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[Shell编程] Shell 函数

news 2025/8/10 13:26:52

如果你经常编写 Shell 脚本，会发现很多代码片段需要重复使用：比如计算某个值、检查文件状态、或者收集系统信息。如果每次都复制粘贴，不仅麻烦，还会让脚本臃肿难懂。这时候，Shell 函数就能帮你解决这些问题。

一、什么是 Shell 函数？为什么要用它？

简单来说，Shell 函数就是一组预先定义好的 Shell 命令集合，可以像 "工具" 一样被反复调用。它的优势主要有三点：

速度快：函数定义后会被加载到内存，调用时无需从硬盘读取，比重复写命令效率更高；
代码整洁：把独立功能封装成函数，让脚本结构更清晰，可读性更强；
避免重复：一次定义，多次调用，再也不用复制粘贴相同代码，减少出错概率。

二、Shell 函数的定义：两种方式任你选

定义 Shell 函数很简单，有两种常用语法，初学者可以任选其一：

方式 1：使用`function`关键字

bash

function 函数名() {命令序列  # 函数要执行的操作[return 数值;]  # 可选，用于返回退出值
}

方式 2：省略`function`关键字（更简洁）

bash

函数名() {命令序列[return 数值;]
}

注意要点：

{ 和 } 是函数体的边界，{ 可以和函数名同行，也可以单独占一行（但必须在句首）；
return 语句用于退出函数并返回一个整数（0-255），0 表示成功，非 0 表示失败；
若省略return，函数会默认以最后一条命令的执行结果作为返回值；
return vs exit：return只退出当前函数，脚本继续执行；exit直接终止整个脚本。

三、函数的调用与返回值：如何使用定义好的函数？

定义好函数后，调用方法非常简单：直接写函数名，如果需要传参数，后面跟参数即可。

1️⃣基本调用示例

bash

# 定义一个简单函数
demoFun() {echo "这是我的第一个Shell函数！"
}# 调用函数（直接写函数名）
demoFun

执行脚本后，会输出：这是我的第一个Shell函数！

2️⃣返回值的获取：用`$?`查看结果

函数的返回值需要用$?变量获取，它会保存上一次命令（或函数）的退出状态。

bash

# 定义带返回值的函数
addNum() {echo "计算两个数字的和..."read -p "请输入第一个数字：" aread -p "请输入第二个数字：" breturn $((a + b))  # 返回两数之和（注意：返回值需在0-255之间）
}# 调用函数
addNum
echo "两数之和为：$?"  # 用$?获取返回值

注意：

若两数之和超过 255（比如 256），$?会返回0（因为 256÷256=1 余 0），这是 Shell 的限制；
若需要返回超过 255 的结果，建议直接在函数中用echo输出，再通过$(函数名)捕获（见下文实战案例）。

3️⃣必须先定义，后调用！

Shell 脚本是顺序执行的，函数必须在调用前定义，否则会报错。比如下面的代码会失败：

bash

# 错误示例：先调用，后定义
demoFun  # 此时函数还未定义，会报错
demoFun() {echo "Hello"
}

四、函数参数：给函数传递 "原材料"

和脚本一样，函数也可以接收参数，让功能更灵活。参数的使用规则如下：

调用时：函数名参数1 参数2 ...（函数名和参数用空格分隔）；
函数内部：用$1表示第一个参数，$2表示第二个，以此类推；
第 10 个及以上参数：必须用${10}、${11}，否则$10会被解析为$1+0。

常用的参数处理特殊变量

变量	含义
`$#`	参数的总个数
*`$`**	所有参数合并为一个字符串
`$@`	所有参数，每个参数单独作为字符串（加引号时生效）
`$?`	上一条命令的退出状态（0 表示成功）

实例：处理多个参数

bash

# 定义处理参数的函数
showParams() {echo "第一个参数：$1"echo "第二个参数：$2"echo "第十个参数：${10}"  # 注意用${10}echo "参数总数：$#"echo "所有参数：$*"
}# 调用函数，传递11个参数
showParams 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

