Shell编程基础知识

Posted 2021-01-12 尊重工程师的时代，即将到来，愿世界在你们手中更加美好

一.基本的运行Linux程序的3种方法：

(1) 使文件具有可执行权限，直接运行文件。eg:  chmod a+x testfile.sh   ./testfile.sh

(2) 直接调用命令解释器来执行程序。eg: python testfile.sh   （根据文件开头声明的命令解释器进行调用）

(3) 使用source执行文件  eg:  source testfile.sh   .testfile.sh  (t通常用于重新执行刚修改的初始化文件，使之立即生效)

Shell的命令有3种：内建命令，Shell函数和外部命令。

(a).内建命令：Shell程序本身包含的命令，这些命令集成在解释器中。部分内建命令的存在是为了修改Shell的属性设置(环境变量)，在执行内建命令的时候，没有进程的消失和创建；另一部分内建命令则是I/O命令，eg. echo命令。

(b).Shell函数就是一系列代码，以Shell函数写成，可以被其他命令引用。

(c).外部命令是独立于shell的可执行程序。例如 find,grep。命令shell在执行外部命令时，会创建一个当前Shell的复制进程来执行。执行过程中，存在进程的创建和消失。(子进程创建初期和父进程一样环境，但是子进程不能改变父进程的参数变量)

外部命令执行过程：

1.调用POSIX系统fork函数接口，创建一个命令行Shell进程的复制(子进程)；

2.在子进程的运行环境中，查找外部命令在Linux文件系统中的位置，如果外部命令给出了完全路径，则跳过查找这一步；

3.在子进程里，以新程序取代Shell复制并执行(exec),此时父进程进入休眠，等待子进程执行完毕；

4.子进程执行完毕后，父进程接着从终端读取下一条命令。

二.Linux Shell的变量

　　Linux shell并不对变量区分类型。一切值都是字符串，并且和变量名一样，值并没有字符长度限制。更加神奇的是，bash也允许比较操作和整数操作。其中关键因素是：变量中的字符串值是否为数字。

单双引号引用问题：单引号是强引用，双引号是弱引用(强引用就是禁止变量替换，弱引用就是可以进行变量替换)

eg:

$var=123
echo ‘$var‘       #此处是单引号，故结果是$var
$var
echo  "$var"     #双引号，结果为123
123

在Shell世界中，变量可以是空值("NULL"值)，就是不包含任何字符。但是在算术操作中，未初始化的变量为0。

eg:

echo "$uninit"            #未初始化变量
                                #此行为空，没有输出
let    "$uninit+=5"       #未初始化变量加5
echo  "$uninit"
5                          

Linux Shell中的变量根据影响范围分为两种：局部变量和全局变量。

局部变量：可见范围为代码块或者函数中，且必须用local声明，否在在代码块中，也是全局可见。

全局变量：全局可见，不需要添加修饰词，环境变量是全局变量的一种。

eg:

#! /bin/bash
#测试全局变量和局部变量的适用范围
num=123
func1()
{
num=321                #在代码中声明的变量
echo $num
}
func2()
{
local num=456         #声明为局部变量
echo $num
}
echo $num               #显示初始时的num变量
func1()
echo $num
func2()
echo $num

运行结果:

123
321
321
456
321

三.环境变量的相关操作

　　每次当运行一个Shell时，它都会创建适合自己的环境变量的shell变量。或者更新添加一个新的环境变量的时候，这个Shell都会立即更新它自己的环境，让所有后继子进程都能够继承这个环境变量。

　　一个脚本只能够export变量到这个脚本所产生的子进程，也就说只能对这个脚本所产生的命令和进程起作用。如果脚本是从命令行中被调用的，那么这个脚本export的变量是不能够影响命令行环境的，即子进程是不能够export变量来影响产生自己的父进程的环境的。但是source命令执行脚本时，因为没有子进程的产生，故可以立即同步执行环境。

export命令用于设置或者显示当前Shell进程的环境变量，作用时间仅仅是当前Shell消亡前。

语法：export  [-fnp]  [变量名称]=[变量值]

-f:代表[变量名称]中为函数名称。

-n:删除指定的变量。(变量实际上并未删除，只是不输出到后续指令的执行环境中)

-p:列出所有的Shell赋予程序的环境变量。

如若想永久设置环境变量，在启动文件(/etc/profile,/etc/bashrc)相对应的文件中进行设置。

eg:

#设置环境变量PATH
export PATH=/bin:/usr/bin:/usr/local/bin

env命令在未提供command时，显示所有的变量名称和值；提供command时，根据参数重建环境变量后，在新的环境中运行command。

语法：env   [OPTION]... [-]  [NAME=VALUE]...    [COMMAND  [ARG]...]

-i:不带环境变量启动(--ignore-environment)

-u:从环境变量中删除一个变量(--unset=NAME)

unset命令从当前Shell删除函数或者变量。

语法：unset  [-v] variable..

unset-f   function..

-v:默认选项，删除指定的变量。

-f:删除函数操作，参数为函数名称。

Env函数和set函数不同。Env函数显示的环境变量，而set函数显示的是所有本地变量，包括用户定义的变量。

一些常用的环境变量有：

HOME:用户的专属目录，在Linux中用~扩展。

PATH:外部命令的搜索路径。

HISTSIZE:保存历史命令记录的太条数。

LOGNAME:当前用户的登录名。

HOSTNAME:主机的名称。

SHELL:当前用户使用shell的类型。

MAIL:当前用户的邮件存放目录。

LANG/LANGUAGE:语言相关的环境变量，使用多种语言的用户可以修改此变量。

PS1/PS2:PS1是基本提示符，对于root用户是#，对于普通用户是$。PS2是负数提示符默认是>。

一般来说，PATH变量中存储路径以：分开，路径中至少包含/bin和/usr/bin这两个目录。当Shell接收到一个命令非内部命令时，也没有给出完整路径时，Shell则在Path变量中从左到右依次搜索目录，如果有一个命令在两个不同目录中都有，则在前面一个会被执行。