Linux之函數

Linux之函數

函數介紹
?函數function是由若干條shell命令組成的語句塊，實現代碼重用和模塊化編程。
?它與shell程序形式上是相似的，不同的是它不是一個單獨的進程，不能獨立運行，而是shell程序的一部分。
?函數和shell程序比較相似，區別在于：
?Shell程序在子Shell中運行
?而Shell函數在當前Shell中運行。因此在當前Shell中，函數可以對shell中變量進行修改

定義函數
?函數由兩部分組成：函數名和函數體。
?語法一：
function f_name{
…函數體…
}
?語法二：
function f_name（）{
…函數體…
}
?語法三：
f_name（）{
…函數體…
}

函數使用
?函數的定義和使用：
?可在交互式環境下定義函數
?可將函數放在腳本文件中作為它的一部分
?可放在只包含函數的單獨文件中
?調用：函數只有被調用才會執行
調用：給定函數名
函數名出現的地方，會被自動替換為函數代碼
?函數的生命周期：被調用時創建，返回時終止

函數返回值
?函數有兩種返回值：
?函數的執行結果返回值：
(1) 使用echo等命令進行輸出
(2) 函數體中調用命令的輸出結果
?函數的退出狀態碼：
(1) 默認取決于函數中執行的最后一條命令的退出狀態碼
(2) 自定義退出狀態碼，其格式為：
return 從函數中返回，用最后狀態命令決定返回值
return 0 無錯誤返回。
return 1-255 有錯誤返回

交互式環境下定義和使用函數
?示例：
$dir() {
> ls-l
> }
?定義該函數后，若在$后面鍵入dir，其顯示結果同ls-l的作用相同。
$dir
?該dir函數將一直保留到用戶從系統退出，或執行了如下所示的unset命令：
$ unsetdir

在腳本中定義及使用函數
?函數在使用前必須定義，因此應將函數定義放在腳本開始部分，直至shell首次發現它后才能使用
?調用函數僅使用其函數名即可。
?示例：
$cat func1
#!/bin/bash
# func1
hello()
{
echo "Hello there today's date is `date +%F`"
}
echo "now going to the function hello"
hello
echo "back from the function"

使用函數文件
?可以將經常使用的函數存入函數文件，然后將函數文件載入shell。
?文件名可任意選取，但最好與相關任務有某種聯系。例如：functions.main
?一旦函數文件載入shell，就可以在命令行或腳本中調用函數?？梢允褂胹et命令查看所有定義的函數，其輸出列表包括已經載入shell的所有函數。
?若要改動函數，首先用unset命令從shell中刪除函數。改動完畢后，再重新載入此文件。

創建函數文件
?函數文件示例：
$cat functions.main
#!/bin/bash
#functions.main
findit()
{
if [ $# -lt 1 ] ; then
echo "Usage:findit file"
return 1
fi
find / -name $1 –print
}

載入函數
?函數文件已創建好后，要將它載入shell
?定位函數文件并載入shell的格式：
. filename 或source filename
?注意：此即<點> <空格> <文件名>
這里的文件名要帶正確路徑
?示例：上例中的函數，可使用如下命令：
$ . functions.main

檢查載入函數
?使用set命令檢查函數是否已載入。set命令將在shell中顯示所有的載入函數。
?示例：
$set
findit=( )
{
if [ $# -lt 1 ]; then
echo "usage :findit file";
return 1
fi
find / -name $1 -print
}
…

執行shell函數
?要執行函數，簡單地鍵入函數名即可：
?示例：
$finditgroups
/usr/bin/groups
/usr/local/backups/groups.bak

刪除shell函數
?現在對函數做一些改動。首先刪除函數，使其對shell不可用。使用unset命令完成此功能.
?命令格式為：
?unset function_name
?示例：
$unset findit
再鍵入set命令，函數將不再顯示

