Linux自学笔记——shell脚本编程

Posted 2020-10-08

 

 

脚本文件格式：

   第一行，顶格：#!/bin/bash

   注释信息：#

   代码注释：

缩进，适度添加空白行

语言：编程语法格式，库，算法和数据结构；

编程思想：

   问题空间 à解空间

变量：

   局部变量

   本地变量

   环境变量

   位置参数变量

   特殊变量

数据类型：字符型、数值型

   弱类型：字符型；

Bash中的算术运算：

+，-，*，/，%，**

实现算术运算：

1)let var=算术表达式；

2)var=$[算术表达式]

3)var=$((算术表达式))

4)var=$(expr arg1 arg2 arg3…)

 

乘法符号在有些场景中需要转义；

Bash有內建的随机数生成器；$RANDOM

增强型赋值：

+=，-=，*=，/=，%=

   let varOPERvalue

      例如：let count+=1

自增，自减：

   let var+=1

      let var++

   let var-=1

      let var—

练习1：写一个脚本，计算/etc/passwd文件的第10个用户和第20个用户的ID之和；

  

练习2：写一个脚本，传递两个文件路径作为参数脚本，计算这两个文件中所有空白行之和；

  

条件测试：

判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现；

 

如何编写测试表达式以实现所需的测试：

1)执行命令，并利用命令状态返回值来判断；

0：成功；

1-255：失败；

2)专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程；

测试命令：

   test EXPRESSION

   [ EXPRESSION ]

   [[ EXPRESSION ]]

   NOTE：expression前后必须有空白字符；

Bash的测试类型：

   数值测试：数值比较

      -gt：是否大于；

      -ge：是否大于等于；

      -eq：是否等于；

      -ne：是否不等于；

      -lt；是否小于；

      -le：是否小于等于；

   字符串测试：

      ==：是否等于；

      >：是否大于

      <：是否小于

      !=：是否不等于；

      =~：左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配；

      Note：此表达式一般用于[[]]中；

      -z “string”：测试字符串是否为空，空则真，不空则为假；

      -n “string”：测试字符串是否为不空，不空则为真，空则为假；

      Note：

1)用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号；

      2)要使用[[]]；

   文件测试：

      存在性测试：

        -a FILE

        -e FILE

        文件的存在性测试，存在则为真，否则则为假；

      存在性及类型测试：

        -b file：是否存在并且为块设备文件；

        -c file：是否存在并且为字符设备文件；

        -d file：是否存在并且为目录文件；

        -f file：是否存在并且为普通文件；

        -h file 或 –L file：是否存在并且为符号链接文件；

        -p file：是否存在并且为命名管道文件；

        -S file：是否存在并且为套接字文件；

      文件权限测试：

        -r file：是否存在并且对当前用户可读；

        -w file：是否存在并且对当前用户可写；

        -x file：是否存在并且对当前用户可执行；

      特殊权限测试：

        -u file：是否存在并且拥有suid权限；

        -g file：是否存在并且拥有sgid权限；

        -k file：是否存在并且拥有sticky权限；

      文件是否有内容：

        -s file：是否有内容；

      时间戳：

        -N file：文件自从上一次读操作后是否被修改过；

      从属关系测试：

        -O file：当前用户是否为文件的属主；

        -G file：当前用户是否为文件的属组；

      双目测试；

        File1 –ef file2：file1与file2是否指向同一个文件系统的相同inode的硬连接；

        File1 –nt file2：file1是否新于file2；

        File1 –ot file2：file1是否旧于file2；

   组合条件测试：

      逻辑运算：

      方式一：

        COMMAND1 && COMMAND2

        COMMAND1 || COMMAND2

        ! COMMAND

        [ -O FILE ] && [ -r file ]

      方式二：

        EXPRESSION1 –a EXPRESSION2

        EXPRESSION1 –o EXPRESSION2

        ! EXPRESSION

         [ -O FILE –a –x FILE ]

练习：将当前主机名称保存至hostName变量中，如果主机名为空，或者为localhost.localdomain，则将其设置为www.claude666.com;

    

脚本的状态返回值：

   默认是脚本中执行的最后一条件命令的状态返回值；

   自定义状态退出状态码：

      exit [n]：n为自己指定的状态码；

     note：shell进程遇到exit时，即会终止，因此，整个脚本执行即为结束；

 

向脚本传递参数：

位置参数变量

myscript.sh  argu1 argu2

引用方式：

    $1,  $2, ..., ${10}, ${11}, ...

