我新做的網站 [**DevTech Ascendancy Hub**](https://devtechascendancy.com/)

本篇文章對應的是 [**Shell 腳本程式中的條件語句和高級特性 | Shell 結構化 ＆判斷**](https://devtechascendancy.com/shell-script-conditional-statements/)
:::

[TOC]

## if-then 語句

如同在多個程式語言中使用的 `if` 判斷，其格式如下

if command
then
    commands
fi

# 或是 -----------------
if command ; then
    commands
fi

### if-then 的判斷

* `if-then` 語句的是用來判斷 command 的執行結果，這個 **執行結果就是退出碼 (exit status code)**，而退出碼成功的定義則是 0；所以 **command 執行完返回 0 則這個 `if-then` 就會判斷成立**

:::warning
* 這與一般程式的 if 語句判斷稍有不同，如果使用一般程式語言來說那我們就可改寫成如下

        // Kotlin, Java or C...

        if(command() == 0) {
            // do some commands
        }

對應 Shell 判斷（上下範例是相同的判斷）

        # Shell
        
        if command ; then
            
        fi

:::

* **`if-then` 範例**：

1. 判斷運行的指令成功、失敗

        #!/bin/bash

        # 成功，exit code 0 
        if ls -laF ; then
            echo "command done."
        fi

        # 失敗，exit code 非 0 
        if ABC ; then
            echo "command done2."
        fi

運行結果

> 

2. 使用多個指令 + 區域變數

        #!/bin/bash

        userName=alien

        # 多個命令 (cat, grep
        # 使用 `$` 引用區域變數
        if cat /etc/passwd | grep -i $userName ; then
            echo "command done."
        fi

運行結果

> 

3. 嵌套 `if-then` 判斷

        #!/bin/bash

        if ls -laF ; then
            echo "command done."
            if ABC ; then
                echo "command done2."
            fi
        fi

運行結果

> 

### if-then-else 語句

* `if-then-else` 語句重點是多了 else 處理，當 if 命令執行後的退出碼不為 0 時，else 內容就會執行；格式如下

    if command ; then
        commands
    else 
        commands
    fi

* `if-then-else` 語句使用範例：

    #!/bin/bash

    if Yoyo ; then
        echo "command done."
    else
        # 上面指令返回錯誤碼不為 0 時就執行
        echo "command fail=($?)"
    fi

> 

### if-then-elif-then 語句 - 多判斷

* `if-then-elif-then` 語句可以解決 `if-then` 多嵌套導致腳本程式看起來不優雅的問題（多嵌套會導致波動拳）；格式如下

> case 命令也可以解決 (下面小節會介紹)

    if command1 ; then
        commands1

    elif command2 ; then
        commands2

    elif command3 ; then
        command3

    fi

* `if-then-elif-then` 使用範例：

以下還多了 else 處理所有情況都不符合的狀況

    #!/bin/bash

    if grep "ALIEN" /etc/passwd ; then
           echo "ALIEN exists"

    elif grep "Alien" /etc/passwd ; then
        echo "Alien exists"

    elif grep "alien" /etc/passwd ; then
        echo "alien exists"

    else
        echo "No relate with alien"
    fi

> 

### 複合執行 - `&&` 前方必須成立

* **`&&` 執行**：多個條件 **都必須符合才算成立**（退出碼為 0 代表成功），格式如下

`<前方指令> && <後方指令>`

**也就是說前方指令成功，後方指令才會運行**，範例如下：

    #!/bin/bash

    if ls -laF && pwd; then
        echo "command done."
    else 
        echo "command failure."
    fi

> 

### 複合執行 - `||` 前方不能成立

* **`||` 執行**：與 `&&` 執行相反，只有當前方指令執行失敗時（退出碼為非 0 代表失敗），後方指令才會執行，格式如下

`<前方指令> || <後方指令>`

範例如下：

    cd e || echo "cd failed"

> 

:::info
* 善用這個特性，甚至不需要使用 `if` 判斷句，也可以控制結構流程

        ## --------------------------------------- 
        # cd e || echo "cd failed"
        # 相當於如下程式
        
        #!/bin/bash

        cd e 2> /dev/null
        if [ $? -ne 0 ]; then
            echo "cd failed"
        fi

:::

## test 命令

前面我們說到 `if-then` 語句都是判斷退出碼（`exit status code`），如果 **要判斷退出碼之外的條件就必須使用 test 命令**；test 命令之後是 **判斷**，格式如下：

# 單獨使用 test 命令

test condition

`if-then` 語句使用 test 命令時，格式如下：

# 用法 1
if test condition ; then
    commands
fi

# 用法 2
if [ condition ] ; then
    commands
fi

:::info
* **如果 test 命令中的判斷成立，則 test 會退出並返回狀態碼 0**

> test 命令後面的 condition 不寫時，則退出碼為非零；

    #!/bin/bash

    if test ; then
        echo "empty test done."
    else 
        echo "empty test fail=($?)"
    fi

