在 shell 中編程

雖然 shell 中有基礎的 for while 等用來批次處理的語法，但在寫較大規模的腳本時，編輯器還是較方便，但編輯器就得存成獨立的腳本，寫完要執行或要再改就較不方便。其實結合 bash 中的 fc， readline 中的 edit-and-execute-command、 reverse-search-history 就能在互動式的 shell 中很方便的編輯腳本。我為了方便持久保存腳本，依據現有 fc 的功能自製了一個 fx ，可以改寫現有腳本後在目前 shell 中執行，並可以從 history 中呼叫。

簡單的重用腳本

現在在整理資料，會需要大量用到 shell，有時寫了一二個大的迴圈來批次處理，又串了好幾個 awk sed cut paste。如果存成腳本，因為每次處理的細節很多不一樣，要重用一定要大規模改寫；但改寫後存檔執行 debug 又很麻煩，不如直接用 C-r 從歷史抓出來，直接改寫細節直接執行。

但歷史記錄久了還是會不見，而且在 shell 中的編輯，要改一二處還算方便，但腳本一長、要改的地方一多，在 shell 中編輯就很麻煩。而且迴圈或多行命令在歷史中都會被壓成一行用分號隔開，在 shell 中行數超過一行就會折成多行，就會很難閱讀、編輯。於是有了研究怎麼讓自己在 shell 中比較好過的想法。

基礎的 shell 功能

先來講解一次快捷鍵。 shell 中最簡單的功能就是上下，對應到 ctrl 就是 C-p C-n，可以一次看一個歷史命令。

如果要快速搜尋 reverse-search-history 快捷鍵是 C-r，可以用字串直接搜尋類似的命令；其中 C-r 後打了字串，如果不對，可以繼續輸入更完整的，或是再按一次 C-r 跳下一個類似的。如果看到想要的，可以直接 Enter 執行；或是按 C-e C-b C-f 之類任何移動的命令，就會把該命令放到目前編輯區，並跟據命令移動游標。如果 C-r 按了一輪都沒有想要的，可以直接 C-c 跳出歷史搜尋介面。

在 shell 中叫出編輯器

fc 則是另一個少人知道的 bash 功能，最簡單就是你打了一個超長的迴圈腳本，按了 enter 發現不小心打錯開始噴 error，趕快按 C-c 跳出來。這時候不用按 C-p 叫回上一個命令，在命令列苦苦編輯；直接打 fc 就能叫出你的 editor，在其中編輯上一個命令， :wq 後執行。

fc 還有一些進階功能，像直接指定取代上一行的某字串，或是用數字跳到指定的歷史、用字串搜尋。但我認為 fc 指定歷史的方式太反人類了，誰會記得錯的是前幾個？而且我做錯事後通常會 ls 看一下現在狀況，而且我的 PS1 在命令報錯後會顯示紅字，看來超礙眼我都會多按幾次 enter 讓他消失。所以歷史的數字常會比我估的多一或二。

這時就要來介紹另一個 readline 的功能 edit-and-execute-command ，快捷鍵是 C-x C-e，類似 fc 可以叫出編輯器，但是直接把目前編輯區的內容放到編輯器裡。所以就不用再用 fc 記那些麻煩的參數，直接 C-b 選到想編輯的，或 C-r 搜出對應的，然後 C-x C-e 進編輯器就好了。

在編輯器可以正常使用多數編輯器的功能，例如在 vi 中可以用 :r 讀檔案，用 :tabe 開分頁從其它檔案剪貼內容。要注意指令不是在存檔後執行，而是在離開編輯器時執行，所以不能編輯到一半按 C-z 去做其它事。

編輯的運作是會把先把要編輯的內容存到 /tmp 中的一個暫存檔，然後依你的 EDITOR 或 VISUAL 變數用對應的編輯器開啟該檔案，最後在你退出編輯器時執行該檔案內容。所以如果不想執行任何指令，不能直接 :wq! ，這樣只是直接執行上一次存檔前，也就是檔案建立時的內容，而是要把編輯區清空再 :wq ，才會把檔案清空。另外如果你用了 vi 的 :e 或 :sav 之類切換編輯的檔案的指令，那編輯器的內容會和將要執行的內容不同。

其實這篇文章到這裡就可以完了， C-r 加上 C-x C-e 已經夠好用了。但還有自幹的 fx 和組合多個命令的小技巧，再撐一小段吧。

組合多個命令

有時打完很長一串指令，想要改輸入的檔案，對多個檔案都跑一次，並把結果統一 pipe 出來，看要是寫入檔案或丟到 less 看。如果 C-p 只能叫出上一條，改了名字也只能執行一次；這時就就要用到命令群組的功能。

