從這一章開始，我們將建設一個項目。這個項目的目的是為了了解怎樣使用各種各樣的 shell 功能來 創(chuàng)建程序，更重要的是，創(chuàng)建好程序。
我們將要編寫的程序是一個報告生成器。它會顯示系統(tǒng)的各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)和它的狀態(tài)，并將產生 HTML 格式的報告， 所以我們能通過網絡瀏覽器，比如說 Firefox 或者 Konqueror，來查看這個報告。
通常，創(chuàng)建程序要經過一系列階段，每個階段會添加新的特性和功能。我們程序的第一個階段將會 產生一個非常小的 HTML 網頁，其不包含系統(tǒng)信息。隨后我們會添加這些信息。
## 第一階段：最小的文檔
首先我們需要知道的事是一個規(guī)則的 HTML 文檔的格式。它看起來像這樣：
~~~
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Page Title</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
Page body.
</BODY>
</HTML>
~~~
如果我們將這些內容輸入到文本編輯器中，并把文件保存為 foo.html，然后我們就能在 Firefox 中 使用下面的 URL 來查看文件內容：
~~~
file:///home/username/foo.html
~~~
程序的第一個階段將這個 HTML 文件輸出到標準輸出。我們可以編寫一個程序，相當容易地完成這個任務。 啟動我們的文本編輯器，然后創(chuàng)建一個名為 ~/bin/sys_info_page 的新文件：
~~~
[me@linuxbox ~]$ vim ~/bin/sys_info_page
~~~
隨后輸入下面的程序：
~~~
#!/bin/bash
# Program to output a system information page
echo "<HTML>"
echo " <HEAD>"
echo " <TITLE>Page Title</TITLE>"
echo " </HEAD>"
echo " <BODY>"
echo " Page body."
echo " </BODY>"
echo "</HTML>"
~~~
我們第一次嘗試解決這個問題，程序包含了一個 shebang，一條注釋（總是一個好主意）和一系列的 echo 命令，每個命令負責輸出一行文本。保存文件之后，我們將讓它成為可執(zhí)行文件，再嘗試運行它：
~~~
[me@linuxbox ~]$ chmod 755 ~/bin/sys_info_page
[me@linuxbox ~]$ sys_info_page
~~~
當程序運行的時候，我們應該看到 HTML 文本在屏幕上顯示出來，因為腳本中的 echo 命令會輸出 發(fā)送到標準輸出。我們再次運行這個程序，把程序的輸出重定向到文件 sys_info_page.html 中， 從而我們可以通過網絡瀏覽器來查看輸出結果：
~~~
[me@linuxbox ~]$ sys_info_page > sys_info_page.html
[me@linuxbox ~]$ firefox sys_info_page.html
~~~
到目前為止，一切順利。
在編寫程序的時候，盡量做到簡單明了，這總是一個好主意。當一個程序易于閱讀和理解的時候， 維護它也就更容易，更不用說，通過減少鍵入量，可以使程序更容易書寫了。我們當前的程序版本 工作正常，但是它可以更簡單些。實際上，我們可以把所有的 echo 命令結合成一個 echo 命令，當然 這樣能更容易地添加更多的文本行到程序的輸出中。那么，把我們的程序修改為：
~~~
#!/bin/bash
# Program to output a system information page
echo "<HTML>
<HEAD>
<TITLE>Page Title</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
Page body.
</BODY>
</HTML>"
~~~
一個帶引號的字符串可能包含換行符，因此可以包含多個文本行。Shell 會持續(xù)讀取文本直到它遇到 右引號。它在命令行中也是這樣工作的：
~~~
[me@linuxbox ~]$ echo "<HTML>
> <HEAD>
<TITLE>Page Title</TITLE>
> </HEAD>
> <BODY>
> Page body.
