Shell全解析：Shell脚本

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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全解析：Shell脚本相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

文章目录

一、前言

全文介绍了Shell脚本定义、Shell脚本中对参数的操作、Shell脚本中常见命令、Shell脚本中的三种括号。

二、Shell脚本

2.1 从Shell到Shell脚本

问题1：什么是Shell？
回答1：Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

问题2：什么是Shell脚本？
回答2：Shell 脚本就是 Shell script，是一种为 shell 编写的脚本程序。

小结：业界所说的 shell 通常都是指 shell 脚本，但是其实 shell 和 shell script 是两个不同的概念。

2.2 编写Shell脚本

打开文本编辑器(可以使用 vi/vim 命令来创建文件)，新建一个文件 test.sh，扩展名为 sh（sh代表shell）。

输入一些代码，第一行一般是这样：

#!/bin/bash
echo "Hello World !"

第一行：#! 是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种 Shell。
第二行：echo 命令用于向窗口输出文本。

2.3 执行Shell脚本

假如想要执行一个Shell脚本，分为两步，先使用chmod加上执行权限，然后在当前目录下执行

chmod +x ./test.sh  #使脚本具有执行权限
./test.sh  #执行脚本

注意，一定要写成 ./test.sh，而不是 test.sh，运行其它二进制的程序也一样，直接写 test.sh，linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫 test.sh 的，而只有 /bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin 等在 PATH 里，你的当前目录通常不在 PATH 里，所以写成 test.sh 是会找不到命令的，要用 ./test.sh 告诉系统说，就在当前目录找。

小结：
./xxx.sh ./表示当前目录，xxx.sh表示执行xxx.sh脚本，合在一起的意思就是在当前目录下执行xxx.sh脚本；
xxx.sh 表示在linux的 PATH 里面去找到xxx.sh并执行，如果这样，必须将 xxx.sh 所在目录配置到 PATH 中去，否则会找不到。

三、Shell脚本内对参数的操作

shell需要取某个变量的值使用美元符号 $ ，当给 .sh 脚本传递参数的时候，因为参数也是变量，所以要打印接收到的实参也是用使用美元符号 $，关于这个美元符号 $ ，有这些用法

符号含义
$n传递到脚本的具体某个参数值，n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数
$#传递到脚本的参数个数
$*以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。如"$*“用「”」括起来的情况、以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数。
$@与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。如"$@“用「”」括起来的情况、以"$1" “ 2 " … " 2" … " 2"…"n” 的形式输出所有参数。
$$脚本运行的当前进程ID号
$!后台运行的最后一个进程的ID号
$-显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同。
$?显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。

辨析类似命令

问题：$n 与 $# 有什么不同？
回答：
(1) $n 表示的是传递到脚本的具体某个参数值，n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数
(2) $# 表示的是传递到脚本的参数个数

问题：$* 与 $@ 有什么不同？
回答：
相同点：都是引用所有参数。
不同点：只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3，，则 " * " 等价于 “1 2 3”（传递了一个参数），而 “@” 等价于 “1” “2” “3”（传递了三个参数）

四、Shell脚本中常见命令

4.1 Shell echo命令

Shell echo命令用于字符串的输出。命令格式：echo string，您可以使用echo实现更复杂的输出格式控制。

4.1.1 echo中直接输出普通字符串

需求：直接输出普通字符串
输入(带双引号)：echo "It is a test"
输入(不带引号)：echo It is a test
输入(带单引号)：echo 'It is a test'
输出：It is a test
三种方式都可以，都可以表示字符串。

4.1.2 echo中显示转义字符

需求：显示转义字符

输入(带双引号)：echo "\\"It is a test\\""
输入(不带引号)：echo \\"It is a test\\"
输出："It is a test"

两种方式都可以，但是单引号不可以，如下：

输入(带单引号)：echo '\\"It is a test\\"'
输出：\\"It is a test\\" （因为单引号里面所有的内容都会变成字符串，所以转义字符不会生效）

