SHELL脚本进阶

Posted 2021-02-15

SHELL进阶

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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

for特殊格式

☆ 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

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做判断；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

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

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

break

用于循环体中
提前结束循环，最内层为第一层

continue

用于循环体中
提前结束循环，直接进入下一轮判断；最内层位第1层

shift

用于将参量列表 list 左移指定次数，缺省为左移一次
参量列表 list 一旦被移动，最左端的那个参数就从列表中删除。 while 循环遍历位置参量列表时，常用到 shift

无限循环

while true; do
  循环体
done

until false; do
  循环体
done

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，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

函数

☆ 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
☆ Shell程序在子Shell中运行
☆ 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

函数的定义

☆ 函数由两部分组成：函数名和函数体

语法一：

  f_name （）{
    ...函数体...
  }

语法二：

  function f_name {
    ...函数体...
  }

语法三：

  function 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

函数返回值

☆ 函数有两种返回值：
1、函数的执行结果返回值：
  (1) 使用echo等命令进行输出
  (2) 函数体中调用命令的输出结果
2、函数的退出状态码：
  (1) 默认取决于函数中执行的最后一条命令的退出状态码
  (2) 自定义退出状态码，其格式为：
  return 从函数中返回，用最后状态命令决定返回值
  return 0 无错误返回
  return 1-255 有错误返回

在脚本中定义和使用函数

☆ 函数在使用前必须定义，因此应将函数定义放在脚本开始部分，直至shell首次发现它后才能使用
☆ 调用函数仅使用其函数名即可
☆ 示例：

  cat func1
  #!/bin/bash
  # func1
  hello()
  {
    echo "Hello there today‘s date is date +%F"
  }
  echo "now going to the function hello"
  hello
  echo “back from the function”

使用函数文件

☆ 可以将经常使用的函数存入函数文件，然后将函数文件载入shell
☆ 文件名可任意选取，但最好与相关任务有某种联系。例如：functions.main
☆ 一旦函数文件载入shell，就可以在命令行或脚本中调用函数。可以使用set命令查看所有定义的函数，其输出列表包括已经载入shell的所有函数
☆ 若要改动函数，首先用unset命令从shell中删除函数。改动完毕后，再重新载入此文件

创建函数文件

☆ 函数文件示例：

  cat functions.main
  #!/bin/bash
  #functions.main
  findit()
  {
    if [ $# -lt 1 ] ; then
     echo "Usage:findit file"
     return 1
    fi
    find / -name $1 –print
  }

载入函数

☆ 函数文件已创建好后，要将它载入shell
☆ 定位函数文件并载入shell的格式
  . filename 或 source filename
☆ 注意：此即<点> <空格> <文件名>
这里的文件名要带正确路径
☆ 示例：
  上例中的函数，可使用如下命令
  . functions.main

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 ]; then
    echo "usage :findit file";
    return 1
    fi
    find / -name $1 -print
  }
  …

执行shell函数

☆ 要执行函数，简单地键入函数名即可
☆ 示例：

  findit groups
  /usr/bin/groups
  /usr/local/backups/groups.bak

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

函数参数

☆ 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

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

☆ 函数直接或间接调用自身
☆ 注意递归层数
☆ 示例：fact.sh

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

fork×××

☆ 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程序。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&

信号捕捉trap

☆ trap ‘触发指令‘ 信号
  进程收到系统发出的指定信号后，将执行自定义指令，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 finish EXIT
  当脚本退出时，执行finish函数

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

字符串切片

☆ ${#var}:返回字符串变量var的长度
☆ ${var:offset}:返回字符串变量var中从第offset个字符后（不包括第offset个字符）的字符开始，到最后的部分，offset的取值在0 到 ${#var}-1 之间(bash4.2后，允许为负值)
☆ ${var:offset:number}：返回字符串变量var中从第offset个字符后（不包括第offset个字符）的字符开始，长度为number的部分
☆ ${var: -length}：取字符串的最右侧几个字符
  注意：冒号后必须有一空白字符
☆ ${var:offset:-length}：从最左侧跳过offset字符，一直向右取到距离最右侧lengh个字符之前的内容
☆ ${var: -length:-offset}：先从最右侧向左取到length个字符开始，再向右取到距离最右侧offset个字符之间的内容
  注意：-length前空格

