Shell 脚本之规范和变量

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Shell 脚本之规范和变量相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

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一、shell脚本概述

1、shell是什么?

  • shell是Linux系统中运行的一种特殊程序
  • 在用户和内核之间充当翻译官,(命令解释器)将输入的命令转换为计算机语言(二进制),将需要执行的操作传递给内核,内核调用相关硬件执行
  • 用户登录Linux系统时,自动加载一个shell程序
  • Bash是Linux系统中默认使用的shell程序,Bash文件位于/bin/bash

2、shell脚本的概念

  • 将要执行的命令按顺序保存到一个文本文件
  • 需要给该文件可执行权限
  • 可结合各种Shell控制语句以完成更复杂的操作

3、Shell脚本应用场景

  • 重复性操作
  • 交互性任务
  • 批量事务处理
  • 服务运行状态监控
  • 定时任务执行
    .....

二、Shell脚本的编写

1、编写脚本的代码

  • 使用vim文本编辑器
  • 编写时,每条linux命令按照执行顺序依次编写(每条命令独占一行)
    
    示例:
    vim /root/first.sh        #编辑一个脚本文件,一般脚本文件都以“.sh”结尾,方便辨识
    #!/bin/bash               #脚本声明
    #This is my first Shell-Script. 
    #date 2021-12-07   #注释信息

echo "当前的目录位置位于:" #可执行语句
pwd

1.脚本申明(解释器):若第一行为“#!/bin/bash”,表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来解释执行,#!/bin/bash为默认解释器。还有其它类型的解释器,比如#!/usr/bin/python、#!/usr/bin/expect。
2.注释信息:以“#”开头的语句表示为注释信息,被注释的语句在运行脚本时不会被执行。
3.可执行语句:比如echo命令,用于输出" "之间的字符串

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211208/1638972403341828.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

### 2、Shell脚本的执行
方法一:指定路径的命令,要求文件必须有 x(执行) 权限

chmod +x /root/first.sh
指定绝对路径:/root/first.sh
指定相对路径:./first.sh

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211208/1638973183732799.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211208/1638973281905274.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

这里补充下不同颜色字符代表的意思
通常情况下:
深蓝色-------目录
黑白色-------一般文件
绿色  -------可执行文件
黄色 --------设备文件
红色 --------压缩文件
天蓝色-------软链接
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211208/1638973742731490.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211208/1638973882852039.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

方法二:指定Shell来解释脚本,不要求文件必须有 x 权限。

sh 脚本路径:sh first.sh
source 脚本路径:. first.sh 或者 source first.sh
bash 脚本路径:bash first.sh

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211208/1638974213812279.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

## 三、重定向和管道操作
### 1、管道操作符号“|”
1、管道操作符号“|”

示例:
ps aux | wc -l #统计系统进程的总量
echo "123456" | passwd --stdin zhangsan #将用户zhangsan的密码改为123456

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211208/1638977804485010.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

### 2、重定向
**(1)交互式硬件设备**
|类型|    设备文件|文件描述编号|默认设备|
|-|-|-|-|
|标准输入|/dev/stdin|   0|  键盘|
|标准输出|/dev/stdout|  1|  显示器|
|标准错误输出|    /dev/stderr|    2|  显示器|

==标准输入==:从该设备接收用户输入的数据
==标准输出==:通过该设备向用户输出数据
==标准错误==:通过该设备报告执行出错信息

**(2)重定向操作**
| 类型         | 操作符 | 用途                                                 |
| ------------ | ------ | ---------------------------------------------------- |
| 重定向输入   | <      | 从指定的文件读取数据                                 |
| 重定向输出   | >      | 将标准输出结果保存到指定的文件,并且覆盖原有内容     |
| 重定向输出   | >>     | 将标准输出结果追加到指定的文件的尾部,不覆盖原有内容 |
| 标准错误输出 | 2>     | 将错误信息保存到指定的文件,并且覆盖原有内容         |
| 标准错误输出 | 2>>    | 将错误信息追加到指定的文件的尾部,不覆盖原有内容     |
| 混合输出     | &>     | 将标准输出、标准错误保存到同一文件中                 |
| 混合输出     | 2>&1   | 将标准错误输出重定向到标准输出                       |

示例:
echo "123456" > pass.txt #将123456定义到pass.txt文件中(此时文件中只剩下123456)
passwd --stdin zhangsan < pass.txt #读取pass.txt中的字符将其定义成zhangsan用户的密码

ls -lh > log.txt 2>&1 等同于 ls -lh &> log.txt
本来ls -lh 直接输出的屏幕(等同于1指定屏幕)
执行>log后,是将标准输出结果保存到log.txt (1指向log.txt)
执行2>&1后,是将标准错误输出定义到标准输出信息中(2指向1,而1指向log.txt,因此2也指向了log.txt)


![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638986927102104.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638987444187671.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

## 四、shell变量的作用和类型
### 1、变量的作用
作用:用来存放系统和用户需要使用的特定参数(值)

- 变量名:使用固定的名称,由系统预设或用户定义
- 变量值:能够根据用户设置、系统环境的变化而变化

### 2、变量的类型
|类型|    解释|
|-|-|
|自定义变量|由用户自己定义、修改和使用|
|环境变量|由系统维护,用于设置工作环境|
|位置变量|通过命令行给脚本程序传递参
|预定义变量|Bash中内置的一类变量,不能直接修改|
### 3、自定义变量
**(1)自定义变量**
- 变量命名规则:以字母或下划线开头,区分大小写
==格式:变量名=变量值==
- 查看变量的值
==格式:echo $变量名==

