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  • 【shell】递归函数----调用自身的函数

    什么是递归函数?
    一句话,调用自己的函数称为递归函数!
    #!/bin/bash
    declare -i count
    
    checkoutCount(){
        read -p "Enter an count: " count
        if [ $count -eq 100 ]; then
            echo "Count is 100."
        else
            if [ $count -gt 100 ]; then
                echo "count is greater than 100."
            else
                echo "count is less than 100."
            fi
        fi
        checkoutCount
    }
    checkoutCount
    

    结果展示:

    经典的递归函数----江湖俗称"fork 炸弹"

    可能很多人都曾经听说过 fork 炸弹,它实际上只是一个非常简单的递归程序,程序所做的事情只有一样:不断 fork 一个新进程。由于程序是递归的,如果没有任何限制,这会导致这个简单的程序迅速耗尽系统里面的所有资源。

    清单1. bash 中的 fork 炸弹

    .(){ .|.& };.
    

    清单2. bash 中的 fork 炸弹的解释

     1 .()
    
      2 {
    
      3  .|.& 
    
      4 }
    
      5 ;
    
      6 .
    

    第 1 行说明下面要定义一个函数,函数名为小数点,没有可选参数。
    第 2 行表示函数体开始。
    第 3 行是函数体真正要做的事情,首先它递归调用本函数,然后利用管道调用一个新进程(它要做的事情也是递归调用本函数),并将其放到后台执行。
    第 4 行表示函数体结束。
    第 5 行并不会执行什么操作,在命令行中用来分隔两个命令用。从总体来看,它表明这段程序包含两个部分,首先定义了一个函数,然后调用这个函数。
    第 6 行表示调用本函数。

    对 于函数名,大家可能会有所疑惑,小数点也能做函数名使用吗?毕竟小数点是 shell 的一个内嵌命令,用来在当前 shell 环境中读取指定文件,并运行其中的命令。实际上的确可以,这取决于 bash 对命令的解释顺序。默认情况下,bash 处于非 POSIX 模式,此时对命令的解释顺序如下:

    关键字,例如 if、for 等。
    别名。别名不能与关键字相同,但是可以为关键字定义别名,例如 end=fi。
    特殊内嵌命令,例如 break、continue 等。POSIX 定义的特殊内嵌命令包括:.(小数点)、:(冒号)、break、continue、eval、exec、exit、export、readonly、 return、set、shift、times、trap 和 unset。bash 又增加了一个特殊的内嵌命令 source。
    函数。如果处于非 POSIX 模式,bash 会优先匹配函数,然后再匹配内嵌命令。
    非特殊内嵌命令,例如 cd、test 等。
    脚本和可执行程序。在 PATH 环境变量指定的目录中进行搜索,返回第一个匹配项。
    由 于默认情况下,bash 处于非 POSIX 模式,因此 fork 炸弹中的小数点会优先当成一个函数进行匹配。(实际上,Jaromil 最初的设计并没有使用小数点,而是使用的冒号,也能起到完全相同的效果。)要使用 POSIX 模式来运行 bash 脚本,可以使用以下三种方法:

    使用 --posix 选项启动 bash。
    在运行 bash 之后,执行 set -o posix 命令。
    使用 /bin/sh 。
    最 后一种方法比较有趣,尽管 sh 在大部分系统上是一个指向 bash 的符号链接,但是它所启用的却是 POSIX 模式,所有的行为都完全遵守 POSIX 规范。在清单 3 给出的例子中,我们可以发现,小数点在默认 bash 中被解释成一个函数,能够正常执行;但是在 sh 中,小数点却被当作一个内嵌命令,因此调用函数时会被认为存在语法错误,无法正常执行。

    清单3. bash 与 sh 对命令匹配顺序的区别

    [root@localhost ~]# ls -l /bin/bash /bin/sh
    
    -rwxr-xr-x 1 root root 735144 2007-08-31 22:20 /bin/bash
    
    lrwxrwxrwx 1 root root      4 2007-12-18 13:26 /bin/sh -> bash
    
    [root@localhost ~]# echo $SHELL
    
    /bin/bash
    
    [root@localhost ~]# .() { echo hello; } ; .
    
    hello
    
    [root@localhost ~]# sh
    
    sh-3.2# echo $SHELL
    
    /bin/bash
    
    sh-3.2# .() { echo hello; } ; .
    
    sh: `.': not a valid identifier
    
    sh: .: filename argument required
    
    .: usage: . filename [arguments]
    
    sh-3.2#
    

    一旦运行清单 1 给出的 fork 炸弹,会以2的指数次幂的速度不断产生新进程,这会导致系统资源会被迅速耗光,最终除非重新启动机器,否则基本上就毫无办法了。为了防止这会造成太大的损 害,我们可以使用 ulimit 限制每个用户能够创建的进程数,如清单 4 所示。

    清单4. 限制用户可以创建的进程数

    [root@localhost ~]# ulimit -u 128
    
    [root@localhost ~]# ulimit -a
    
    core file size          (blocks, -c) 0
    
    data seg size           (kbytes, -d) unlimited
    
    max nice                        (-e) 20
    
    file size               (blocks, -f) unlimited
    
    pending signals                 (-i) unlimited
    
    max locked memory       (kbytes, -l) unlimited
    
    max memory size         (kbytes, -m) unlimited
    
    open files                      (-n) 1024
    
    pipe size            (512 bytes, -p) 8
    
    POSIX message queues     (bytes, -q) unlimited
    
    max rt priority                 (-r) unlimited
    
    stack size              (kbytes, -s) 8192
    
    cpu time               (seconds, -t) unlimited
    
    max user processes              (-u) 128
    
    virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
    
    file locks                      (-x) unlimited
    
    [root@localhost ~]# .() { .|.& } ; .
    
    [1] 6152
    
    [root@localhost ~]# bash: fork: Resource temporarily unavailable
    
    bash: fork: Resource temporarily unavailable
    
    bash: fork: Resource temporarily unavailable
    
    

    在清单 4 中,我们将用户可以创建的最大进程数限制为 128,执行 fork 炸弹会迅速 fork 出大量进程,此后会由于资源不足而无法继续执行。

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