shell高级编程

Posted 2020-11-21

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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高级编程相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

条件选择if语句

    选择执行： 注意：if语句可嵌套 
    单分支
    if 判断条件;then
    条件为真的分支代码
    fi

    双分支
    if 判断条件; then
    条件为真的分支代码
    else条件为假的分支代码
    fi

    多分支
    if 判断条件1; then
    条件为真的分支代码
    elif 判断条件2; then
    条件为真的分支代码
    elif 判断条件3; then
    条件为真的分支代码
    else以上条件都为假的分支代码
    fi
    逐个条件进行判断，第一次遇为“真”条件时，执行其分支，而后结束整个if语
    句

If示例
根据命令的退出状态来执行命令

if ping -c1 -W2 station1 &> /dev/null; then
echo ‘Station1 is UP‘
elif grep "station1" ~/maintenance.txt &> /dev/null
then
echo ‘Station1 is undergoing maintenance‘
else echo ‘Station1 is unexpectedly DOWN!‘ exit 1
fi

        条件判断：case语句

        case 变量引用 in
        PAT1)
                     分支1
                        ;;
        PAT2)
                        分支2
        ;;
                 ...*)
        默认分支
        ;;
        esac

        case支持glob风格的通配符：
        *: 任意长度任意字符
        ?: 任意单个字符
        []：指定范围内的任意单个字符
        a|b: a或b

for循环

     for 变量名 in 列表;do
    循环体
    done
    执行机制：
    依次将列表中的元素赋值给“变量名”; 每次赋值后即执行一次循环体; 直到列表中的元素
    耗尽，循环结束

列表生成方式：

(1) 直接给出列表
(2) 整数列表：
(a) {start..end}
(b) $(seq [start [step]] end)
(3) 返回列表的命令$(COMMAND)
(4) 使用glob，如：.sh
(5) 变量引用；[email protected], $

while循环

    while CONDITION; do
    循环体
    done
    CONDITION：循环控制条件；进入循环之前，先做一次判断；每一次循环之后会再次判断；条件
    为“true”，则执行一次循环；直到条件测试状态为“false”终止循环
    因此：CONDTION一般应该有循环控制变量；而此变量的值会在循环体不断地被修正
    进入条件：CONDITION为true
    退出条件：CONDITION为false

until循环
until CONDITION; do
循环体
done
进入条件： CONDITION 为false
退出条件： CONDITION 为true

    循环控制语句continue
    用于循环体中
    continue [N]：提前结束第N层的本轮循环，而直接进入下一轮判断；最内层为第1层
    while CONDTIITON1; do
    CMD1
    ...
    if CONDITION2; then
    continue
    fi
    CMDn
    ...
    done

    循环控制语句break
    用于循环体中
    break [N]：提前结束第N层循环，最内层为第1层
    while CONDTIITON1; do
    CMD1...if CONDITION2; then
    breakfiCMDn...done

示例：doit.sh

        #!/bin/bash
         Name: doit.sh
        Purpose: shift through command line arguments
        Usage: doit.sh [args]
        while [ $# -gt 0 ] # or (( $# > 0 ))
        doecho $*
        shiftdone

示例：shift.sh

        #!/bin/bash
        #step through all the positional parameters
        until [ -z "$1" ]
        doecho "$1"
        shiftdoneecho

        创建无限循环
        while true; do
        循环体
        done 

        until false; do
        循环体
        Done

    特殊用法
    while循环的特殊用法（遍历文件的每一行）：
    while read line; do
    循环体
    done < /PATH/FROM/SOMEFILE
    依次读取/PATH/FROM/SOMEFILE文件中的每一行，且将行赋值给变量line

练习
扫描/etc/passwd文件每一行，如发现GECOS字段为空，则填充用户名和单位电话为62985600，并提示该
用户的GECOS信息修改成功。

         #!/bin/bash
         while read line ;do
                         gecos=$(echo $line |cut -d: -f5)
                         if [ -z "$gecos" ];then
                                         UserName=$(echo $line |cut -d: -f1)
                                         usermod -c "$UserName 62985600" $UserName
                                         echo "$UserName‘s gecos changed"
                         fi
         done < /etc/passwd

