Linux Shell脚本编程-函数

函数介绍
  定义：把一段独立功能的的代码当做一个整体，并为之一个名字，命名的代码段，此即为函数；
  功能：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。
  注意：定义函数的代码段不会自动执行，在调用时执行；所谓函数调用，就在代码中给定函数名称即可；函数名出现的任何位置，在代码执行时，都会被自动替换为函数代码；

函数和shell程序比较相似，区别在于：
　　Shell程序在子Shell中运行，而函数在当前Shell中运行。因此在当前Shell中，函数可以对shell中变量进行修改；
　　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。

函数语法和使用
  语法：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：
　f_name() {
　　...函数体...
  }

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(自己定义自己用)
　　可放在只包含函数的单独文件中
  函数调用：函数只有被调用才会执行
  调用方法：在代码中给定函数名称，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

函数的两种返回值
  函数的执行结果返回值：使用echo或printf命令进行输出；函数体中调用命令的输出结果
  函数的退出状态码：其状态返回结果为函数中执行的最后一条命令的状态结果
  自定义退出状态码：return
　　return [0-255] ：从函数中返回，用最后状态命令决定返回值
　　  0：成功，无错误返回
　　  1-255：失败，有错误返回

示例：给定一个用户名，显示其用户名，id和默认的shell
#!/bin/bash
#
userinfo() {
　　if id $username &> /dev/null; then
　　　　getent passwd $username| cut -d: -f1,3,7
　　else
　　　　echo "No such user"
fi
}

[ $# -lt 1 ] && echo "At least one username." && exit 2

username=$1
userinfo

username=$2
userinfo

示例：以函数的方式改写服务框架脚本
#!/bin/bash
#
#chkconfig: - 50 50
#description: test service scipt
#

prong=$(basename $0)
lockfile=/var/lock/subsys/$prong

start() {
　　if [ -f $lockfile ];then
　　　　echo "$prong is running yet."
　　else
　　　　touch $lockfile
　　　　[ $? -eq 0 ] && echo "start $prong finished."
　　fi
}
stop() {
　　if [ -f $lockfile ];then
　　　　rm -f $lockfile
　　　　[ $? -eq 0 ] && echo "stop $prong finished."
　　else
　　　　echo "$prong is not running."
　　fi
}
status() {
　　if [ -f $lockfile ];then
　　　　echo "$prong is running"
　　else
　　　　echo "$prong is stopped"
　　fi
}

usage() {
　　echo "Usage: $prong {start|stop|restart|status}"
}

case $1 in
start)
　　start
　　;;
stop)
　　stop
　　;;
restart)
　　stop
　　start
　　;;
status)
　　status
　　;;
*)
　　usage
　　exit 1
esac

函数定义及用法详述
  函数可以定义在三个场景：交互环境下、脚本中 、单独的函数文件
  1、交互环境下定义和使用函数：
　　示例：键入函数名，注意左大括号和函数体之间需要有空格。这里要注意优先级，如果函数名和定义的别名、内部命令外部命令同名，优先级为：别名>函数>内部命令>外部命令；以该方法定义的函数将一直保留到用户从系统退出，或执行了unset命令：
[root@centos7 function]# fun() { who; hostname ;}
[root@centos7 function]# fun
root pts/0 2017-03-02 09:39 (192.168.1.101)
centos7

2、在脚本文件中定义和使用函数
　　方法：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。
　　注意：在脚本中的函数在外面是用不了的，因为不在同一个shell中，运行脚本是开了一个子shell，而在外面是父shell。
示例：
#!/bin/bash
#

fun1() {
　　echo "this is fun1"
}

echo "fun1 before"
fun1
echo "fun1 after"

# 执行结果如下：
[root@centos7 function]# bash test1.sh
fun1 before
this is fun1 # 函数只有在被调用才会执行
fun1 after

3、使用函数文件定义函数
　　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(source或.)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

　　函数文件载入shell的格式：
　　  . /PATH/TO/SOMEFILE或者source /PATH/TO/SOMEFILE

　　查看是否载入：
　　  用source或 . 载入shell后，可使用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
    
　　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

　　在脚本中载入函数：在脚本中使用函数，只要source FILES或者. FILE(存放函数的文件)，就可以载入到当前shell当中，调用函数了。
　注意：
　　1、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；
　　2、当函数载入到当前环境中或脚本中时，当前环境或者脚本中定义的变量会和函数中定义的变量起冲突，这是因为，我们在当前环境中或者脚本中定义的为本地变量，函数载入当前shell之后，其实就是当前shell的一部分，所以定义的本地变量对其也有效。为了避免这种冲突，函数要使用局部变量。

示例：
1、首先创建一个函数文件，此函数文件中可以存放多个函数；
[root@centos7 function]# cat funs
#!/bin/bash
#

fun1() {
　　echo "This is fun1"
}

fun2() {
　　echo "This is fun2"
}
2、在当前shell中要想调用此函数，要使用 source 或者 . 加载到当前shell 中方可
# 直接调用，bash(相当于开了一个子shell)都不行
[root@centos7 ~]# fun1
-bash: fun1: 未找到命令

