27 数组

新版本的Bash支持一维数组。 数组元素可以使用符号variable[xx] 来初始化。另外，脚本可以使用declare -a variable语句来制定一个数组。 如果想引用一个数组元素（也就是取值），可以使用大括号，访问形式为 ${element[xx]} 。

例子 27-1. 简单的数组使用 

  1. #!/bin/bash
  3. area[11]=23
  4. area[13]=37
  5. area[51]=UFOs
  7. #  数组成员不一定非得是相邻或连续的。
  9. #  数组的部分成员可以不被初始化。
  10. #  数组中允许空缺元素。
  11. #  实际上，保存着稀疏数据的数组（“稀疏数组”） 
  12. #+ 在电子表格处理软件中是非常有用的。
  14. echo -n "area[11] = "
  15. echo ${area[11]}    #  需要{大括号}。
  17. echo -n "area[13] = "
  18. echo ${area[13]}
  20. echo "Contents of area[51] are ${area[51]}."
  22. # 没被初始化的数组成员打印为空值（null变量）。
  23. echo -n "area[43] = "
  24. echo ${area[43]}
  25. echo "(area[43] unassigned)"
  27. echo
  29. # 两个数组元素的和被赋值给另一个数组元素。
  30. area[5]=`expr ${area[11]} + ${area[13]}`
  31. echo "area[5] = area[11] + area[13]"
  32. echo -n "area[5] = "
  33. echo ${area[5]}
  35. area[6]=`expr ${area[11]} + ${area[51]}`
  36. echo "area[6] = area[11] + area[51]"
  37. echo -n "area[6] = "
  38. echo ${area[6]}
  39. # 这里会失败，是因为不允许整数与字符串相加。
  41. echo; echo; echo
  43. # -----------------------------------------------------------------
  44. # 另一个数组, "area2".
  46. # 另一种给数组变量赋值的方法...
  47. # array_name=( XXX YYY ZZZ ... )
  49. area2=( zero one two three four )
  51. echo -n "area2[0] = "
  52. echo ${area2[0]}
  53. # 啊哈，从0开始计算数组下标（也就是，数组的第一个元素为[0],而不是[1]).
  55. echo -n "area2[1] = "
  56. echo ${area2[1]}    # [1] 是数组的第二个元素。
  57. # -----------------------------------------------------------------
  59. echo; echo; echo
  61. # -----------------------------------------------
  62. # 第三个数组， "area3".
  63. # 另外一种给数组元素赋值的方法...
  64. # array_name=([xx]=XXX [yy]=YYY ...)
  66. area3=([17]=seventeen [24]=twenty-four)
  68. echo -n "area3[17] = "
  69. echo ${area3[17]}
  71. echo -n "area3[24] = "
  72. echo ${area3[24]}
  73. # -----------------------------------------------
  75. exit 0

我们可以看出，初始化整数的一个简单的方法是 array=( element1 element2 … elementN ) 。

  1. base64_charset=( {A..Z} {a..z} {0..9} + / = )
  2. #  使用扩展的一对范围 Using extended brace expansion
  3. #+ 去初始化数组的元素。to initialize the elements of the array.
  4. # 从 vladz's "base64.sh" 脚本中摘录过来。
  5. #+ 在"Contributed Scripts" 附录中可以看到.

Bash允许把变量当成数据来操作，即使这个变量没有明确地被声明为数组。

  1. string=abcABC123ABCabc
  2. echo ${string[@]}   # abcABC123ABCabc
  3. echo ${string[*]}   # abcABC123ABCabc
  4. echo ${string[0]}   # abcABC123ABCabc
  5. echo ${string[1]}   # 没有输出！
  6.                     # 为什么?
  7. echo ${#string[@]}  # 1
  8.                     # 数组中只有一个元素。
  9.                     # 就是这个字符串本身。
  11. # 感谢你, Michael Zick, 指出这一点.

类似的示范可以参考 Bash变量是无类型的 。

例子 27-2. 格式化一首诗

  1. #!/bin/bash
  2. # poem.sh: 将本书作者非常喜欢的一首诗，漂亮的打印出来。
  4. # 诗的行数 (单节).
  5. Line[1]="I do not know which to prefer,"
  6. Line[2]="The beauty of inflections"
  7. Line[3]="Or the beauty of innuendoes,"
  8. Line[4]="The blackbird whistling"
  9. Line[5]="Or just after."
  10. # 注意 引用允许嵌入的空格。
  12. # 出处.
  13. Attrib[1]=" Wallace Stevens"
  14. Attrib[2]="\"Thirteen Ways of Looking at a Blackbird\""
  15. # 这首诗已经是公共版权了 (版权已经过期了).
  17. echo
  19. tput bold   # 粗体打印.
  21. for index in 1 2 3 4 5    # 5行.
  22. do
  23.     printf "     %s\n" "${Line[index]}"
  24. done
  26. for index in 1 2          # 出处为2行。
  27. do
  28.     printf "        %s\n" "${Attrib[index]}"
  29. done
  31. tput sgr0       # 重置终端。Reset terminal.
  32.                 # 查看 'tput' 文档.
  33. echo
  35. exit 0
  37. # 练习:
  38. # --------
  39. # 修改这个脚本，使其能够从一个文本数据文件中提取出一首诗的内容，然后将其漂亮的打印出来。

数组元素有它们独特的语法，甚至标准Bash命令和操作符，都有特殊的选项用以配合数组操作。

例子 27-3. 多种数组操作 

  1. #!/bin/bash
  2. # array-ops.sh: 更多有趣的数组用法.
  4. array=( zero one two three four five )
  5. # 数组元素 0   1   2    3     4    5
  7. echo ${array[0]}        #  0
  8. echo ${array:0}         #  0
  9.                         #  第一个元素的参数扩展,
  10.                         #+ 从位置0(#0)开始（即第一个字符）.
  11. echo ${array:1}         #  ero
  12.                         #  第一个元素的参数扩扎，
  13.                         #+ 从位置1（#1）开始（即第二个字符）。
  15. echo "--------------"
  17. echo ${#array[0]}       #  4
  18.                         # 第一个数组元素的长度。
  19. echo ${#array}          #4
  20.                         # 第一个数组元素的长度。
  21.                         #  (另一种表示形式)
  23. echo ${#array[1]}       # 3
  24.                         # 第二个数组元素的长度。
  25.                         #  Bash中的数组是从0开始索引的。
  27. echo ${#array[*]}       # 6
  28.                         # 数组中的元素个数。
  29. echo ${#array[@]}       # 6
  30.                         # 数组中的元素个数.
  31. echo "--------------"
  33. array2=( [0]="first element" [1]="second element" [3]="fourth element" )
  34. #            ^     ^       ^     ^      ^       ^     ^      ^       ^
  35. # 引用允许嵌入的空格,在每个单独的数组元素中。
  37. echo ${array2[0]}       # 第一个元素
  38. echo ${array2[1]}       # 第二个元素
  39. echo ${array2[2]}       #
  40.                         # 因为并没有被初始化，所以此值为null。
  41. echo ${array2[3]}       # 第四个元素.
  42. echo ${#array2[0]}      # 13    (第一个元素的长度)
  43. echo ${#array2[*]}      # 3     (数组中元素的个数)
  45. exit

