腳本編程

本手冊中的所有示例及代碼都使用Bash腳本實現，要求讀者對Bash腳本語言有最基本的瞭解。Windows用戶若使用Batch腳本，則需要同時瞭解Bash和Batch的語法，並瞭解如何將本手冊中的Bash腳本正確轉換爲Batch腳本。

這一節介紹本手冊中或GMT使用過程中最常用的Bash和Batch語法，而不涉及不常用或更復雜的語法。本文主要包含四部分內容：

  • Bash編程基礎知識
  • Batch編程基礎知識
  • 將Bash腳本轉換爲Batch腳本
  • 常用Unix小工具

Bash編程基礎知識

用文本編輯器創建一個後綴名爲 .sh 的文件，向其中寫入Bash命令並保存，即得到一個Bash腳本。

打開終端，在終端中輸入 bash script.sh，即可執行Bash腳本 script.sh。也可以執行命令 chmod +x script.sh 給腳本可執行權限，然後即可在終端輸入 ./script.sh運行“可執行”的腳本。

下面的Bash腳本展示並解釋了Bash中常用的語法：

#!/bin/bash
# 腳本的第一行叫 shebang，用來告知系統如何執行該腳本:
# 參見： http://en.wikipedia.org/wiki/Shebang_(Unix)
# 以 # 開頭的行是註釋行，在腳本執行時會被忽略

# echo 命令用於顯示後面的字符
echo Hello world!

# 聲明一個變量
# 注意：= 兩邊不能有空格!
projection="X10c/10c"
region="0/10/0/10"

# 在變量名前加上 $ 符號即可引用該變量的值
echo $projection $region

# 執行GMT命令
gmt begin map
gmt basemap -J$projection -R$region -Baf

# 輸入數據
# 有些命令需要讀入數據。Bash中有多種方法可以將數據傳遞給一個命令：
# 1. 將數據保存到文件中，並在命令中指定數據文件名
#    下面的命令會讀取文件 input.dat 中的數據
gmt plot input.dat -W1p

# 2. 通過管道符號 | 將前一個命令的輸出作爲後一個命令的輸入
#    下面的命令中，echo 命令輸出了 5 5，該輸出通過管道被傳遞給了 GMT 命令作爲輸入
echo 5 5 | gmt plot -Sc0.5c

# 3. 使用 heredoc 將兩個 EOF 之間的數據傳給命令
#    下面的命令中，<< EOF 表示將接下來到EOF爲止的內容傳遞給命令
gmt plot -Sc0.5c << EOF
1 2
3 4
5 6
EOF

# 輸出數據
# 很多命令都會輸出一些數據或信息。默認情況下，輸出會在終端顯示。爲了將數據保存到文件中，需要使用重定向符號。
# 常用的重定向符號主要有兩個： > 和 >>
#   > 表示將數據輸出到文件中。若文件不存在，則創建該文件；若文件已存在，則覆蓋該文件的原內容；
#  >> 表示將數據追加到文件中。若文件不存在，則創建該文件；若文件已存在，則將數據追加到原內容的後面；
echo 1 3 Point1 > tmp.txt
echo 2 5 Point2 >> tmp.txt
echo 4 2 Point3 >> tmp.txt
# 此時文件中有三行內容

# 倒引號
# 倒引號的作用是將一個命令的輸出保存到一個變量中，供後面的命令使用
# 下面將 gmt info 的輸出保存到變量 new_region 中，並在接下來的命令中使用了該變量的值
new_region=`gmt info input.dat -I1/1`
gmt plot input.dat -J$projection $new_region

# 長命令續行符
# 當一個命令較長時，可以將命令拆分爲多行，每行行末用續行符 \ 表示下一行命令
# 需要接在當前命令的後面
gmt coast -A1000 -Dc -ECN -W1/1p \
        -Glightblue -Slightred

gmt end show

# rm 命令刪除文件
rm tmp.txt

Batch編程基礎知識

新建一個文本文件，將後綴改爲 .bat，向文件中寫入Batch命令並保存，即得到一個Batch腳本。

雙擊該Batch腳本即可直接運行，也可以打開CMD窗口，再輸入Batch腳本名以運行腳本。

下面的Batch腳本展示並解釋了Batch腳本中常用的語法：

REM 以 REM 開頭的行是註釋行，在腳本執行時會被忽略

REM echo 命令用於顯示後面的字符
echo Hello world!

