流程控制：case 分支

在這一章中，我們將繼續(xù)看一下程序的流程控制。在第28章中，我們構(gòu)建了一些簡單的菜單并創(chuàng)建了用來 應(yīng)對各種用戶選擇的程序邏輯。為此，我們使用了一系列的 if 命令來識別哪一個可能的選項已經(jīng)被選中。 這種類型的構(gòu)造經(jīng)常出現(xiàn)在程序中，出現(xiàn)頻率如此之多，以至于許多編程語言（包括 shell） 專門為多選決策提供了一種流程控制機制。

case

Bash 的多選復合命令稱為 case。它的語法規(guī)則如下所示：

case word in
    [pattern [| pattern]...) commands ;;]...
esac

如果我們看一下第28章中的讀菜單程序，我們就知道了用來應(yīng)對一個用戶選項的邏輯流程：

#!/bin/bash
# read-menu: a menu driven system information program
clear
echo "
Please Select:
1. Display System Information
2. Display Disk Space
3. Display Home Space Utilization
0. Quit
"
read -p "Enter selection [0-3] > "
if [[ $REPLY =~ ^[0-3]$ ]]; then
    if [[ $REPLY == 0 ]]; then
        echo "Program terminated."
        exit
    fi
    if [[ $REPLY == 1 ]]; then
        echo "Hostname: $HOSTNAME"
        uptime
        exit
    fi
    if [[ $REPLY == 2 ]]; then
        df -h
        exit
    fi
    if [[ $REPLY == 3 ]]; then
        if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
            echo "Home Space Utilization (All Users)"
            du -sh /home/*
        else
            echo "Home Space Utilization ($USER)"
            du -sh $HOME
        fi
        exit
    fi
else
    echo "Invalid entry." >&2
    exit 1
fi

使用 case 語句，我們可以用更簡單的代碼替換這種邏輯：

#!/bin/bash
# case-menu: a menu driven system information program
clear
echo "
Please Select:
1. Display System Information
2. Display Disk Space
3. Display Home Space Utilization
0. Quit
"
read -p "Enter selection [0-3] > "
case $REPLY in
    0)  echo "Program terminated."
        exit
        ;;
    1)  echo "Hostname: $HOSTNAME"
        uptime
        ;;
    2)  df -h
        ;;
    3)  if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
            echo "Home Space Utilization (All Users)"
            du -sh /home/*
        else
            echo "Home Space Utilization ($USER)"
            du -sh $HOME
        fi
        ;;
    *)  echo "Invalid entry" >&2
        exit 1
        ;;
esac

case 命令檢查一個變量值，在我們這個例子中，就是 REPLY 變量的變量值，然后試圖去匹配其中一個具體的模式。 當與之相匹配的模式找到之后，就會執(zhí)行與該模式相關(guān)聯(lián)的命令。若找到一個模式之后，就不會再繼續(xù)尋找。

模式

這里 case 語句使用的模式和路徑展開中使用的那些是一樣的。模式以一個 “)” 為終止符。這里是一些有效的模式。

這里是一個模式使用實例：

#!/bin/bash
read -p "enter word > "
case $REPLY in
    [[:alpha:]])        echo "is a single alphabetic character." ;;
    [ABC][0-9])         echo "is A, B, or C followed by a digit." ;;
    ???)                echo "is three characters long." ;;
    *.txt)              echo "is a word ending in '.txt'" ;;
    *)                  echo "is something else." ;;
esac

還可以使用豎線字符作為分隔符，把多個模式結(jié)合起來。這就創(chuàng)建了一個 “或” 條件模式。這對于處理諸如大小寫字符很有用處。例如：

#!/bin/bash
# case-menu: a menu driven system information program
clear
echo "
Please Select:
A. Display System Information
B. Display Disk Space
C. Display Home Space Utilization
Q. Quit
"
read -p "Enter selection [A, B, C or Q] > "
case $REPLY in
q|Q) echo "Program terminated."
     exit
     ;;
a|A) echo "Hostname: $HOSTNAME"
     uptime
     ;;
b|B) df -h
     ;;
c|C) if [[ $(id -u) -eq 0 ]]; then
         echo "Home Space Utilization (All Users)"
         du -sh /home/*
     else
         echo "Home Space Utilization ($USER)"
         du -sh $HOME
     fi
     ;;
*)   echo "Invalid entry" >&2
     exit 1
     ;;
esac

