Linux 伺服器系統管理：第十三章 Shell Script 程式設計  上一頁    

13-7 函數

內容：

13-7-1 Shell 函數結構

Shell script 也具有『函數』（Function）的功能，但它的呼叫和宣告與一般程式語言（如 C 語言）稍有不同。第一個不同點是區域與整體變數之間的界限如何；第二個不同點是函數呼叫時，如何攜帶引數的問題。如能克服這兩個不同點，使用 Shell script 的函數呼叫就沒有什麼困難。函數有兩種定義方法，如下所示：

Function function_name

{

命令或程式區塊

……

}

或

function_name()

{

命令或程式區塊

……

}

Shell script 並沒有像 C 語言有函數宣告的敘述，因 Shell script 是直譯程式，它會直接編譯執行，不像一般程式語言需經過兩階段的編譯動作，才會產生可執行檔。因此，Shell script 的函數宣告必須在函數呼叫之前完成，否則便會找不到函數程式的位置，下列範例應可窺視出函數的宣告與呼叫方法。

【A. 範例 ex7_27】

此範例會先宣告一個函數名為 disp，它的功能是畫出一條直線，接著主程式再呼叫該函數；程式如下：（$vi ex7_27）

#! /bin/bash

# 1+2! + 3! +, ..., +k! = total

function disp

{

   echo "----------------------"

}

 

echo -n "A number of display line =>"

read k

while [ $k -gt 0 ]; do

   echo -n "$k  "

   disp

   k=`expr $k - 1 `

done

執行結果如下：

$ ex7_27

A number of display line =>4

4  ----------------------

3  ----------------------

2  ----------------------

1  ----------------------

13-7-2 區域變數與整體變數

一般的程式語言，其函數的程式實體都是獨立的記憶體空間，所宣告的變數一般稱之為區域變數（Local variable）。在巢狀函數（函數內再宣告函數）的情況下，父函數與子函數的區域變數是不會衝突的，除非使用者特意將某些父函數的變數宣告成整體變數（Global variable），父函數與子函數才可以共用這些變數，否則函數之間的變數是無關聯的。以上這些觀念與 Shell script 有點相反，Shell script 是除非有特殊聲明，否則所有的變數都是整體變數，且與 Shell 環境的特性有關。

Shell script 變數有環境變數、位置變數與自訂變數等三種類型，其中環境變數是系統產生並適用於任何函數，因此它必定是『整體』變數，至於位置變數會依照函數（無論子函數或命令程式）被呼叫時，攜帶引數的所在位置而定，並自動以 $1、$2、$3、…、$n 表示之；函數若再呼叫其他函數，其位置也都使用相同的方式表示，因此位置變數一定是『區域』變數。至於自訂變數，除非特別指定為區域變數（local 命令），否則一律為『整體』變數。以下幾個範例用來說明函數變數的特性。

【A. 範例 ex7_28】

本範例說明函數之間的自訂變數與位置變數為整體性或區域性關係，程式如下：（$vi ex7_28）

#! /bin/bash

# 位置變數為區域性, 自訂變數為整體性

funct()

{

   echo " "

   echo "Inside function "

   echo "    funct: $# agrs: $1 $2 $3"   # $# $1 $2 $3 為區域變數

   var1="in function"                 # var1 為整體變數

   echo "    var1 = $var1"

}

 

echo "Outside function"

echo "    $0: $# args: $1 $2 $3"

var1="Out function"

echo "    var1 = $var1"

 

funct arg1 arg2 arg3

echo " "

echo "Outside function"

echo "    var1 = $var1"

主程式內產生一個整體變數 var1，它可以被主程式與 funct 函數共用，執行結果如下：

$ ex7_28 par1 par2

Outside function

   ./function2: 2 args: par1 par2

   var1 = Out function

 

Inside function

   funct: 3 agrs: arg1 arg2 arg3

   var1 = in function

 

Outside function

   var1 = in function

由執行結果可以看出，主程式與函數的位置變數都是以 $1、$2、$3 與 $# 表示，但他們之間的內容並不相同，因為他們都是區域變數的關係；另外 $0 為整體變數，僅表示主程式的命令（ex7_28）。至於主程式所產生的 var1 亦為整體變數，函數內將 var1 設定為其他內容之後，主程式內的 var1 也會跟著改變。

【B. 範例 ex7_29】

如果需要區域變數的話，可以在產生變數的標頭加上 local 命令即可，範例如下：（$vi ex7_29）

#! /bin/bash

# local 產生區域變數

funct()

{

   echo " "

   echo "Inside function "

   local var1="in function"

   echo "    var1 = $var1"

}

 

echo "Outside function"

var1="Out function"

echo "    var1 = $var1"

 

funct

echo " "

echo "Outside function"

echo "    var1 = $var1"

上述程式中，函數 funct() 內產生一個 var1 的區域變數，雖然它與主程式的var1 變數相同名稱，但所佔的記憶體空間不同。執行結果如下：

$ ex7_29

Outside function

   var1 = Out function

 

Inside function

   var1 = in function

 

Outside function

   var1 = Out function

主程式的 var1 內容與函數的 var1 並不相互衝突，這兩個變數是獨立的，他們只不過名稱相同罷了。

13-7-3 引數傳遞與傳回

在一般程式語言裡，呼叫函數常需要攜帶某些引數，來作為執行函數的輸入，而在函數執行完畢之後，也常會要求傳回某些執行的結果。簡單的說，這就是函數的輸入與輸出，當然 Shell script 函數也需要這些功能，但它的製作方式與其他語言略有不同。基本上，Shell script 並無法指定引數的資料型態，也無法利用 return 傳回數值，它可能會利用位置變數作為引數的輸入，或利用整體變數作為函數與主程式之間的資料交換；以下用兩個範例來說明傳遞方法。

【A. 範例 ex7_30】

此範例以位置變數（$1）作為引數輸入，呼叫函數時，會在函數的後面加入一個引數（disp $count），亦即將該變數的內容傳遞給函數引用，程式如下：（$vi ex7_30）

#! /bin/bash

# argument($1) an input parameter

function disp

{

   t=$1

   while [ $t -gt 0 ]; do

      echo -n "*"

      t=`expr $t - 1`

   done

   echo " "

}

 

echo -n "A number of display line =>"

read k

count=0

while [ $count -le $k ]; do

   disp $count

   count=`expr $count + 1 `

done

執行結果如下：

$ ex7_30

A number of display line =>5

 

*

**

***

****

*****

【B. 範例 ex7_31】

針對函數回傳部份（即是函數執行後輸出），Shell script 大多將所欲回傳的數值存入整體變數內，主程式再從整體變數內取出，程式範例如下：（$vi ex7_31）

#! /bin/bash

# 1+2! + 3! +, ..., +k! = total

fun1()

{

   t=$1; sum=1

   while [ $t -gt 1 ]; do

       sum=`expr $sum \* $t`

       t=`expr $t - 1`

   done

   return $sum

}

 

echo -n "Please enter a number =>"

read k

sum=1; total=0; i=1

while [ $k -ge $i ]; do

   fun1 $i

   total=`expr $total + $sum `

   i=`expr $i + 1`

done

echo "1 + 2! +3! +, ...+ $k ! = $total"

執行結果如下：

$ ex7_31

Please enter a number =>7

1 + 2! +3! +, ...+ 7 ! = 5913

 

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