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流程控制:case 分支


在这一章中,我们将继续看一下程序的流程控制。在第28章中,我们构建了一些简单的菜单并创建了用来 应对各种用户选择的程序逻辑。为此,我们使用了一系列的 if 命令来识别哪一个可能的选项已经被选中。 这种类型的构造经常出现在程序中,出现频率如此之多,以至于许多编程语言(包括 shell) 专门为多选决策提供了一种流程控制机制。

case

Bash 的多选复合命令称为 case。它的语法规则如下所示:

case word in
    [pattern [| pattern]...) commands ;;]...
esac

如果我们看一下第28章中的读菜单程序,我们就知道了用来应对一个用户选项的逻辑流程:

#!/bin/bash
# read-menu: a menu driven system information program
clear
echo "
Please Select:
1. Display System Information
2. Display Disk Space
3. Display Home Space Utilization
0. Quit
"
read -p "Enter selection [0-3] > "
if [[ $REPLY =~ ^[0-3]$ ]]; then
    if [[ $REPLY == 0 ]]; then
        echo "Program terminated."
        exit
    fi
    if [[ $REPLY == 1 ]]; then
        echo "Hostname: $HOSTNAME"
        uptime
        exit
    fi
    if [[ $REPLY == 2 ]]; then
        df -h
        exit
    fi
    if [[ $REPLY == 3 ]]; then
        if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
            echo "Home Space Utilization (All Users)"
            du -sh /home/*
        else
            echo "Home Space Utilization ($USER)"
            du -sh $HOME
        fi
        exit
    fi
else
    echo "Invalid entry." >&2
    exit 1
fi

使用 case 语句,我们可以用更简单的代码替换这种逻辑:

#!/bin/bash
# case-menu: a menu driven system information program
clear
echo "
Please Select:
1. Display System Information
2. Display Disk Space
3. Display Home Space Utilization
0. Quit
"
read -p "Enter selection [0-3] > "
case $REPLY in
    0)  echo "Program terminated."
        exit
        ;;
    1)  echo "Hostname: $HOSTNAME"
        uptime
        ;;
    2)  df -h
        ;;
    3)  if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
            echo "Home Space Utilization (All Users)"
            du -sh /home/*
        else
            echo "Home Space Utilization ($USER)"
            du -sh $HOME
        fi
        ;;
    *)  echo "Invalid entry" >&2
        exit 1
        ;;
esac

case 命令检查一个变量值,在我们这个例子中,就是 REPLY 变量的变量值,然后试图去匹配其中一个具体的模式。 当与之相匹配的模式找到之后,就会执行与该模式相关联的命令。若找到一个模式之后,就不会再继续寻找。

模式

这里 case 语句使用的模式和路径展开中使用的那些是一样的。模式以一个 “)” 为终止符。这里是一些有效的模式。

表32-1: case 模式实例
模式 描述
a) 若单词为 “a”,则匹配
[[:alpha:]]) 若单词是一个字母字符,则匹配
???) 若单词只有3个字符,则匹配
*.txt) 若单词以 “.txt” 字符结尾,则匹配
*) 匹配任意单词。把这个模式做为 case 命令的最后一个模式,是一个很好的做法, 可以捕捉到任意一个与先前模式不匹配的数值;也就是说,捕捉到任何可能的无效值。

这里是一个模式使用实例:

#!/bin/bash
read -p "enter word > "
case $REPLY in
    [[:alpha:]])        echo "is a single alphabetic character." ;;
    [ABC][0-9])         echo "is A, B, or C followed by a digit." ;;
    ???)                echo "is three characters long." ;;
    *.txt)              echo "is a word ending in '.txt'" ;;
    *)                  echo "is something else." ;;
esac

还可以使用竖线字符作为分隔符,把多个模式结合起来。这就创建了一个 “或” 条件模式。这对于处理诸如大小写字符很有用处。例如:

#!/bin/bash
# case-menu: a menu driven system information program
clear
echo "
Please Select:
A. Display System Information
B. Display Disk Space
C. Display Home Space Utilization
Q. Quit
"
read -p "Enter selection [A, B, C or Q] > "
case $REPLY in
q|Q) echo "Program terminated."
     exit
     ;;
a|A) echo "Hostname: $HOSTNAME"
     uptime
     ;;
b|B) df -h
     ;;
c|C) if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
         echo "Home Space Utilization (All Users)"
         du -sh /home/*
     else
         echo "Home Space Utilization ($USER)"
         du -sh $HOME
     fi
     ;;
*)   echo "Invalid entry" >&2
     exit 1
     ;;
esac

这里,我们更改了 case-menu 程序的代码,用字母来代替数字做为菜单选项。注意新模式如何使得大小写字母都是有效的输入选项。

执行多个动作

早于版本号4.0的 bash,case 语法只允许执行与一个成功匹配的模式相关联的动作。 匹配成功之后,命令将会终止。这里我们看一个测试一个字符的脚本:

#!/bin/bash
# case4-1: test a character
read -n 1 -p "Type a character > "
echo
case $REPLY in
    [[:upper:]])    echo "'$REPLY' is upper case." ;;
    [[:lower:]])    echo "'$REPLY' is lower case." ;;
    [[:alpha:]])    echo "'$REPLY' is alphabetic." ;;
    [[:digit:]])    echo "'$REPLY' is a digit." ;;
    [[:graph:]])    echo "'$REPLY' is a visible character." ;;
    [[:punct:]])    echo "'$REPLY' is a punctuation symbol." ;;
    [[:space:]])    echo "'$REPLY' is a whitespace character." ;;
    [[:xdigit:]])   echo "'$REPLY' is a hexadecimal digit." ;;
esac

运行这个脚本,输出这些内容:

[me@linuxbox ~]$ case4-1
Type a character > a
'a' is lower case.

大多数情况下这个脚本工作是正常的,但若输入的字符不止与一个 POSIX 字符集匹配的话,这时脚本就会出错。 例如,字符 “a” 既是小写字母,也是一个十六进制的数字。早于4.0的 bash,对于 case 语法绝不能匹配 多个测试条件。现在的 bash 版本,添加 “;;&” 表达式来终止每个行动,所以现在我们可以做到这一点:

#!/bin/bash
# case4-2: test a character
read -n 1 -p "Type a character > "
echo
case $REPLY in
    [[:upper:]])    echo "'$REPLY' is upper case." ;;&
    [[:lower:]])    echo "'$REPLY' is lower case." ;;&
    [[:alpha:]])    echo "'$REPLY' is alphabetic." ;;&
    [[:digit:]])    echo "'$REPLY' is a digit." ;;&
    [[:graph:]])    echo "'$REPLY' is a visible character." ;;&
    [[:punct:]])    echo "'$REPLY' is a punctuation symbol." ;;&
    [[:space:]])    echo "'$REPLY' is a whitespace character." ;;&
    [[:xdigit:]])   echo "'$REPLY' is a hexadecimal digit." ;;&
esac

当我们运行这个脚本的时候,我们得到这些:

[me@linuxbox ~]$ case4-2
Type a character > a
'a' is lower case.
'a' is alphabetic.
'a' is a visible character.
'a' is a hexadecimal digit.

添加的 “;;&” 的语法允许 case 语句继续执行下一条测试,而不是简单地终止运行。

总结

case 命令是我们编程技巧口袋中的一个便捷工具。在下一章中我们将看到, 对于处理某些类型的问题来说,case 命令是一个完美的工具。

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