大部分标准字符串操作 都可以用于数组中。

例子27-4. 用于数组的字符串操作

  1. #!/bin/bash
  2. # array-strops.sh: 用于数组的字符串操作。
  4. # 本脚本由Michael Zick 所编写.
  5. # 通过了授权在本书中使用。
  6. # 修复: 05 May 08, 04 Aug 08.
  8. #  一般来说，任何类似于 ${name ... }(这种形式)的字符串操作
  9. #+ 都能够应用于数组中的所有字符串元素，
  10. #+ 比如说${name[@] ... } 或者 ${name[*] ...} 这两种形式。 
  12. arrayZ=( one two three four five five )
  14. echo
  16. # 提取尾部的子串。
  17. echo ${arrayZ[@]:0}     # one two three four five five
  18. #                ^       所有元素 
  20. echo ${arrayZ[@]:1}     # two three four five five
  21. #                ^        element[0]后边的所有元素.
  23. echo ${arrayZ[@]:1:2}     # two three
  24. #                  ^    只提取element[0]后边的两个元素.
  26. echo "---------"
  29. # 子串删除 
  31. # 从字符串的开头删除最短的匹配。
  33. echo ${arrayZ[@]#f*r}   # one two three five five
  34. #               ^       # 匹配将应用于数组的所有元素。 
  35.                         # 匹配到了"four",并且将它删除。 
  37. # 从字符串的开头删除最长的匹配
  38. echo ${arrayZ[@]##t*e}  # one two four five five
  39. #               ^^      # 匹配将应用于数组的所有元素
  40.                         # 匹配到了 "three" ,并且将它删除。
  42. # 从字符串的结尾删除最短的匹配
  43. echo ${arrayZ[@]%h*e}   # one two t four five five
  44. #               ^       # 匹配将应用于数组的所有元素
  45.                         # 匹配到了 "hree" ,并且将它删除。
  47. # 从字符串的结尾删除最长的匹配
  48. echo ${arrayZ[@]%%t*e}  # one two four five five
  49. #               ^^      # 匹配将应用于数组的所有元素
  50.                         # 匹配到了 "three" ,并且将它删除。
  52. echo "----------------------"
  54. # 子串替换
  56. # 第一个匹配到的子串将会被替换。
  57. echo ${arrayZ[@]/fiv/XYZ}   # one two three four XYZe XYZe
  58. #               ^           # 匹配将应用于数组的所有元素
  60. # 所有匹配到的子串将会被替换。
  61. echo ${arrayZ[@]//iv/YY}    # one two three four fYYe fYYe
  62.                             # 匹配将应用于数组的所有元素
  64. # 删除所有的匹配子串
  65. # 如果没有指定替换字符串的话，那就意味着'删除'...
  66. echo ${arrayZ[@]//fi/}      # one two three four ve ve
  67. #               ^^          # 匹配将应用于数组的所有元素
  69. # 替换字符串前端子串
  70. echo ${arrayZ[@]/#fi/XY}    # one two three four XYve XYve
  71. #                ^          # 匹配将应用于数组的所有元素
  73. # 替换字符串后端子串
  74. echo ${arrayZ[@]/%ve/ZZ}    # one two three four fiZZ fiZZ
  75. #                ^            # 匹配将应用于数组的所有元素
  77. echo ${arrayZ[@]/%o/XX}        # one twXX three four five five
  78. #                ^            # 为什么?
  80. echo "-----------------------------"
  82. replacement() {
  83.     echo -n "!!!"
  84. }
  86. echo ${arrayZ[@]/%e/$(replacement)}
  87. #                ^  ^^^^^^^^^^^^^^
  88. # on!!! two thre!!! four fiv!!! fiv!!!
  89. # replacement()的标准输出就是那个替代字符串.
  90. # Q.E.D: 替换动作实际上是一个‘赋值’。
  92. echo "------------------------------------"
  94. #  使用"for-each"之前:
  95. echo ${arrayZ[@]//*/$(replacement optional_arguments)}
  96. #                ^^ ^^^^^^^^^^^^^
  97. # !!! !!! !!! !!! !!! !!!
  99. #  现在，如果Bash只将匹配到的字符串
  100. #+ 传递给被调用的函数...
  102. echo
  104. exit 0
  106. #  在将处理后的结果发送到大工具之前，比如-- Perl, Python, 或者其它工具
  107. #  回忆一下:
  108. #    $( ... ) 是命令替换。
  109. #    一个函数作为子进程运行。
  110. #    一个函数将结果输出到stdout。
  111. #    赋值，结合"echo"和命令替换，
  112. #+   可以读取函数的stdout.
  113. #    使用name[@]表示法指定了一个 "for-each"
  114. #+   操作。
  115. #  Bash比你想象的更加强力.

命令替换 可以构造数组的独立元素。

例子 27-5. 将脚本中的内容赋值给数组

  1. #!/bin/bash
  2. # script-array.sh: 将脚本中的内容赋值给数组。 
  3. # 这个脚本的灵感来自于 Chris Martii 的邮件 (感谢!).
  5. script_contents=( $(cat "$0") )  # 将这个脚本的内容($0） 
  6.                                  #+ 赋值给数组
  7. for element in $(seq 0 $((${#script_contents[@]} - 1)))
  8.   do                #  ${#script_contents[@]}
  9.                     #+ 表示数组元素的个数
  10.                     #
  11.                     #  问题:
  12.                     #  为什么必须使用seq 0 ?
  13.                     #  用seq 1来试一下.
  14.   echo -n "${script_contents[$element]}"
  15.                     # 在同一行上显示脚本中每个域的内容。
  16. # echo -n "${script_contents[element]}" also works because of ${ ... }.
  17.   echo -n " -- "    # 使用 " -- " 作为域分隔符。
  18. done
  19. echo
  21. exit 0
  22. # 练习:
  23. # --------
  24. #  修改这个脚本，
  25. #+ 让这个脚本能够按照它原本的格式输出，
  26. #+ 连同空格，换行，等等。

在数组环境中，某些Bash 内建命令 的含义可能会有些轻微的改变。比如，unset 命令可以删除数组元素，甚至能够删除整个数组。

例子 27-6. 一些数组的专有特性

  1. #!/bin/bash
  3. declare -a colors
  4. #  脚本中所有的后续命令都会把
  5. #+ "colors" 当做数组 
  7. echo "Enter your favorite colors (separated from each other by a space)."
  9. read -a colors    # 至少需要键入3种颜色，以便于后边的演示。
  10. #  'read'命令的特殊选项 ,
  11. #+ 允许给数组元素赋值。
  13. echo
  15. element_count=${#colors[@]}
  16. # 提取数组元素个数的特殊语法
  17. #     用element_count=${#colors[*]} 也可以。
  18. #
  19. #  "@" 变量允许在引用中存在单次分割，
  20. #+ (依靠空白字符来分割变量).
  21. #
  22. #  这就好像"$@" 和 "$*"
  23. #+ 在位置参数中所表现出来的行为一样。
  25. index=0
  27. while [ "$index" -lt "$element_count" ]
  28. do    # 列出数组中的所有元素
  29.   echo ${colors[$index]}
  30.   #    ${colors[index]} 也可以工作，因为它${ ... }之中.
  31.   let "index = $index + 1"
  32.   # Or:
  33.   #    ((index++))
  34. done
  35. # 每个数组元素被列为单独的一行
  36. # 如果没有这种要求的话，可以使用echo -n "${colors[$index]} "
  37. #
  38. # 也可以使用“for”循环来做:
  39. #   for i in "${colors[@]}"
  40. #   do
  41. #     echo "$i"
  42. #   done
  43. # (Thanks, S.C.)
  45. echo
  47. # 再次列出数组中的所有元素，不过这次的做法更为优雅。
  48.   echo ${colors[@]}          # echo ${colors[*]} 也可以工作.
  50. echo
  52. # "unset"命令既可以删除数组数据，也可以删除整个数组。
  53. unset colors[1]            # 删除数组的第2个元素。
  54.                         # 作用等同于colors[1]=
  55. echo  ${colors[@]}        # 再次列出数组内容，第2个元素没了。
  57. unset colors            # 删除整个数组。
  58.                         #  unset colors[*] 以及
  59.                         #+ unset colors[@] 都可以.
  60. echo; echo -n "Colors gone."
  61. echo ${colors[@]}        # 再次列出数组内容，内容为空。
  62. exit 0

