管線與指令清單 在

關於 管線與指令清單

我們已經看過如何撰寫簡單的指令，也就是指令後面接著引數。 現在我們要來看如何組合簡單的指令，做出更複雜的指令。

輸入與輸出

在開始之前，先快速介紹一下輸入與輸出。

行程有「標準 I/O 通道」。

• 行程可以在「stdin」上讀取_輸入_。
• 行程可以在「stdout」上產生_輸出_。
• 行程可以在「stderr」上產生_錯誤輸出_。

tr指令就是一個很純粹的例子。 它所做的只是從輸入讀取文字、進行字元轉換，然後把轉換後的文字印到輸出。

我們之後會在課程大綱裡看到更多關於操作「stdio」通道的內容。

管線

這是 shell 程式設計的「殺手級功能」之一。 管線讓你能對文字串流做出精巧的轉換。

要產生一份排序後的使用者清單：

cat /etc/passwd | cut -d : -f 1 | sort

管線符號（|）會把一個指令的輸出連接到另一個指令的輸入。 cut會讀取cat的輸出，而sort會讀取cut的輸出。

指令清單

指令清單是一連串的管線，以;（或換行）、&&或||分隔。

• A; B是一種指令清單，其中B會在A完成之後執行。
• A && B，其中B只在A成功（以狀態 0 結束）時執行。
• A || B，其中B只在A失敗（以不為 0 的狀態結束）時執行。

指令清單的結束狀態，就是最後被執行的那個指令的結束狀態。

&&和||運算子可以串接起來，讓下一個指令根據前面指令的狀態有條件地執行。 例如

A && B && C && D || E

• 如果 A 成功，B 就會執行，
• 如果 A 和 B 都成功，C 就會執行，
• 如果 A、B、C 都成功，D 就會執行，
• 如果 A、B、C、D 中任何一個失敗，E 就會執行。

if A; then B; else C; fi

A && B || C

指令清單的用途

這裡有幾個例子，說明指令清單如何簡化程式碼。

從檔案讀取成塊的多行資料

假設你有一個包含三角形資料的資料檔， 而每個三角形用三行分別存放它的三個邊。

$ cat triangle.dat
3
4
5
9
12
14

你可以用一個while迴圈，並把三個分開的 read 指令當作它的條件：

while read a && read b && read c; do
    if is_pythagorean "$a" "$b" "$c"; then
        echo "$a:$b:$c is pythagorean"
    else
        echo "$a:$b:$c is not pythagorean"
    fi
done < triangle.dat

假設is_pythagorean是一個判斷三邊是否符合畢氏定理的指令，輸出會是：

3:4:5 is pythagorean
9:12:14 is not pythagorean

斷言

許多程式語言都有某種形式的斷言，當某個條件不成立時會拋出例外

assert(user == "Administrator", "wrong user");

我們可以用 Bash 的 OR 運算子來模擬這個功能：

die () { # a little convenience function
    echo "$*" >&2
    exit 1
}

[[ $user == "Administrator" ]] || die "wrong user"
[[ $password == "secret!" ]]   || die "incorrect password"

風格考量

冗長的指令清單很快就會變得難以閱讀。 多加使用換行可以幫上很大的忙。

看看這個例子：當兩個條件都成立時，就把某個單字加入陣列。

[[ "$word" != "$topic" ]] && [[ "$key" == "$(sorted "$topic")" ]] && anagrams+=("$candidate")

Bash 允許你在管線符號或邏輯運算子後面加上換行。

[[ "$word" != "$topic" ]] &&
[[ "$key" == "$(sorted "$topic")" ]] &&
anagrams+=("$candidate")

不過，運算子放在行尾時很容易被忽略。 使用_續行_可以讓你把運算子放在最前面，也就更容易看出這個清單還會繼續：

[[ "$word" != "$topic" ]] \
&& [[ "$key" == "$(sorted "$topic")" ]] \
&& anagrams+=("$candidate")

再看一個例子

printf "%s\n" "${numbers[@]}" | bc --mathlib | sort --general-numeric-sort

或是

printf "%s\n" "${numbers[@]}" \
| bc --mathlib \
| sort --general-numeric-sort