第三十一章：流量控制： case 分支

在本章中，我们将继续探讨流量控制。在【第28章.阅读键盘输入】中，我们构建了一些简单的菜单，并构建了用于对用户选择进行操作的逻辑。为此，我们使用了一系列 if 命令来识别选择了哪些可能的选项。这种逻辑结构在程序中经常出现，以至于许多编程语言（包括shell）为多项选择决策提供了一种特殊的流控制机制。

case

在bash中，多选复合命令称为 case 。它具有以下语法：

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

如果我们查看【第28章】中的读取菜单程序，我们会看到用于对用户选择进行操作的逻辑。

xxxxxxxxxx
#!/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 -r -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 ，我们可以用更简单的东西替换这个逻辑。

xxxxxxxxxx
#!/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 -r -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 命令查看 word 的值，在我们的示例中是 REPLY 变量的值，然后尝试将其与指定的模式（patterns）之一进行匹配。当找到匹配项时，将执行与指定模式关联的命令（commands）。找到匹配后，不再尝试进一步的匹配。

模式

patterns —— 模式

case 使用的模式与路径名扩展使用的模式相同。模式以 ) 字符结束。下表列出了有效模式的示例。

以下是一个工作模式的示例：

xxxxxxxxxx
#!/bin/bash 
​
read -r -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

也可以使用竖条字符作为分隔符组合多个模式。这创建了一个“或”条件模式。这对于处理大写和小写字符非常有用。这里有一个例子：

xxxxxxxxxx
#!/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 -r -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

在这里，我们修改了 case 菜单程序，使用字母而不是数字进行菜单选择。请注意，新模式如何允许输入大写和小写字母。

执行多个操作

在4.0之前的bash版本中， case 只允许对成功匹配执行一个操作。匹配成功后，命令将终止。这里我们看到一个测试角色的脚本：

xxxxxxxxxx
#!/bin/bash
​
# case4-1: test a character
​
read -r -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

运行此脚本会产生以下结果：

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

该脚本在很大程度上有效，但如果一个字符与多个POSIX字符类匹配，则会失败。例如，字符“a”既是小写字母，也是字母，也是十六进制数字。在bash 4.0之前的版本中， case 无法匹配多个测试。现代版本的bash添加了 ;;& 符号来终止每个操作，所以现在我们可以这样做：

xxxxxxxxxx
#!/bin/bash
​
# case4-2: test a character
​
read -r -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

当我们运行此脚本时，我们得到以下结果：

xxxxxxxxxx
[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 ;;& 语法允许 case 继续到下一个测试，而不是简单地终止。

总结

case 命令是我们编程技巧包中的一个方便的补充。正如我们将在下一章中看到的，它是处理某些类型问题的完美工具。