Shell 脚本调试详解

#!/bin/bash

# 使用echo进行调试的示例

echo "=== 脚本开始执行 ==="

# 调试变量赋值
name="Alice"
echo "DEBUG: name变量值为: $name"

# 调试函数调用
process_user() {
local username=$1
echo "DEBUG: 进入process_user函数，参数: $username"

# 模拟处理过程
sleep 1

echo "DEBUG: 用户 $username 处理完成"
}

# 调试循环
echo "DEBUG: 开始处理用户列表"
users=("Alice" "Bob" "Charlie")

for user in "${users[@]}"; do
echo "DEBUG: 正在处理用户: $user"
process_user "$user"
done

# 调试条件判断
age=25
echo "DEBUG: age变量值为: $age"

if [ $age -ge 18 ]; then
echo "DEBUG: 进入成年分支"
echo "已成年"
else
echo "DEBUG: 进入未成年分支"
echo "未成年"
fi

# 调试命令执行结果
echo "DEBUG: 执行ls命令"
result=$(ls -la)
echo "DEBUG: ls命令输出行数: $(echo "$result" | wc -l)"

# 带时间戳的调试信息
debug_echo() {
local timestamp=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')
echo "[$timestamp] DEBUG: $1"
}

debug_echo "这是带时间戳的调试信息"
debug_echo "脚本执行完成"

echo "=== 脚本执行结束 ==="

#!/bin/bash

# set命令调试示例

echo "=== set命令调试演示 ==="

# 启用调试模式
echo "1. 启用调试模式: set -x"
set -x

# 这行命令会被显示（前面有+号）
name="Debug User"
echo "用户名: $name"

# 关闭调试模式
echo "2. 关闭调试模式: set +x"
set +x

echo "调试模式已关闭，后续命令不会显示"

# 启用严格模式
echo "3. 启用严格模式"
set -euo pipefail

# -e: 遇到错误立即退出
# -u: 使用未定义变量时报错
# -o pipefail: 管道中任意命令失败则整个管道失败

echo "严格模式已启用"

# 演示错误处理
handle_error() {
echo "错误处理函数被调用"
echo "错误代码: $?"
echo "错误命令: $BASH_COMMAND"
}

# 设置错误处理
trap handle_error ERR

echo "4. 演示未定义变量错误"
# 这行会触发错误，因为undefined_var未定义
# echo "未定义变量: $undefined_var"

echo "5. 演示命令失败错误"
# 这行会触发错误，因为目录不存在
# ls /nonexistent_directory

echo "6. 演示管道错误"
# 这个管道会失败
# cat /nonexistent_file | grep "something"

echo "=== 脚本结束 ==="

# 恢复默认设置
set +euo pipefail
trap - ERR

#!/bin/bash

# trap命令调试示例

# 调试函数
debug_trap() {
echo "=== 调试信息 ==="
echo "当前时间: $(date)"
echo "最后命令: $BASH_COMMAND"
echo "退出状态: $?"
echo "当前函数: ${FUNCNAME[1]}"
echo "当前行号: $LINENO"
echo "脚本名称: $0"
echo "进程ID: $$"
echo "=== 调试结束 ==="
echo
}

# 设置调试陷阱
set_debug_trap() {
# 在每个命令执行前调用调试函数
trap 'debug_trap' DEBUG
}

# 移除调试陷阱
remove_debug_trap() {
trap - DEBUG
}

# 错误处理函数
error_handler() {
local exit_code=$?
local command=$BASH_COMMAND

echo "❌ 错误发生!"
echo "   命令: $command"
echo "   退出码: $exit_code"
echo "   行号: $LINENO"
echo "   函数: ${FUNCNAME[1]}"

# 可以选择退出或继续执行
# exit $exit_code
}

# 退出处理函数
exit_handler() {
echo "=== 脚本退出 ==="
echo "退出状态: $?"
echo "执行时间: $SECONDS 秒"
echo "=== 感谢使用 ==="
}

# 信号处理函数
signal_handler() {
local signal=$1
echo "收到信号: $signal"
echo "正在清理资源..."
# 执行清理操作
exit 1
}

# 设置陷阱
set_traps() {
# 错误陷阱
trap error_handler ERR

# 退出陷阱
trap exit_handler EXIT

# 信号陷阱
trap 'signal_handler SIGINT' SIGINT
trap 'signal_handler SIGTERM' SIGTERM

echo "陷阱设置完成"
}

# 演示函数
demo_function() {
local input=$1
echo "处理输入: $input"

# 模拟处理
sleep 1

# 模拟错误（取消注释测试）
# ls /nonexistent_directory

echo "处理完成"
}

# 主函数
main() {
echo "=== 开始执行脚本 ==="

# 设置陷阱
set_traps

# 启用调试陷阱（取消注释启用详细调试）
# set_debug_trap

echo "1. 正常操作演示"
demo_function "测试数据1"

echo "2. 第二个操作"
demo_function "测试数据2"

