shell 调试

harserm

Bash shell 没有自带调试器, 甚至没有任何调试类型的命令或结构.
[1]
脚本里的语法错误或拼写错误会产生含糊的错误信息，通常这些在调试非功能性的脚本时没什么帮助.
例子 29-1. 一个错误的脚本
   1 #!/bin/bash
   2 # ex74.sh
   3
   4 # 这是一个错误的脚本.
   5 # 哪里有错?
   6
   7 a=37
   8
   9 if [$a -gt 27 ]
  10 then
  11   echo $a
  12 fi  
  13
  14 exit 0
脚本的输出:
./ex74.sh: [37: command not found上面的脚本有什么错误(线索: 注意if的后面)?
例子 29-2. 丢失
关键字（keyword）

   1 #!/bin/bash
   2 # missing-keyword.sh: 会产生什么样的错误信息?
   3
   4 for a in 1 2 3
   5 do
   6   echo "$a"
   7 # done     # 第7行的必需的关键字 'done' 被注释掉了.
   8
   9 exit 0  
脚本的输出:
missing-keyword.sh: line 10: syntax error: unexpected end of file
        注意错误信息中说明的错误行不必一定要参考, 但那行是Bash解释器最终认识到是个错误的地方.
出错信息可能在报告语法错误的行号时会忽略脚本的注释行.
如果脚本可以执行，但不是你所期望的那样工作怎么办? 这大多是由于常见的逻辑错误产生的.
例子 29-3. test24, 另一个错误脚本
   1 #!/bin/bash
   2
   3 #  这个脚本目的是为了删除当前目录下的所有文件，包括文件名含有空格的文件。
   4 #
   5 #  但不能工作.
   6 #  为什么?
   7
   8
   9 badname=`ls | grep ' '`
  10
  11 # 试试这个:
  12 # echo "$badname"
  13
  14 rm "$badname"
  15
  16 exit 0
为了找出
例子 29-3
的错误可以把echo "$badname" 行的注释去掉. echo 出来的信息对你判断是否脚本以你希望的方式运行时很有帮助.
在这个实际的例子里, rm "$badname" 不会达到想要的结果，因为$badname 没有引用起来. 加上引号以保证rm 命令只有一个参数(这就只能匹配一个文件名). 一个不完善的解决办法是删除A partial fix is to remove to quotes from $badname and to reset $IFS to contain only a newline, IFS=$'\n'. 不过, 存在更简单的办法.
   1 # 修正删除包含空格文件名时出错的办法.
   2 rm *\ *
   3 rm *" "*
   4 rm *' '*
   5 # Thank you. S.C.
总结该脚本的症状,

终止于一个"syntax error"（语法错误）的信息, 或

它能运行, 但不是按期望的那样运行(逻辑错误).

它能运行，运行的和期望的一样, 但有讨厌的副作用 (逻辑炸弹).
用来调试不能工作的脚本的工具包括

echo
语句可用在脚本中的有疑问的点上以跟踪了解变量的值, 并且也可以了解后续脚本的动作.

最好只在调试时才使用echo语句.
   1 ### debecho (debug-echo), by Stefano Falsetto ###
   2 ### 只有变量 DEBUG 设置了值时才会打印传递进来的变量值. ###
   3 debecho () {
   4   if [ ! -z "$DEBUG" ]; then
   5      echo "$1" >&2
   6      #         ^^^ 打印到标准出错
   7   fi
   8 }
   9
  10 DEBUG=on
  11 Whatever=whatnot
  12 debecho $Whatever   # whatnot
  13
  14 DEBUG=
  15 Whatever=notwhat
  16 debecho $Whatever   # (这儿就不会打印了.)

使用
tee
过滤器来检查临界点的进程或数据流.

设置选项 -n -v -x
sh -n scriptname 不会实际运行脚本，而只是检查脚本的语法错误. 这等同于把 set -n 或 set -o noexec 插入脚本中. 注意还是有一些语法错误不能被这种检查找出来.
sh -v scriptname 在实际执行一个命令前打印出这个命令. 这也等同于在脚本里设置 set -v 或 set -o verbose.
选项 -n 和 -v 可以一块使用. sh -nv scriptname 会打印详细的语法检查.
sh -x scriptname 打印每个命令的执行结果, 但只用在某些小的方面. 它等同于脚本中插入 set -x 或 set -o xtrace.
把 set -u 或 set -o nounset 插入到脚本里并运行它, 就会在每个试图使用没有申明过的变量的地方打印出一个错误信息.