轮替：

    Shift [n]：位置参数轮替

练习：写一脚本，通过命令传递两个文本文件路径给脚本，计算其空白行数之和；

  

 

过程式编程语言的代码执行顺序；

   顺序执行：逐条执行；

   选择执行；

      代码有一个分支；条件满足时才会执行；

      两个或以上的分支：只会执行其中一个满足条件的分支；

   循环执行；

      代码片段（循环体）要执行0、1或多个来回；

   选择执行：

      单分支的if语句：

        if 测试条件；then

           代码分支

        fi

      双分支的if语句：

        if 测试条件；then

           条件为真时执行的分支

        else

           条件为假时执行的分支

        fi

      多分支的if语句

        if  CONDITION1; then

           条件1为真分支

        elif  CONDITION2; then

           条件2为真分支

        elif  CONDITION3; then

           条件3为真分支

        ...

        elif  CONDITIONn; then

           条件n为真分支

        else

           所有条件均不满足时的分支

        Fi

      Note：即便多个条件同时满足，分支只会执行其中的一个，首先测试为“真”

示例1：脚本参数传递一个问文件路径给脚本，判断此文件的类型；

  

练习:写一个脚本

1)传递一个参数给脚本，此参数为用户名；

2)根据其id号来判断用户类型；

0：管理员

1-999：系统用户

1000+：普通用户

  

练习：写一个脚本

1)列出如下菜单给用户；

disk) show disks info;

mem) show memory info;

cpu) show cpu info;

*) exit

  2)提示用户给出自己的选择，而后显示对应其选择的相应系统信息；

  

示例2：通过参数传递一个用户名给脚本，此用户不存在时，则添加之，如果存在，显示用户已存在；

  

练习1：通过命令行给定两个数字，输出其中较大的值；

   方法一：

  

   方法二：

  

练习2：通过命令行参数给定一个用户名，判断其ID号是偶数还是奇数；

  

练习3：通过命令行参数给定两个文本文件名，如果某文件不存在，则结束脚本执行；都存在时返回每个文件的行数，并说明其中行数较多的文件；

  

练习4：写一个脚本完成如下功能；

1)列出当前系统识别到的所有磁盘设备；

2)如磁盘数量为1，则显示其空间使用信息；否则，则显示左后一个磁盘上的空间信息；

在虚拟机再添加一块硬盘重新测试：

Bash脚本编程之用户交互：

   read [option]… [name …]

      -p ‘PROMPT‘后面跟提示信息，即在输入前打印处提示信息；

      -t TIMEOUT    后面跟秒数，意思为输入命令的等待秒数；

   bash -n /path/to/some_script

      检测脚本中的语法错误

   bash -x /path/to/some_script

      调试执行

示例1：输入一个磁盘分区，查看是否存在，存在则输出磁盘信息：

    

示例2：添加用户及设置密码；

       

 

循环执行：将一段代码重复执行0、1或多次；

   进入条件：条件满足才进入循环；

   退出条件：每个循环都应该应该有退出条件，以有机会推出循环；

  

   Bash脚本：

      For循环

      While循环

      Until循环

for循环：

   两种格式；

1)遍历列表；

2)控制变量；

 

遍历列表：

for VARAIBLE in LIST；do

    循环体

done

进入条件：只要列表有元素，即可进入循环；

退出条件：列表中的元素遍历完成；

LIST的生成方式：

1)直接给出；

2)整数列表

a){start..end}

b)seq [start [incremtal] last]

   3)返回列表的命令；

   4)glob

   5)变量引用；[email protected],$*

练习：批量添加用户（for）

  

练习：求100以内所有正整数之和；

    

练习：判断/var/log目录下的每一个文件的内容类型

  

练习：

1)分别求100以内所有偶数之和，以及所有奇数之和；

2)计算当前系统上的所有id之和；

3)通过脚本参数传递目录给脚本，而后计算此目录下所有文本文件的行数之和；并说明此类文件的总数；

 

while循环：

   while CONDITION；do

      循环体

      循环控制变量修正表达式

   done

   进入条件：CONDITION测试为“真”

   退出条件：CONDITION测试为“假”

until循环：

   until CONDITION；do

      循环体

      循环控制变量修正表达式

   done

   进入条件：CONDITION测试为“假”

   退出条件：CONDITION测试为“真”

示例：求100以内所有正整数之和；

方法一：while循环

    

方法二：until循环；

    

练习：分别用for，while，until实现

1.分别求100以内所有偶数之和，100以内所有奇数之和；

方法一：for循环

方法二：while循环

方法三：until循环

2.创建10个用户，user101-user110；密码同用户名；

方法一：for循环

方法二：while循环

方法三：until循环

3.打印九九乘法表；

方法一：for循环

方法二：while循环

方法三：until循环

4.打印逆序的九九乘法表；

方法一：for循环

方法二：while循环

方法三：until循环

 