正如我们在前面的例子中所看到的，${array_name[@]} 或者 ${array_name[*]} 都与数组中的所有元素相关。同样的，为了计算数组的元素个数，可以使用 ${array_name[@]} 或者 ${array_name[*]} 。 ${#array_name} 是数组第一个元素的长度，也就是 ${array_name[0]} 的长度（字符个数）。

例子 27-7. 空数组与包含空元素的数组 

  1. #!/bin/bash
  2. # empty-array.sh
  4. #  感谢Stephane Chazelas制作这个例子的原始版本。 
  5. #+ 同时感谢Michael Zick 和 Omair Eshkenazi 对这个例子所作的扩展。
  6. #  以及感谢Nathan Coulter 作的声明和感谢。
  8. # 空数组与包含有空元素的数组，这两个概念不同。
  10. array0=( first second third )
  11. array1=( '' )        # "array1" 包含一个空元素.
  12. array2=( )            # 没有元素. . . "array2"为空 
  13. array3=()            # 这个数组呢?
  15. echo
  16. ListArray()
  17. {
  18.     echo
  19.     echo "Elements in array0:  ${array0[@]}"
  20.     echo "Elements in array1:  ${array1[@]}"
  21.     echo "Elements in array2:  ${array2[@]}"
  22.     echo "Elements in array3:  ${array3[@]}"
  23.     echo
  24.     echo "Length of first element in array0 = ${#array0}"
  25.     echo "Length of first element in array1 = ${#array1}"
  26.     echo "Length of first element in array2 = ${#array2}"
  27.     echo "Length of first element in array3 = ${#array3}"
  28.     echo
  29.     echo "Number of elements in array0 = ${#array0[*]}"  # 3
  30.     echo "Number of elements in array1 = ${#array1[*]}"  # 1  (Surprise!)
  31.     echo "Number of elements in array2 = ${#array2[*]}"  # 0
  32.     echo "Number of elements in array3 = ${#array3[*]}"  # 0
  33. }
  35. # ===================================================================
  37. ListArray
  39. # 尝试扩展这些数组。
  41. # 添加一个元素到这个数组。
  42. array0=( "${array0[@]}" "new1" )
  43. array1=( "${array1[@]}" "new1" )
  44. array2=( "${array2[@]}" "new1" )
  45. array3=( "${array3[@]}" "new1" )
  47. ListArray
  49. # 或者
  50. array0[${#array0[*]}]="new2"
  51. array1[${#array1[*]}]="new2"
  52. array2[${#array2[*]}]="new2"
  53. array3[${#array3[*]}]="new2"
  55. ListArray
  57. # 如果你按照上边的方法对数组进行扩展的话，数组比较像‘栈’
  58. # 上边的操作就是‘压栈’
  59. # ‘栈’的高度为：
  60. height=${#array2[@]}
  61. echo
  62. echo "Stack height for array2 = $height"
  64. # '出栈’就是：
  65. unset array2[${#array2[@]}-1]   # 数组从0开始索引 
  66. height=${#array2[@]}            #+ 这就意味着数组的第一个下标是0
  67. echo
  68. echo "POP"
  69. echo "New stack height for array2 = $height"
  71. ListArray
  73. # 只列出数组array0的第二个和第三个元素。
  74. from=1              # 从0开始索引。
  75. to=2
  76. array3=( ${array0[@]:1:2} )
  77. echo
  78. echo "Elements in array3:  ${array3[@]}"
  80. # 处理方式就像是字符串（字符数组）。
  81. # 试试其他的“字符串”形式。
  83. # 替换:
  84. array4=( ${array0[@]/second/2nd} )
  85. echo
  86. echo "Elements in array4:  ${array4[@]}"
  88. # 替换掉所有匹配通配符的字符串
  89. array5=( ${array0[@]//new?/old} )
  90. echo
  91. echo "Elements in array5:  ${array5[@]}"
  93. # 当你觉得对此有把握的时候...
  94. array6=( ${array0[@]#*new} )
  95. echo # This one might surprise you.
  96. echo "Elements in array6:  ${array6[@]}"
  98. array7=( ${array0[@]#new1} )
  99. echo # 数组array6之后就没有惊奇了。
  100. echo "Elements in array7:  ${array7[@]}"
  102. # 看起来非常像...
  103. array8=( ${array0[@]/new1/} )
  104. echo
  105. echo "Elements in array8:  ${array8[@]}"
  107. # 所以，让我们怎么形容呢？
  109. #  对数组var[@]中的每个元素The string operations are performed on
  110. #+ 进行连续的字符串操作。each of the elements in var[@] in succession.
  111. #  因此：Bash支持支持字符串向量操作，
  112. #  如果结果是长度为0的字符串
  113. #+ 元素会在结果赋值中消失不见。
  114. #  然而，如果扩展在引用中，那个空元素会仍然存在。
  116. #  Michael Zick:   问题--这些字符串是强引用还是弱引用？ 
  117. #  Nathan Coulter:  没有像弱引用的东西
  118. #!    真正发生的事情是
  119. #!+   匹配的格式发生在
  120. #!+   [word]的所有其它扩展之后
  121. #!+   比如像${parameter#word}.
  123. zap='new*'
  124. array9=( ${array0[@]/$zap/} )
  125. echo
  126. echo "Number of elements in array9:  ${#array9[@]}"
  127. array9=( "${array0[@]/$zap/}" )
  128. echo "Elements in array9:  ${array9[@]}"
  129. # 此时，空元素仍然存在
  130. echo "Number of elements in array9:  ${#array9[@]}"
  132. # 当你还在认为你身在Kansas州时...
  133. array10=( ${array0[@]#$zap} )
  134. echo
  135. echo "Elements in array10:  ${array10[@]}"
  136. # 但是，如果被引用的话，*号将不会被解释。
  137. array10=( ${array0[@]#"$zap"} )
  138. echo
  139. echo "Elements in array10:  ${array10[@]}"
  140. # 可能，我们仍然在Kansas...
  141. # (上面的代码块Nathan Coulter所修改.)
  143. #  比较 array7 和array10.
  144. #  比较array8 和array9.
  146. #  重申: 所有所谓弱引用的东西
  147. #  Nathan Coulter 这样解释:
  148. #  word在${parameter#word}中的匹配格式在
  149. #+ 参数扩展之后和引用移除之前已经完成了。
  150. #  在通常情况下，格式匹配在引用移除之后完成。
  152. exit