函數參數
?函數可以接受參數：
傳遞參數給函數：調用函數時，在函數名后面以空白分隔給定參數列表即可；例如“testfuncarg1 arg2 …”
在函數體中當中，可使用$1, $2, …調用這些參數；還可以使用$@, $*, $#等特殊變量

函數變量
?變量作用域：
環境變量：當前shell和子shell有效
本地變量：只在當前shell進程有效，為執行腳本會啟動專用子shell進程；因此，本地變量的作用范圍是當前shell腳本程序文件，包括腳本中的函數。
局部變量：函數的生命周期；函數結束時變量被自動銷毀
?注意：如果函數中有局部變量，如果其名稱同本地變量，使用局部變量。
?在函數中定義局部變量的方法
local NAME=VALUE

函數遞歸實例
?函數遞歸：
函數直接或間接調用自身
注意遞歸層數
?遞歸實例：
階乘是基斯頓·卡曼于1808 年發明的運算符號，是數學術語
一個正整數的階乘（factorial）是所有小于及等于該數的正整數的積，并且有0的階乘為1。自然數n的階乘寫作n!。
n!=1×2×3×…×n。
階乘亦可以遞歸方式定義：0!=1，n!=(n-1)!×n。
n!=n(n-1)(n-2)…1
n(n-1)! = n(n-1)(n-2)!

函數遞歸示例
?示例：fact.sh
#!/bin/bash
#
fact() {
if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ]; then
echo 1
else
echo $[$1*$(fact $[$1-1])]
fi
}
fact $1

練習和作業

1、 編寫服務腳本/root/bin/testsrv.sh，完成如下要求
(1) 腳本可接受參數：start, stop, restart, status
(2) 如果參數非此四者之一，提示使用格式后報錯退出
(3) 如是start:則創建/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME, 并顯示“啟動成功”
    考慮：如果事先已經啟動過一次，該如何處理？
(4) 如是stop:則刪除/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME, 并顯示“停止完成”
    考慮：如果事先已然停止過了，該如何處理？
(5) 如是restart，則先stop, 再start
    考慮：如果本來沒有start，如何處理？
(6) 如是status, 則如果/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME文件存在，則顯示“SCRIPT_NAMEis running…”
    如果/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME文件不存在，則顯示“SCRIPT_NAME is stopped…”
    其中：SCRIPT_NAME為當前腳本名
(7) 在所有模式下禁止啟動該服務，可用chkconfig和service命令管理

usagte(){
    echo "Usage: $prog {start|stop|restart|status}"
}

if [ $# -lt 1 ]; then
    usage
    exit 1
fi

start(){
    if [ -e $lockfile ]; then
        echo "$prog is already running."
        return 0
    else
        touch $lockfile
        [ $? -eq 0 ] && echo "Starting $prog finished."
    fi
}

stop(){
    if [ -e $lockfile ]; then
        rm -f $lockfile && echo "Stop $prog ok."
    else
        echo "$prog is stopped yet."
    fi
}

status(){
    if [ -e $lockfile ]; then
        echo "$prog is running."
    else
        echo "$prog is stopped."
    fi
}

case $1 in
start)
       start
       ;;
stop)
       stop
       ;;
restart)
       stop
       start
       ;;
status)
       status
       ;;
*)
       usage
esac

2、 編寫腳本/root/bin/copycmd.sh
(1) 提示用戶輸入一個可執行命令名稱；
(2) 獲取此命令所依賴到的所有庫文件列表
(3) 復制命令至某目標目錄(例如/mnt/sysroot)下的對應路徑下；
    如：/bin/bash ==> /mnt/sysroot/bin/bash
    /usr/bin/passwd==> /mnt/sysroot/usr/bin/passwd
(4) 復制此命令依賴到的所有庫文件至目標目錄下的對應路徑下：
    如：/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 ==> /mnt/sysroot/lib64/ld-linux-x86-64.so.2
(5) 每次復制完成一個命令后，不要退出，而是提示用戶鍵入新的要復制的命令，并重復完成上述功能；直到用戶輸入quit退出

