Linux实操篇—— Shell 编程入门变量运算符条件判断流程控制

Posted 2022-12-10 Developer 小马

目录

一、Shell 编程入门

1. 认识 Shell

2. Shell 脚本的创建与执行        

二、Shell 变量

1. 系统变量和自定义变量

2. 变量的基本规则

3. 设置环境变量

4. 位置参数变量

5. 预定义变量

三、运算符

四、条件判断

五、流程控制

1. if 语句

2. case 语句

3. for 循环

4. while 循环

六、read 读取控制台输入

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一、Shell 编程入门

1. 认识 Shell

开发者在进行服务器集群管理时，都需要编写 Shell 程序来进行服务器管理。Shell 是一个命令行解释器，为用户提供了一个向 Linux 内核发送请求以便于运行程序的界面系统升级程序。用户可以用 Shell 来启动、挂起、停止或者编写一些程序。

2. Shell 脚本的创建与执行        

Shell 脚本在执行时有两个格式上的要求：以 #!/bin/bash 开头、必须有可执行权限。如下我们编写第一个 Shell 脚本：

（1）创建新目录 shell 用于存放 shell 脚本；

[root@majinjian ~]# mkdir /root/shell
[root@majinjian ~]# cd /root/shell

（2）vim 编辑器新建 shell 脚本 shell.sh，输入命令；

#!/bin/bash
echo "hello world!"

（3）这个时候查看 shell.sh 的权限，是没有可执行权限 x 的；

（4）为它添加可执行权限；

[root@majinjian shell]# chmod u+x shell.sh

（5）执行文件；

shell 脚本常用的执行方式有两种：

• 输入脚本的绝对路径或者相对路径（需要先赋予脚本执行权限 x）；
• sh + 脚本（无需赋予执行权限，直接执行即可）。

二、Shell 变量

1. 系统变量和自定义变量

Linux Shell 中的变量分为系统变量和用户自定义变量。系统变量顾名思义就是系统已经设置好的变量，诸如 $HOME、$PWD、$USER、$SHELL 等都是系统变量。使用指令 set 可以查看系统中所有的系统变量。我们常用较多的是自定义变量，基本语法如下：

• 定义变量：变量名称=值；
• 撤销变量：unset 变量名；
• 定义静态变量：readonly 变量名称=值（静态变量不能撤销）；
• 输出变量：$变量。

我们试着操作一下变量：

#定义变量A
A=100

#输出变量
echo A=$A
echo "A=$A"

#撤销变量A
unset A
echo $A

#声明静态的变量B = 3
readonly B=3
echo $B

执行结果为；

2. 变量的基本规则

在定义变量时变量名称可以由字母、数字和下划线组成，但不能以数字开头；等号的两侧不能有空格；变量名称一般为大写。

将命令的返回值赋给变量时使用如下写法；

• A=`data`，表示运行 ` ` 中的命令，并把结果返回给 A；
• A=$(data)，$() 相当于 ``。

3. 设置环境变量

• export 变量名=变量值  //将 Shell 变量输出为环境变量/全局变量
• source 配置文件  //让修改后的配置信息立即生效
• echo $变量名  //查询环境变量的值

案例：在 /etc/profile 文件中定义 TOMCAT_HOME 环境变量，vim 打开 /etc/profile 输入；

export TOMCAT_HOME=/opt/tomcat

设置完之后刷新配置状态；

[root@majinjian opt]# source /etc/profile

结果如下；

4. 位置参数变量

当执行一个 Shell 脚本时，如果希望获取到命令行的参数信息，就需要使用到位置参数变量。基本语法有：

• $n  //n 为数字，$0 代表命令本身，$1-9 代表第 1 到第 9 个参数，10 以上的参数需要用大括号包含如 $10
• $*  //代表命令行中的所有参数，$* 将所有参数看成一个整体
• $@  //这个变量也可以代表命令行中的所有参数，不过 $@ 把每个参数区分对待
• $#  //代表命令行中所有参数的个数

案例：编写一个 Shell 脚本 position.sh，在脚本中获取到命令行中的各个参数信息。

#!/bin/bash
echo "0=$0 1=$1 2=$2"
echo "所有参数=$*"
echo "$@"
echo "参数个数=$#"

运行时输入 100 和 200 两个参数，结果如下。

5. 预定义变量

预定义变量就是 Shell 的设计者事先定义好的变量，可以直接在 Shell 脚本中使用。基本语法有：

• $$  //当前进程的进程号码（PID）
• $!  //后台运行的最后一个进程的进程号
• $?  //最后一次执行命令的返回状态，如果这个变量的值为0证明上一个命令正确执行，如果不是 0 上一个命令没有正确执行

三、运算符

在 Shell 编程中有各种运算操作，语法格式为 $((运算式)) 或 $[运算式] 或者 expr m + n；如果希望将 expr 的值赋给某个变量，使用 `` 即可。