> </BODY>
></HTML>"
~~~
開頭的 “>” 字符是包含在 PS2shell 變量中的 shell 提示符。每當我們在 shell 中鍵入多行語句的時候， 這個提示符就會出現(xiàn)?，F(xiàn)在這個功能有點兒晦澀，但隨后，當我們介紹多行編程語句時，它會派上大用場。
## 第二階段：添加一點兒數(shù)據(jù)
現(xiàn)在我們的程序能生成一個最小的文檔，讓我們給報告添加些數(shù)據(jù)吧。為此，我們將做 以下修改：
~~~
#!/bin/bash
# Program to output a system information page
echo "<HTML>
<HEAD>
<TITLE>System Information Report</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>System Information Report</H1>
</BODY>
</HTML>"
~~~
我們增加了一個網頁標題，并且在報告正文部分加了一個標題。
## 變量和常量
然而，我們的腳本存在一個問題。請注意字符串 “System Information Report” 是怎樣被重復使用的？對于這個微小的腳本而言，它不是一個問題，但是讓我們設想一下， 我們的腳本非常冗長，并且我們有許多這個字符串的實例。如果我們想要更換一個標題，我們必須 對腳本中的許多地方做修改，這會是很大的工作量。如果我們能整理一下腳本，讓這個字符串只 出現(xiàn)一次而不是多次，會怎樣呢？這樣會使今后的腳本維護工作更加輕松。我們可以這樣做：
~~~
#!/bin/bash
# Program to output a system information page
title="System Information Report"
echo "<HTML>
<HEAD>
<TITLE>$title</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>$title</H1>
</BODY>
</HTML>"
~~~
通過創(chuàng)建一個名為 title 的變量，并把 “System Information Report” 字符串賦值給它，我們就可以利用參數(shù)展開功能，把這個字符串放到文件中的多個位置。
那么，我們怎樣來創(chuàng)建一個變量呢？很簡單，我們只管使用它。當 shell 碰到一個變量的時候，它會 自動地創(chuàng)建它。這不同于許多編程語言，它們中的變量在使用之前，必須顯式的聲明或是定義。關于 這個問題，shell 要求非常寬松，這可能會導致一些問題。例如，考慮一下在命令行中發(fā)生的這種情形：
~~~
[me@linuxbox ~]$ foo="yes"
[me@linuxbox ~]$ echo $foo
yes
[me@linuxbox ~]$ echo $fool
[me@linuxbox ~]$
~~~
首先我們把 “yes” 賦給變量 foo，然后用 echo 命令來顯示變量值。接下來，我們顯示拼寫錯誤的變量名 “fool” 的變量值，然后得到一個空值。這是因為 shell 很高興地創(chuàng)建了變量 fool，當 shell 遇到 fool 的時候， 并且賦給 fool 一個空的默認值。因此，我們必須小心謹慎地拼寫！同樣理解實例中究竟發(fā)生了什么事情也 很重要。從我們以前學習 shell 執(zhí)行展開操作，我們知道這個命令：
~~~
[me@linuxbox ~]$ echo $foo
~~~
經歷了參數(shù)展開操作，然后得到：
~~~
[me@linuxbox ~]$ echo yes
~~~
然而這個命令：
~~~
[me@linuxbox ~]$ echo $fool
~~~
展開為：
~~~
[me@linuxbox ~]$ echo
~~~
這個空變量展開值為空！對于需要參數(shù)的命令來說，這會引起混亂。下面是一個例子：
~~~
[me@linuxbox ~]$ foo=foo.txt
[me@linuxbox ~]$ foo1=foo1.txt
[me@linuxbox ~]$ cp $foo $fool
cp: missing destination file operand after `foo.txt'
Try `cp --help' for more information.
~~~
我們給兩個變量賦值，foo 和 foo1。然后我們執(zhí)行 cp 操作，但是拼寫錯了第二個參數(shù)的名字。 參數(shù)展開之后，這個 cp 命令只接受到一個參數(shù)，雖然它需要兩個。
有一些關于變量名的規(guī)則：
1. 變量名可由字母數(shù)字字符（字母和數(shù)字）和下劃線字符組成。
2. 變量名的第一個字符必須是一個字母或一個下劃線。
3. 變量名中不允許出現(xiàn)空格和標點符號。
單詞 “variable” 意味著可變的值，并且在許多應用程序當中，都是以這種方式來使用變量的。然而， 我們應用程序中的變量，title，被用作一個常量。常量有一個名字且包含一個值，在這方面就 像是變量。不同之處是常量的值是不能改變的。在執(zhí)行幾何運算的應用程序中，我們可以把 PI 定義為 一個常量，并把 3.1415 賦值給它，用它來代替數(shù)字字面值。shell 不能辨別變量和常量；它們大多數(shù)情況下 是為了方便程序員。一個常用慣例是指定大寫字母來表示常量，小寫字母表示真正的變量。我們 將修改我們的腳本來遵從這個慣例：
~~~
#!/bin/bash
# Program to output a system information page
TITLE="System Information Report For $HOSTNAME"
echo "<HTML>
<HEAD>
<TITLE>$title</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>$title</H1>
</BODY>
</HTML>"
~~~
我們亦借此機會，通過在標題中添加 shell 變量名 HOSTNAME，讓標題變得活潑有趣些。 這個變量名是這臺機器的網絡名稱。
* * *
注意：實際上，shell 確實提供了一種方法，通過使用帶有-r（只讀）選項的內部命令 declare， 來強制常量的不變性。如果我們給 TITLE 這樣賦值：
那么 shell 會阻止之后給 TITLE 的任意賦值。這個功能極少被使用，但為了很早之前的腳本， 它仍然存在。
* * *
### 給變量和常量賦值
這里是我們真正開始使用參數(shù)擴展知識的地方。正如我們所知道的，這樣給變量賦值：
~~~
variable=value
~~~
這里的variable是變量的名字，value是一個字符串。不同于一些其它的編程語言，shell 不會 在乎變量值的類型；它把它們都看作是字符串。通過使用帶有-i 選項的 declare 命令，你可以強制 shell 把 賦值限制為整型，但是，正如像設置變量為只讀一樣，極少這樣做。
注意在賦值過程中，變量名，等號和變量值之間必須沒有空格。那么，這些值由什么組成呢？ 可以展開成字符串的任意值：
~~~
a=z # Assign the string "z" to variable a.
