Linux入门-shell编程-适合小白

Posted 2021-06-02 一口Linux

学习嵌入式Linux，请关注公众号：一口Linux
后台回复1024，海量linux学习资料奉送。

一、变量的使用

1. 变量命名

定义变量时，变量名不加美元符号（$，php语言中变量需要），如：

your_name="yikoulinux"

注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则：

• 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
• 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。
• 不能使用标点符号。
• 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。
• 变量名称一般习惯为大写

有效的 Shell 变量名示例如下：

RUNOOB
LD_LIBRARY_PATH
_var
var2

无效的变量命名：

?var=123
user*name=runoob

2. 常用变量

Linux Shell 中的变量分为:系统变量和用户自定义变量。

1. 系统变量：$HOME、$PWD、$SHELL、$USER 等等比如： echo $HOME 等等…

2. 用户自定义变量：

1. 定义变量：变量=值
   2）显示当前 shell 中所有变量：set
   3）撤销变量：unset 变量
2. 声明静态变量：readonly 变量，注意：不能 unset

3. 将命令的返回值赋给变量（重点）

除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值，如：
1）
A=ls -la
反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量 A
2）

A=$(ls -la)

$等价于反引号

3）

for file in `ls /etc`

或

for file in $(ls /etc)

以上语句将 /etc 下目录的文件名循环出来。

3. 举例

例1：

含义如下：

1. 定义一个变量名为name的变量，值为一口linux
2. 输出变量name的值
3. 定义一个变量名为number的变量，初始值为22
4. 输出变量number的值
5. 直接输出带变量的字符串
6. 使用双引号输出带变量的字符串
7. 使用单引号输出带变量的字符串
8. 使用双引号输出带不存在的变量的字符串，不存在的变量默认为空
9. 使用双引号来声明字符串中的变量
10. 使用大括号{&变量名}，声明字符串中的变量

注意：
上述变量是临时变量，当关闭终端后，变量就会消失。

例2：
删除变量并查看指定变量

1. unset name 删除变量name
2. 查看name变量

二、字符串的操作

在做shell批处理程序时候，经常会涉及到字符串相关操作。有很多命令语句，如：awk,sed都可以做字符串各种操作。

其实shell内置一系列操作符号，可以达到类似效果，大家知道，使用内部操作符会省略启动外部程序等时间，因此速度会非常的快。

1. 字符串操作（长度，读取，替换）

表达式	含义
${#string}	$string的长度
${string:position}	在 $string中, 从位置$position开始提取子串
${string:position:length}	在$string中, 从位置$position开始提取长度为$length的子串
${string#substring}	从变量$string的开头, 删除最短匹配$substring的子串
${string##substring}	从变量$string的开头, 删除最长匹配$substring的子串
${string%substring}	从变量$string的结尾, 删除最短匹配$substring的子串
${string%%substring}	从变量$string的结尾, 删除最长匹配$substring的子串
${string/substring/replacement}	使用$replacement, 来代替第一个匹配的$substring
${string//substring/replacement}	使用$replacement, 代替所有匹配的$substring
${string/#substring/replacement}	如果$string的前缀匹配$substring, 那么就用$replacement来代替匹配到的$substring
${string/%substring/replacement}	如果$string的后缀匹配$substring, 那么就用$replacement来代替匹配到的$substring

说明："* $substring”可以是一个正则表达式.