字符串处理

☆ 基于模式取子串
  ${var#word}：其中word可以是指定的任意字符
  功能：自左而右，查找var变量所存储的字符串中，第一次出现的word, 删除字符串开头至第一次出现word字符串（含）之间的所有字符
  ${var##word}：同上，贪婪模式，不同的是，删除的是字符串开头至最后一次由word指定的字符之间的所有内容
☆ 示例：

  file=“var/log/messages”
  ${file#/}: log/messages
  ${file##/}: messages

☆ ${var%word}：其中word可以是指定的任意字符
  功能：自右而左，查找var变量所存储的字符串中，第一次出现的word, 删除字符串最后一个字符向左至第一次出现word字符串（含）之间的所有字符
  file="/var/log/messages"
  ${file%/}: /var/log
☆ ${var%%word*}：同上，只不过删除字符串最右侧的字符向左至最后一次出现word字符之间的所有字符
☆ 示例：

  url=http://www.magedu.com:80
  ${url##:} 80
  ${url%%:} http

☆ 查找替换
  ${var/pattern/substr}：查找var所表示的字符串中，第一次被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
  ${var//pattern/substr}: 查找var所表示的字符串中，所有能被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
  ${var/#pattern/substr}：查找var所表示的字符串中，行首被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
  ${var/%pattern/substr}：查找var所表示的字符串中，行尾被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
☆ 查找并删除
  ${var/pattern}：删除var表示的字符串中第一次被pattern匹配到的字符串
  ${var//pattern}：删除var表示的字符串中所有被pattern匹配到的字符串
  ${var/#pattern}：删除var表示的字符串中所有以pattern为行首匹配到的字符串
  ${var/%pattern}：删除var所表示的字符串中所有以pattern为行尾所匹配到的字符串
☆ 字符大小写转换
  ${var^^}：把var中的所有小写字母转换为大写
  ${var,,}：把var中的所有大写字母转换为小写

变量赋值

☆ 高级变量用法-有类型变量
☆ Shell变量一般是无类型的，但是bash Shell提供了declare和typeset两个命令用于指定变量的类型，两个命令是等价的
☆ declare [选项] 变量名
  -r 声明或显示只读变量
  -i 将变量定义为整型数
  -a 将变量定义为数组
  -A 将变量定义为关联数组
  -f 显示已定义的所有函数名及其内容
  -F 仅显示已定义的所有函数名
  -x 声明或显示环境变量和函数
  -l 声明变量为小写字母 declare –l var=UPPER
  -u 声明变量为大写字母 declare –u var=lowereval命令
☆ eval命令将会首先扫描命令行进行所有的置换，然后再执行该命令。该命令适用于那些一次扫描无法实现其功能的变量.该命令对变量进行两次扫描
☆ 示例：

  [[email protected] ~]# CMD=whoami
  [[email protected] ~]# echo $CMD
  whoami
  [[email protected] ~]# eval $CMD
  root
  [[email protected] ~]# n=10
  [[email protected] ~]# echo {0..$n}
  {0..10}
  [[email protected] ~]# eval echo {0..$n}
  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

间接变量引用

☆ 如果第一个变量的值是第二个变量的名字，从第一个变量引用第二个变量的值就称为间接变量引用
☆ variable1的值是variable2，而variable2又是变量名，variable2的值为value，间接变量引用是指通过variable1获得变量值value的行为
  variable1=variable2
  variable2=value
☆ bash Shell提供了两种格式实现间接变量引用
  eval tempvar=$$variable1
  tempvar=${!variable1}

创建临时文件

☆ mktemp命令：创建并显示临时文件，可避免冲突
☆ mktemp [OPTION]... [TEMPLATE]
  TEMPLATE: filenameXXX
    X至少要出现三个
☆ OPTION：
  -d: 创建临时目录
  -p DIR或--tmpdir=DIR：指明临时文件所存放目录位置
☆ 示例：

  mktemp /tmp/testXXX
  tmpdir=mktemp –d /tmp/testdirXXX
  mktemp --tmpdir=/testdir testXXXXXX

expect

☆ expect 语法：
  expect [选项] [ -c cmds ] [ [ -[f|b] ] cmdfile ] [ args ]
☆ 选项
  -c：从命令行执行expect脚本，默认expect是交互地执行的
示例：expect -c ‘expect " " {send "pressed enter "}
  -d：可以输出输出调试信息
  示例：expect -d ssh.exp
☆ expect中相关命令
  spawn 启动新的进程
  send 用于向进程发送字符串
  expect 从进程接收字符串
  interact 允许用户交互
  exp_continue 匹配多个字符串在执行动作后加此命令
☆ expect最常用的语法(tcl语言:模式-动作)
☆ 单一分支模式语法：
  expect “hi” {send “You said hi "}
  匹配到hi后，会输出“you said hi” ，并换行
☆ 多分支模式语法：
  expect "hi" { send "You said hi " }
    "hehe" { send "Hehe yourself " }
    "bye" { send "Good bye " }
  匹配hi,hello,bye任意字符串时，执行相应输出。等同如下：
  expect {
    "hi" { send "You said hi "}
    "hehe" { send "Hehe yourself "}
    "bye" { send " Good bye "}
  }

示例

  #!/usr/bin/expect
  spawn scp /etc/fstab 192.168.8.100:/app
  expect {
    "yes/no" { send "yes ";exp_continue }
    "password" { send "magedu " }
  }
  expect eof