• \\*  //乘，在 `` 里面的乘应该用此格式即 * 前添加转义字符 \\
• /  //除
• %  //取余

案例1：计算 (2+3)×4；

#!/bin/bash
#计算(2+3)×4的值

#方式1
result1=$(((2+3)*4))
echo "res1=$result1"

#方式2
result2=$[(2+3)*4]
echo "res2=$result2"

#方式3
result3=`expr 2 + 3`
result4=`expr $result3 \\* 4`
echo "expr res4=$result4"

结果如下。

案例2：计算命令行两个参数的和；

#计算命令行两个参数的和
sum=$[$1+$2]
echo "sum=$sum"

运行时输入 20 和 50，结果如下：

四、条件判断

条件判断使用语法 [ condition ]（注意 condition 前后有空格），非空会返回 true。可以使用 $? 验证结果，0 为 true，>1 为false。如：

• [ hspEdu ] 会返回 true
• [ ] 会返回 false
• [ condition ] && echo yes || echo no ，前一个判断满足时会继续执行后面的语句

常用的判断语句有：

判断两个字符串

• =  //相等

判断两个整数

• -lt  //小于
• -le  //小于等于
• -eq  //等于
• -gt  //大于
• -ge  //大于等于
• -ne  //不等于

按照文件权限进行判断

• -r  //有读的权限
• -w  //有写的quanx
• -x  //有执行的权限

按照文件类型进行判断

• -f  //文件存在并且是一个常规的文件
• -e  //文件存在
• -d  //文件存在并是一个目录

案例：判断 "ok" 是否等于 ok；

#!/bin/bash
if [ "ok" = "ok" ]
then
echo "equal" #如果等于则输出 equal
fi  #否则结束

22 是否大于等于 21；

if [ 22 -ge 21 ]
then
echo "大于"
fi

/root/shell 目录下是否有 aaa.txt 文件；

if [ -f /root/shell/aaa.txt ]
then
echo "存在"
fi

执行结果如下：

五、流程控制

1. if 语句

if 语句的基本语法如下，需要注意 [ 条件判断式 ] 中括号与判断式之间必须有空格。

#单分支
if [ 条件判断式 ]
then
代码
fi

#多分支
if [ 条件判断式 ]
then
代码
elif [ 条件判断式 ]
then
代码
fi

案例：编写一个 shell 程序，如果输入的参数大于等于 60，输出“及格”，小于 60 则输出“不及格”。

#!/bin/bash
if [ $1 -ge 60 ]
then
        echo "及格"
elif [ $1 -le 60 ]
then
        echo "不及格"
fi

运行时带参数结果如下；

2. case 语句

基本语法如下，其中 * 代表都不是以上的值。

case $变量名 in
"值1")
如果变量的值等于1，则执行程序1
;;
"值2")
如果变量的值等于2，则执行程序2
;;
......
*)
如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序
;;
esac

案例：编写 Shell 程序当命令行参数为 1 时输出“周一”，是 2 时输出“周二”，其他情况均输出“other”。

#!/bin/bash
case $1 in
"1")
echo "周一"
;;
"2")
echo "周二"
;;
*)
echo "other"
;;
esac

运行结果如下：

3. for 循环

for 循环有两个基本语法，语法一：

for 变量 in 值1 值2 值3...
do
程序
done

案例1：打印命令行输入的参数；

#!/bin/bash
#使用$*
for i in "$*"
do
echo "num is $i"
done

#使用$@
for i in "$@"
do
echo "num is $i"
done

运行结果如下，这也印证了 $*(将所有参数看成一个整体) 和 $@(将参数区别对待) 的区别；

除此之外 for 循环还有第二个语法；

for((初始值;循环控制条件;变量变化))
do
程序
done

案例2：输出从 1 加到 100 的值。

#!/bin/bash
sum=0
for(( i=1;i<=100;i++ ))
do
sum=$[$sum+$i]
done
echo "SUM=$sum"

运行结果如下：

4. while 循环

基本语法：

while [ 条件判断式 ]
do
程序
done

案例：命令行输入一个参数 n，计算 1+2+..+n 的值；

#/bin/bash
sum=0
i=0
while [ $i -le $1 ]  #只要第i个数小于我们输入的参数，就执行循环
do
sum=$[$sum+$i]
i=$[$i+1]  #i自增
done
echo "SUM=$SUM"

运行结果如下：

六、read 读取控制台输入

在我们进行 Shell 编程的时候，有时候也需要跟控制台进行交互，比如用户动态的输入一些数据，这个时候就需要用到 read。基本语法为

read(选项)(参数)

• -p 制定读取值时的提示符
• -t 指定读取值时的等待时间，如果没有在规定时间内输入，则不再等待

案例 1：读取控制台输入一个 num 值；

#!/bin/bash
read -p "输入num1=：" num1
echo "你输入的num1为：$num1"

运行结果如下：

案例 2：读取控制台输入一个 num 值，指定在 10 秒内输入；

read -t 10 -p "输入num2=" num2
echo "你输入的num2为：$num2"

运行结果如下：