使用一个"assert"（断言） 函数在脚本的临界点上测试变量或条件. (这是从C语言中借用来的.)
例子 29-4 用"assert"测试条件
   1 #!/bin/bash
   2 # assert.sh
   3
   4 assert ()                 #  如果条件测试失败,
   5 {                         #+ 则打印错误信息并退出脚本.
   6   E_PARAM_ERR=98
   7   E_ASSERT_FAILED=99
   8
   9
  10   if [ -z "$2" ]          # 没有传递足够的参数.
  11   then
  12     return $E_PARAM_ERR   # 什么也不做就返回.
  13   fi
  14
  15   lineno=$2
  16
  17   if [ ! $1 ]
  18   then
  19     echo "Assertion failed:  \"$1\""
  20     echo "File \"$0\", line $lineno"
  21     exit $E_ASSERT_FAILED
  22   # else
  23   #   return
  24   #   返回并继续执行脚本后面的代码.
  25   fi  
  26 }   
  27
  28
  29 a=5
  30 b=4
  31 condition="$a -lt $b"     #  会错误信息并从脚本退出.
  32                           #  把这个“条件”放在某个地方,
  33                           #+ 然后看看有什么现象.
  34
  35 assert "$condition" $LINENO
  36 # 脚本以下的代码只有当"assert"成功时才会继续执行.
  37
  38
  39 # 其他的命令.
  40 # ...
  41 echo "This statement echoes only if the \"assert\" does not fail."
  42 # ...
  43 # 余下的其他命令.
  44
  45 exit 0

用变量
$LINENO
和内建的
caller
.

捕捉exit.
脚本中的The exit 命令会触发信号0,终结进程，即脚本本身.
[2]
这常用来捕捉exit命令做某事, 如强制打印变量值. trap 命令必须是脚本中第一个命令.
捕捉信号
trap
当收到一个信号时指定一个处理动作; 这在调试时也很有用.

信号是发往一个进程的非常简单的信息, 要么是由内核发出要么是由另一个进程, 以告诉接收进程采取一些指定的动作 (一般是中止). 例如, 按Control-C, 发送一个用户中断（ 即 INT 信号）到运行中的进程.
   1 trap '' 2
   2 # 忽略信号 2 (Control-C), 没有指定处理动作.
   3
   4 trap 'echo "Control-C disabled."' 2
   5 # 当按 Control-C 时显示一行信息.
例子 29-5. 捕捉 exit
   1 #!/bin/bash
   2 # 用trap捕捉变量值.
   3
   4 trap 'echo Variable Listing --- a = $a  b = $b' EXIT
   5 #  EXIT 是脚本中exit命令产生的信号的信号名.
   6 #
   7 #  由"trap"指定的命令不会被马上执行，只有当发送了一个适应的信号时才会执行。
   8 #
   9
  10 echo "This prints before the \"trap\" --"
  11 echo "even though the script. sees the \"trap\" first."
  12 echo
  13
  14 a=39
  15
  16 b=36
  17
  18 exit 0
  19 #  注意到注释掉上面一行的'exit'命令也没有什么不同,
  20 #+ 这是因为执行完所有的命令脚本都会退出.
例子 29-6. 在Control-C后清除垃圾
   1 #!/bin/bash
   2 # logon.sh: 简陋的检查你是否还处于连线的脚本.
   3
   4 umask 177  # 确定临时文件不是全部用户都可读的.
   5
   6
   7 TRUE=1
   8 LOGFILE=/var/log/messages
   9 #  注意 $LOGFILE 必须是可读的
  10 #+ (用 root来做：chmod 644 /var/log/messages).
  11 TEMPFILE=temp.$$
  12 #  创建一个"唯一的"临时文件名, 使用脚本的进程ID.
  13 #     用 'mktemp' 是另一个可行的办法.
  14 #     举例:
  15 #     TEMPFILE=`mktemp temp.XXXXXX`
  16 KEYWORD=address
  17 #  上网时, 把"remote IP address xxx.xxx.xxx.xxx"这行
  18 #                      加到 /var/log/messages.
  19 ONLINE=22
  20 USER_INTERRUPT=13
  21 CHECK_LINES=100
  22 #  日志文件中有多少行要检查.
  23
  24 trap 'rm -f $TEMPFILE; exit $USER_INTERRUPT' TERM INT
  25 #  如果脚本被control-c中断了，则清除临时文件.
  26
  27 echo
  28
  29 while [ $TRUE ]  #死循环.
  30 do
  31   tail -$CHECK_LINES $LOGFILE> $TEMPFILE
  32   #  保存系统日志文件的最后100行到临时文件.
  33   #  这是需要的, 因为新版本的内核在登录网络时产生许多日志文件信息.
  34   search=`grep $KEYWORD $TEMPFILE`
  35   #  检查"IP address" 短语是不是存在,
  36   #+ 它指示了一次成功的网络登录.
  37
  38   if [ ! -z "$search" ] #  引号是必须的，因为变量可能会有一些空白符.
  39   then
  40      echo "On-line"
  41      rm -f $TEMPFILE    #  清除临时文件.
  42      exit $ONLINE
  43   else
  44      echo -n "."        #  -n 选项使echo不会产生新行符,
  45                         #+ 这样你可以从该行的继续打印.
  46   fi
  47
  48   sleep 1  
  49 done  
  50
  51
  52 #  注: 如果你更改KEYWORD变量的值为"Exit",
  53 #+ 这个脚本就能用来在网络登录后检查掉线
  54 #
  55
  56 # 练习: 修改脚本，像上面所说的那样，并修正得更好
  57 #
  58
  59 exit 0
  60
  61
  62 # Nick Drage 建议用另一种方法:
  63
  64 while true
  65   do ifconfig ppp0 | grep UP 1> /dev/null && echo "connected" && exit 0
  66   echo -n "."   # 在连接上之前打印点 (.....).
  67   sleep 2
  68 done
  69
  70 # 问题: 用 Control-C来终止这个进程可能是不够的.
  71 #+         (点可能会继续被打印.)
  72 # 练习: 修复这个问题.
  73
  74
  75
  76 # Stephane Chazelas 也提出了另一个办法:
  77
  78 CHECK_INTERVAL=1
  79
  80 while ! tail -1 "$LOGFILE" | grep -q "$KEYWORD"
  81 do echo -n .
  82    sleep $CHECK_INTERVAL
  83 done
  84 echo "On-line"
  85
  86 # 练习: 讨论这几个方法的优缺点.
  87 #