[root@centos7 ~]# bash fun1 # 相当于
bash: fun1: 没有那个文件或目录

# source 加载到当前shell
[root@centos7 ~]# source /root/bin/function/funs
[root@centos7 ~]# fun1
This is fun1
[root@centos7 ~]# fun2
This is fun2

# 删除shell函数，再执行就没有了
[root@centos7 ~]# unset fun1
[root@centos7 ~]# fun1
-bash: fun1: 未找到命令
[root@centos7 ~]# fun2
This is fun2
[root@centos7 ~]# unset fun2
[root@centos7 ~]# fun2
-bash: fun2: 未找到命令
3、在脚本中使用函数，只要source FILES或者. FILE(存放函数的文件)，就可以载入到当前shell当中，调用函数了。
[root@centos7 function]# cat test2.sh
#!/bin/bash
#
source /root/bin/function/funs
fun1
echo "taotao"
fun2

# 执行结果如下：
[root@centos7 function]# fun1
-bash: fun1: 未找到命令 # 在当前shell中不能使用，因为脚本为子shell，当前环境为父shell
[root@centos7 function]# fun2
-bash: fun2: 未找到命令

[root@centos7 function]# bash test2.sh
This is fun1
taotao # 调用函数成功
This is fun2

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"testfunc arg1 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

示例1：
1、添加10个用户，(添加用户的功能使用函数实现)，用户名作为参数传递给函数
[root@centos7 function]# cat useradd.sh
#!/bin/bash
#
addusers () {
　　if id $1 &> /dev/null; then
　　　　return 5
　　else
　　　　useradd $1
　　　　retval=$? # 表示函数的状态返回值，这里如果添加成功则为0
　　　　return $retval #
　　fi
}

for i in {1..10};do
　　addusers ${1}${i} # $1 为脚本传递的参数变量，$i 为循环体中i的变量
　　renum=$? # 这里的状态返回值取决于函数中 return 的值，为0，表示添加成功，为5表示用户存在
　　if [[ "$renum" -eq 5 ]];then
　　　　echo "user ${1}${i} exits."
　　elif [[ "$renum" -eq 0 ]];then
　　　　echo "Add user ${1}${i} successd."
　　else
　　　　echo "Unknow Error."
　　fi
done

函数变量：
  变量的作用域：
　　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：作用域是函数的生命周期；函数结束时变量被自动销毁

在函数中定义局部变量的方法：
　　local NAME=VALUE

注意：
　　函数中也可调用本地变量，如果函数中定义的变量名称和本地变量相同，函数调用之后会覆盖本地变量的值；为了避免和本地变量相冲突，使之互不干扰，所以在函数中使用的变量要使用局部变量

示例：
1、在函数中定义的本地变量和脚本中定义的本地变量名相同，但值不同的执行结果；
[root@centos7 function]# cat test.sh
#!/bin/bash
#

setname() {
　　name=jerry
　　echo "Function:$name"
}

name=tom
echo "Fun before:$name"
setname
echo "Fun after:$name"

#执行结果，可以发现 函数中定义的变量覆盖了脚本中定义的变量，
[root@centos7 function]# bash test.sh
Fun before:tom # 脚本执行前为本地变量
Function:jerry # 调用函数，函数也会调用本地变量，并再次给其赋值
Fun after:jerry # 脚本中定义的变量被函数中定义的变量覆盖

2、在函数中定义局部变量，和脚本中定义本地变量但值不同的结果：
[root@centos7 function]# cat test.sh
#!/bin/bash
#

setname() {
　　local name=jerry
　　echo "Function:$name"
}

name=tom
echo "Fun before:$name"
setname
echo "Fun after:$name"

#执行结果如下：
[root@centos7 function]# bash test.sh
Fun before:tom
Function:jerry
Fun after:tom
结论：
  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。否则，函数执行之后会把当前shell中定义的相同的变量覆盖。
  定义的局部变量只是在函数内部使用，互不干扰；如果不加local就是本地变量了。
函数递归：

函数递归：
  函数直接或间接调用自身
　　递归实例(阶乘)：
　　阶乘是所有小于及等于该数的正整数的积，0的阶乘为1，自然数n的阶乘写作n!。
　　阶乘亦可以递归方式定义：
　　  n! = n(n-1)! = n(n-1)(n-2)! = n(n-1)(n-2)(n-3)...1
　　  0! = 1
    
示例1：给定一个正整数，求其阶乘：
[root@centos7 function]# cat jiecheng.sh
#!/bin/bash
#

fab() {
　　if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ];then
　　　　echo 1
　　else
　　　　echo $[$1*$(fab $[$1-1])]
　　fi
}

fab $1

#执行结果如下：
[root@centos7 function]# bash jiecheng.sh 2
2
[root@centos7 function]# bash jiecheng.sh 5
120
[root@centos7 function]# bash jiecheng.sh 3
6