2. 字符串操作举例

a) 计算字符串长度

root@ubuntu:/home/peng# test='I love china'
root@ubuntu:/home/peng# echo ${#test}
12

${#变量名}得到字符串长度

b) 截取字串

root@ubuntu:/home/peng# test='I love china'
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test:5}
e china
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test:5:10}
e china
root@ubuntu:/home/peng# 
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test:4:10}
ve china

${变量名:起始:长度}得到子字符串

c) 字符串删除

root@ubuntu:/home/peng# test='c:/windows/boot.ini'
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test#/}
c:/windows/boot.ini
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test#*/}
windows/boot.ini
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test##*/}
boot.ini
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test%/*}
c:/windows
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test%%/*}
c:

${变量名#substring正则表达式}从字符串开头开始配备substring,删除匹配上的表达式。
${变量名%substring正则表达式}从字符串结尾开始配备substring,删除匹配上的表达式。

注意：

${test##*/},${test%/*} 分别是得到文件名，或者目录地址最简单方法。

d) 字符串替换

root@ubuntu:/home/peng# test='c:/windows/boot.ini'
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test/\\//\\\\}
c:\\windows/boot.ini
root@ubuntu:/home/peng# echo ${test//\\//\\\\}
c:\\windows\\boot.ini

${变量/查找/替换值} 一个“/”表示替换第一个，”//”表示替换所有,当查找中出现了：”/”请加转义符”\\/”表示。

注意：
字符串的位置是从0开始，-1表示该字符串最后一个位置；
截取字符串的时候，是左闭右开的，从左边的位置开始，一直到右边的位置结束，不包括右边的位置。

三、 脚本的创建和执行

shell脚本并不能作为正式的编程语言，因为它是在Linux的shell中运行的，所以称他为shell脚本。
事实上，shell脚本就是一些命令的集合。
我们通常把所有的操作都记录到一个文档中，然后去调用文档中的命令，这样一步操作就可以完成了
一般shell脚本都是放在/usr/local/sbin的目录下。

1) shell脚本的建立

在linux系统中，shell脚本（bash shell程序）通常是在编辑器（如vi/vim）中编写，由unix/linux命令、bash shell命令、程序结构控制语句和注释等内容组成，推荐用vim编辑器。

2) 脚本开头（第一行）

一个规范的shell脚本的第一行会指出由哪个程序（解释器）来执行脚本中的内容，在linux bash编程中一般为：

#!/bin/bash

或

#!/bin/sh  <==255个字符以内

其中开头的"#!“又称为幻数，在执行bash脚本的时候，内核会根据”#！"后的解释器来确定该用哪个程序解释脚本中的内容，
注意：
这一行必须在每个脚本顶端的第一行，如果不是第一行则为脚本注释行，例如下面的例子。

root@ubuntu:/home/peng# cat test1.sh
#!/bin/bash
echo "scajy start"
#!/bin/bash      <==写到这里就是注释
#!/bin/sh
echo "scajy en:"

sh和bash的区别

root@ubuntu:/home/peng# ls -l /bin/sh
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Sep 21  2015 /bin/sh -> bash

提示：sh为bash的软连接，这里推荐用标准写法#!/bin/bash

Bash是GNU/Linux默认的shell，和Bourne shell (sh)兼容，Bash采用了Korn shell （Ksh）和C shell（csh）的特色。符合IEEE POISIX P10003.2/ISO 9945.2 shell and tools 标准。

Centos和redhat linux 下默认的shell 均为bash 因此，在写shell脚本的时候，我们的脚本的开头也可以不加#!/bin/bash。但如果当前的shell非你默认的shell时，比如tcsh，那么久必须要写#!了。否则脚本文件就只能执行一些命令的集合，不能够使用shell内建的指令了，建议读者养成习惯，不管什么脚本最好都加上开头语言标识，这在后文的shell编程规范中会再次提到。
如果脚本的开头不指定解析器，那么，就要用对应的解释器来执行脚本。例如：bash test.sh

3) 脚本注释

在shell脚本中，跟在（#）#号后面的内容表示注释，用来对脚本进行注释说明，注释部分不会被执行，仅仅是给人看的，注释可自一行，也可以跟在脚本命令后面与命令在同一行，开发脚本时，如果没有注释，其他人就很难理解脚本究竟在做什么，时间长了自己也会忘记。因此，我们要尽量成为所做的工作（脚本等）书写注释的习惯，不光是方便别人，也是方便自己。否则写完一个脚本后也许后就记不起脚本的用途了，在重新阅读也会浪费很多宝贵时间。对于团队的协作也不利。