b="a string" # Embedded spaces must be within quotes.
c="a string and $b" # Other expansions such as variables can be
# expanded into the assignment.
d=$(ls -l foo.txt) # Results of a command.
e=$((5 * 7)) # Arithmetic expansion.
f="\t\ta string\n" # Escape sequences such as tabs and newlines.
~~~
可以在同一行中對多個變量賦值：
~~~
a=5 b="a string"
~~~
在參數(shù)展開過程中，變量名可能被花括號 “{}” 包圍著。由于變量名周圍的上下文，其變得不明確的情況下， 這會很有幫助。這里，我們試圖把一個文件名從 myfile 改為 myfile1，使用一個變量：
~~~
[me@linuxbox ~]$ filename="myfile"
[me@linuxbox ~]$ touch $filename
[me@linuxbox ~]$ mv $filename $filename1
mv: missing destination file operand after `myfile'
Try `mv --help' for more information.
~~~
這種嘗試失敗了，因為 shell 把 mv 命令的第二個參數(shù)解釋為一個新的（并且空的）變量。通過這種方法 可以解決這個問題：
~~~
[me@linuxbox ~]$ mv $filename ${filename}1
~~~
通過添加花括號，shell 不再把末尾的1解釋為變量名的一部分。
我們將利用這個機會來添加一些數(shù)據(jù)到我們的報告中，即創(chuàng)建包括的日期和時間，以及創(chuàng)建者的用戶名：
~~~
#!/bin/bash
# Program to output a system information page
TITLE="System Information Report For $HOSTNAME"
CURRENT_TIME=$(date +"%x %r %Z")
TIME_STAMP="Generated $CURRENT_TIME, by $USER"
echo "<HTML>
<HEAD>
<TITLE>$TITLE</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>$TITLE</H1>
<P>$TIME_STAMP</P>
</BODY>
</HTML>"
~~~
## Here Documents
我們已經知道了兩種不同的文本輸出方法，兩種方法都使用了 echo 命令。還有第三種方法，叫做 here document 或者 here script。一個 here document 是另外一種 I/O 重定向形式，我們 在腳本文件中嵌入正文文本，然后把它發(fā)送給一個命令的標準輸入。它這樣工作：
~~~
command << token
text
token
~~~
這里的 command 是一個可以接受標準輸入的命令名，token 是一個用來指示嵌入文本結束的字符串。 我們將修改我們的腳本，來使用一個 here document:
~~~
#!/bin/bash
# Program to output a system information page
TITLE="System Information Report For $HOSTNAME"
CURRENT_TIME=$(date +"%x %r %Z")
TIME_STAMP="Generated $CURRENT_TIME, by $USER"
cat << _EOF_
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>$TITLE</TITLE>
</HEAD>
<BODY>
<H1>$TITLE</H1>
<P>$TIME_STAMP</P>
</BODY>
</HTML>
_EOF_
~~~
取代 echo 命令，現(xiàn)在我們的腳本使用 cat 命令和一個 here document。這個字符串_EOF_（意思是“文件結尾”， 一個常見用法）被選作為 token，并標志著嵌入文本的結尾。注意這個 token 必須在一行中單獨出現(xiàn)，并且文本行中 沒有末尾的空格。
那么使用一個 here document 的優(yōu)點是什么呢？它很大程度上和 echo 一樣，除了默認情況下，here documents 中的單引號和雙引號會失去它們在 shell 中的特殊含義。這里有一個命令中的例子：
~~~