编写个脚本,会对系统中已存在的用户进行身份判断,若为centos7,则uid大于1000的用户将判断为comm user,反之判定为sys user, 若为centos6,则uid大于500的用户判断为comm user,反之sys user.输出格式如下
root: sys user
……
liubei: comm user

         #!/bin/bash
         release=$(cat /etc/centos-release| sed -r ‘s/.* ([0-9]+)..*/1/‘)
         while read line; do
                 uid=$(echo $line | cut -d: -f3)
                 name=$(echo $line | cut -d: -f1)
                 if [ $release = 6 -a $uid -lt 500 ] || [ $release = 7 -a $uid -lt 1000 ]; then
                         echo "$name: sys user"
                 else
                         echo "$name: comm user"
                 fi    
         done < /etc/passwd

找出分区利用率大于10%的分区，显示结果如下：
/dev/sda1 will be full : 33%
/dev/sda2 will be full : 99%

         #!/bin/bash
         df |grep /dev/sd |while read line;do
                         used=$(echo $line |tr -s " " % |cut -d% -f5)
                         name=$(echo $line |cut -d" " -f1)
                         if (( $used > 10 ));then
                                         echo "$name will be full:$used%"
                        fi
         done

特殊用法

    双小括号方法，即((…))格式，也可以用于算术运算
    双小括号方法也可以使bash Shell实现C语言风格的变量操作
    I=10((I++))
    for循环的特殊格式：
    for ((控制变量初始化;条件判断表达式;控制变量的修正表达式))
    do循环体
    done控制变量初始化：仅在运行到循环代码段时执行一次
    控制变量的修正表达式：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

    for ((i=1;i<=100;i++));do
                    let sum+=i
    done
    echo sum=$sum

    select循环与菜单
    select variable in list
    do
    循环体命令
    done
    select 循环主要用于创建菜单，按数字顺序排列的菜单项将显示在标准错误上，并显示 PS3 提示符，等待用户输入
    用户输入菜单列表中的某个数字，执行相应的命令
    用户输入被保存在内置变量 REPLY 中[][][]

    select 是个无限循环，因此要记住用 break 命令退出循环，或用 exit 命令终止脚本。也可以按
    ctrl+c 退出循环
    select 经常和 case 联合使用
    与 for 循环类似，可以省略 in list，此时使用位置参量

练习：为某餐馆用Shell制作一个点菜系统。
执行脚本，会列出主菜单，如下
请问吃什么？
1) 饭
2) 面
3）饺子
4）不吃

等待用户选择
如选择1，则再问，选择完后报价
1) 炒饭
2）盖饭
3）木桶饭
如选择2，则再问
1）炒面
2）盖面
3）拉面
4）拌面
如选择3，则再问
1）猪肉大葱
2）素三鲜
3）韭菜鸡蛋
每项选择后，最终会报价，如
木桶饭： 10元
如选择4，则退出

        #!/bin/bash
        PS3="Please choose your food: "
        echo "请问吃什么"
        caidan() {
        select menu in 饭 面 饺子 不吃;do
                case $REPLY in
                        1)     select fan in 炒饭 盖饭 木桶饭 返回;do
                                        case $REPLY in
                                                1) echo "炒饭: 10";break 2;;
                                                2) echo "盖饭: 12";break 2;;
                                                3) echo "木桶饭：15";break 2;;
                                                4) caidan;;
                                        esac    
                                done
                        ;;
                        2)     select mian in 炒面 盖面 拉面 拌面 返回;do
                                        case $REPLY in
                                                1) echo "炒面: 10";break 2;;
                                                2) echo "盖面: 12";break 2;;
                                                3) echo "拉面：15";break 2;;
                                                4) echo "拌面: 18";break 2;;
                                                5) caidan;;
                                        esac    
                                done        
                        ;;
                        3)    select jiaozi in 猪肉大葱 素三鲜 韭菜鸡蛋 返回;do
                                        case $REPLY in
                                                1) echo "猪肉大葱: 10";break 2;;
                                                2) echo "素三鲜: 12";break 2;;
                                                3) echo "韭菜鸡蛋：15";break 2;;
                                                4) caidan;;
                                        esac    
                                done
                        ;;
                        4) exit;;
                esac
        done
        }
        caidan