循环控制语句：

continue：提前结束本轮循环，而直接进入下一轮循环判断；

   while CONDITION  ；do

      CMD1

      …

      if CONDITION2；then

        continue

      fi

      CMDn

      …

   done

示例：求100以内所有偶数之和：

        

 

Break：提前跳出循环

   While CONDITION1;do

      CMD1

      …

      if CONDITION2;then

        break

      fi

   done

 

创建死循环：

   while true；do

      循环体

   done

   退出方式；某个测试条件满足时，让循环执行break命令；

示例：求100以内所有奇数之和；

        

 

sleep命令：

   delay for a specified amount of time

   sleep number

练习：每隔3秒到系统上获取已经登录的用户的用户信息；其中，如果cladue用户登录系统，则记录于日志中，并退出；

    

While循环的特殊用法（遍历文件的行）

   While read VARIABLE；do

      循环体

   done < /PATH/FROM/SOMEFILE

   一次读取/PATH/FROM/SOMEFILE文件中的每一行，且将基赋值给VARIABLE变量；

示例：找出ID号为偶数的用户，显示其用户名、ID以及默认shell；

        

 

for循环的特殊用法：

   for （（控制变量初始化；条件判断表达式；控制变量的修正语句））；do

      循环体

   done

   控制变量初始化：仅在循环代码开始运行时执行一次；

   控制变量的修正语句：每轮循环结束会先进行控制变量修正运算，而后再做条件判断；

示例：求100以内所有正整数之和；    

    

示例；打印九九乘法表；

            

case语句：

case语句的语法格式：

   case $VARAIBLE in

   PAT1)

      分支1

      ；；

   PAT2)

      分支2

      ；；

   …

   *)

      分支n

      ；；

   esac

case支持的glob风格的通配符：

   *：任意长度的任意字符；

   ？：任意单个字符；

   []：范围内任意单个字符；

   a|b：a或b

 

示例1：显示一个菜单给用户；

cpu) display cpu information

mem) display memoryinformation

disk) display disksinformation

quit) quit

要求：(1) 提示用户给出自己的选择；

(2) 正确的选择则给出相应的信息；否则，则提示重新选择正确的选项；

        

示例：写一个服务框架脚本：

$lockfile,值/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME

1)接受参数start，stop，restart，status四个参数之一；

2)如果参数非此四者，则提示使用帮助后退出；

4)Start，则创建lockfile，并显示启动；stop，则删除lockfile，并显示停止；restart，则先删除此文件再创建文件，而后显示重启完成；status，如果lockfile存在，显示running，否则，显示stoped。

        

Note：第一行代码basename $0.获取脚本的名字。想对哪个服务管理，将脚本改成对应的名字即可；

 

函数：function

   过程式编程：代码重用

      模块化编程

      结构化编程

     

      把一段独立功能的代码当作一个整体，并为之一个名字；命名的代码段，此即为函数；

      Note：定义函数的代码段不会自动执行，在调用时执行；所谓调用函数在代码中给定函数名即可；

      函数名出现的任何位置，在代码执行时，都会被自动替换成函数代码；

语法一：

   function f_name {

…函数体…

}

语法二：

   f_name（） {

      …函数体…

}

函数的生命周期：每次被调用时创建，返回时终止；

   其状态返回结果为函数体中运行的最后一条命令的状态结果；

   自定义状态返回值，需要使用return

      return [0-255]

        0：成功

        1-255：失败

示例：给定一个用户名，取的用户的id号和默认shell；

        

示例2：上述例子的服务脚本框架（用函数）

        

函数返回值：

   函数的执行结果返回值；

1)使用echo或print命令进行输出；

2)函数体中调用的命令的执行结果；

函数的退出状态码：

1)默认取决于函数体中执行的最后一条命令的退出状态码；

2)自定义：return

函数可以接受参数：

   传递参数给函数：

在函数体当中，可以使用$1,$2,…引用传递给函数的参数，还可以函数中使用$*或[email protected]引用所有的参数，$#引用传递的参数的个数；

      在调用函数时，在函数名后面以空白符分隔给定参数列表即可，例如，testfunc arg1 arg2 arg3…

示例：添加10个用户，添加用户的功能使用函数实现，用户名作为参数传递给函数；

        

练习：写一个脚本，使用函数ping一个主机来测试主机的在线状态；主机地址通过参数传递给函数；

   主程序：测试192.168.19.129-192.168.19.139范围内主机的在线状态；

  

练习：打印N*N乘法表；

  

变量作用域：

   局部变量：作用域是函数的生命周期；在函数结束时被自动销毁；

      定义局部变量的方法：localVARIABLE=VALUE

   本地变量：作用域是运行脚本的shell进程的生命周期；因此，其作用范围为当前shell脚本程序文件；

示例程序：

  

函数递归：

   函数直接或间接调用自身：

示例：求10！