Shell 函数详解

Shell 函数详解

函数基础：定义与调用

1.1 函数定义格式

Shell 函数有两种标准定义格式，核心是 “将重复执行的命令序列封装为一个命名模块”，两种格式功能完全一致，仅语法风格不同

格式类型	语法结构	说明
function 关键字型	bash function 函数名 { 命令序列 } 或 bash function 函数名() { 命令序列 }	显式用 function 声明，可读性强，推荐初学者使用；() 可加可不加。
简化括号型	bash 函数名() { 命令序列 }	省略 function，仅用 () 标识函数，语法更简洁，是实际开发中的主流写法。

示例：定义一个 “打印欢迎信息” 的函数

[root@syf ~]# vim y.sh
#!/bin/bash
function welcome(){echo "================="echo "欢迎使用Shell函数"echo "================="
}
hello() {echo "Hello! 当前时间：$(date +%H:%M:%S)"
}
welcome
hello
~  

执行结果：

[root@syf ~]# ./y.sh 
=================
欢迎使用Shell函数
=================
Hello! 当前时间：19:34:11

1.2 函数调用规则

1. 调用时机：函数必须 “先定义，后调用”—— 脚本中函数定义需放在调用代码之前，否则会报错 “命令未找到”。
2. 调用方式：直接输入函数名（如 welcome），无需加 ()（与其他编程语言不同）。
3. 参数传递：调用时可跟参数（如 sum 10 20），函数内部通过 $1、$2… 读取（类似脚本的位置参数）。

函数返回值：两种核心方式

Shell 函数的 “返回值” 有两种场景：退出状态码（用 return） 和 实际结果（用 echo），需根据需求选择，避免混淆

2.1 rturn：返回退出状态码（0-255）

• 作用：标识函数执行结果的 “成功 / 失败”，或返回小范围整数（0-255），脚本中用 $? 读取
• 规则：
  1. return 后的值必须在 0-255 之间，超出则自动对 256 取余（如 257 → 1，250 → 244，256 → 0）
  2. $? 仅保存 “最后一条命令 / 函数” 的退出状态码，需在函数调用后立即读取，否则会被后续命令覆盖
  3. 0 表示 “执行成功”，非 0 表示 “执行失败”（遵循 Shell 命令的通用约定）

示例：用 return 返回整数的 2 倍（验证范围限制）

[root@syf ~]# vim e.sh
#!/bin/bash
function sy {read -p "请输入任意一个整数值:" nreturn $[$n*2]
}
sy
echo "$?"
~ 

执行结果（验证范围）：

[root@syf ~]# ./e.sh     # 输入 40 → 40*2=80（在0-255内）
请输入任意一个整数值:40     请输入一个整数值：40
80                       函数返回值（$?）：80
[root@syf ~]# ./e.sh     # 输入 250 → 250*2=500 → 500%256=244
请输入任意一个整数值:250    请输入一个整数值：250
244                      函数返回值（$?）：244
[root@syf ~]# ./e.sh     # 输入 256 → 256*2=512 → 512%256=0 
请输入任意一个整数值:256    请输入一个整数值：256
0                        函数返回值（$?）：0

2.2 echo：返回实际结果（推荐）

• 作用：当需要返回 “超出 0-255 的整数”“字符串” 或 “复杂计算结果” 时，用 echo 输出结果，脚本中用 命令替换（$(函数名) 或 函数名） 读取
• 优势：无范围限制，支持任意类型的结果返回，是实际开发中传递函数结果的主流方式

示例：用 echo 返回两数之和（无范围限制）

[root@syf ~]# vim u.sh
#!/bin/bash
sum1 () {sum=$[ $1 + $2 ]echo $sum
}
sum1 $1 $2
~   

执行结果：

[root@syf ~]# ./u.sh 100 200
300

2.3 关键区别总结

返回方式	适用场景	范围限制	读取方式
return	标识成功 / 失败、返回小整数	0-255	$?（调用后立即读取）
echo	返回任意结果（整数 / 字符串）	无限制	命令替换（$(函数名)）

函数传参与变量作用域

3.1 函数传参：用位置参数传递

Shell 函数不支持 “显式参数列表”（如 add(a,b)），需通过 位置参数 传递：

• 函数调用时，参数跟在函数名后（如 sum 10 20）
• 函数内部，用 $1 读取第一个参数，$2 读取第二个参数，$# 读取参数个数，$* 读取所有参数

示例：传递两个参数，计算和与积

[root@syf ~]# vim w.sh
#!/bin/bash
sum1 () {sum=$[ $1 + $2 ]echo $sum
}
sum1 $1 $2
~ 

执行结果：

[root@syf ~]# ./w.sh 20 30
50
[root@syf ~]# ./w.sh 1 6
7

3.2 变量作用域：局部变量与全局变量

Shell 脚本中变量默认是 全局变量（整个脚本可见，包括函数内部）；若需限制变量仅在函数内生效，需用 local 关键字声明为 局部变量

3.2.1 局部变量：local 关键字

• 语法：local 变量名=值（必须在函数内部声明）。
• 特性：仅在当前函数内可见，函数外无法访问；若与全局变量同名，函数内优先使用局部变量（屏蔽全局变量）。

示例 1：基础局部变量

[root@syf ~]# vim o.sh
#!/bin/bash
abc () {echo "函数内的未经过local的变量i值$i"local ii=6echo "函数内的变量i值是$i"
}
i=9
abc
echo "函数外面的变量i值是$i"~  

