Shell 脚本：用变量、参数和流程控制固化操作

问题与目标

重复输入命令容易漏步骤，也难以确认失败发生在哪里。Shell 脚本适合把环境检查、构建和启动等系统操作固化为可重复流程。

完成标准：能编写接收参数的 Bash 脚本，正确处理引号、条件、循环、函数和退出码，并在关键步骤失败时停止。

核心概念

脚本首行 #!/usr/bin/env bash 指定解释器。$0 是脚本名，$1 是第一个参数，$# 是参数数量，$? 是上一条命令的退出码。成功通常返回 0，失败返回非 0。

变量引用原则是默认写成 "$name"，避免空格和通配符导致参数被重新拆分。单引号不展开变量，双引号会展开变量。

set -euo pipefail 分别让未处理的命令失败、未定义变量和管道中间失败暴露出来。它不能替代清晰的错误消息和显式分支。

几个容易混淆的特殊参数：

整数计算使用 $((...))，读取输入使用 read -r。分支不只可以用 if，固定选项较多时 case 更清楚：

mode=${1:-check}
case "$mode" in
  check) echo "检查环境" ;;
  run) echo "启动任务" ;;
  *) echo "未知模式: $mode" >&2; exit 2 ;;
esac

for item in config data logs; do
  printf '目录: %s\n' "$item"
done

可运行实现

保存为 check_files.sh：

#!/usr/bin/env bash
set -euo pipefail

usage() {
  echo "用法: $0 <目录> [扩展名]" >&2
}

if (( $# < 1 || $# > 2 )); then
  usage
  exit 2
fi

target_dir=$1
extension=${2:-py}

if [[ ! -d "$target_dir" ]]; then
  echo "目录不存在: $target_dir" >&2
  exit 1
fi

count=0
while IFS= read -r -d '' file; do
  printf '%s\n' "$file"
  ((count += 1))
done < <(find "$target_dir" -type f -name "*.${extension}" -print0)

echo "共找到 ${count} 个 .${extension} 文件"

运行：

chmod +x check_files.sh
./check_files.sh . md
echo "$?"

输入是目录和可选扩展名，输出是安全处理过的文件名和数量。-print0 配合 read -d ''，可以处理文件名中的空格和换行。

脚本创建临时资源时，应让正常退出和异常退出都执行清理：

work_dir=$(mktemp -d)
cleanup() {
  rm -rf -- "$work_dir"
}
trap cleanup EXIT

这里的删除目标来自刚创建的、已知的临时目录。不要把未校验变量交给递归删除命令。

常见问题与排查

• bad interpreter：检查首行解释器路径和 Windows 换行符，可用 file 脚本名 判断。
• unbound variable：启用 -u 后，给可选值使用 ${value:-默认值}。
• 参数中空格被拆开：转发参数使用 command "$@"，不要写成未加引号的 $@。
• set -e 没有按预期退出：条件判断、逻辑连接和命令替换中的行为存在例外，关键步骤仍应使用 if ! command; then ...; fi 给出明确错误。
• [ ... ] 中空格缺失：Bash 条件推荐使用 [[ ... ]]，两侧仍需正确分隔。
• ((count++)) 在 set -e 下第一次可能返回失败状态，因此示例使用 ((count += 1))。
• 调试时可临时执行 bash -x check_files.sh ...，不要在包含密钥的环境中随意输出所有变量。

小结

可靠脚本的核心不是命令多，而是参数明确、路径加引号、失败可见、退出码可信。脚本能否被别人重复执行，是工程化的第一道门槛。