之前有提過命令群組，可以把幾個命令包起來，把他們的輸入或輸出合併。這裡就用類似的作法，同時利用 bash 的特性：在括號沒閉合時不會執行命令。

先用 C-p 叫回要改的命令，再 C-a 移到行首加一個 ( 後按 enter。
這時因為括號沒閉合，shell 會跳出 PS2 等你繼續輸入。
在 PS2 下仍可以和 readline 互動，按二次 C-p 就能叫回原始的命令來改。
最後改好了閉合括號，看要 pipe 給 less 還是輸出都行。

~/Downloads/sbas:$ datamash mean 3 pstdev 3 < PGMVS_333.enh
92.59441828168  0.75874830879182
~/Downloads/sbas:$ datamash mean 3 pstdev 3 < arrowGOLD333_GGA.enh
92.691800785004 0.49780662429745
~/Downloads/sbas:$ datamash mean 1 pstdev 1 mean 2 pstdev 2 mean 3 pstdev 3 < PGMVS_333.enh                                                                     
339277.53154386 0.25192874487642        -4181376.9902047        0.4160031737548192.59441828168  0.75874830879182
~/Downloads/sbas:$ ( datamash mean 1 pstdev 1 mean 2 pstdev 2 mean 3 pstdev 3 < PGMVS_333.enh                                                                   
> datamash mean 1 pstdev 1 mean 2 pstdev 2 mean 3 pstdev 3 < arrowGOLD333_GGA.enh
> ) | less
339277.53154386 0.25192874487642        -4181376.9902047        0.41600317375481        92.59441828168  0.75874830879182
339277.7144999  0.21652884473733        -4181376.9958047        0.32255802936327        92.691800785004 0.49780662429745

fx 修改現有腳本後執行

最後就是這篇文章的重頭戲，我自己寫的 fx 腳本，主要用途是擴展 fc 的使用範圍。 fc 和本文上述的內容，都只適用在編輯現有的歷史上，如果是想要從存檔的腳本編輯，就只能走老路，開編輯器後改好存檔，再手動執行，或是用 c-x c-e 叫出編輯器後，用 :r some-script.sh 把檔案讀進來。

所以我寫了一個腳本 fx ，能用類似 fc 的作法編輯現有腳本並執行，而且結果會存到歷史記錄，如果不小心打錯，只要 C-p 就能叫回來改，C-x C-e 就再回到編輯器大改。如果要存成新檔，在 fx 開啟的編輯器裡也可以方便的 :w new-script 。

我的 fx 用法很簡單，就直接 fx some-script.sh 就可以了，腳本可以直接指定檔案路徑，或會從 PATH 中搜尋。之後會把檔案複製到 /tmp ，開啟 shell 中預設的編輯器編輯，原本的檔案不會改變，編輯完後存檔離開，就會把該暫存檔的內容在目前 shell 內執行。

同時，因為在目前 shell 執行的話，腳本內宣告的變數會遺留到 shell 裡，所以我在複製腳本時，會自動在首尾加上 () ，把整個腳本包在子 shell 中就不會汙染到 shell 了。如果希望留下變數，就自己再把括號刪掉就好了。

然後我還做了不只是腳本，如果 fx 指定的名稱是 bash function，那就會變成編輯該函數內容，如果是 alias 也是。只是函數和別名就不會用括號包在子 shell，因為多數時候要改函數或別名，就是要直接覆寫舊函數；不然也能在子 shell 中把函數名改掉，定義成新的函數。

如果 fx 執行時沒有加參數，就會改成編輯剪貼簿內容。如果 fx 接到多於一個參數，會把後面的參數也一起丟到編輯器裡，依不同類型的指令以不同方式傳如參數；例如如果 fx 用來編輯檔案，那傳入參數的方式就是編輯器中檔案開頭加上 set -- arg1 arg2 。

最後，fx 目前是 bash function，沒有寫成獨立的腳本。因為如果寫成獨立的腳本，那在編輯既有函數時，就會在另一個 shell 執行，也不會留在原本 shell 內。所以得要用 function 才能改變原本的 shell。

本來想再擴充 fx，能依不同的 shebang 自動判斷要用哪個直譯器，但後來想想這就真得搶了 ide 的工作了。支援 shell script 是因為在 shell 中使用的就是 shell script，如果其它語言應該直接用編輯器開來改，也不會像 shell script 會有用完即丟的特性，能在 history 中叫出也沒什麼用。