# 模拟长时间运行
echo "3. 模拟工作..."
for i in {1..3}; do
    echo "  工作进度: $i/3"
    sleep 1
done

echo "4. 所有操作完成"

# 移除调试陷阱
remove_debug_trap
}

# 运行主函数
main

#!/bin/bash

# 自定义调试函数示例

# 调试级别
DEBUG_LEVEL=${DEBUG_LEVEL:-0}  # 0=关闭, 1=基础, 2=详细, 3=全部

# 颜色定义
RED='\033[0;31m'
GREEN='\033[0;32m'
YELLOW='\033[1;33m'
BLUE='\033[0;34m'
PURPLE='\033[0;35m'
CYAN='\033[0;36m'
NC='\033[0m' # No Color

# 调试日志函数
debug() {
local level=$1
local message=$2

if [ $DEBUG_LEVEL -ge $level ]; then
    local timestamp=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')
    local level_name=""
    local color=$NC

    case $level in
        1) level_name="INFO"; color=$BLUE ;;
        2) level_name="DEBUG"; color=$CYAN ;;
        3) level_name="TRACE"; color=$PURPLE ;;
    esac

    echo -e "${color}[$timestamp] [$level_name] $message${NC}" >&2
fi
}

# 变量检查函数
check_variable() {
local var_name=$1
local var_value=$2

if [ -z "$var_value" ]; then
    debug 1 "变量 $var_name 为空或未设置"
    return 1
else
    debug 3 "变量 $var_name = $var_value"
    return 0
fi
}

# 函数跟踪
function_trace() {
local function_name=$1
local action=$2  # enter or exit

if [ $DEBUG_LEVEL -ge 2 ]; then
    local timestamp=$(date '+%Y-%m-%d %H:%M:%S')

    if [ "$action" = "enter" ]; then
        echo -e "${PURPLE}[$timestamp] [TRACE] → 进入函数: $function_name${NC}" >&2
    else
        echo -e "${PURPLE}[$timestamp] [TRACE] ← 退出函数: $function_name (返回值: $?)${NC}" >&2
    fi
fi
}

# 性能测量
start_timer() {
local timer_name=$1
TIMER_START_$timer_name=$(date +%s%N)
debug 2 "计时器 $timer_name 启动"
}

end_timer() {
local timer_name=$1
local start_var=TIMER_START_$timer_name
local start_time=${!start_var}

if [ -n "$start_time" ]; then
    local end_time=$(date +%s%N)
    local duration=$(( (end_time - start_time) / 1000000 ))  # 毫秒

    debug 1 "计时器 $timer_name: ${duration}ms"
    unset $start_var
else
    debug 1 "错误: 计时器 $timer_name 未启动"
fi
}

# 内存检查（简单版本）
check_memory() {
if command -v free >/dev/null 2>&1; then
    local memory_info=$(free -h | grep Mem | awk '{print $3 "/" $2}')
    debug 2 "内存使用: $memory_info"
fi
}

# 演示函数
demo_processing() {
function_trace "${FUNCNAME[0]}" "enter"

local input=$1
debug 1 "开始处理: $input"

start_timer "processing"
check_memory

# 模拟处理
debug 3 "步骤1: 验证输入"
check_variable "input" "$input"

debug 3 "步骤2: 处理数据"
sleep 0.5

debug 3 "步骤3: 生成结果"
local result="处理结果: ${input^^}"  # 转换为大写

end_timer "processing"
debug 1 "处理完成: $result"

function_trace "${FUNCNAME[0]}" "exit"
echo "$result"
}

# 主函数
main() {
echo "=== 自定义调试工具演示 ==="

# 设置调试级别
if [ -n "$1" ]; then
    DEBUG_LEVEL=$1
fi

debug 1 "调试级别: $DEBUG_LEVEL"
debug 2 "脚本启动: $0"
debug 3 "所有参数: $*"

start_timer "total_execution"

# 处理多个输入
inputs=("测试数据1" "测试数据2" "另一个测试")

for input in "${inputs[@]}"; do
    debug 1 "=== 处理输入: $input ==="
    result=$(demo_processing "$input")
    echo "结果: $result"
    echo
done

end_timer "total_execution"
debug 1 "所有处理完成"

echo "=== 演示结束 ==="
}

# 运行主函数
main "$@"