4) 举例

创建文件first.sh，并拷贝如下信息到文件：

#cd usr/local/sbin
# vim first.sh
#! /bin/bash

##this is my first shell script
#wirten by 一口Linux 2021.5.3

date
echo "Hello world"

shell脚本通常以.sh为后缀名

执行脚本
以下几种方法都可以：

#sh first.sh

#bash first.sh

#./first.sh

#./first.sh

会报权限不够
可以：

#chmod +x first.sh

四、环境变量的使用

1. 知识点详解

1. Linux Shell 中的变量分为:系统变量和用户自定义变量。
2. 系统变量：$HOME、$PWD、$SHELL、$USER 等等比如： echo $HOME 等等…
3. 用户自定义变量：

1) 定义变量：变量=值
2）显示当前 shell 中所有变量：set
3）撤销变量：unset 变量
4) 声明静态变量：readonly 变量，注意：不能 unset

4. 定义变量的规则

1) 变量名称可以由字母、数字和下划线组成，但是不能以数字开头。
2) 等号两侧不能有空格
3) 变量名称一般习惯为大写

5. 将命令的返回值赋给变量（重点）

1）A=`ls -la` 反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量 A
2）A=$(ls -la) 等价于反引号

6. 设置环境变量的基本语法：

export 变量名=变量值 （功能描述：将 shell 变量输出为环境变量）
source 配置文件（功能描述：让修改后的配置信息立即生效）
echo $变量名（功能描述：查询环境变量的值）

2. 操作详解

查看环境变量HOME、PATH的值：

root@ubuntu:/home/peng# echo $HOME
/root
root@ubuntu:/home/peng# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/home/peng/toolchain/gcc-4.6.4/bin:/home/peng/toolchain/arm-cortex_a8/bin

查看windows系统中的环境变量

查看环境变量PATH中所有的路径

脚本路径安装举例

方法1：
修改环境环境变量：在PATH中添加指定“软件安装”的目录：

root@ubuntu:/home/peng/yikou# pwd
/home/peng/yikou
root@ubuntu:/home/peng/yikou# ls
a.sh
root@ubuntu:/home/peng/yikou# sh a.sh
Sun May  2 17:00:14 PDT 2021
Hello world
root@ubuntu:/home/peng/yikou# export PATH=$PATH:/home/peng/yikou/
root@ubuntu:/home/peng/yikou# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/home/peng/toolchain/gcc-4.6.4/bin:/home/peng/toolchain/arm-cortex_a8/bin:/home/peng/yikou/
root@ubuntu:/home/peng/yikou# a.sh
bash: /home/peng/yikou/a.sh: 权限不够
root@ubuntu:/home/peng/yikou# chmod 777 a.sh 
root@ubuntu:/home/peng/yikou# a.sh 
Sun May  2 17:01:34 PDT 2021
Hello world

方法2：
修改环境变量配置文件的方式，使修改后的环境变量永久生效

vim /etc/bash.bashrc

source .bash.rc ,使配置文件重新生效

关闭终端，打开并重新重新输入：a.sh依旧可以执行。

root@ubuntu:/home/peng/# a.sh 
Sun May  2 17:10:00 PDT 2021
Hello world

五、数学运算

1. 知识点详解

运算符使用的语法：

expr操作符对照表

操作符含义

2. 操作详解

1. 比较大小，只能对整数进行比较，需要加空格，linux 保留关键字要转义

root@ubuntu:/home/peng/yikou# num1=30
root@ubuntu:/home/peng/yikou# num2=50
root@ubuntu:/home/peng/yikou# expr $num1 \\> $num2
0