這里，我們更改了 case-menu 程序的代碼，用字母來代替數(shù)字做為菜單選項。注意新模式如何使得大小寫字母都是有效的輸入選項。

執(zhí)行多個動作

早于版本號4.0的 bash，case 語法只允許執(zhí)行與一個成功匹配的模式相關(guān)聯(lián)的動作。 匹配成功之后，命令將會終止。這里我們看一個測試一個字符的腳本：

#!/bin/bash
# case4-1: test a character
read -n 1 -p "Type a character > "
echo
case $REPLY in
    [[:upper:]])    echo "'$REPLY' is upper case." ;;
    [[:lower:]])    echo "'$REPLY' is lower case." ;;
    [[:alpha:]])    echo "'$REPLY' is alphabetic." ;;
    [[:digit:]])    echo "'$REPLY' is a digit." ;;
    [[:graph:]])    echo "'$REPLY' is a visible character." ;;
    [[:punct:]])    echo "'$REPLY' is a punctuation symbol." ;;
    [[:space:]])    echo "'$REPLY' is a whitespace character." ;;
    [[:xdigit:]])   echo "'$REPLY' is a hexadecimal digit." ;;
esac

運行這個腳本，輸出這些內(nèi)容：

[me@linuxbox ~]$ case4-1
Type a character > a
'a' is lower case.

大多數(shù)情況下這個腳本工作是正常的，但若輸入的字符不止與一個 POSIX 字符集匹配的話，這時腳本就會出錯。 例如，字符 “a” 既是小寫字母，也是一個十六進制的數(shù)字。早于4.0的 bash，對于 case 語法絕不能匹配 多個測試條件。現(xiàn)在的 bash 版本，添加 “;;&” 表達式來終止每個行動，所以現(xiàn)在我們可以做到這一點：

#!/bin/bash
# case4-2: test a character
read -n 1 -p "Type a character > "
echo
case $REPLY in
    [[:upper:]])    echo "'$REPLY' is upper case." ;;&
    [[:lower:]])    echo "'$REPLY' is lower case." ;;&
    [[:alpha:]])    echo "'$REPLY' is alphabetic." ;;&
    [[:digit:]])    echo "'$REPLY' is a digit." ;;&
    [[:graph:]])    echo "'$REPLY' is a visible character." ;;&
    [[:punct:]])    echo "'$REPLY' is a punctuation symbol." ;;&
    [[:space:]])    echo "'$REPLY' is a whitespace character." ;;&
    [[:xdigit:]])   echo "'$REPLY' is a hexadecimal digit." ;;&
esac

當我們運行這個腳本的時候，我們得到這些：

[me@linuxbox ~]$ case4-2
Type a character > a
'a' is lower case.
'a' is alphabetic.
'a' is a visible character.
'a' is a hexadecimal digit.

添加的 “;;&” 的語法允許 case 語句繼續(xù)執(zhí)行下一條測試，而不是簡單地終止運行。

總結(jié)

case 命令是我們編程技巧口袋中的一個便捷工具。在下一章中我們將看到， 對于處理某些類型的問題來說，case 命令是一個完美的工具。

拓展閱讀

• Bash 參考手冊的條件構(gòu)造一節(jié)詳盡的介紹了 case 命令：

  http://tiswww.case.edu/php/chet/bash/bashref.html#SEC21

• 高級 Bash 腳本指南提供了更深一層的 case 應(yīng)用實例：

  http://tldp.org/LDP/abs/html/testbranch.html