信号捕捉trap
trap ‘触发指令‘ 信号
自定义进程收到系统发出的指定信号后，将执行触发指令，而不会执行原操作
trap ‘‘ 信号
忽略信号的操作
trap ‘-‘ 信号
恢复原信号的操作
trap -p
列出自定义信号操作

trap示例

        #!/bin/bash
        trap ‘echo “signal:SIGINT"‘ int 
        trap -p 
        for((i=0;i<=10;i++));do 
                sleep 1
                echo $i 
        done 
        trap ‘‘ int 
        trap -p 
        for((i=11;i<=20;i++));do
                sleep 1 
                echo $i 
        done 
        trap ‘-‘ int 
        trap -p 
        for((i=21;i<=30;i++));do 
                sleep 1 
                echo $i 
        done

函数介绍

    函数function是由若干条shell命令组成的语句块，实现代码重用和模块化编程
    它与shell程序形式上是相似的，不同的是它不是一个单独的进程，不能独立运行，而是shell程序的一部分
    函数和shell程序比较相似，区别在于：
    1.Shell程序在子Shell中运行
    2. 而Shell函数在当前Shell中运行。因此在当前Shell中，函数可以对shell中变量进行修改

定义函数
? 函数由两部分组成：函数名和函数体 ? help function 
? 语法一：
function f_name
{
...函数体...
}
? 语法二：
function f_name （）
{
...函数体...
}
? 语法三：
f_name （）
{
...函数体...
}

    函数使用
    ? 函数的定义和使用： – 可在交互式环境下定义函数 – 可将函数放在脚本文件中作为它的一部分 – 可放在只包含函数的单独文件中 ? 调用：函数只有被调用才会执行
    调用：给定函数名
    函数名出现的地方，会被自动替换为函数代码
    ? 函数的生命周期：被调用时创建，返回时终止

    检查载入函数
    使用set命令检查函数是否已载入。set命令将在shell中显示所有的载入函
    数

示例：

    set
            findit=( ){
            if [ $# -lt 1 ]; the
            echo "usage :findit file";
            return 1
            fi
            find / -name $1 -print
    }…

    删除shell函数
    现在对函数做一些改动后，需要先删除函数，使其对shell不可用。使用unset命令完成删除函数
    命令格式为：
    unset function_name
    示例：
    unset findit
    再键入set命令，函数将不再显示
    环境函数
    使子进程也可使用
    声明：export –f function_name
    查看：export -f 或 declare -xf

    函数可以接受参数：
    传递参数给函数：调用函数时，在函数名后面以空白分隔给定参数列表即可；例如
    “testfunc arg1 arg2 ...”
    在函数体中当中，可使用$1, $2, ...调用这些参数；还可以使用[email protected], $*, $#等特殊变量

    马函数变量
    变量作用域：
    环境变量：当前shell和子shell有效
    本地变量：只在当前shell进程有效，为执行脚本会启动专用子shell进程；因此，本地变量
    的作用范围是当前shell脚本程序文件，包括脚本中的函数
    局部变量：函数的生命周期；函数结束时变量被自动销毁
    注意：如果函数中有局部变量，如果其名称同本地变量，使 用局部变量
    在函数中定义局部变量的方法
    local NAME=VALUE

函数递归示例

    函数递归：
    函数直接或间接调用自身
    注意递归层数
    递归实例：
    阶乘是基斯顿·卡曼于 1808 年发明的运算符号，是数学术语
    一个正整数的阶乘（factorial）是所有小于及等于该数的正整数的积，并且有0的阶乘为1，自然数n的
    阶乘写作n!
    n!=1×2×3×...×n阶乘亦可以递归方式定义：0!=1，n!=(n-1)!×n
    n!=n(n-1)(n-2)...1
    n(n-1)! = n(n-1)(n-2)!

