第 12 章 编程

使用 "echo" 命令的时候需要注意以下几个方面，因为根据内置 shell 和外部命令的不同，它的实现也有差别。

	注意
	尽管“-n”选项并不是 POSIX 语法，但它已被广泛接受。

	提示
	如果你想要在输出字符串中嵌入转义序列，用 "printf" 命令替代 "echo" 命令。

特殊的 shell 参数经常在 shell 脚本里面被用到。

如下所示是需要记忆的基本的参数展开。

以上这些操作中 ":" 实际上都是可选的。

每个命令都会返回 退出状态，这可以被条件语句使用。

	注意
	"0" 在 shell 条件语句中的意思是 "True"，然而 "0" 在 C 条件语句中的含义为 "False"。

	注意
	"[" 跟 test 命令是等价的，它评估到 "]" 之间的参数来作为一个条件表达式.

如下所示是需要记忆的基础 条件语法。

if [ conditional_expression ]; then
 if_success_run_this_command
else
 if_not_success_run_this_command
fi

这里末尾的“|| true”是需要的，它可以保证这个 shell 脚本在不小心使用了“-e”选项而被调用时不会在该行意外地退出。

算术整数的比较在条件表达式中为 "-eq"，"-ne"，"-lt"，"-le"，"-gt" 和 "-ge"。

这里有几种可用于 POSIX shell 的循环形式。

	提示
	C 语言中的数值迭代可以用 seq(1) 实现来生成 "foo1 foo2 ..."。

	提示
	参见 第 9.4.9 节 “使用文件循环来重复一个命令”。

普通的 shell 命令行提示下的一些常见的环境变量，可能在你的脚本的执行环境中不存在。

shell 大致以下列的顺序来处理一个脚本。

双引号中的单引号是没有效果的。

在 shell 中执行 “set -x” 或使用 “-x” 选项启动 shell 可以让 shell 显示出所有执行的命令。这对调试来说是非常方便的。

为了使你的 shell 程序在 Debian 系统上尽可能地具有可移植性，你应该只使用 必要的 软件包所提供的应用程序。

大部分解释器提供基本的语法检查和代码跟踪功能。

shell 脚本能够被改进用来制作一个吸引人的 GUI（图形用户界面）程序。技巧是用一个所谓的对话程序来代替使用 echo 和 read 命令的乏味交互。

这里是一个用来演示的 GUI 程序的例子，仅使用一个 shell 脚本是多么容易。

这个脚本使用 zenity 来选择一个文件 (默认 /etc/motd) 并显示它。

GUI（图形用户界面）文件管理器在选定的文件上，能够用外加的扩展软件包来扩展执行一些常见行为。通过增加特定的脚本，它们也能够用来定制执行非常特殊的行为。

为了处理数据，sh 需要生成子进程运行 cut、grep、 sed 等，是慢的。从另外一个方面，perl 有内部处理数据能力，是快的。所以 Debian 上的许多系统维护脚本使用 perl。

让我们考虑下面一行 AWK 脚本片段和它在 Perl 中的等价物。

awk '($2=="1957") { print $3 }' |

这等价于下列的任意一行。

perl -ne '@f=split; if ($f[1] eq "1957") { print "$f[2]\n"}' |

perl -ne 'if ((@f=split)[1] eq "1957") { print "$f[2]\n"}' |

perl -ne '@f=split; print $f[2] if ( $f[1]==1957 )' |

perl -lane 'print $F[2] if $F[1] eq "1957"' |

perl -lane 'print$F[2]if$F[1]eq+1957' |

最后一个简直就是个迷。它用上了下面列出的这些 Perl 的特性。

灵活性是 Perl 的强项。与此同时，这允许我们创建令人困惑和繁乱的代码。所以请小心。

一个简单的例子 “example.c” 可以通过如下方式和 “libm” 库一起编译为可执行程序 “run_example”。

$ cat > example.c << EOF
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <string.h>

int main(int argc, char **argv, char **envp){
        double x;
        char y[11];
        x=sqrt(argc+7.5);
        strncpy(y, argv[0], 10); /* prevent buffer overflow */
        y[10] = '\0'; /* fill to make sure string ends with '\0' */
        printf("%5i, %5.3f, %10s, %10s\n", argc, x, y, argv[1]);
        return 0;
}
EOF
$ gcc -Wall -g -o run_example example.c -lm
$ ./run_example
        1, 2.915, ./run_exam,     (null)
$ ./run_example 1234567890qwerty
        2, 3.082, ./run_exam, 1234567890qwerty

为了使用 sqrt(3)，必须使用 “-lm” 链接来自 libc6 软件包的库 “/usr/lib/libm.so”。实际的库文件位于 “/lib/”，文件名为 “libm.so.6”，它是指向 “libm-2.7.so” 的一个链接。

请看一下输出文本的最后一段。即使指定了 “%10s”，它依旧超出了 10 个字符。

使用没有边界检查的指针内存操作函数，比如 sprintf(3) 和 strcpy(3), 是不建议使用，是为防止缓存溢出泄露而导致上面的溢出问题。请使用 snprintf(3) 和 strncpy(3) 来替代.

