Unix / Linux - Sử dụng Mảng trong Shell

Xin chào, các bạn học lập trình! Chào mừng các bạn đến với bài học về cách sử dụng mảng trong lập trình shell của Unix và Linux. Tôi rất vui mừng được hướng dẫn các bạn trong hành trình thú vị này vào thế giới của cấu trúc dữ liệu. Là một ai đó đã dạy khoa học máy tính trong nhiều năm, tôi có thể đảm bảo với các bạn rằng việc thành thạo mảng sẽ mở ra một thế giới mới đầy khả năng trong hành trình lập trình của bạn. Hãy cùng bắt đầu!

Mảng là gì?

Trước khi chúng ta đi sâu vào chi tiết, hãy hiểu mảng là gì. Hãy tưởng tượng bạn có một đống trái cây, và thay vì để chúng rải rác khắp nhà bếp, bạn quyết định đặt chúng vào một giỏ trái cây đẹp và ngăn nắp. Đó chính là gì một mảng trong lập trình - một容器 chứa nhiều mục cùng loại, được sắp xếp gọn gàng để dễ dàng truy cập.

Định nghĩa các giá trị của mảng

Trong lập trình shell của Unix/Linux, việc định nghĩa mảng rất dễ dàng. Hãy bắt đầu với một ví dụ đơn giản:

fruits=("apple" "banana" "cherry" "date")

Ở đây, chúng ta đã tạo một mảng tên là fruits chứa bốn phần tử. Nó giống như giỏ trái cây ảo của chúng ta! Mỗi phần tử là một chuỗi riêng biệt, được bao quanh bởi dấu ngoặc và cách nhau bởi dấu cách.

Nhưng đợi đã, còn nhiều hơn thế! Bạn cũng có thể định nghĩa mảng từng phần tử:

vegetables[0]="carrot"
vegetables[1]="broccoli"
vegetables[2]="spinach"

Trong trường hợp này, chúng ta đang xác định thủ công chỉ số (vị trí) của mỗi phần tử. Nhớ rằng, trong hầu hết các ngôn ngữ lập trình, bao gồm cả lập trình shell, chỉ số mảng bắt đầu từ 0, không phải 1. Đây là một đặc điểm mà nhiều người mới bắt đầu thường gặp phải, vì vậy hãy lưu ý!

Một cách thú vị để nhớ chỉ số mảng

Tôi thường bảo học sinh của mình tưởng tượng họ đang tham gia một cuộc đua. Người ở vạch xuất phát không phải là số 1 - họ là số 0! Điều này có vẻ kỳ lạ, nhưng nó giúp nhớ rằng mảng bắt đầu từ chỉ số 0.

Truy cập các giá trị của mảng

Bây giờ chúng ta đã đầy giỏ ảo của mình, làm thế nào để lấy ra các mục? Hãy cùng khám phá!

Truy cập từng phần tử

Để truy cập một phần tử cụ thể, chúng ta sử dụng chỉ số của nó:

echo ${fruits[2]}

Lệnh này sẽ hiển thị: cherry

Tại sao? Bởi vì cherry nằm ở chỉ số 2 (nhớ rằng chúng ta bắt đầu đếm từ 0).

Truy cập tất cả các phần tử

Nếu chúng ta muốn xem tất cả các quả trái cây cùng một lúc? Chúng ta có thể sử dụng ký tự @:

echo ${fruits[@]}

Điều này sẽ hiển thị: apple banana cherry date

Truy cập độ dài của mảng

Nếu bạn tò mò về số lượng mục trong mảng của mình? Dưới đây là cách để biết:

echo ${#fruits[@]}

Điều này sẽ hiển thị: 4

Ký tự # trước tên mảng cho chúng ta biết độ dài của mảng.

Ví dụ thực tế

Hãy áp dụng kiến thức của chúng ta vào một số ví dụ thực tế!

Ví dụ 1: Chào mừng nhiều người dùng

users=("Alice" "Bob" "Charlie")
for user in "${users[@]}"
do
echo "Hello, $user!"
done

Lệnh này sẽ hiển thị:

Hello, Alice!
Hello, Bob!
Hello, Charlie!