${array_name[@]} 和 ${array_name[*]} 的关系非常类似于 $@ 和$*。这种数组用法非常广泛。

  1. # 复制一个数组
  2. array2=( "${array1[@]}" )
  3. # 或者
  4. array2="${array1[@]}"
  5. #
  6. # 然而，如果在“缺项”数组中使用的话，将会失败 
  7. #+ 也就是说数组中存在空洞（中间的某个元素没赋值），
  8. #+ 这个问题由Jochen DeSmet 指出.
  9. # ------------------------------------------
  10.   array1[0]=0
  11. # array1[1] not assigned
  12.   array1[2]=2
  13.   array2=( "${array1[@]}" )       # 拷贝它？
  14. echo ${array2[0]}      # 0
  15. echo ${array2[2]}      # (null), 应该是 2
  16. # ------------------------------------------
  17. # 添加一个元素到数组。
  18. array=( "${array[@]}" "new element" )
  19. # 或者
  20. array[${#array[*]}]="new element"
  21. # 感谢, S.C.

info array=( element1 element2 … elementN ) 初始化操作，如果有命令替换的帮助，就可以将一个文本文件的内容加载到数组。

  1. #!/bin/bash
  2. filename=sample_file
  3. #            cat sample_file
  4. #
  5. #             1  a  b  c
  6. #             2  d  e  fg
  8. declare -a array1
  10. array1=( `cat "$filename"`)        #  将$filename的内容
  11. #         把文件内容展示到输出    #+ 加载到数组array1.
  12. #
  13. #  array1=( `cat "$filename" | tr '\n' ' '`)
  14. #                           把文件中的换行替换为空格 
  15. # 其实这样做是没必要的，因为Bash在做单词分割的时候， 
  16. #+将会把换行转换为空格。
  18. echo ${array1[@]}            # 打印数组
  19. #                              1 a b c 2 d e fg
  20. #
  21. #  文件中每个被空白符分割的“单词”
  22. #+ 都被保存到数组的一个元素中。
  24. element_count=${#array1[*]}
  25. echo $element_count          # 8

出色的技巧使得数组的操作技术又多了一种。

例子 27-8. 初始化数组

  1. #! /bin/bash
  2. # array-assign.bash
  4. # 数组操作是Bash所特有的，
  5. #+ 所以才使用".bash" 作为脚本扩展名
  7. # Copyright (c) Michael S. Zick, 2003, All rights reserved.
  8. # License: Unrestricted reuse in any form, for any purpose.
  9. # Version: $ID$
  10. #
  11. # 说明与注释由 William Park所添加.
  13. #  基于 Stephane Chazelas所提供的例子
  14. #+ 它是在ABS中的较早版本。
  16. # 'times' 命令的输出格式:
  17. # User CPU <space> System CPU
  18. # User CPU of dead children <space> System CPU of dead children
  20. #  Bash有两种方法， 
  21. #+ 可以将一个数组的所有元素都赋值给一个新的数组变量。
  22. #  这两个方法都会丢弃数组中的“空引用“（null值）元素
  23. #+ 在2.04和以后的Bash版本中。
  24. #  另一种给数组赋值的方法将会被添加到新版本的Bash中，
  25. #+ 这种方法采用[subscript]=value 形式，来维护数组下标与元素值之间的关系。 
  27. #  可以使用内部命令来构造一个大数组，
  28. #+ 当然，构造一个包含上千元素数组的其它方法
  29. #+ 也能很好的完成任务
  31. declare -a bigOne=( /dev/* )  # /dev下的所有文件 . . .
  32. echo
  33. echo 'Conditions: Unquoted, default IFS, All-Elements-Of'
  34. echo "Number of elements in array is ${#bigOne[@]}"
  36. # set -vx
  38. echo
  39. echo '- - testing: =( ${array[@]} ) - -'
  40. times
  41. declare -a bigTwo=( ${bigOne[@]} )
  42. # 注意括号:    ^              ^
  43. times
  44. echo
  46. echo '- - testing: =${array[@]} - -'
  47. times
  48. declare -a bigThree=${bigOne[@]}
  49. # 这次没用括号。
  50. times
  51. #  通过比较，可以发现第二种格式的赋值更快一些，
  52. #+ 正如 Stephane Chazelas指出的那样
  53. #
  54. #  William Park 解释:
  55. #+ bigTwo数组是作为一个单个字符串被赋值的(因为括号)
  56. #+ 而BigThree数组，则是一个元素一个元素进行的赋值。
  57. #  所以，实质上是:
  58. #                   bigTwo=( [0]="..." [1]="..." [2]="..." ... )
  59. #                   bigThree=( [0]="... ... ..." )
  60. #
  61. #  通过这样确认:  echo ${bigTwo[0]}
  62. #                   echo ${bigThree[0]}
  63. #  在本书的例子中，我还是会继续使用第一种形式， 
  64. #+ 因为，我认为这种形式更有利于将问题阐述清楚。
  66. #  在我所使用的例子中，在其中复用的部分，
  67. #+ 还是使用了第二种形式，那是因为这种形式更快。
  69. # MSZ: 很抱歉早先的疏忽。
  71. #  注意:
  72. #  ----
  73. #  32和44的"declare -a" 语句其实不是必需的， 
  74. #+ 因为Array=(...)形式
  75. #+ 只能用于数组
  76. #  然而，如果省略这些声明的话，
  77. #+ 会导致脚本后边的相关操作变慢。
  78. #  试试看，会发生什么.
  80. exit 0

extra 在数组声明的时候添加一个额外的declare -a语句，能够加速后续的数组操作速度。

例子 27-9. 拷贝和连接数组

  1. #! /bin/bash
  2. # CopyArray.sh
  3. #
  4. # 这个脚本由Michael Zick所编写.
  5. # 这里已经通过作者的授权
  7. #  如何“通过名字传值&通过名字返回”
  8. #+ 或者“建立自己的赋值语句”。
  10. CpArray_Mac() {
  11.     # 建立赋值命令
  12.     echo -n 'eval '
  13.     echo -n "$2"                    # 目的名字
  14.     echo -n '=( ${'
  15.     echo -n "$1"                    # 源名字
  16.     echo -n '[@]} )'
  18. # 上边这些语句会构成一条命令。
  19. # 这仅仅是形式上的问题。
  20. }
  22. declare -f CopyArray
  23. CopyArray=CpArray_Mac
  25. Hype() {
  26. # "Pointer"函数
  27. # 状态产生器
  28. # 需要连接的数组名为$1.
  29. # (把这个数组与字符串"Really Rocks"结合起来，形成一个新数组.)
  30. # 并将结果从数组$2中返回.
  32.     local -a TMP
  33.     local -a hype=( Really Rocks )
  34.     $($CopyArray $1 TMP)
  35.     TMP=( ${TMP[@]} ${hype[@]} )
  36.     $($CopyArray TMP $2)
  37. }
  39. declare -a before=( Advanced Bash Scripting )
  40. declare -a after
  42. echo "Array Before = ${before[@]}"
  44. Hype before after
  46. echo "Array After = ${after[@]}"
  48. # 连接的太多了?
  50. echo "What ${after[@]:3:2}?"
  51. declare -a modest=( ${after[@]:2:1} ${after[@]:3:2} )
  52. #                    ---- 子串提取 ----
  54. echo "Array Modest = ${modest[@]}"
  56. # 'before' 发生了什么变化 ?
  58. echo "Array Before = ${before[@]}"
  60. exit 0