> 

:::success
* `if-then` 語句除了使用 test 命令之外，還可以使用中括號 `[ ]` 替代 test 命令

        #!/bin/bash

        if [ "Hello" ] ; then
            echo "test done."
        else 
            echo "test fail=($?)"
        fi

> 

:::
:::

### Condition - 數值比較

* 如果需要對於數字作比較（比大小、是否等於... 等等）；下表列出了列出 test 命令比較數值的 options

| 功能 | options | 使用 |
| - | - | - |
| 相等 | -eq | n1 -eq n2 |
| 不等於 | -ne | n1 -ne n2 |
| 大於等於 | -ge | n1 -ge n2 |
| 大於 | -gt | n1 -gt n2 |
| 小於等於 | -le | n1 - n2 |
| 小於 | -lt | n1 - n2 |

:::warning
* test condition 只能處理整數比較，不能比較浮點數否則會失敗
:::

    #!/bin/bash

    varA=100
    varB=1

    if [ $varA -eq $varB ] ; then
        echo "A == B"

    elif [ $varA -lt $varB ] ; then
        echo "A <= B"

    elif [ $varA -le $varB ] ; then
        echo "A < B"

    elif [ $varA -gt $varB ] ; then
        echo "A >= B"

    elif [ $varA -ge $varB ] ; then
        echo "A > B"

    fi

> 

### Condition - 字符串比較

* **String 字串的比較是透過 ASCII Code 值比較**；下表列出了列出 test 命令比較數值的 options

| 功能 | options | 使用 |
| - | - | - |
| 相同 | = | n1 = n2 |
| 不相同 | != | n1 != n2 |
| 小於 | < | n1 < n2 |
| 大於 | **\\>** | n1 > n2 |
| 字串長度非 0 | -n | -n n1 |
| 字串長度 0 | -z | -z n1 |

:::info
* 字串 **大於** 需要加跳脫字元 `\`，**避免腳本誤認為重新導向符號** （會變成判斷輸出一個文件是否成功）
:::

1. **字串相等性比較**：字串的比較有大小寫之分

        #!/bin/bash

        if [ $USER = "alien" ] ; then
            echo "Account is alien."
        fi

        if [ $USER != "Alien" ] ; then
            echo "Account is not Alien."
        fi

> 

2. **字串大小比較**：其比較的其實也是 ASCII Code 的數值

        #!/bin/bash

        # 注意跳脫符號
        if [ "Alien" /> "alien" ] ; then 
            echo "Alien > alien"
        else 
            echo "Alien < alien"
        fi

> ASCII Code 值：`a` -> 96, `A` -> 65
>
> 

:::danger
* `>` 要使用跳過符號（`\>`），否則會被認成重新導向 (你執行腳本後就產生一個 alien 檔案，並且比較還錯誤)

> 如果認成重新導向，那 test 命令就會判斷重新導向的退出碼是否為 0，如果為 0 則 test 命令也會給外部退出碼 0
:::
> 

3. **字符串是否存在**：判斷字串的操作符要放置在字串之前

> 未被定義的變量也可以判斷，不過會被判斷為空字串

        #!/bin/bash

        var1="Apple"
        var2=""

        if [ -n $var1 ] ; then 
            echo "var1 not empty."
        fi

        if [ -z $var2 ] ; then
            echo "var2 is empty."
        fi

        # 未定義的變量也可以判斷
        if [ -z $var3 ] ; then 
            echo "var3 is empty."
        fi

> 

### Condition - 文件比較

* test 命令的判斷，在腳本中最常用的就是 **測試 Linux 文件系統上文件、目錄的狀態**；下表為常用的文件判斷相關 test 命令

| 功能 | options | 使用 |
| - | - | - |
| 是否是一個目錄 (directory) | -d | -d file |
| 是否是一個檔案 (file) | -f | -f file |
| 檔案是否存在 (exist) | -e | -e file |
| 檔案是否可讀(readable) | -r | -r file |
| 檔案是否可寫(writeable) | -r | -w file |
| 檔案是否可執行 (exec) | -x | -x file |
| 檔案是否非空 | -s | -s file |
| 檔案是否屬於當前用戶 | -O | -O file |
| 檔案是否與當前用戶相同群組 | -G | -G file |
| 檔案新舊比較（新為主） | -nt | file1 -nt file 2 (檢查 file1 是否比 file2 新) |
| 檔案新舊比較（舊為主） | -ot | file1 -ot file 2 (檢查 file1 是否比 file2 舊) |

這裡只寫幾個比較特別的檔案判斷

1. **文件所屬、群組判斷**：

        #!/bin/bash

        if [ -O /etc/passwd ] ; then
            echo "$USER is the onwer of /etc/passwd file."
        else 
            echo "$USER is not the onwer of /etc/passwd file."
        fi

        if [ -G $HOME ] ; then
            echo "$HOME group is same as $USER."
        else 
            echo "$HOME group is not same as $USER."
        fi