[me@linuxbox ~]$ foo="some text"
[me@linuxbox ~]$ cat << _EOF_
> $foo
> "$foo"
> '$foo'
> \$foo
> _EOF_
some text
"some text"
'some text'
$foo
~~~
正如我們所見到的，shell 根本沒有注意到引號。它把它們看作是普通的字符。這就允許我們 在一個 here document 中可以隨意的嵌入引號。對于我們的報告程序來說，這將是非常方便的。
Here documents 可以和任意能接受標準輸入的命令一塊使用。在這個例子中，我們使用了 一個 here document 將一系列的命令傳遞到這個 ftp 程序中，為的是從一個遠端 FTP 服務器中得到一個文件：
~~~
#!/bin/bash
# Script to retrieve a file via FTP
FTP_SERVER=ftp.nl.debian.org
FTP_PATH=/debian/dists/lenny/main/installer-i386/current/images/cdrom
REMOTE_FILE=debian-cd_info.tar.gz
ftp -n << _EOF_
open $FTP_SERVER
user anonymous me@linuxbox
cd $FTP_PATH
hash
get $REMOTE_FILE
bye
_EOF_
ls -l $REMOTE_FILE
~~~
如果我們把重定向操作符從 “<<” 改為 “<<-”，shell 會忽略在此 here document 中開頭的 tab 字符。 這就能縮進一個 here document，從而提高腳本的可讀性：
~~~
#!/bin/bash
# Script to retrieve a file via FTP
FTP_SERVER=ftp.nl.debian.org
FTP_PATH=/debian/dists/lenny/main/installer-i386/current/images/cdrom
REMOTE_FILE=debian-cd_info.tar.gz
ftp -n <<- _EOF_
open $FTP_SERVER
user anonymous me@linuxbox
cd $FTP_PATH
hash
get $REMOTE_FILE
bye
_EOF_
ls -l $REMOTE_FILE
~~~
## 總結歸納
在這一章中，我們啟動了一個項目，其帶領我們領略了創(chuàng)建一個成功腳本的整個過程。 同時我們介紹了變量和常量的概念，以及怎樣使用它們。它們是我們將找到的眾多參數(shù)展開應用程序中的第一批實例。 我們也知道了怎樣從我們的腳本文件中產生輸出，及其各種各樣嵌入文本塊的方法。
## 拓展閱讀
* 關于 HTML 的更多信息，查看下面的文章和教材：
[http://en.wikipedia.org/wiki/Html](http://en.wikipedia.org/wiki/Html)
[http://en.wikibooks.org/wiki/HTML_Programming](http://en.wikibooks.org/wiki/HTML_Programming)
[http://html.net/tutorials/html/](http://html.net/tutorials/html/)
* Bash 手冊包括一節(jié)“HERE DOCUMENTS”的內容，其詳細的講述了這個功能。
- 第一章：引言
- 第二章：什么是shell
- 第三章：文件系統(tǒng)中跳轉
- 第四章：研究操作系統(tǒng)
- 第五章：操作文件和目錄
- 第六章：使用命令
- 第七章：重定向
- 第八章：從shell眼中看世界
- 第九章：鍵盤高級操作技巧
- 第十章：權限
- 第十一章：進程
- 第十二章：shell環(huán)境
- 第十三章：VI簡介
- 第十四章：自定制shell提示符
- 第十五章：軟件包管理
- 第十六章：存儲媒介
- 第十七章：網絡系統(tǒng)
- 第十八章：查找文件
- 第十九章：歸檔和備份
- 第二十章：正則表達式
- 第二十一章：文本處理
- 第二十二章：格式化輸出
- 第二十三章：打印
- 第二十四章：編譯程序
- 第二十五章：編寫第一個shell腳本
- 第二十六章：啟動一個項目
- 第二十七章：自頂向下設計
- 第二十八章：流程控制 if分支結構
- 第二十九章：讀取鍵盤輸入
- 第三十章：流程控制 while/until 循環(huán)
- 第三十一章：疑難排解
- 第三十二章：流程控制 case分支
- 第三十三章：位置參數(shù)
- 第三十四章：流程控制 for循環(huán)
- 第三十五章：字符串和數(shù)字
- 第三十六章：數(shù)組
- 第三十七章：奇珍異寶