例子27-10. 关于串联数组的更多信息

  1. #! /bin/bash
  2. # array-append.bash
  4. # Copyright (c) Michael S. Zick, 2003, All rights reserved.
  5. # License: Unrestricted reuse in any form, for any purpose.
  6. # Version: $ID$
  7. #
  8. #  在格式上，由M.C做了一些修改.
  10. # 数组操作是Bash特有的属性。
  11. # 传统的UNIX /bin/sh 缺乏类似的功能。
  13. #  将这个脚本的输出通过管道传递给'more'，
  14. #+ 这样做的目的是放止输出的内容超过终端能够显示的范围，
  15. #  或者，重定向输出到文件中。
  17. declare -a array1=( zero1 one1 two1 )
  18. # 依次使用下标
  19. declare -a array2=( [0]=zero2 [2]=two2 [3]=three2 )
  20. # 数组中存在空缺的元素-- [1] 未定义
  22. echo
  23. echo '- Confirm that the array is really subscript sparse. -'
  24. echo "Number of elements: 4"        # 为了演示，这里作了硬编码
  25. for (( i = 0 ; i < 4 ; i++ ))
  26. do
  27.     echo "Element [$i]: ${array2[$i]}"
  28. done
  29. # 也可以参考一个更通用的例子， basics-reviewed.bash.
  32. declare -a dest
  34. # 将两个数组合并到第3个数组中。
  35. echo
  36. echo 'Conditions: Unquoted, default IFS, All-Elements-Of operator'
  37. echo '- Undefined elements not present, subscripts not maintained. -'
  38. # # 那些未定义的元素不会出现；组合时会丢弃这些元素。
  40. dest=( ${array1[@]} ${array2[@]} )
  41. # dest=${array1[@]}${array2[@]}         # 奇怪的结果，可能是个bug。
  43. # 现在，打印结果。
  44. echo
  45. echo '- - Testing Array Append - -'
  46. cnt=${#dest[@]}
  48. echo "Number of elements: $cnt"
  49. for (( i = 0 ; i < cnt ; i++ ))
  50. do
  51.     echo "Element [$i]: ${dest[$i]}"
  52. done
  54. # 将数组赋值给一个数组中的元素（两次）
  55. dest[0]=${array1[@]}
  56. dest[1]=${array2[@]}
  58. # 打印结果
  59. echo
  60. echo '- - Testing modified array - -'
  61. cnt=${#dest[@]}
  63. echo "Number of elements: $cnt"
  64. for (( i = 0 ; i < cnt ; i++ ))
  65. do
  66. echo "Element [$i]: ${dest[$i]}"
  67. done
  69. # 检查第二个元素的修改状况.
  70. echo
  71. echo '- - Reassign and list second element - -'
  73. declare -a subArray=${dest[1]}
  74. cnt=${#subArray[@]}
  76. echo "Number of elements: $cnt"
  77. for (( i = 0 ; i < cnt ; i++ ))
  78. do
  79.     echo "Element [$i]: ${subArray[$i]}"
  80. done
  82. # 如果你使用'=${ ... }'形式
  83. #+ 将一个数组赋值到另一个数组的一个元素中,
  84. #+ 那么这个数组的所有元素都会被转换为一个字符串,
  85. #+ 这个字符串中的每个数组元素都以空格进行分隔(其实是IFS的第一个字符).
  87. # 如果原来数组中的所有元素都不包含空白符 . . .
  88. # 如果原来的数组下标都是连续的 . . .
  89. # 那么我们就可以将原来的数组进行恢复.
  91. # 从修改过的第二个元素中, 将原来的数组恢复出来.
  92. echo
  93. echo '- - Listing restored element - -'
  95. declare -a subArray=( ${dest[1]} )
  96. cnt=${#subArray[@]}
  98. echo "Number of elements: $cnt"
  99. for (( i = 0 ; i < cnt ; i++ ))
  100. do
  101.     echo "Element [$i]: ${subArray[$i]}"
  102. done
  104. echo '- - Do not depend on this behavior. - -'
  105. echo '- - This behavior is subject to change - -'
  106. echo '- - in versions of Bash newer than version 2.05b - -'
  108. # MSZ: 抱歉，之前混淆了一些要点。
  110. exit 0

有了数组, 我们就可以在脚本中实现一些比较熟悉的算法. 这么做, 到底是不是一个好主意, 我们在这里不做讨论, 还是留给读者决定吧.

例子 27-11. 冒泡排序

  1. #!/bin/bash
  2. # bubble.sh: 一种排序方式, 冒泡排序.
  4. # 回忆一下冒泡排序的算法. 我们在这里要实现它...
  6. # 依靠连续的比较数组元素进行排序,
  7. #+ 比较两个相邻元素, 如果顺序不对, 就交换这两个元素的位置.
  8. # 当第一轮比较结束之后, 最"重"的元素就会被移动到最底部.
  9. # 当第二轮比较结束之后, 第二"重"的元素就会被移动到次底部的位置.
  10. # 依此类推.
  11. # 这意味着每轮比较不需要比较之前已经"沉淀"好的数据.
  12. # 因此你会注意到后边的数据在打印的时候会快一些.
  15. exchange() {
  16.   # 交换数组中的两个元素.
  17.   local temp=${Countries[$1]} #  临时保存
  18.                               #+ 要交换的那个元素 
  19.   Countries[$1]=${Countries[$2]}
  20.   Countries[$2]=$temp
  22.   return 
  23. }
  25. declare -a Countries  #  声明数组,
  26.                       #+ 此处是可选的, 因为数组在下面被初始化
  27. #  我们是否可以使用转义符(\)
  28. #+ 来将数组元素的值放在不同的行上?
  29. #  可以.
  31. Countries=(Netherlands Ukraine Zaire Turkey Russia Yemen Syria \
  32. Brazil Argentina Nicaragua Japan Mexico Venezuela Greece England \
  33. Israel Peru Canada Oman Denmark Wales France Kenya \
  34. Xanadu Qatar Liechtenstein Hungary)
  36. # "Xanadu" 虚拟出来的世外桃源.
  37. #+ Kubla Khan做了个愉快的决定
  40. clear                      # 开始之前的清屏动作
  42. echo "0: ${Countries[*]}"  # 从索引0开始列出整个数组.
  44. number_of_elements=${#Countries[@]}
  45. let "comparisons = $number_of_elements - 1"
  47. count=1 # Pass number.
  49. while [ "$comparisons" -gt 0 ]          # 开始外部循环
  50. do
  52.   index=0  # 在每轮循环开始之前，重置索引。
  54.   while [ "$index" -lt "$comparisons" ] # 开始内部循环。
  55.   do
  56.     if [ ${Countries[$index]} \> ${Countries[`expr $index + 1`]} ]
  57.     # 如果原来的排序次序不对...
  58.     # 回想一下, 在单括号中,
  59.     #+ \>是ASCII码的比较操作符.
  61.     # if [[ ${Countries[$index]} > ${Countries[`expr $index + 1`]} ]]
  62.     #+ 这样也行.
  63.     then
  64.       exchange $index `expr $index + 1`  # 交换
  65.     fi
  66.     let "index += 1"  #或者, index+=1 在Bash 3.1之后的版本才能这么用.
  67.   done # 内部循环结束
  69.   # ----------------------------------------------------------------------
  70. # Paulo Marcel Coelho Aragao 建议我们可以使用更简单的for循环
  71. #
  72. # for (( last = $number_of_elements - 1 ; last > 0 ; last-- ))
  73. ##                     Fix by C.Y. Hunt          ^   (Thanks!)
  74. # do
  75. #     for (( i = 0 ; i < last ; i++ ))
  76. #     do
  77. #        [[ "${Countries[$i]}" > "${Countries[$((i+1))]}" ]] \
  78. #            && exchange $i $((i+1))
  79. #     done
  80. # done
  81. # ----------------------------------------------------------------------
  84. let "comparisons -= 1" #  因为最"重"的元素到了底部,
  85.                        #+ 所以每轮我们可以少做一次比较。
  87. echo
  88. echo "$count: ${Countries[@]}"  # 每轮结束后, 都打印一次数组.
  89. echo
  90. let "count += 1"                # 增加传递计数.
  92. done                            # 外部循环结束
  93.                                 # 至此, 全部完成.
  94. exit 0