trap 的DEBUG参数在每个命令执行完后都会引起一个指定的执行动作，例如，这可用来跟踪变量。.
例子 29-7. 跟踪变量
   1 #!/bin/bash
   2
   3 trap 'echo "VARIABLE-TRACE> \$variable = \"$variable\""' DEBUG
   4 # 在每个命令行显示变量$variable 的值.
   5
   6 variable=29
   7
   8 echo "Just initialized \"\$variable\" to $variable."
   9
  10 let "variable *= 3"
  11 echo "Just multiplied \"\$variable\" by 3."
  12
  13 exit $?
  14
  15 #  "trap 'command1 . . . command2 . . .' DEBUG" 的结构适合复杂脚本的环境
  16 #+ 在这种情况下多次"echo $variable"比较没有技巧并且也耗时.
  17 #
  18 #
  19
  20 # Thanks, Stephane Chazelas 指出这一点.
  21
  22
  23 脚本的输出:
  24
  25 VARIABLE-TRACE> $variable = ""
  26 VARIABLE-TRACE> $variable = "29"
  27 Just initialized "$variable" to 29.
  28 VARIABLE-TRACE> $variable = "29"
  29 VARIABLE-TRACE> $variable = "87"
  30 Just multiplied "$variable" by 3.
  31 VARIABLE-TRACE> $variable = "87"
当然, trap 命令除了调试还有其他的用处.
例子 29-8. 运行多进程 (在多处理器的机器里)
   1 #!/bin/bash
   2 # parent.sh
   3 # 在多处理器的机器里运行多进程.
   4 # 作者: Tedman Eng
   5
   6 #  这是要介绍的两个脚本的第一个,
   7 #+ 这两个脚本都在要在相同的工作目录下.
   8
   9
  10
  11
  12 LIMIT=$1         # 要启动的进程总数
  13 NUMPROC=4        # 当前进程数 (forks?)
  14 PROCID=1         # 启动的进程ID
  15 echo "My PID is $$"
  16
  17 function start_thread() {
  18         if [ $PROCID -le $LIMIT ] ; then
  19                 ./child.sh $PROCID&
  20                 let "PROCID++"
  21         else
  22            echo "Limit reached."
  23            wait
  24            exit
  25         fi
  26 }
  27
  28 while [ "$NUMPROC" -gt 0 ]; do
  29         start_thread;
  30         let "NUMPROC--"
  31 done
  32
  33
  34 while true
  35 do
  36
  37 trap "start_thread" SIGRTMIN
  38
  39 done
  40
  41 exit 0
  42
  43
  44
  45 # ======== 下面是第二个脚本 ========
  46
  47
  48 #!/bin/bash
  49 # child.sh
  50 # 在多处理器的机器里运行多进程.
  51 # 这个脚本由parent.sh脚本调用（即上面的脚本）.
  52 # 作者: Tedman Eng
  53
  54 temp=$RANDOM
  55 index=$1
  56 shift
  57 let "temp %= 5"
  58 let "temp += 4"
  59 echo "Starting $index  Time:$temp" "$@"
  60 sleep ${temp}
  61 echo "Ending $index"
  62 kill -s SIGRTMIN $PPID
  63
  64 exit 0
  65
  66
  67 # ======================= 脚本作者注 ======================= #
  68 #  这不是完全没有bug的脚本.
  69 #  我运行LIMIT = 500 ，在过了开头的一二百个循环后,
  70 #+ 这些进程有一个消失了!
  71 #  不能确定是不是因为捕捉信号产生碰撞还是其他的原因.
  72 #  一但信号捕捉到，在下一个信号设置之前,