查看上一条命令有没有执行成功：

返回0 成功，其他失败

2. 小于、小于等于、大于等于

expr $num1 \\< $num2
expr $num1 \\<= $num2
expr $num1 \\>= $num2

3. 运算 加、减、乘、除

# 加
num1=17
num2=5
expr $num1 + $num2
 
# 减
num3=`expr $num1 + $num2`
echo $num3
 
expr $num1 - $num2
 
# 乘
expr $num1 \\* $num2
expr $num1 / $num2
 
# 取余数
expr $num1 % $num2

需要注意事项：

两个小括号的计算方法，要赋值，否则会报错

六、脚本与用户交互

操作命令行参数

1. 读取参数

bash shell用位置参数变量（positional parameter）存储命令行输入的所有参数，包括程序名。
其中，$0表示程序名，$1表示第1个参数，$2表示第2个参数，…，$9表示第9个参数。如果参数个数多于9个，必须如下表示变量：${10}，${11}，…

#!/bin/bash
# author:一口Linux
for((count = 1; count <= $1; count++))
do
    echo The number is $count.
done

执行结果：

修改脚本如下：

echo $1, $2, $3, $4

执行结果如下：

2 读取程序名

首先想到的是利用$0，但是$0获取的文件名包括./以及路径等前缀信息，如下：

echo The command entered is: $0
# 运行：./
# 输出：The command entered is: ./14.sh

如果想仅得到文件名，而不包含./，可以使用basename命令：

name=`basename $0`
echo The command entered is: $name
# 运行：./
# 输出：The command entered is: 14.sh

3 特殊变量

$#表示命令行参数的个数：

#!/bin/bash
# author:一口Linux
params=$#

echo The number of params is: $params
for((i = 1; i <= params; i++))
do
    echo The param is: $i
done

执行结果

如果想获取所有的参数，当然可以利用KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 1: #̲和循环逐个遍历。也可以利用如下…*将所有的命令行参数看作一个整体存储，而$@将命令行中以空格间隔的参数单独存储，如下：

#!/bin/bash
# author:一口Linux
count=1
for param in "$*"
do
    echo "\\$* parameter $count = $param"
    count=$[ $count + 1 ]
done

count=1
for param in "$@"
do
    echo "\\$@ parameter $count = $param"
    count=$[ $count + 1 ]
done

4 基本的读取

read命令接受从键盘或文件描述符中的输入数据，将其存储到一个指定变量中。

选项：

-p：指定读取值时的提示符；
-t：指定读取值时等待的时间（秒），如果没有在指定的时间内输入，就不再等待了。。
-n：设置允许输入字符的个数

参数

变量：指定读取值的变量名

操作详解

1. 例1

#!/bin/bash
# author:一口Linux
# testing the read option

read -p "Please enter your name: " name
echo "Hello $name."

执行结果

2. 例2
   read命令中，可以根据需要将输入的数据保存在多个变量中，如果指定的变量比较少，那么最后一个变量将包含余下的所有输入，如下所示：

#!/bin/bash
# author:一口Linux
# testing the read option

read -p "Enter the values: " val1 val2 val3
echo "$val1"
echo "$val2"
echo "$val3"

执行结果：

3. 综合例子
   提示用户输入一个正整数num,然后计算1+2+3+…+num的值；必须对num是否为正整数做判断，不符合应当运行再次输入

思路：

• expr只能对整数进行计算，直接用expr 和一个整数计算获取 $? 的值来判断是否为整数
• 在使用 expr $num1 > 0 判断是否大于0

#!/bin/bash
# author:一口Linux
while true
do
        read -p "please input a positive number: " num
        # 判断数是否是整数
        expr $num + 1 &> /dev/null
        if [ $? -eq 0 ];then
                # 判断这个整数是否大于0，大于0返回1
                if [ `expr $num \\> 0` -eq 1 ];then
                        #echo "yes,positive number"
                        # $sum没有赋值，默认为0
                        for i in `seq 0 $num`
                        do
                                sum=`expr $sum + $i`
                        done
                        echo "1+2+3+...+$num = $sum"
                        # 执行计算需要退出
                        exit
                fi
        fi
        echo "error,input enlegal"
        continue
done

