Linux 逻辑操作

简介

欢迎来到 Linux 逻辑运算实验。在这个实验中，你将学习 Linux 中的逻辑运算，这是控制命令执行流程和在脚本中做出决策的重要工具。

逻辑运算允许你组合命令和条件，使你能够创建更复杂的脚本，以应对不同的情况。在本实验结束时，你将了解如何使用逻辑运算符来控制命令执行，并检查 Linux 中的文件属性。

Skills Graph

理解 Linux 中的基本逻辑运算

Linux shell 提供了多种使用逻辑运算符组合命令和条件的方法。在这一步中，你将学习最常用的逻辑运算符：&&（逻辑与）和 ||（逻辑或）。

首先，让我们切换到项目目录：

cd ~/project

让我们先创建一些将在整个实验中使用的测试文件：

touch treasure_map.txt shield.txt kings_gauntlet.txt

现在，让我们创建一个脚本来演示基本的逻辑运算。我们将使用 nano 文本编辑器创建一个名为 logic_basics.sh 的文件：

nano logic_basics.sh

在这个脚本中，我们将使用逻辑运算符来检查两个文件是否存在。在编辑器中输入或粘贴以下代码：

#!/bin/bash

## 此脚本演示逻辑与 (&&) 和逻辑或 (||) 运算符
## 它检查当前目录中两个特定的文件是否存在

if [[ -f "treasure_map.txt" ]] && [[ -f "shield.txt" ]]; then
  echo "Both files exist. Proceed with the mission."
else
  echo "One or both files are missing. Abort the mission!"
fi

&& 运算符表示 “逻辑与” —— 只有当两个条件都为真时，整个条件才为真。
-f 测试用于检查文件是否存在且为普通文件（不是目录或其他特殊文件）。

要在 nano 中保存文件，请按 Ctrl+X，然后按 Y 确认保存，再按 Enter 确认文件名。

现在，让我们使脚本可执行并运行它：

chmod +x logic_basics.sh
./logic_basics.sh

你应该会看到以下输出：

Both files exist. Proceed with the mission.

让我们尝试另一个示例，以更好地理解逻辑运算符。创建一个名为 logical_or.sh 的新脚本：

nano logical_or.sh

添加以下内容：

#!/bin/bash

## 此脚本演示逻辑或 (||) 运算符
## 它检查两个文件中至少有一个是否存在

if [[ -f "treasure_map.txt" ]] || [[ -f "nonexistent_file.txt" ]]; then
  echo "At least one file exists."
else
  echo "Neither file exists."
fi

|| 运算符表示 “逻辑或” —— 如果两个条件中有一个为真，整个条件就为真。

保存文件（按 Ctrl+X、Y、Enter），使其可执行并运行：

chmod +x logical_or.sh
./logical_or.sh

输出：

At least one file exists.

这表明，即使 “nonexistent_file.txt” 不存在，但由于 “treasure_map.txt” 存在，条件仍然为真。

基于文件权限的逻辑运算

在 Linux 中，文件权限用于控制谁可以读取、写入或执行文件。在这一步中，你将学习如何使用逻辑运算来检查文件权限。

首先，让我们创建一个名为 permission_check.sh 的脚本：

nano permission_check.sh

在脚本中添加以下内容：

#!/bin/bash

## 此脚本使用逻辑运算符检查文件的读写权限

filename="kings_gauntlet.txt"

if [[ -r "$filename" ]] && [[ -w "$filename" ]]; then
  echo "You have read and write permissions on $filename."
elif [[ -r "$filename" ]] || [[ -w "$filename" ]]; then
  echo "You have limited permissions on $filename."
else
  echo "You do not have permissions on $filename."
fi

在这个脚本中：

• -r 用于测试当前用户是否可以读取文件
• -w 用于测试当前用户是否可以写入文件
• && 运算符要求两个条件都为真
• || 运算符要求至少有一个条件为真

保存文件（按 Ctrl+X、Y、Enter）并使其可执行：

chmod +x permission_check.sh

现在，让我们修改测试文件的权限，看看这会如何影响脚本的输出。

首先，让我们设置权限以允许读写：

chmod 600 kings_gauntlet.txt
./permission_check.sh

输出：

You have read and write permissions on kings_gauntlet.txt.

现在，让我们将权限更改为只读：

chmod 400 kings_gauntlet.txt
./permission_check.sh

输出：

You have limited permissions on kings_gauntlet.txt.

最后，让我们移除所有权限：

chmod 000 kings_gauntlet.txt
./permission_check.sh

输出：

You do not have permissions on kings_gauntlet.txt.

别忘了将文件权限恢复到合理的设置：

chmod 600 kings_gauntlet.txt

使用逻辑运算符进行命令链操作

Linux 中的逻辑运算符不仅可用于脚本中的条件语句，还能直接在命令行中用于将多个命令链接在一起。在这一步中，你将学习如何使用逻辑运算符进行命令链操作。

&& 运算符允许你仅在第一个命令成功执行（返回退出状态码为 0）时才运行第二个命令。这在运行一系列命令时非常有用，因为每个步骤都依赖于前一个步骤的成功执行。

让我们尝试一个简单的示例：

mkdir -p test_dir && echo "Directory created successfully"

mkdir -p 命令用于创建一个目录（如果需要，还会创建父目录），-p 选项可避免在目录已存在时产生错误。只有当 mkdir 命令成功执行时，echo 命令才会运行。

输出：

Directory created successfully

现在，让我们尝试使用 || 运算符，它仅在第一个命令执行失败时才运行第二个命令：

ls nonexistent_file.txt || echo "File not found"

由于 “nonexistent_file.txt” 文件不存在，ls 命令执行失败，因此 echo 命令会运行。

输出：

ls: cannot access 'nonexistent_file.txt': No such file or directory
File not found

你还可以使用这些运算符组合多个命令。创建一个名为 command_chain.sh 的脚本：

nano command_chain.sh

添加以下内容：

#!/bin/bash

## 此脚本演示如何使用逻辑运算符链接命令

echo "Starting command chain..."