  73 #+ 会有一个短暂的时间来执行信号处理程序,
  74 #+ 这段时间内很可能会丢失一个信号捕捉，因此失去生成一个子进程的机会.
  75
  76 #  毫无疑问会有人能找出这个bug的原因，并且修复它
  77 #+ . . . 在将来的某个时候.
  78
  79
  80
  81 # ===================================================================== #
  82
  83
  84
  85 # ----------------------------------------------------------------------#
  86
  87
  88
  89 #################################################################
  90 # 下面的脚本由Vernia Damiano原创.
  91 # 不幸地是, 它不能正确工作.
  92 #################################################################
  93
  94 #!/bin/bash
  95
  96 #  必须以最少一个整数参数来调用这个脚本
  97 #+ (这个整数是协作进程的数目).
  98 #  所有的其他参数被传给要启动的进程.
  99
100
101 INDICE=8        # 要启动的进程数目
102 TEMPO=5         # 每个进程最大的睡眼时间
103 E_BADARGS=65    # 没有参数传给脚本的错误值.
104
105 if [ $# -eq 0 ] # 检查是否至少传了一个参数给脚本.
106 then
107   echo "Usage: `basename $0` number_of_processes [passed params]"
108   exit $E_BADARGS
109 fi
110
111 NUMPROC=$1              # 协作进程的数目
112 shift
113 PARAMETRI=( "$@" )      # 每个进程的参数
114
115 function avvia() {
116          local temp
117          local index
118          temp=$RANDOM
119          index=$1
120          shift
121          let "temp %= $TEMPO"
122          let "temp += 1"
123          echo "Starting $index Time:$temp" "$@"
124          sleep ${temp}
125          echo "Ending $index"
126          kill -s SIGRTMIN $$
127 }
128
129 function parti() {
130          if [ $INDICE -gt 0 ] ; then
131               avvia $INDICE "${PARAMETRI[@]}" &
132                 let "INDICE--"
133          else
134                 trap : SIGRTMIN
135          fi
136 }
137
138 trap parti SIGRTMIN
139
140 while [ "$NUMPROC" -gt 0 ]; do
141          parti;
142          let "NUMPROC--"
143 done
144
145 wait
146 trap - SIGRTMIN
147
148 exit $?
149
150 :

trap '' SIGNAL (两个引号引空) 在脚本中禁用了 SIGNAL 信号的动作（即忽略了）. trap SIGNAL 则恢复了 SIGNAL 信号前次的处理动作. 这在保护脚本的某些临界点的位置不受意外的中断影响时很有用.
   1         trap '' 2  # 信号 2是  Control-C, 现在被忽略了.
   2         command
   3         command
   4         command
   5         trap 2     # 再启用Control-C
   6        
Bash的
版本
3
增加了下面的特殊变量用于调试.

$BASH_ARGC

$BASH_ARGV

$BASH_COMMAND

$BASH_EXECUTION_STRING

$BASH_LINENO

$BASH_SOURCE

$BASH_SUBSHELL

注

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u3/104504/showart_2063908.html