Ở đây, chúng ta đang sử dụng một vòng lặp for để duyệt qua mảng và chào mừng từng người dùng một cách cá nhân. Nó giống như có một robot thân thiện mà không bao giờ quên chào hỏi!

Ví dụ 2: Tính tổng kích thước của các tệp

files=("document.txt" "image.jpg" "script.sh")
total_size=0
for file in "${files[@]}"
do
size=$(stat -f%z "$file")
total_size=$((total_size + size))
done
echo "Total size of files: $total_size bytes"

Lệnh này tính tổng kích thước của nhiều tệp. Nó đặc biệt hữu ích khi bạn cần nhanh chóng tổng hợp kích thước tệp mà không cần cộng chúng một cách thủ công.

Kỹ thuật mảng nâng cao

Bây giờ chúng ta đã bao gồm các alap, hãy khám phá một số kỹ thuật nâng cao!

Cắt mảng

Bạn có thể trích xuất một phần của mảng bằng cách sử dụng cắt:

colors=("red" "green" "blue" "yellow" "purple")
echo ${colors[@]:1:3}

Điều này sẽ hiển thị: green blue yellow

Ở đây, 1:3 có nghĩa là "bắt đầu từ chỉ số 1 và cho tôi 3 phần tử".

Thêm phần tử vào mảng

Bạn có thể chèn phần tử vào một mảng hiện có:

fruits+=("elderberry")
echo ${fruits[@]}

Bây giờ nó sẽ bao gồm "elderberry" ở cuối mảng trái cây của chúng ta.

Xóa phần tử khỏi mảng

Việc xóa phần tử稍微 phức tạp hơn. Chúng ta có thể sử dụng lệnh unset:

unset fruits[1]
echo ${fruits[@]}

Điều này sẽ xóa phần tử thứ hai (nhớ rằng chỉ số là 1) khỏi mảng trái cây của chúng ta.

Các phương pháp mảng phổ biến

Dưới đây là bảng tóm tắt một số thao tác mảng phổ biến trong lập trình shell của Unix/Linux:

Thao tác	Cú pháp	Mô tả
Định nghĩa Mảng	array=("elem1" "elem2" "elem3")	Tạo một mảng mới
Truy cập Phần tử	${array[index]}	Truy cập phần tử tại chỉ số xác định
Truy cập Tất cả Phần tử	${array[@]}	Truy cập tất cả các phần tử
Độ dài Mảng	${#array[@]}	Trả về số lượng phần tử
Thêm Phần tử	array+=("new_elem")	Chèn phần tử mới vào mảng
Xóa Phần tử	unset array[index]	Xóa phần tử tại chỉ số xác định
Cắt Mảng	${array[@]:start:count}	Trích xuất một phần của mảng

Kết luận

Chúc mừng! Bạn đã chính thức bước vào thế giới của mảng trong lập trình shell của Unix/Linux. Chúng ta đã bao gồm việc định nghĩa mảng, truy cập các giá trị của chúng và một số kỹ thuật nâng cao. Nhớ rằng, thực hành là cách tốt nhất để trở nên thành thạo, vì vậy đừng ngần ngại thử nghiệm các khái niệm này trong các script của riêng bạn.

Mảng là những công cụ linh hoạt có thể đơn giản hóa nhiều nhiệm vụ lập trình. Dù bạn đang quản lý danh sách người dùng, xử lý nhiều tệp hoặc tổ chức dữ liệu, mảng sẽ là bạn đồng hành đáng tin cậy trong hành trình lập trình của bạn.

Khi kết thúc, tôi nhớ đến một câu nói của nhà khoa học máy tính nổi tiếng Alan Kay: "Những điều đơn giản nên đơn giản, những điều phức tạp nên khả thi." Mảng thể hiện nguyên tắc này một cách hoàn hảo - chúng dễ sử dụng, nhưng lại mở ra nhiều khả năng phức tạp.

Tiếp tục lập trình, tiếp tục khám phá, và quan trọng nhất, hãy vui vẻ với mảng! Chúng không chỉ là cấu trúc dữ liệu; chúng là những khối xây dựng cho những kiệt tác lập trình tương lai của bạn. Đến gặp lại lần sau, chúc các bạn lập trình vui vẻ!

Credits: Image by storyset