## 创建一个目录，并仅在创建成功时进入该目录
mkdir -p logic_test && cd logic_test && echo "Changed to new directory"

## 创建一个文件，并仅在创建成功时向其写入内容
touch test_file.txt && echo "This is a test" > test_file.txt && echo "Created and wrote to file"

## 尝试读取一个不存在的文件，若失败则显示错误消息
cat nonexistent.txt || echo "Failed to read file"

## 返回原始目录
cd .. && echo "Returned to original directory"

echo "Command chain completed"

保存文件（按 Ctrl+X、Y、Enter），使其可执行并运行：

chmod +x command_chain.sh
./command_chain.sh

输出：

Starting command chain...
Changed to new directory
Created and wrote to file
cat: nonexistent.txt: No such file or directory
Failed to read file
Returned to original directory
Command chain completed

此脚本展示了逻辑运算符如何根据前一个命令的执行成功或失败来控制命令的执行流程。

高级文件测试运算符

Linux 提供了多种文件测试运算符，这些运算符可以与逻辑运算符结合使用。在这一步中，你将了解一些最有用的文件测试运算符。

让我们创建一个脚本来演示这些运算符：

nano file_tests.sh

添加以下内容：

#!/bin/bash

## 此脚本演示了 Linux 中各种文件测试运算符

## 检查文件是否存在（可以是普通文件、目录或其他类型）
file_to_check="treasure_map.txt"
directory_to_check="test_dir"

echo "--- 基本文件测试 ---"
## -e 检查文件是否存在（任何类型）
if [[ -e "$file_to_check" ]]; then
  echo "$file_to_check exists"
else
  echo "$file_to_check does not exist"
fi

## -f 检查是否为普通文件（不是目录或设备）
if [[ -f "$file_to_check" ]]; then
  echo "$file_to_check is a regular file"
fi

## -d 检查是否为目录
if [[ -d "$directory_to_check" ]]; then
  echo "$directory_to_check is a directory"
else
  echo "$directory_to_check is not a directory"
fi

echo "--- 文件大小测试 ---"
## -s 检查文件是否不为空（大小大于零）
if [[ -s "$file_to_check" ]]; then
  echo "$file_to_check is not empty"
else
  echo "$file_to_check is empty"
fi

echo "--- 权限测试 ---"
## -r、-w、-x 分别检查读、写和执行权限
if [[ -r "$file_to_check" ]]; then
  echo "$file_to_check is readable"
fi

if [[ -w "$file_to_check" ]]; then
  echo "$file_to_check is writable"
fi

if [[ -x "$file_to_check" ]]; then
  echo "$file_to_check is executable"
else
  echo "$file_to_check is not executable"
fi

echo "--- 使用逻辑运算符组合测试 ---"
## 使用 AND (&&) 组合测试
if [[ -f "$file_to_check" ]] && [[ -r "$file_to_check" ]]; then
  echo "$file_to_check is a readable file"
fi

## 使用 OR (||) 组合测试
if [[ -f "$file_to_check" ]] || [[ -d "$file_to_check" ]]; then
  echo "$file_to_check is either a file or a directory"
fi

保存文件（按 Ctrl+X、Y、Enter），使其可执行并运行：

chmod +x file_tests.sh
./file_tests.sh

输出将显示对现有文件和目录进行的各种文件测试的结果。

为了让测试更有趣，让我们向 treasure_map.txt 文件中添加一些内容，并创建我们要测试的目录：

echo "This is a treasure map!" > treasure_map.txt
mkdir -p test_dir

现在再次运行脚本：

./file_tests.sh

由于文件已有内容且目录已创建，你应该会看到不同的输出。

此脚本展示了如何使用各种文件测试运算符，并将它们与逻辑运算符结合起来进行复杂的文件检查。

总结

在本次实验中，你学习了 Linux 中的逻辑操作，以及如何使用它们来控制命令执行流程和脚本行为。以下是你所学内容的总结：

1. 你了解了基本的逻辑运算符 &&（逻辑与）和 ||（逻辑或），以及如何在条件语句中使用它们。
2. 你使用了文件测试运算符，如 -f、-r、-w 和 -x 来检查文件是否存在以及文件的权限。
3. 你练习了使用逻辑运算符将多个命令链接在一起，以创建依赖于前一个命令执行成功或失败的操作序列。
4. 你探索了各种文件测试运算符，并学习了如何将它们与逻辑运算符结合使用，以创建更复杂的条件。

这些逻辑操作是 Linux 脚本编写和命令行使用的基础工具。它们使你能够创建更复杂的脚本，根据条件和前一个命令的执行结果来处理不同的情况。

通过掌握这些逻辑操作，你获得了一项在 Linux 系统管理、自动化和脚本编写方面非常有用的技能，这将在你作为 Linux 用户或管理员的学习之路上对你大有帮助。