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如何在 Shell 脚本中跟踪调试命令的执行
在 shell 脚本调试系列 中，本文将解释第三种 shell 脚本调试模式，即 shell 跟踪，并查看一些示例来演示它如何工作以及如何使用它。
本系列的前面部分清晰地阐明了另外两种 shell 脚本调试模式：详细模式和语法检查模式，并用易于理解的例子展示了如何在这些模式下启用 shell 脚本调试。
shell 跟踪简单的来说就是跟踪 shell 脚本中的命令的执行。要打开 shell 跟踪，请使用 -x 调试选项。
这会让 shell 在终端上显示所有执行的命令及其参数。
我们将使用下面的 sys_info.sh shell 脚本，它会简要地打印出你的系统日期和时间、登录的用户数和系统的运行时间。不过，脚本中包含我们需要查找和更正的语法错误。
#!/bin/bash
#script to print brief system info
ROOT_ID="0"
DATE=`date`
NO_USERS=`who | wc -l`
UPTIME=`uptime`
check_root(){
if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
}
print_sys_info(){
echo "System Time : $DATE"
echo "Number of users: $NO_USERS"
echo "System Uptime : $UPTIME
}
check_root
print_sys_info
exit 0
保存文件并执行脚本。脚本只能用 root 用户运行，因此如下使用 sudo 命令运行：
$ chmod +x sys_info.sh
$ sudo bash -x sys_info.sh
shell 跟踪 - 显示脚本中的错误
从上面的输出我们可以观察到，首先执行命令，然后其输出做为一个变量的值。
例如，先执行 date，其输出做为变量 DATE 的值。
我们可以执行语法检查来只显示其中的语法错误，如下所示：
$ sudo bash -n sys_info.sh
脚本中语法检查
如果我们审视这个 shell 脚本，我们就会发现 if 语句缺少了封闭条件的 fi 关键字。因此，让我们加上它，新的脚本应该看起来像这样：
#!/bin/bash
#script to print brief system info
ROOT_ID="0"
DATE=`date`
NO_USERS=`who | wc -l`
UPTIME=`uptime`
check_root(){
if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}
print_sys_info(){
echo "System Time : $DATE"
echo "Number of users: $NO_USERS"
echo "System Uptime : $UPTIME
}
check_root
print_sys_info
exit 0
再次保存文件并以 root 执行，同时做语法检查：
$ sudo bash -n sys_info.sh
在 shell 脚本中执行语法检查
上面的语法检查操作的结果仍然显示在脚本的第 21 行还有一个错误。所以，我们仍然要纠正一些语法。
再一次分析脚本，会发现第 21 行的错误是由于在 print_sys_info 函数内最后一个 echo 命令中没有闭合双引号 "。
我们将在 echo 命令中添加闭合双引号并保存文件。修改过的脚本如下：
#!/bin/bash
#script to print brief system info
ROOT_ID="0"
DATE=`date`
NO_USERS=`who | wc -l`
UPTIME=`uptime`
check_root(){
if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}
print_sys_info(){
echo "System Time : $DATE"
echo "Number of users: $NO_USERS"
echo "System Uptime : $UPTIME"
}
check_root
print_sys_info
exit 0
现在再一次检查语法。
$ sudo bash -n sys_info.sh
上面的命令不会产生任何输出，因为我们的脚本语法上正确。我们也可以再次跟踪脚本执行，它应该工作得很好：
$ sudo bash -x sys_info.sh
跟踪 shell 脚本执行
现在运行脚本。
$ sudo ./sys_info.sh
用 shell 脚本显示日期、时间和运行时间
shell 跟踪执行的重要性
shell 脚本跟踪可以帮助我们识别语法错误，更重要的是识别逻辑错误。例如，在 sys_info.sh shell 脚本中的 check_root 函数，它用于确定用户是否为 root，因为脚本只允许由超级用户执行。
check_root(){
if [ "$UID" -ne "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}
这里的魔法是由 if 语句表达式 ["$ UID" -ne "$ ROOT_ID"] 控制的，一旦我们不使用合适的数字运算符（示例中为 -ne，这意味着不相等），我们最终可能会出一个逻辑错误。
假设我们使用 -eq （意思是等于），这将允许任何系统用户以及 root 用户运行脚本，因此是一个逻辑错误。
check_root(){
if [ "$UID" -eq "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}
注意：我们在本系列开头介绍过，set 这个 shell 内置命令可以在 shell 脚本的特定部分激活调试。
因此，下面的行将帮助我们通过跟踪脚本的执行在其中找到这个逻辑错误：
具有逻辑错误的脚本：
#!/bin/bash
#script to print brief system info
ROOT_ID="0"
DATE=`date`
NO_USERS=`who | wc -l`
UPTIME=`uptime`
check_root(){
if [ "$UID" -eq "$ROOT_ID" ]; then
echo "You are not allowed to execute this program!"
exit 1;
fi
}
print_sys_info(){
echo "System Time : $DATE"
echo "Number of users: $NO_USERS"
echo "System Uptime : $UPTIME"
}
#turning on and off debugging of check_root function
set -x ; check_root; set +x ;
print_sys_info
exit 0
保存文件并调用脚本，在输出中，我们可以看到一个普通系统用户可以在未 sudo 的情况下运行脚本。 这是因为 USER_ID 的值为 100，不等于为 0 的 root 的 ROOT_ID 。
$ ./sys_info.sh
未 sudo 的情况下运行 shell 脚本
那么，现在我们已经完成了 shell 脚本调试系列，可以在下面的反馈栏里给我们关于本篇或者本系列提出问题或反馈。
作者简介：
Aaron Kili 是 Linux 和 F.O.S.S 爱好者，将来的 Linux SysAdmin、web 开 发人员，目前是 TecMint 的内容创作者，他喜欢用电脑工作，并坚信分享知识。
via: http://www.tecmint.com/trace-shell-script-execution-in-linux/
作者：Aaron Kili 译者：geekpi 校对：jasminepeng