执行结果：

[root@syf ~]# ./o.sh 
函数内的未经过local的变量i值9
函数内的变量i值是6
函数外面的变量i值是9

local的进击：

#!/bin/bash
abc () {echo "inside1 $i"let i++local ii=8echo "inside2 $i"
}
i=9
abc
echo "outside $i"
~  

执行结果：

[root@syf ~]# ./o.sh 
inside1 9
inside2 8
outside 10

3.3 注意事项

1. 局部变量声明位置：local 必须在函数内部声明，且建议在函数开头声明，避免 “先使用后声明” 的逻辑混乱。
2. 参数与变量区分：函数内的 $1、$2 是 “函数参数”，不是 “脚本参数”—— 脚本参数在函数外通过 $1 读取，函数内的 $1 仅对应函数调用时传递的参数。

函数进阶：递归与函数库

4.1 递归函数：函数调用自身

递归是 “函数调用自身” 的编程技巧，核心是 明确终止条件（避免无限递归），适用于 “分治问题”（如阶乘、斐波那契数列、目录遍历）

示例：递归计算阶乘（n! = n × (n-1) × … × 1）

[root@syf ~]# vim a.sh
#!/bin/bash
function cy() {if [ $1 -eq 1 ];thenecho 1elselocal temp=$[ $1 - 1 ]local result=`cy $temp`echo $[ result * $1 ]fi
}
read -p "输入一个值:" vaule
result=`cy $vaule`
echo "阶乘的值为: $result"
~  

执行结果：

[root@syf ~]# ./a.sh 
输入一个值:5
阶乘的值为: 120             # 5! = 5×4×3×2×1=120
[root@syf ~]# ./a.sh 
输入一个值:3
阶乘的值为: 6               # 3! = 3×2×1=6

递归关键原则

1. 必须有终止条件：如示例中 $1 -eq 1 时直接返回 1，否则会无限递归导致脚本崩溃（栈溢出）
2. 问题规模递减：每次递归调用时，参数需 “缩小问题规模”（如 n→n-1），确保最终触发终止条件

4.2 函数库：封装复用函数

当多个脚本需要使用相同的函数时，可将这些函数集中到一个 “函数库文件” 中，其他脚本通过 source 或 . 命令调用函数库，实现 “一次定义，多次复用”

步骤 1：创建函数库文件（如 b.sh）

封装常用的数学运算函数（加、减、乘、除）：

[root@syf ~]# vim b.sh
#!/bin/bash
#ee.sh函数库
jia() {result=$[ $1 + $2 ]echo "$result"
}jian() {result=$[ $1 - $2 ]echo "$result"
}cheng() {result=$[ $1 * $2 ]echo "$result"
}chu() {if [ $2 -ne 0 ];thenresult=$[ $1 / $2 ]echo "$result"elseecho "除法中分母不能为0"fi
}

步骤 2：调用函数库（如 b.sh）

通过 source 函数库路径 或 . 函数库路径 加载函数库，然后调用其中的函数：

[root@syf ~]# vim c.sh
#!/bin/bash
. /root/b.shread -p "请输入第一个数字:" n
read -p "请输入第二个数字:" mresult1=`jia $n $m`
result2=`jian $n $m`
result3=`cheng $n $m`
result4=`chu $n $m`echo "两数之和为:$result1"
echo "两数之差为:$result2"
echo "两数之乘为:$result3"
echo "两数之除为:$result4"
~ 

步骤 3：执行脚本

[root@syf ~]# chmod +x c.sh 
[root@syf ~]# ./c.sh 
[root@syf ~]# vim c.sh
[root@syf ~]# ./c.sh 
请输入第一个数字:10
请输入第二个数字:3
两数之和为:13
两数之差为:7
两数之乘为:30
两数之除为:3
[root@syf ~]# ./c.sh 
请输入第一个数字:10
请输入第二个数字:0
两数之和为:10
两数之差为:10
两数之乘为:0
两数之除为:除法中分母不能为0

函数库使用注意事项

1. 路径问题：加载函数库时，推荐用 绝对路径（如 /root/math_lib.sh），避免脚本在不同目录执行时找不到函数库
2. 权限问题：函数库文件无需加执行权限（chmod +x），因它是被 source 加载到当前 Shell 环境，不是作为独立脚本执行
3. 命名冲突：若调用脚本中的函数与函数库中的函数同名，会优先使用 “后定义” 的函数（建议函数名加前缀，如 math_add，避免冲突）

总结

知识点	核心要点
函数定义	两种格式：function 名() { ... } 或 名() { ... }；先定义后调用
返回值	return 返退出状态码（0-255），echo 返实际结果（无限制，推荐）
传参	用位置参数 $1、$2 传递；函数内参数与脚本参数独立
变量作用域	默认全局，local 声明局部变量（仅函数内生效）
递归	需有终止条件 + 问题规模递减；适用于分治问题（如阶乘）
函数库	集中封装复用函数，用 source 或 . 加载；推荐绝对路径，避免权限问题

Shell 函数的核心价值是 “代码复用” 和 “逻辑拆解”—— 将重复代码封装为函数，可减少冗余、提升维护效率；将复杂逻辑拆分为多个函数，可让脚本结构更清晰。实际开发中，结合 “函数库” 和 “递归”，可应对大部分 Shell 脚本的模块化需求