详解bash中的脚本调试机制

以调试模式运行脚本

通过bash -x <script>的方式可以在调试模式下运行整个脚本, bash会在在运行前打印出了每一行命令, 而且每行前面用+号表明命令的嵌套层数.

> bash -x debug.sh

+ echo ‘First line’

First line # 输出结果没有加号

++ date # 先执行命令替换 两个加号是因为该命令嵌套在echo中

+ echo ‘Print datetime: Thu 26 Mar 2022 08:21:28 PM CST Done.’

Print datetime: Thu 26 Mar 2022 08:21:28 PM CST Done.

如果脚本比较复杂, 我们可以通过使用环境变量PS4配合调试用的内置变量用于输出更加详细的信息:

> export PS4=’+${BASH_SOURCE}:${LINENO}:${FUNCNAME[0]}: ‘

> bash -x debug.sh

+debug.sh:3:: echo ‘First line’

First line

++debug.sh:4:: date

+debug.sh:4:: echo ‘Print datetime: Thu 26 Mar 2022 08:35:59 PM CST Done.’

Print datetime: Thu 26 Mar 2022 08:35:59 PM CST Done.

我们也可以使用trap的DEBUG关键字在解释执行每一行脚本之前执行指定的命令或函数:

trap ‘echo “VARIABLE-TRACE> \$variable = \”$variable\””‘ DEBUG

variable=29

let variable++

let variable*=5

exit 0

# 输出如下

VARIABLE-TRACE> $variable = “”

VARIABLE-TRACE> $variable = “29”

VARIABLE-TRACE> $variable = “30”

VARIABLE-TRACE> $variable = “150”

还可以使用trap的ERR关键字用于在解释出现错误时执行预设的操作, 例如打印出错的命令:

trap ‘echo $BASH_COMMAND’ ERR

但鉴于使用trap进行调试的执行效率过低, 建议在较为复杂的脚本中直接使用调试选项或者使用bashdb等调试工具.


高级调试



查看函数调用信息

在函数中使用内置命令caller能够把函数的调用信息输出到stdout, 但要注意该命令必须在函数内部调用.

#!/usr/bin/bash

func1 () {

  for i in `seq 0 3`

  do

    echo -e “Level$i\t  `caller $i`”

  done

}

func2 () {

  func1

}

func3 () {

  func2

}

func3

caller 0 # 必须在函数中调用 否则无输出

exit 0运行该脚本可以得到以下输出:

Level0      11 func2 call.sh  # func1 的直接调用者

Level1      15 func3 call.sh  # 一层间接调用

Level2      18 main call.sh   # 二层间接调用

Level3      # 无输出 因为没有第三层调用

局部调试

可以通过set命令构造局部调试块，我们可以按照如下方式添加局部调试：

set -x

date

set +x

> bash script1.sh # 不需要添加调试参数

The script starts now.

+ date

Fri 28 Feb 2022 06:23:04 PM CST

+ set +x

This is a string: black

And this is a number: 9
调试参数表

调试用的参数可以在运行中动态叠加或删除：

> set -v

> date

date

Fri 28 Feb 2022 06:54:47 PM CST

> set -x      # 参数可以累加

date        # -v 的效果

+ date       # -x 的效果

Fri 28 Feb 2022 06:55:37 PM CST

> set +vx      # 取消参数

set +vx

通过使用-f选项可以显著减少脚本中的转义字符:

> ls ?

x86_64-pc-linux-gnu-library

> set -f      # 停用元字符匹配

> ls ?

ls: cannot access ‘?’: No such file or directory

> touch ?

> ls ?

‘?’

> rm ?

> set +f -x   # 选项 x 还可以用于显示详细错误信息

> aaa

+ aaa

+ ‘[‘ -x /usr/lib/command-not-found ‘]’

+ /usr/lib/command-not-found — aaa

Command ‘aaa’ not found, did you mean:

command ‘aha’ from deb aha (0.5-1)

command ‘jaaa’ from deb jaaa (0.8.4-4)

command ‘aa’ from deb astronomical-almanac (5.6-6)

Try: sudo apt install <deb name>

+ return 127

默认调试

也可以直接在脚本第一行添加参数让脚本默认以调试模式启动：

#!/bin/bash -xv还可以在可能出错的命令前用echo输出调试信息：

echo “debug message: now attempting to start w command”; w # 用 ; 对要执行的命令排序

echo “Variable VARNAME is now set to $VARNAME.”
设置选项辅助调试

为了方便调试，我们可以使用set命令对bash的选项进行设置：

> set -o # 查看所有选项的开关状态

> set -o | grep xtrace

xtrace     off

> set -x # 等价于 set -o xtrace

> set -o | grep xtrace

+ grep –color=auto xtrace

+ set -o

xtrace     on

> set +x # 等价于 set +o xtrace

+ set +x

> set -o | grep xtrace

xtrace     off


常用调试选项

引用为定义变量时报错:

> unset $VAR;echo $VAR

> set -u # 等价于 set -o nounset

> echo $var

bash: var: unbound variable

为防止误操作覆盖文件中的数据, 设置禁止重定向到已经存在的文件:

> set -C # 等价于 set -o noclobber

> touch test

> date > test

bash: test: cannot overwrite existing file

设置不解析通配符:

> set -f # 等价于 set -o noglob

> touch *

> ll *

-rw-rw-r– 1 remilia remilia 0 Mar 1 20:09 ‘*’

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