#!/bin/bash

ch_root="/mnt/sysroot"
[ ! -d $ch_root ] && mkdir $ch_root

bincopy() {
     if which $1 $>/dev/null; then

         local cmd_path="which –skip-alias $1"
         local bin_dir="dirname $cmd_path"
         [ -d ${ch_root}${bin_dir} ] || mkdir -p ${ch_root}${bin_dir}
         [ -f ${ch_root}${cmd_path}] || cp $cmd_path ${ch_root}${bin_dir}
         return 0
     else
         echo "Command not found."
         return 1
     fi
}

libcopy() {
     local lib_list=$(ldd `which –skip-alias $1` | grep -Eo '/[^[:space:]]+')
     for loop in $lib_list;do
         local lib_dir=`dirname $loop`
         [ -d $ {ch_root}${lib_dir} ] || mkdir -p ${ch_root}${lib_dir}
         [ -f $ {ch_root}${loop} ] || cp $loop ${ch_root}${lib_dir}
     done
}

read -p "Please input a command:" command

while [ "$command" != "quit" ]; do
    if bincopy $command ; then
       libcopy $command
    fi
    read -p "Please input a command or quit: "command
done

3、編寫函數實現兩個數字做為參數，返回最大值

#!/bin/bash
source funs.sh

funs.sh
#!/bin/bash
echo "please enter two number"
read a
read b
if test $a -eq $b
then echo "two same: "$a
elif test $a -gt $b
then echo "big is: "$a
else echo "big is: "$b
fi

4、編寫函數實現數字的加減乘除運算，例如輸入1 + 2，，將得出正確結果

#!/bin/bash
source funs.sh
jia   $1 $2
jian  $1 $2
cheng $1 $2
chu   $1 $2

funs.sh
#!bin/bash
echo "1st arg is $1"
echo "2nd arg is $2"
jia   (){
          local a=$[$1+$2]
          echo $a
         }
jian  (){
          local a=$[$2-$1]
          echo $a
         }
cheng (){
          local a=$[$1*$2]
          echo $a
         }
chu   (){
          local a=$[$1/$2]
          echo $a
         }

5、斐波那契數列又稱黃金分割數列，因數學家列昂納多·斐波那契以兔子繁殖為例子而引入，故又稱為“兔子數列”，指的是這樣一個數列：0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……，斐波納契數列以如下被以遞歸的方法定義：F（0）=0，F（1）=1，F（n）=F(n-1)+F(n-2)（n≥2）寫一個函數，求n階斐波那契數列

fact() {
    if [ $1 -eq 0 ]
    then
        echo 0
    elif [ $1 -eq 1 ]
    then
        echo 1
    else
        echo $[$(fact $[$1-2])+$(fact $[$1-1])]
    fi
}

6、漢諾塔（又稱河內塔）問題是源于印度一個古老傳說。大梵天創造世界的時候做了三根金剛石柱子，在一根柱子上從下往上按照大小順序摞著64片黃金圓盤。大梵天命令婆羅門把圓盤從下面開始按大小順序重新擺放在另一根柱子上。并且規定，在小圓盤上不能放大圓盤，在三根柱子之間一次只能移動一個圓盤。利用函數，實現N片盤的漢諾塔的移動步驟

#!/bin/bash
step=0
hanoi(){
[[ ! $1 = ~ ^[1-9][0-9]*$ ]]&&echo "error! please input a positive interger" && exit
if [ $1 -eq 1 ]; then
         let step++
         echo "$step: move plate $1   $2 —–> $4"
else
         hanoi "$[$1-1]" $2 $4 $3
         let step++
         echo "$step: move plate $1   $2 —–> $4"
         hanoi "$[$1-1]" $3 $2 $4
fi
}
read -p "please input the number of plates: "number
hanoi $number A B C