> 

2. **文件新舊比較**：直接寫文件名就可相互比較

:::danger
選項 `-nt`、`-ot` 不會判斷檔案是否存在，**如果檔案不存在它 -可能會返回錯的結果！！**
:::

        #!/bin/bash

        if [ str_3.sh -nt str_4.sh ] ; then
               echo "The file of 'str_3.sh' is new than 'str_4.sh'"
        else 
               echo "The file of 'str_3.sh' is not new than 'str_4.sh'"
        fi


        if [ str_4.sh -ot str_3.sh ] ; then
            echo "The file of 'str_4.sh' is old than 'str_3.sh'"
        else 
            echo "The file of 'str_4.sh' is not old than 'str_3.sh'"
        fi

> 

### 非 Condition - `!`

* 非 Condition 判斷只需要 **在 test 命令之前添加 `!` 即可進行非的判斷**

    #!/bin/bash

    # 使用 `!` 進行非判斷
    if [ ! -e $PWD/str_100.sh ] ; then
        echo "The file of '$PWD/str_100.sh' is not exist."
    fi

:::warning
* `!` 之間必須使用空格格開
:::

> 

### 複合 test 條件

* 使用 test 命令也可以允許多個邏輯條件判斷，其使用方式如下

1. **OR 運算**：其中一個成立，就算成立 `[ condition1 ] || [ condition2 ]`

> `||` 可以對應 test 命令的 option `-o`，也就是 `[ condition1 -o condition2 ]`

2. **AND 運算**：全部成立，就算成立 `[ condition1 ] && [ condition2 ]`

> `&&` 可以對應 test 命令的 option `-a`，也就是 `[ condition1 -a condition2 ]`

* 復合條件範例：

    #!/bin/bash

    if [ -G $HOME ] && [ -O $HOME ] ; then
        echo "The $HOME is same group and owner of $USER."
    fi

    if [ -w /etc/group ] || [ -w /etc/passwd ] ; then
        echo "The /etc/group or /etc/passwd is writeable."
    fi

> 

## if-then 高級特性

bash shell 提供了幾個高級特性可以使用：^1.^ 數學表達式的雙括號、^2.^ 高級字串處理功能的雙方括號

### 雙括號 - 針對計算 `(( ))`

* 使用雙括號時的 `if` 判斷，就可以依照原先程式中的 `if` 判斷，也就是數值非 0 時才進入條件句（類似於開發用的程式的判斷），概念程式如下

    if (( 1 )); then            
        echo "Hello 1."            # 數值非 0, 所以會進入判斷
    fi

* **雙括號可以提供更高級的數學運算式**（很像高級編程中的運算），其格式為：`(( experssion ))`；experssion 如下表

:::success
* **雙括號內不用使用 `$` 符號 !! 就可引用外部變數~**

* **雙括號內部會假設變數內容皆為「數值」**！可以用來判斷使用者輸入的數值，避免「字符的數字」與「數」搞混，可以用這個特性在比較判斷上
:::

| 功能 | 符號 |
| - | - |
| 後增 | val++ |
| 後減 | val-- |
| 先增 | ++val |
| 先減 | --val |
| Not 邏輯 | ~val |
| 反位 | !val |
| 幂運算 | val ** |
| 左位移 | val >> |
| 右位移 | val << |
| 與運算 | val1 & val2 |
| 或運算 | val1 \| val2 |
| 邏輯與 | val1 && val2 |
| 邏輯或 | val1 \|\| val2 |

    #!/bin/bash

    var=10

    if (( var ** 2 > 99 )) ; then
        echo "var squre big then 99."
    fi

    (( --var ))

    echo "var:$var"

    echo "var: $(( var >> 1 ))"

> 

### 雙方括號 - 針對字串 `[[ ]]`

* 雙方括號則是針對字符串的高級特性，它除了 test 命令字串比較，還 **拓展了匹配模式**，其格式：`[[ expression ]]`

:::warning
* 並不是每個 Shell 都支持雙方括號（bash shell 支援）
:::

    #!/bin/bash

    if [[ $USER == al* ]] ; then
        echo "Hello, $USER"
    else
        echo "Who are you?"
    fi

> 

## case-in 命令

如果有一組固定的答案，那使用 case 命令可以讓 Shell 看起來更整潔（大多是用在字符串配對時使用）；其格式如下

> 使用 3 個符號 `)`、`;;`、`case/esac`

case variable in

    pattern1) commands1;;
    
    pattern2 | patter3) command2;;
    
    patter*) command3;
    
    *) default commands;;

esac

### case-in 使用

* 使用 case-in 命令取代 if-then 命令！（注意結尾使用雙分號 `;;`）

    #!/bin/bash

    case $USER in

        Apple)
            echo "I got the Fruit";;
        Testing)
            echo "In Testing account";;
        alien | Alien)
            echo "Hello $USER";;

        *)
            echo "Other account...?";;

    esac

:::info
* 其他非預設 case 可以使用 `*)` 來擷取
:::

> 

## Appendix & FAQ

:::info
:::

###### tags: `Linux Shell`