示例:
Product=Python #将右边的变量值赋予左边的变量名,这里可以理解成Product=Python,但Python≠Product
version=4.0 #version=4.0,但4.0≠version

echo $product
echo $product $version

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638988103375055.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638988740122890.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
**(2)赋值时使用引号**

双引号:允许通过$符号引用其他变量值
单引号:禁止引用其他变量值,$视为普通字符
反撇号:命令替换,提取命令执行后的输出结果,和$(…)作用相同

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638989266581658.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

**(3)从键盘输入内容为变量赋值**
- read命令获取输入内容

read -p "提示信息" 变量名
echo $变量名


![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638989628695140.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

实例:在文档中编辑脚本,用于收集个人信息。
在文档中编辑,这里没有保存这些信息,这些输入的信息可以加些命令保存成档,这里先实验read命令。
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638990144950899.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638990201460914.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

**(4)变量作用范围**
- 默认情况下,新定义的变量只在当前的Shell环境中有效,因此称为局部变量。当进入子程序或新的子Shell环境时,局部变量将无法再使用。
- 可以通过内部命令export将指定的变量导出为全局变量,使用户定义的变量在所有的子Shell环境中能够继续使用。

格式1:export 变量名
格式2:export 变量名=变量值

- 先使用pstree命令查看shell环境
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638990492139586.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
- 输入 bash 命令进入子shell环境
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638990645253915.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638990707330204.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
- 按Ctrl+D组合键或输入 exit 命令退出子Shell环境,并在子环境下测试设置的全局变量是否生效
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638991143892838.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

**(5)整数变量的运算**

格式:expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3]

常用运算符:

  • 加法
  • 减法
  • 乘法
    / 除法
    % 取余

    常用的运算表达式:
    a=expr 1 + 1
    echo $((10 / (1+1)))
    echo $[10 / (1+1)]
    let i=5*8

相关概念补充:(现在先了解一下)
i++ 相当于 i=$[$i+1]
i-- 相当于 i=$[$i-1]
i+=2 相当于 i=$[$i+2]

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638991763867079.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638991902857016.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

**(6)浮点数的运算**
- bc命令,是一种精密运算工具,支持浮点数运算,当然整数运算也是支持的

格式:bc [选项] [参数] #这里的参数指的是文件
#很多时候使用管道符使用bc命令

示例:
echo "1.1 + 2.2" >1.txt
cat 1.txt |bc

echo "1.1+2.2" | bc
echo "6.231-2.4" |bc
echo "scale=4;1.111*2.2" |bc
echo "scale=6;6.354/2.2" |bc

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638992490505983.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638992770292118.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

### 4、环境变量
**(1)概念与配置文件**
- 环境变量由系统提前创建,用来设置用户的工作环境
- 可以用来长期变更或设置某个环境变量。
==全局配置文件为/etc/profile,在此文件中定义的变量作用于所有用户。==
==用户自己的独立配置文件(~/.bash_profile),此文件定义的变量仅作用于当前用户。==
**(2)常用变量以及如何查看**
- 使用 env 命令可以查看到当前工作环境下的环境变量
- 常用变量
USER:表示用户名称
HOME:表示用户的宿主目录
LANG:表示语言和字符集
PWD:表示当前所在的工作目录
PATH:表示可执行程序的默认搜索路径

echo $PATH #查看当前搜索路径
PATH="$PATH:/root" #将/root目录添加到搜索路径
export PATH="$PATH:/root" #输出为全局环境变量
message.sh

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638993431349986.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638993504638381.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

### 5、只读变量
- 用于变量值不允许被修改的情况
- readonly 命令设置只读变量

readonly Product #设置为只读变量
echo $Product
Product=abcd #只读变量不可以被重新赋值
unset Product #只读变量不可以被删除,unset 命令用于删除变量,但无法删除只读变量,只能重启系统解决

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638993809127349.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

### 6、位置变量
当执行命令行操作时,第一个字段表示命令名或脚本程序名,其余的字符串参数按照从左到右的顺序依次赋值给位置变量。

$n:n为数字,$0代表命令本身,$1-$9代表带一个到第九个参数,十以上的参数需要使用大括号表示,比如第十个参数为$10

编写一个固定行数相加的脚本

![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638994350957271.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
![image.png](https://s2.51cto.com/images/20211209/1638994458765539.png?x-oss-process=image/watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

### 7、预定义变量

$、$@:表示命令或脚本要处理的参数。
$
:把所有参数看成以空格分隔的一个字符串整体,代表"$1 $2 $3 $4"。
$@:把各个参数加上双引号分隔成n份的参数列表,每个参数是独立的,代表"$1" "$2" "$3" "$4"。

$0:表示当前执行的脚本或命令的名称。
$#:表示命令或脚本要处理的参数的个数。
$?:表示前一条命令或脚本执行后的返回状态码,返回值为0表示执行正确,返回任何非0值均表示执行出现异常。也常被用于Shell脚本中return退出函数并返回的退出值。

示例:
vim mybak.sh
#!/bin/bash
time=backup-date +%F.tgz
tar zcf $time $ &> /dev/null #/dev/null表示的是一个黑洞文件,通常用于丢弃不需要的数据输出
echo "已执行 $0 脚本,"
echo "共完成 $# 个对象的备份"
echo "具体内容包括: $
"

chmod +x mybak.sh
./mybak.sh /etc/passwd /etc/shadow

以上是关于Shell 脚本之规范和变量的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

shell脚本之编程规范与变量

Shell脚本攻略十八式之第一招——编程规范与变量

不说了 写脚本去了... shell脚本编写规范和相关变量类型

Shell 脚本之编程和变量(外加实战项目)

Shell脚本编程规范与变量

Shell脚本------编程规范与变量