执行结果：

plaintext

第一个参数：1
第二个参数：2
第十个参数：10
参数总数：11
所有参数：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

五、变量作用范围：全局变量与局部变量

在 Shell 函数中，变量的作用范围需要特别注意：

默认全局有效：函数内部定义的变量，在函数外部也能访问；
局部变量：用local关键字定义，仅在函数内部有效，不影响外部变量。

实例：全局变量 vs 局部变量

bash

# 全局变量示例
globalDemo() {a=100  # 未用local，全局有效
}
globalDemo
echo "全局变量a：$a"  # 输出100# 局部变量示例
localDemo() {local b=200  # 用local，局部有效echo "函数内的b：$b"  # 输出200
}
localDemo
echo "函数外的b：$b"  # 输出空（外部无法访问）

建议：在函数内部定义临时变量时，尽量用local，避免意外修改全局变量。

六、函数递归：自己调用自己的技巧

递归是指函数调用自身的行为，常用于处理有层次结构的问题（如目录遍历、阶乘计算）。

实例 1：计算阶乘（n! = n × (n-1) × ... × 1）

bash

fact() {if [ $1 -eq 1 ]; then  # 递归终止条件：1的阶乘是1echo 1elselocal temp=$(( $1 - 1 ))  # 计算n-1local res=$(fact $temp)  # 递归调用自身，计算(n-1)!echo $(( $1 * res ))  # n! = n × (n-1)!fi
}read -p "请输入一个数字：" n
echo "$n的阶乘是：$(fact $n)"

实例 2：递归遍历目录下的所有文件

bash

listFiles() {for f in $(ls $1); do  # 遍历$1目录下的内容if [ -d "$1/$f" ]; then  # 若为目录echo "$f：目录"listFiles "$1/$f"  # 递归遍历子目录else  # 若为文件echo "$f：文件"fidone
}# 遍历/root/a目录
listFiles "/root/a"

七、函数库：让函数复用更简单

如果多个脚本需要用到相同的函数，可以把函数集中放在一个 "函数库" 脚本中，其他脚本直接调用，无需重复定义。

步骤 1：创建函数库（如`func_lib.sh`）

bash

# 定义加法函数
add() {echo $(( $1 + $2 ))
}# 定义减法函数
sub() {echo $(( $1 - $2 ))
}

步骤 2：在其他脚本中调用函数库

bash

# 引入函数库（注意路径）
source ./func_lib.sh  # 或 . ./func_lib.sh# 调用函数库中的函数
read -p "输入第一个数：" x
read -p "输入第二个数：" yecho "和：$(add $x $y)"
echo "差：$(sub $x $y)"

八、实战：定时生成系统性能报告

学会了 Shell 函数，我们来做一个实用工具：每小时采集一次 CPU、内存、磁盘使用情况，生成报告保存到文件中。

bash

#!/bin/bash# 定义输出目录（不存在则创建）
output_dir="/var/log/system_reports"
mkdir -p $output_dir# 1. 获取CPU使用率
get_cpu() {echo "===== CPU使用情况（$(date)） ====="top -bn1 | grep "Cpu(s)"  # top命令获取CPU信息echo
}# 2. 获取内存使用率
get_mem() {echo "===== 内存使用情况 ====="free -h  # 简化显示内存信息echo
}# 3. 获取磁盘使用率
get_disk() {echo "===== 磁盘使用情况 ====="df -h  # 简化显示磁盘信息echo
}# 4. 生成报告
generate_report() {# 报告文件名：包含日期（如report-20240809.txt）report_file="$output_dir/report-$(date +%Y%m%d).txt"# 写入报告内容get_cpu >> $report_fileget_mem >> $report_fileget_disk >> $report_fileecho "报告已生成：$report_file"
}# 主循环：每小时生成一次报告
while true; dogenerate_reportsleep 3600  # 暂停3600秒（1小时）
done

使用方法：