我们可以在数组中嵌套数组么？

  1. #!/bin/bash
  2. # "嵌套" 数组.
  4. #  Michael Zick 提供了这个用例。
  5. #+ William Park做了一些修正和说明.
  7. AnArray=( $(ls --inode --ignore-backups --almost-all \
  8.         --directory --full-time --color=none --time=status \
  9.         --sort=time -l ${PWD} ) )  # Commands and options.
  11. # 空格是有意义的 . . . 并且不要在上边用引号引用任何东西.
  13. SubArray=( ${AnArray[@]:11:1}  ${AnArray[@]:6:5} )
  14. #  这个数组有六个元素:
  15. #+     SubArray=( [0]=${AnArray[11]} [1]=${AnArray[6]} [2]=${AnArray[7]}
  16. #      [3]=${AnArray[8]} [4]=${AnArray[9]} [5]=${AnArray[10]} )
  17. #
  18. #  Bash数组是字符串(char *)类型
  19. #+ 的(循环)链表
  20. #  因此, 这不是真正意义上的嵌套数组,
  21. #+ 只不过功能很相似而已.
  23. echo "Current directory and date of last status change:"
  24. echo "${SubArray[@]}"
  26. exit 0

如果将“嵌套数组”与间接引用 组合起来使用的话，将会产生一些非常有趣的用法。

例子 27-12. 嵌套数组与间接引用

  1. #!/bin/bash
  2. # embedded-arrays.sh
  3. # 嵌套数组和间接引用.
  5. # 本脚本由Dennis Leeuw 编写.
  6. # 经过授权, 在本书中使用.
  7. # 本书作者做了少许修改.
  9. ARRAY1=(
  10.         VAR1_1=value11
  11.         VAR1_2=value12
  12.         VAR1_3=value13
  13. )
  15. ARRAY2=(
  16.         VARIABLE="test"
  17.         STRING="VAR1=value1 VAR2=value2 VAR3=value3"
  18.         ARRAY21=${ARRAY1[*]}
  19. )       # 将ARRAY1嵌套到这个数组中.
  21. function print () {
  22.         OLD_IFS="$IFS"
  23.         IFS=$'\n'       #  这么做是为了每行
  24.                         #+ 只打印一个数组元素.
  25.         TEST1="ARRAY2[*]"
  26.         local ${!TEST1} # 删除这一行, 看看会发生什么?
  27.         #  间接引用.
  28.         #  这使得$TEST1
  29.         #+ 只能够在函数内被访问.
  31.         #  让我们看看还能干点什么.
  33.         echo
  34.         echo "\$TEST1 = $TEST1"       #  仅仅是变量名字.
  35.         echo; echo
  36.         echo "{\$TEST1} = ${!TEST1}"  #  变量内容.
  37.                                       #  这就是
  38.                                       #+ 间接引用的作用.
  39.         echo
  40.         echo "-------------------------------------------"; echo
  41.         echo
  43.         # 打印变量
  44.         echo "Variable VARIABLE: $VARIABLE"
  46.         # 打印一个字符串元素
  47.         IFS="$OLD_IFS"
  48.         TEST2="STRING[*]"
  49.         local ${!TEST2}      # 间接引用(同上).
  50.         echo "String element VAR2: $VAR2 from STRING"
  52.         # Print an array element
  53.         TEST2="ARRAY21[*]"
  54.         local ${!TEST2}      # 间接引用(同上).
  55.         echo "Array element VAR1_1: $VAR1_1 from ARRAY21"
  56. }
  58. print
  59. echo
  61. exit 0
  63. # 脚本作者注,
  64. #+ "你可以很容易的将其扩展成一个能创建hash 的Bash 脚本."
  65. # (难) 留给读者的练习: 实现它.

数组使得埃拉托色尼素数筛子有了shell版本的实现. 当然, 如果你需要的是追求效率的应用, 那么就 应该使用编译行语言来实现, 比如C语言. 因为脚本运行的太慢了.

例子 27-13. 埃拉托色尼素数筛子

  1. #!/bin/bash
  2. # sieve.sh (ex68.sh)
  4. # 埃拉托色尼素数筛子
  5. # 找素数的经典算法.
  7. # 在同等数值的范围内,
  8. #+ 这个脚本运行的速度比C版本慢的多.
  10. LOWER_LIMIT=1       # 从1开始.
  11. UPPER_LIMIT=1000    # 到1000.
  12. # (如果你时间很多的话 . . . 你可以将这个数值调的很高.)
  14. PRIME=1
  15. NON_PRIME=0
  17. let SPLIT=UPPER_LIMIT/2
  18. # 优化:
  19. # 只需要测试中间到最大的值,为什么?
  21. declare -a Primes
  22. # Primes[] 是个数组.
  25. initialize ()
  26. {
  27.     # 初始化数组.
  28.     i=$LOWER_LIMIT
  29.     until [ "$i" -gt "$UPPER_LIMIT" ]
  30.     do
  31.       Primes[i]=$PRIME
  32.       let "i += 1"
  33.     done
  34.     #  假定所有数组成员都是需要检查的(素数)
  35.     #+ 直到检查完成.
  36. }
  38. print_primes ()
  39. {
  40.     # 打印出所有数组Primes[]中被标记为素数的元素.
  42.     i=$LOWER_LIMIT
  44.     until [ "$i" -gt "$UPPER_LIMIT" ]
  45.     do
  46.       if [ "${Primes[i]}" -eq "$PRIME" ]
  47.       then
  48.         printf "%8d" $i
  49.         # 每个数字打印前先打印8个空格, 在偶数列才打印.
  50.       fi
  52.       let "i += 1"
  54.     done
  55. }
  57. sift () # 查出非素数.
  58. {
  59.     let i=$LOWER_LIMIT+1
  60.     # 我们从2开始.
  62.     until [ "$i" -gt "$UPPER_LIMIT" ]
  63.     do
  65.     if [ "${Primes[i]}" -eq "$PRIME" ]
  66.     # 不要处理已经过滤过的数字(被标识为非素数).
  67.     then
  68.       t=$i
  70.       while [ "$t" -le "$UPPER_LIMIT" ]
  71.       do
  72.         let "t += $i "
  73.         Primes[t]=$NON_PRIME
  74.         # 标识为非素数.
  75.       done 
  76.     fi
  78.     let "i += 1"
  79.     done
  80. }
  82. # ==============================================
  83. # main ()
  84. # 继续调用函数.
  85. initialize
  86. sift
  87. print_primes
  88. # 这里就是被称为结构化编程的东西.
  89. # ==============================================
  90. echo
  92. exit 0
  94. # -------------------------------------------------------- #
  95. # 因为前面的'exit'语句, 所以后边的代码不会运行
  97. #  下边的代码, 是由Stephane Chazelas 所编写的埃拉托色尼素数筛子的改进版本,
  98. #+ 这个版本可以运行的快一些.
  100. # 必须在命令行上指定参数(这个参数就是: 寻找素数的限制范围)
  102. UPPER_LIMIT=$1                  # 来自于命令行.
  103. let SPLIT=UPPER_LIMIT/2         # 从中间值到最大值.
  105. Primes=( '' $(seq $UPPER_LIMIT) )
  107. i=1
  108. until (( ( i += 1 ) > SPLIT ))  # 仅需要从中间值检查.
  109. do
  110.   if [[ -n ${Primes[i]} ]]
  111.   then
  112.     t=$i
  113.     until (( ( t += i ) > UPPER_LIMIT ))
  114.     do
  115.       Primes[t]=
  116.     done
  117.   fi 
  118. done
  119. echo ${Primes[*]}
  121. exit $?