测试：

七、关系运算符

有时候我们需要比较两个数字的大小关系，这时候就要用到关系运算符。关系运算符只支持数值运算，不支持字符运算。

1. 知识点详解

Shell 语言支持下面这些关系运算符：

-eq：检测两个数是否相等，相等返回 true。
-ne：检测两个数是否不相等，相等返回 true。
-gt：检测左边的数是否大于右边的，如果是返回 true。
-lt：检测左边的数是否小于右边的，如果是返回 true。
-ge：检测左边的数是否大于等于右边的，如果是返回 true。
-le：检测左边的数是否小于等于右边的，如果是返回 true。

2. 操作详解

#!/bin/bash
# author:一口Linux

a=10
b=20

if [ $a -gt $b ]
then
   echo "a great than b"
else
   echo "a not great than b"
fi

执行结果!如下：

八、字符串运算符

1. 知识点详解

= 比较两个字符串是否相等
!= 比较两个字符串是否不相等
-z 检测字符串的长度是否为零
-n  检测字符串的长度是否不为零
$字符名 变量是否有负值（为空），有返回True，没有返回False

2. 操作详解

#!/bin/bash
# author:一口Linux

###本脚本主要用于字符串运算符
if [ ! $1 ]
then
    echo "第一个参数为空"
    echo "****************************************************************"
    echo "****************************************************************"
    echo "**************执行用例的格式为：sh $0 变量1 变量2***************"
    echo "****************************************************************"
    echo "****************************************************************"
    break
else
    if [ ! $2 ]
    then
        echo "第二个参数为空"
        echo "****************************************************************"
        echo "****************************************************************"
        echo "**************执行用例的格式为：sh $0 变量1 变量2***************"
        echo "****************************************************************"
        echo "****************************************************************"
        break
    else
        ###1、检测两个字符串是否相等；
        if [ $1 = $2 ]
        then
            echo "这是第一个判断语句"
            echo "变量1等于变量2"
        else
            echo "这是第一个判断语句"
            echo "变量1不等于变量2"
        fi
        ###2、检测两个字符串是否不相等；
        if [ $1 != $2 ]
        then
            echo "这是第二个判断语句"
            echo "变量1不等于变量2"
        else
            echo "这是第二个判断语句"
            echo "便量1等于变量2"
        fi
        ###3、检测字符串长度是否为0
        if [ -z $1 ]
        then
            echo "这是第三个判断段语句"
            echo "变量1字符串长度为0"
        else
            echo "这是第三个判断段语句"
            echo $1
        fi
        ###4、检测字符串长度是否不为0
        if [ -n $2 ]
        then
            echo "这是第四个判断语句"
            echo "变量2字符串长度不为0"
            echo $2
        else
            echo "这是第四个判断语句"
            echo "变量2字符串长度为0"
        fi
        ###5、检测字符串是否不为空
        if [ $1 ]
        then
            echo "这是第五个判断语句"
            echo "变量1不为空"
        else
            echo "这是第五个判断语句"
            echo "变量1为空"
        fi
    fi
fi

测试结果：

九、shell文件及目录常用操作的几个实例

1. 提取路径的目录和文件名
   提取目录：

dirname $path

提取文件名:

basename $path

2. 批量重命名带有空格文件

function processFilePathWithSpace(){ 
 find $1 -name "* *" | while read line
 do 
 newFile=`echo $line | sed 's/[ ][ ]*/_/g'`
 mv "$line" $newFile
logInfo "mv $line $newFile $?"
 done
} 

3. 遍历文件内容

cat /tmp/text.txt | while read line
do
	echo $line
done

4. 文件不存在，则创建文件

[ -f $logFile ] || touch $logFile

5. 递归遍历目录

function getFile(){
	for file in `ls $1`
	do
		element=$1"/"$file
    	if [ -d $element ]
		then 
        	getFile $element
    	else
        	echo $element
    	fi  
	done
}

6. 清空文件内容

cat /dev/null > $filePath