    #!/bin/bash
    #fact() {
            if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ]; then
            echo 1
            else
            echo $[$1*$(fact $[$1-1])]
            fi
    }
    fact $1

    ×××
    fork×××是一种恶意程序，它的内部是一个不断在fork进程的无限循环，实质是一个简单的递归
    序。由于程序是递归的，如果没有任何限制，这会导致这个简单的程序迅速耗尽系统里面的所有资
    源
    函数实现
    :(){ :|:& };:
    bomb() { bomb | bomb & }; bomb
    脚本实现
    cat Bomb.sh
    #!/bin/bash
    ./$0|./$0&

数组

    变量：存储单个元素的内存空间
    数组：存储多个元素的连续的内存空间，相当于多个变量的集合
    数组名和索引
    索引：编号从0开始，属于数值索引
    注意：索引可支持使用自定义的格式，而不仅是数值格式，即为关联
    索引，bash4.0版本之后开始支持
    bash的数组支持稀疏格式（索引不连续）
    声明数组：
    declare -a ARRAY_NAME
    declare -A ARRAY_NAME: 关联数组
    注意：两者不可相互转换

数组赋值

        数组元素的赋值：
        (1) 一次只赋值一个元素；
        ARRAY_NAME[INDEX]=VALUE
        weekdays[0]="Sunday
        weekdays[4]="Thursday
        (2) 一次赋值全部元素：
        ARRAY_NAME=("VAL1" "VAL2" "VAL3" ...)
        (3) 只赋值特定元素：
        ARRAY_NAME=([0]="VAL1" [3]="VAL2" ...)
        (4) 交互式数组值对赋值
        read
        -a ARRAY
        显示所有数组：declare
        -a

        引用数组
        引用数组元素：
        ${ARRAY_NAME[INDEX]}
        注意：省略[INDEX]表示引用下标为
        0的元素
        引用数组所有元素：
        ${ARRAY_NAME[*]}
        ${ARRAY_NAME[@]}
        数组的长度
        (数组中元素的个数
        )
        ：
        ${#ARRAY_NAME[*]}
        ${#ARRAY_NAME[@]}
        删除数组中的某元素：导致稀疏格式
        unset ARRAY[INDEX]
        删除整个数组

        unset ARRAY
        数组数据处理
        引用数组中的元素：
        数组切片：${ARRAY[@]:offset:number}
        offset: 要跳过的元素个数
        number: 要取出的元素个数
        取偏移量之后的所有元素
        ${ARRAY[@]:offset}
        向数组中追加元素：
        ARRAY[${#ARRAY[*]}]=value
        关联数组：
        declare -A ARRAY_NAME ARRAY_NAME=([idx_name1]=‘val1‘
        [idx_name2]=‘val2‘...)
        注意：关联数组必须先声明再调用

示例
生成10个随机数保存于数组中，并找出其最大值和最小值

        #!/bin/bash
        declare -a rand
        declare -i max=0
        declare –i min=32767
        for i in {0..9}; do
                rand[$i]=$RANDOM
                echo ${rand[$i]}
                [ ${rand[$i]} -gt $max ] && max=${rand[$i]}
                [ ${rand[$i]} -lt $min ] && min=${rand[$i]}
                done
        echo "Max: $max Min:$min"

示例
编写脚本，定义一个数组，数组中的元素是/var/log目录下所有以.log结尾的
文件；要统计其下标为偶数的文件中的行数之和

        #!/bin/bash
        #declare -a files
        files=(/var/log/*.log)
        declare -i lines=0
        for i in $(seq 0 $[${#files[*]}-1]); do
                if [ $[$i%2] -eq 0 ];then
                let lines+=$(wc -l ${files[$i]} | cut -d‘ ‘ -f1)
                fi
        done
        echo "Lines: $lines."

以上是关于shell高级编程的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章