例子 27-14. 埃拉托色尼素数筛子，优化版

  1. #!/bin/bash
  2. # 优化过的埃拉托色尼素数筛子
  3. # 脚本由Jared Martin编写, ABS Guide 的作者作了少许修改.
  4. # 在ABS Guide 中经过了许可而使用(感谢!).
  6. # 基于Advanced Bash Scripting Guide中的脚本.
  7. # http://tldp.org/LDP/abs/html/arrays.html#PRIMES0 (ex68.sh).
  9. # http://www.cs.hmc.edu/~oneill/papers/Sieve-JFP.pdf (引用)
  10. # Check results against http://primes.utm.edu/lists/small/1000.txt
  12. # Necessary but not sufficient would be, e.g.,
  13. #     (($(sieve 7919 | wc -w) == 1000)) && echo "7919 is the 1000th prime"
  15. UPPER_LIMIT=${1:?"Need an upper limit of primes to search."}
  17. Primes=( '' $(seq ${UPPER_LIMIT}) )
  19. typeset -i i t
  20. Primes[i=1]='' # 1不是素数 
  21. until (( ( i += 1 ) > (${UPPER_LIMIT}/i) ))  # 只需要ith-way 检查.
  22.   do                                         # 为什么?
  23.     if ((${Primes[t=i*(i-1), i]}))
  24.     # 很少见， 但是很有指导意义, 在下标中使用算术扩展。
  25.     then
  26.       until (( ( t += i ) > ${UPPER_LIMIT} ))
  27.         do Primes[t]=; done
  28.     fi
  29.   done
  31. # echo ${Primes[*]}
  32. echo   # 改回原来的脚本，为了漂亮的打印(80-col. 展示).
  33. printf "%8d" ${Primes[*]}
  34. echo; echo
  36. exit $?

上边的这个例子是基于数组的素数产生器, 还有不使用数组的素数产生器例子A-15 和例子 16-46，让我们来比较一番.

数组可以进行一定程度上的扩展, 这样就可以模拟一些Bash原本不支持的数据结构.

例子 27-15. 模拟一个压入栈

  1. #!/bin/bash
  2. # stack.sh: 模拟压入栈
  4. # 类似于CPU 栈, 压入栈依次保存数据项, 
  5. #+ 但是取数据时, 却反序进行, 后进先出.
  7. BP=100        #  栈数组的基址指针.
  8.             #  从元素100 开始.
  10. SP=$BP        #  栈指针.
  11.             #  将其初始化为栈"基址"(栈底)
  13. Data=        #  当前栈的数据内容.
  14.             #  必须定义为全局变量,
  15.             #+ 因为函数所能够返回的整数存在范围限制.
  17.             # 100    基址                <-- Base Pointer
  18.             #  99    第一个数据元素
  19.             #  98    第二个数据元素
  20.             # ...    更多数据
  21.             #        最后一个数据元素    <-- Stack pointer
  23. declare -a stack
  25. push()        # 压栈
  26. {
  27.     if [ -z "$1" ]        # 没有可压入的数据项?
  28.     then
  29.         return 
  30.     fi
  32.     let "SP -= 1"        # 更新栈指针.
  33.     stack[$SP]=$1
  34.     return 
  35. }
  37. pop()     #从栈中弹出数据项. 
  38. { 
  39.     Data=                        # 清空保存数据项的中间变量
  41.     if [ "$SP" -eq "$BP" ]        # 栈空?
  42.     then
  43.         return 
  44.     fi                        # 这使得SP不会超过100,
  45.                             #+ 例如, 这可以防止堆栈失控.
  48.     Data=${stack[$SP]}
  49.     let "SP += 1"            # 更新栈指针
  50.     return
  51. }
  53. status_report()            # 打印当前状态
  54. {
  55.     echo "-------------------------------------"
  56.     echo "REPORT"
  57.     echo "Stack Pointer = $SP"
  58.     echo "Just popped \""$Data"\" off the stack."
  59.     echo "-------------------------------------"
  60.     echo
  61. }
  64. # =======================================================
  65. # 现在, 来点乐子.
  67. echo
  69. # 看你是否能从空栈里弹出数据项来.
  70. pop
  71. status_report
  73. echo
  75. push garbage
  76. pop
  77. status_report            # 压入Garbage, 弹出garbage.
  79. value1=23;            push $value1
  80. value2=skidoo;        push $value2
  81. value3=LAST;        push $value3
  83. pop                    # LAST
  84. status_report
  85. pop                    # skidoo
  86. status_report
  87. pop                    # 23
  88. status_report        # 后进，先出!
  90. # 注意: 栈指针在压栈时减,
  91. #+ 在弹出时加.
  93. echo
  95. exit 0
  98. # =======================================================
  99. #
  100. # 练习：
  101. #
  102. # 1) 修改"push()"函数，
  103. #     + 使其调用一次就能够压入多个数据项。
  105. # 2) 修改"pop()"函数,
  106. #    + 使其调用一次就能弹出多个数据项.
  108. # 3) 给那些有临界操作的函数添加出错检查.
  109. #     说明白一些, 就是让这些函数返回错误码, 
  110. #    + 返回的错误码依赖于操作是否成功完成, 
  111. #    + 如果没有成功完成, 那么就需要启动合适的处理动作.
  113. # 4) 以这个脚本为基础,
  114. #    + 编写一个用栈实现的四则运算计算器.

