Linux之函数

Linux之函数

函数介绍
函数function是由若干条shell命令组成的语句块，实现代码重用和模块化编程。
它与shell程序形式上是相似的，不同的是它不是一个单独的进程，不能独立运行，而是shell程序的一部分。
函数和shell程序比较相似，区别在于：
Shell程序在子Shell中运行
而Shell函数在当前Shell中运行。因此在当前Shell中，函数可以对shell中变量进行修改

定义函数
函数由两部分组成：函数名和函数体。
语法一：
function f_name{
…函数体…
}
语法二：
function f_name（）{
…函数体…
}
语法三：
f_name（）{
…函数体…
}

函数使用
函数的定义和使用：
•可在交互式环境下定义函数
•可将函数放在脚本文件中作为它的一部分
•可放在只包含函数的单独文件中
调用：函数只有被调用才会执行
调用：给定函数名
函数名出现的地方，会被自动替换为函数代码
函数的生命周期：被调用时创建，返回时终止

函数返回值
函数有两种返回值：
函数的执行结果返回值：
(1) 使用echo等命令进行输出
(2) 函数体中调用命令的输出结果
函数的退出状态码：
(1) 默认取决于函数中执行的最后一条命令的退出状态码
(2) 自定义退出状态码，其格式为：
return 从函数中返回，用最后状态命令决定返回值
return 0 无错误返回。
return 1-255 有错误返回

交互式环境下定义和使用函数
示例：
$dir() {
> ls-l
> }
定义该函数后，若在$后面键入dir，其显示结果同ls-l的作用相同。
$dir
该dir函数将一直保留到用户从系统退出，或执行了如下所示的unset命令：
$ unsetdir

在脚本中定义及使用函数
函数在使用前必须定义，因此应将函数定义放在脚本开始部分，直至shell首次发现它后才能使用
调用函数仅使用其函数名即可。
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"

使用函数文件
可以将经常使用的函数存入函数文件，然后将函数文件载入shell。
文件名可任意选取，但最好与相关任务有某种联系。例如：functions.main
一旦函数文件载入shell，就可以在命令行或脚本中调用函数。可以使用set命令查看所有定义的函数，其输出列表包括已经载入shell的所有函数。
若要改动函数，首先用unset命令从shell中删除函数。改动完毕后，再重新载入此文件。

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

载入函数
函数文件已创建好后，要将它载入shell
定位函数文件并载入shell的格式：
. filename 或source filename
注意：此即<点> <空格> <文件名>
这里的文件名要带正确路径
示例：上例中的函数，可使用如下命令：
$ . functions.main

检查载入函数
使用set命令检查函数是否已载入。set命令将在shell中显示所有的载入函数。
示例：
$set
findit=( )
{
if [ $# -lt 1 ]; then
echo "usage :findit file";
return 1
fi
find / -name $1 -print
}
…

执行shell函数
要执行函数，简单地键入函数名即可：
示例：
$finditgroups
/usr/bin/groups
/usr/local/backups/groups.bak

删除shell函数
现在对函数做一些改动。首先删除函数，使其对shell不可用。使用unset命令完成此功能.
命令格式为：
unset function_name
示例：
$unset findit
再键入set命令，函数将不再显示

函数参数
函数可以接受参数：
传递参数给函数：调用函数时，在函数名后面以空白分隔给定参数列表即可；例如“testfuncarg1 arg2 …”
在函数体中当中，可使用$1, $2, …调用这些参数；还可以使用$@, $*, $#等特殊变量

函数变量
变量作用域：
环境变量：当前shell和子shell有效
本地变量：只在当前shell进程有效，为执行脚本会启动专用子shell进程；因此，本地变量的作用范围是当前shell脚本程序文件，包括脚本中的函数。
局部变量：函数的生命周期；函数结束时变量被自动销毁
注意：如果函数中有局部变量，如果其名称同本地变量，使用局部变量。
在函数中定义局部变量的方法
local NAME=VALUE

函数递归实例
函数递归：
函数直接或间接调用自身
注意递归层数
递归实例：
阶乘是基斯顿·卡曼于1808 年发明的运算符号，是数学术语
一个正整数的阶乘（factorial）是所有小于及等于该数的正整数的积，并且有0的阶乘为1。自然数n的阶乘写作n!。
n!=1×2×3×…×n。
阶乘亦可以递归方式定义：0!=1，n!=(n-1)!×n。
n!=n(n-1)(n-2)…1
n(n-1)! = n(n-1)(n-2)!

函数递归示例
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

练习和作业

1、 编写服务脚本/root/bin/testsrv.sh，完成如下要求
(1) 脚本可接受参数：start, stop, restart, status
(2) 如果参数非此四者之一，提示使用格式后报错退出
(3) 如是start:则创建/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME, 并显示“启动成功”
    考虑：如果事先已经启动过一次，该如何处理？
(4) 如是stop:则删除/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME, 并显示“停止完成”
    考虑：如果事先已然停止过了，该如何处理？
(5) 如是restart，则先stop, 再start
    考虑：如果本来没有start，如何处理？
(6) 如是status, 则如果/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME文件存在，则显示“SCRIPT_NAMEis running…”
    如果/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME文件不存在，则显示“SCRIPT_NAME is stopped…”
    其中：SCRIPT_NAME为当前脚本名
(7) 在所有模式下禁止启动该服务，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、 编写脚本/root/bin/copycmd.sh
(1) 提示用户输入一个可执行命令名称；
(2) 获取此命令所依赖到的所有库文件列表
(3) 复制命令至某目标目录(例如/mnt/sysroot)下的对应路径下；
    如：/bin/bash ==> /mnt/sysroot/bin/bash
    /usr/bin/passwd==> /mnt/sysroot/usr/bin/passwd
(4) 复制此命令依赖到的所有库文件至目标目录下的对应路径下：
    如：/lib64/ld-linux-x86-64.so.2 ==> /mnt/sysroot/lib64/ld-linux-x86-64.so.2
(5) 每次复制完成一个命令后，不要退出，而是提示用户键入新的要复制的命令，并重复完成上述功能；直到用户输入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、编写函数实现两个数字做为参数，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、编写函数实现数字的加减乘除运算，例如输入1 + 2，，将得出正确结果

#!/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、斐波那契数列又称黄金分割数列，因数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入，故又称为“兔子数列”，指的是这样一个数列：0、1、1、2、3、5、8、13、21、34、……，斐波纳契数列以如下被以递归的方法定义：F（0）=0，F（1）=1，F（n）=F(n-1)+F(n-2)（n≥2）写一个函数，求n阶斐波那契数列

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、汉诺塔（又称河内塔）问题是源于印度一个古老传说。大梵天创造世界的时候做了三根金刚石柱子，在一根柱子上从下往上按照大小顺序摞着64片黄金圆盘。大梵天命令婆罗门把圆盘从下面开始按大小顺序重新摆放在另一根柱子上。并且规定，在小圆盘上不能放大圆盘，在三根柱子之间一次只能移动一个圆盘。利用函数，实现N片盘的汉诺塔的移动步骤

#!/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