可以使用 “info bison” 查看 bison(1) 的教程。

你需要提供你自己的的 "main()" 和 "yyerror()".通常，Flex 创建的 "main()" 调用 "yyparse()"，它又调用了 "yylex()".

这里是一个创建简单终端计算程序的例子。

让我们创建 example.y:

/* calculator source for bison */
%{
#include <stdio.h>
extern int yylex(void);
extern int yyerror(char *);
%}

/* declare tokens */
%token NUMBER
%token OP_ADD OP_SUB OP_MUL OP_RGT OP_LFT OP_EQU

%%
calc:
 | calc exp OP_EQU    { printf("Y: RESULT = %d\n", $2); }
 ;

exp: factor
 | exp OP_ADD factor  { $$ = $1 + $3; }
 | exp OP_SUB factor  { $$ = $1 - $3; }
 ;

factor: term
 | factor OP_MUL term { $$ = $1 * $3; }
 ;

term: NUMBER
 | OP_LFT exp OP_RGT  { $$ = $2; }
  ;
%%

int main(int argc, char **argv)
{
  yyparse();
}

int yyerror(char *s)
{
  fprintf(stderr, "error: '%s'\n", s);
}

让我们创建 example.l:

/* calculator source for flex */
%{
#include "example.tab.h"
%}

%%
[0-9]+ { printf("L: NUMBER = %s\n", yytext); yylval = atoi(yytext); return NUMBER; }
"+"    { printf("L: OP_ADD\n"); return OP_ADD; }
"-"    { printf("L: OP_SUB\n"); return OP_SUB; }
"*"    { printf("L: OP_MUL\n"); return OP_MUL; }
"("    { printf("L: OP_LFT\n"); return OP_LFT; }
")"    { printf("L: OP_RGT\n"); return OP_RGT; }
"="    { printf("L: OP_EQU\n"); return OP_EQU; }
"exit" { printf("L: exit\n");   return YYEOF; } /* YYEOF = 0 */
.      { /* ignore all other */ }
%%

按下面的方法来从 shell 提示符执行来尝试这个：

$ bison -d example.y
$ flex example.l
$ gcc -lfl example.tab.c lex.yy.c -o example
$ ./example
$ ./example
1 + 2 * ( 3 + 1 ) =
L: NUMBER = 1
L: OP_ADD
L: NUMBER = 2
L: OP_MUL
L: OP_LFT
L: NUMBER = 3
L: OP_ADD
L: NUMBER = 1
L: OP_RGT
L: OP_EQU
Y: RESULT = 9

exit
L: exit

当你碰到程序崩溃的时候，报告 bug 时附上栈帧信息是个不错的注意。

使用如下方案之一，可以通过 gdb(1) 取得栈帧信息：

按如下所示使用 ldd(1) 来找出程序的库依赖性。

$ ldd /usr/bin/ls
        librt.so.1 => /lib/librt.so.1 (0x4001e000)
        libc.so.6 => /lib/libc.so.6 (0x40030000)
        libpthread.so.0 => /lib/libpthread.so.0 (0x40153000)
        /lib/ld-linux.so.2 => /lib/ld-linux.so.2 (0x40000000)

因为 ls(1) 运行在 `chroot`ed 环境，以上的库在 `chroot`ed 环境也必须是可用的。

如果一个 GNOME 程序 preview1 收到了一个 X 错误，您应当看见一条下面这样的信息。

The program 'preview1' received an X Window System error.

如果就是这种情况，你可以尝试在运行程序的时候加上 "--sync" 选项，并且在 "gdk_x_error" 函数处设置中断来获得栈帧信息。

Debian 上有一些可用的内存泄漏检测工具。

你可以使用下面的方式通过 objdump(1) 反编译二进制代码。

$  objdump -m i386 -b binary -D /usr/lib/grub/x86_64-pc/stage1

	注意
	gdb(1) 可以用来交互式反汇编代码。

运行 "make -p -f/dev/null" 命令来查看内部自动化的规则。

软件构建系统也在演进：