如果想对数组”下标”做一些比较诡异的操作, 可能需要使用中间变量. 对于那些有这种需求的项目来说, 还是应该考虑使用功能更加强大的编程语言, 比如Perl或C。

例子 27-16. 复杂的数组应用: 探索一个神秘的数学序列

  1. !/bin/bash
  3. # Douglas Hofstadter 的声名狼藉的序列"Q-series":
  5. # Q(1) = Q(2) = 1
  6. # Q(n) = Q(n - Q(n-1)) + Q(n - Q(n-2)), 当 n>2时
  8. #  这是一个令人感到陌生的, 没有规律的"乱序"整数序列
  9. #+ 并且行为不可预测
  10. #  序列的头20项, 如下所示:
  11. #  1 1 2 3 3 4 5 5 6 6 6 8 8 8 10 9 10 11 11 12
  13. #  请参考相关书籍, Hofstadter的, "_Goedel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid_",
  14. #+ 第137页.
  17. LIMIT=100     # 需要计算的数列长度.
  18. LINEWIDTH=20  # 每行打印的个数.
  20. Q[1]=1        # 数列的头两项都为1.
  21. Q[2]=1
  23. echo
  24. echo "Q-series [$LIMIT terms]:"
  25. echo -n "${Q[1]} "             # 输出数列头两项.
  26. echo -n "${Q[2]} "
  28. for ((n=3; n <= $LIMIT; n++))  # C风格的循环条件.
  29. do   # Q[n] = Q[n - Q[n-1]] + Q[n - Q[n-2]]  for n>2
  30. #    需要将表达式拆开, 分步计算,
  31. #+   因为Bash 不能够很好的处理复杂数组的算术运算.
  33.     let "n1 = $n - 1"        # n-1
  34.     let "n2 = $n - 2"        # n-2
  36.     t0=`expr $n - ${Q[n1]}`  # n - Q[n-1]
  37.     t1=`expr $n - ${Q[n2]}`  # n - Q[n-2]
  39.     T0=${Q[t0]}            # Q[n - Q[n-1]]
  40.     T1=${Q[t1]}            # Q[n - Q[n-2]]
  43.     Q[n]=`expr $T0 + $T1`    # Q[n - Q[n-1]] + Q[n - Q[n-2]]
  44.     echo -n "${Q[n]} "
  46.     if [ `expr $n % $LINEWIDTH` -eq 0 ]        # 格式化输出
  47.     then   #      ^ 取模操作
  48.         echo # 把每行都拆为20个数字的小块.
  49.     fi
  51. done
  53. echo
  55. exit 0
  57. # 这是Q-series的一个迭代实现.
  58. # 更直接明了的实现是使用递归, 请读者作为练习完成.
  59. # 警告: 使用递归的方法来计算这个数列的话, 会花费非常长的时间.
  60. #+ C/C++ 将会计算的快一些。

Bash仅仅支持一维数组, 但是我们可以使用一个小手段, 这样就可以模拟多维数组了.

例子 27-17. 模拟一个二维数组，并使它倾斜

  1. #!/bin/bash
  2. # twodim.sh: 模拟一个二维数组.
  4. # 一维数组由单行组成.
  5. # 二维数组由连续的多行组成.
  7. Rows=5
  8. Columns=5
  9. # 5 X 5 的数组.
  11. declare -a alpha        # char alpha [Rows] [Columns];
  12.                         # 没必要声明. 为什么?
  14. load_alpha ()
  15. {
  16.     local rc=0
  17.     local index
  19.     for i in A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y
  20.     do     # 你可以随你的心意, 使用任意符号.
  21.       local row=`expr $rc / $Columns`
  22.       local column=`expr $rc % $Rows`
  23.       let "index = $row * $Rows + $column"
  24.       alpha[$index]=$i
  25.     # alpha[$row][$column]
  26.       let "rc += 1"
  27.     done
  28.     # 更简单的方法:
  29.     #+   declare -a alpha=( A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y )
  30.     #+ 但是如果写的话, 就缺乏二维数组的"风味"了.
  31. }
  33. print_alpha ()
  34. {
  35.     local row=0
  36.     local index
  37.     echo
  38.     while [ "$row" -lt "$Rows" ]   #  以"行序为主"进行打印:
  39.     do                             #+ 行号不变(外层循环),                            
  40.                                    #+ 列号进行增长.
  41.       local column=0
  43.       echo -n "       "            #  按照行方向打印"正方形"数组.
  45.       while [ "$column" -lt "$Columns" ]
  46.       do
  47.         let "index = $row * $Rows + $column"
  48.         echo -n "${alpha[index]} "  # alpha[$row][$column]
  49.         let "column += 1"
  50.       done
  52.       let "row += 1"
  53.       echo
  54.     done
  55.     # 更简单的等价写法为:
  56.     #     echo ${alpha[*]} | xargs -n $Columns
  57.     echo 
  58. }
  60. filter ()     # 过滤掉负的数组下标.
  61. {
  63.     echo -n "  "  # 产生倾斜.
  64.                   # 解释一下, 这是怎么做到的.
  65.     if [[ "$1" -ge 0 &&  "$1" -lt "$Rows" && "$2" -ge 0 && "$2" -lt "$Columns" ]]
  66.     then
  67.         let "index = $1 * $Rows + $2"
  68.         # 现在, 按照旋转方向进行打印.
  69.         echo -n " ${alpha[index]}"
  70.         #           alpha[$row][$column]
  71.     fi 
  73. }
  75. rotate ()  #  将数组旋转45度 --
  76. {          #+ 从左下角进行"平衡".
  77.     local row
  78.     local column
  80.     for (( row = Rows; row > -Rows; row-- ))
  81.       do       # 反向步进数组, 为什么?
  83.       for (( column = 0; column < Columns; column++ ))
  84.       do
  86.         if [ "$row" -ge 0 ]
  87.         then
  88.           let "t1 = $column - $row"
  89.           let "t2 = $column"
  90.         else
  91.           let "t1 = $column"
  92.           let "t2 = $column + $row"
  93.         fi
  94.         filter $t1 $t2            # 将负的数组下标过滤出来.
  95.                                 # 如果你不做这一步, 将会怎样?
  96.       done
  97.       echo; echo
  99.     done
  101. #  数组旋转的灵感来源于Herbert Mayer 所著的
  102. #+ "Advanced C Programming on the IBM PC"的例子(第143-146页)
  103. #+ (参见参考书目).
  104. #  由此可见, C语言能够做到的好多事情,
  105. #+ 用shell 脚本一样能够做到.
  106. }
  109. #--------------- 现在, 让我们开始吧. ------------#
  110. load_alpha            # 加载数组
  111. print_alpha            # 打印数组.
  112. rotate                # 逆时钟旋转45度打印.
  113. #-----------------------------------------------------#
  115. exit 0
  117. # 这有点做作, 不是那么优雅.
  119. # 练习:
  120. # -----
  121. #  1) 重新实现数组加载和打印函数,
  122. #     让其更直观, 可读性更强. 
  123. #
  124. #  2) 详细地描述旋转函数的原理.
  125. #     提示: 思考一下倒序索引数组的实现.
  126. #
  127. #  3) 重写这个脚本, 扩展它, 让不仅仅能够支持非正方形的数组.
  128. #     比如6 X 4的数组.
  129. #     尝试一下, 在数组旋转时, 做到最小"失真".

二维数组本质上其实就是一个一维数组, 只不过是添加了行和列的寻址方式, 来引用和操作数组的元素而已.

这里有一个精心制作的模拟二维数组的例子, 请参考例子 A-10.

还有更多使用数组的有趣的脚本，请参考：