Shell之set 命令

2023-10-06 17:05:52

set命令是 Bash 脚本的重要环节，却常常被忽视，导致脚本的安全性和可维护性出问题。本文介绍它的基本用法，可以更健壮地使用 Bash 脚本。

一、简介

我们知道，Bash 执行脚本的时候，会创建一个新的 Shell。

$ bash script.sh

上面代码中，script.sh是在一个新的 Shell 里面执行。这个 Shell 就是脚本的执行环境，Bash 默认给定了这个环境的各种参数。set命令用来修改 Shell 环境的运行参数，也就是可以定制环境。一共有十几个参数可以定制，官方手册有完整清单，本文介绍其中最常用的四个。如果命令行下不带任何参数，直接运行set，会显示所有的环境变量和 Shell 函数。

$ set

二、set -u

执行脚本的时候，如果遇到不存在的变量，Bash 默认忽略它。

#!/usr/bin/env bash

echo $a
echo bar

上面代码中，$a是一个不存在的变量。执行结果如下。

$ bash script.sh

bar

可以看到，echo $a输出了一个空行，Bash 忽略了不存在的$a，然后继续执行echo bar。大多数情况下，这不是开发者想要的行为，遇到变量不存在，脚本应该报错，而不是一声不响地往下执行。set -u就用来改变这种行为。脚本在头部加上它，遇到不存在的变量就会报错，并停止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -u

echo $a
echo bar

运行结果如下。

$ bash script.sh
bash: script.sh:行4: a: 未绑定的变量

可以看到，脚本报错了，并且不再执行后面的语句。-u还有另一种写法-o nounset，两者是等价的。

set -o nounset

三、set -x

默认情况下，脚本执行后，屏幕只显示运行结果，没有其他内容。如果多个命令连续执行，它们的运行结果就会连续输出。有时会分不清，某一段内容是什么命令产生的。set -x用来在运行结果之前，先输出执行的那一行命令。

#!/usr/bin/env bash
set -x

echo bar

执行上面的脚本，结果如下。

$ bash script.sh
+ echo bar
bar

可以看到，执行echo bar之前，该命令会先打印出来，行首以+表示。这对于调试复杂的脚本是很有用的。-x还有另一种写法-o xtrace。

set -o xtrace

四、Bash 的错误处理

如果脚本里面有运行失败的命令（返回值非0），Bash 默认会继续执行后面的命令。

#!/usr/bin/env bash

foo
echo bar

上面脚本中，foo是一个不存在的命令，执行时会报错。但是，Bash 会忽略这个错误，继续往下执行。

$ bash script.sh
script.sh:行3: foo: 未找到命令
bar

可以看到，Bash 只是显示有错误，并没有终止执行。这种行为很不利于脚本安全和除错。实际开发中，如果某个命令失败，往往需要脚本停止执行，防止错误累积。这时，一般采用下面的写法。

command || exit 1

上面的写法表示只要command有非零返回值，脚本就会停止执行。如果停止执行之前需要完成多个操作，就要采用下面三种写法。

# 写法一
command || { echo "command failed"; exit 1; }

# 写法二
if ! command; then echo "command failed"; exit 1; fi

# 写法三
command
if [ "$?" -ne 0 ]; then echo "command failed"; exit 1; fi

另外，除了停止执行，还有一种情况。如果两个命令有继承关系，只有第一个命令成功了，才能继续执行第二个命令，那么就要采用下面的写法。

command1 && command2

五、 set -e

上面这些写法多少有些麻烦，容易疏忽。set -e从根本上解决了这个问题，它使得脚本只要发生错误，就终止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -e

foo
echo bar

执行结果如下。

$ bash script.sh
script.sh:行4: foo: 未找到命令

可以看到，第4行执行失败以后，脚本就终止执行了。set -e根据返回值来判断，一个命令是否运行失败。但是，某些命令的非零返回值可能不表示失败，或者开发者希望在命令失败的情况下，脚本继续执行下去。这时可以暂时关闭set -e，该命令执行结束后，再重新打开set -e。

set +e
command1
command2
set -e

上面代码中，set +e表示关闭-e选项，set -e表示重新打开-e选项。还有一种方法是使用command || true，使得该命令即使执行失败，脚本也不会终止执行。

#!/bin/bash
set -e

foo || true
echo bar

上面代码中，true使得这一行语句总是会执行成功，后面的echo bar会执行。-e还有另一种写法-o errexit。

set -o errexit

六、set -o pipefail

set -e有一个例外情况，就是不适用于管道命令。所谓管道命令，就是多个子命令通过管道运算符（|）组合成为一个大的命令。Bash 会把最后一个子命令的返回值，作为整个命令的返回值。也就是说，只要最后一个子命令不失败，管道命令总是会执行成功，因此它后面命令依然会执行，set -e就失效了。看下面这个例子。

#!/usr/bin/env bash
set -e

foo | echo a
echo bar

执行结果如下。

$ bash script.sh
a
script.sh:行4: foo: 未找到命令
bar

上面代码中，foo是一个不存在的命令，但是foo | echo a这个管道命令会执行成功，导致后面的echo bar会继续执行。set -o pipefail用来解决这种情况，只要一个子命令失败，整个管道命令就失败，脚本就会终止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -eo pipefail

foo | echo a
echo bar

运行后，结果如下。

$ bash script.sh
a
script.sh:行4: foo: 未找到命令

可以看到，echo bar没有执行。

七、总结

set命令的上面这四个参数，一般都放在一起使用。

# 写法一
set -euxo pipefail

# 写法二
set -eux
set -o pipefail

这两种写法建议放在所有 Bash 脚本的头部。另一种办法是在执行 Bash 脚本的时候，从命令行传入这些参数。

$ bash -euxo pipefail script.sh

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