REM 使用 set 命令聲明一個變量
set projection="X10c/10c"
set region="0/10/0/10"

REM 在變量名前後加上 % 即可引用該變量的值
echo %projection% %region%

REM 執行GMT命令
gmt begin map
gmt basemap -J%projection% -R%region% -Baf

REM 輸入數據
REM 有些命令需要讀入數據。Bash中有多種方法可以將數據傳遞給一個命令：
REM 1. 將數據保存到文件中，並在命令中指定數據文件名
REM    下面的命令會讀取文件 input.dat 中的數據
gmt plot input.dat -W1p

REM 2. 通過管道符號 | 將前一個命令的輸出作爲後一個命令的輸入
REM    下面的命令中，echo 命令輸出了 5 5，該輸出通過管道被傳遞給了 GMT 命令作爲輸入
echo 5 5 | gmt plot -Sc0.5c

REM 輸出數據
REM 很多命令都會輸出一些數據或信息。默認情況下，輸出會在終端顯示。爲了將數據保存到文件中，需要使用重定向符號。
REM 常用的重定向符號主要有兩個： > 和 >>
REM   > 表示將數據輸出到文件中。若文件不存在，則創建該文件；若文件已存在，則覆蓋該文件的原內容；
REM  >> 表示將數據追加到文件中。若文件不存在，則創建該文件；若文件已存在，則將數據追加到原內容的後面；
echo 1 3 Point1 > tmp.txt
echo 2 5 Point2 >> tmp.txt
echo 4 2 Point3 >> tmp.txt
REM 此時文件中有三行內容

REM 將命令的輸出保存到變量中
REM Batch中可以將命令的輸出寫到文件中，然後用 set /p var=<file 的方式將文件中的內容作爲變量的值
gmt info input.dat -I1/1 > tmp.dat
set /p new_region=<tmp.dat
gmt plot input.dat -J%projection% %new_region%

# 長命令續行符
# 當一個命令較長時，可以將命令拆分爲多行，每行行末用續行符 ^ 表示下一行命令
# 需要接在當前命令的後面
gmt coast -A1000 -Dc -ECN -W1/1p ^
        -Glightblue -Slightred

gmt end show

REM del 命令用於刪除文件
del tmp.txt

REM pause 命令用於暫停命令的執行
REM 雙擊執行Batch腳本，腳本會在結束後自動退出。
REM 爲了查看腳本執行過程中是否報錯，通常在Batch文件最後一行加上 pause
pause

將Bash腳本轉換爲Batch腳本

Bash語法和Batch語法不同。本手冊中所有腳本均使用Bash實現，Batch用戶需要根據需求自行將Bash腳本轉換爲Batch腳本。轉換主要注意如下幾點：

  • 註釋符號： # 改成 REM

  • 定義變量的方式： var=value 改成 set var=value

  • 引用變量的方式： $region 改成 %region%

  • 刪除文件的命令： rm 改成 del

  • Bash中可以使用倒引號 var=`cmd1` 將命令 cmd1 的輸出作爲變量 var 的值。Batch不支持這一語法，需要使用下面的命令實現類似功能:

    cmd1 > tmp.dat
set /p var=<tmp.dat

  • Bash中可以使用 EOF 將多行數據傳遞給一個命令。例如:

    gmt plot << EOF
1 2
3 4
5 6
EOF

    Batch不支持這一語法，只能多次使用 echo 命令將數據輸出到同一文件中，再將文件傳遞給命令使用:

    echo 1 2 >  tmp.dat
echo 3 4 >> tmp.dat
echo 5 6 >> tmp.dat
gmt plot tmp.dat