4.1.3 echo中读取输入

需求：read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量，让echo输出

输入：编写test.sh脚本，name 接收标准输入的变量

#!/bin/sh
read name 
echo "$name It is a test"

输出：

[root@www ~]# sh test.sh
OK                     #标准输入
OK It is a test        #输出

4.1.4 echo换行操作

4.1.4.1 默认每一个echo占一行的

默认每一个echo占一行的，即自动在末尾添加换行符，如下：

4.1.4.2 输出中增加一个换行

需求：输出中显示换行
输入：

echo -e "OK! \\n" # -e 开启转义 同时使用 \\n 表示换行
echo "It is a test"

输出：

OK!

It is a test

需要同时 -e 开启换行和 \\n 换行符才能实现换行，如下：

\\n 放在双引号里面，配置 -e 换行符才生效，如下：

不用引号无法处理反斜杠，单引号包裹 \\n 反斜杠配合 -e 开启换行符也可以让换行生效，但是最好使用双引号，如下：

4.1.4.3 输出中去掉原有换行

需求：输出中去掉原有换行
输入：

#!/bin/sh
echo -e "OK! \\c" # -e 开启转义 但是使用 \\c 表示去掉换行
echo "It is a test"

输出：

OK! It is a test

4.1.5 将echo结果定向至文件

需求：将echo结果定向至文件
输入：

echo "It is a test" > myfile
cat myfile

输出：

It is a test

4.1.6 echo中原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

需求：原样输出字符串，不进行转义或取变量
思考：不使用引号和使用双引号都会取到 $name 里面的内容，要想不取到 $name 里面的内容，必须使用单引号
输入：echo '$name\\"'
输出：$name\\"

4.1.7 echo中显示命令执行结果

需求：显示命令执行结果
输入：echo date
输出：Thu Jul 24 10:08:46 CST 2014

注意： 如果是带执行的命令的话，必须使用反引号 `, 其他的无论是不用引号、单引号、双引号都会被date解释为一个字符串，而不是date命令

4.2 Shell printf命令

printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序，学习这个命令的时候，可以认为它的语法和C语言中的printf()函数相同。printf命令和echo命令都是输出，但是关于printf命令，需要注意两点：

(1) 默认不会自动添加换行符：默认的 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \\n。
(2) 格式化字符串输出：printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。

printf 命令的语法：printf format-string [arguments...]
参数说明：
format-string: 为格式控制字符串
arguments: 为参数列表。

4.2.1 printf命令默认不会自动添加换行符

printf "hello,shell printf\\n"
echo "hello,shell echo"

4.2.2 printf命令格式化字符串输出

我来用一个脚本来体现 printf 的强大功能，格式化输出，和C语言的printf函数语法一样，如下：

printf "%-10s %-8s %-4s\\n" 姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2f\\n" 郭靖 男 66.1234
printf "%-10s %-8s %-4.2f\\n" 杨过 男 48.6543
printf "%-10s %-8s %-4.2f\\n" 郭芙 女 47.9876

执行脚本，输出结果如下所示：

姓名 性别 体重kg
郭靖 男 66.12
杨过 男 48.65
郭芙 女 47.99

解释：

(1) 数据类型：%s %c %d %f 都是格式替代符，％s 输出一个字符串，％d 整型输出，％c 输出一个字符，％f 输出实数，以小数形式输出。

(2) 左对齐与右对齐：%-10s 指一个宽度为 10 个字符（- 表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在 10 个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。

(3) 浮点型小数位数：%-4.2f 指格式化为小数，其中 .2 指保留2位小数。


4.2.3 printf的转义序列

printf 的转义序列，如下：

序列说明
\\a警告字符，通常为ASCII的BEL字符
\\b后退
\\c抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略
\\f换页（formfeed）
\\n换行
\\r回车（Carriage return）
\\t水平制表符
\\v垂直制表符
\\一个字面上的反斜杠字符
\\ddd表示1到3位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效
\\0ddd表示1到3位的八进制值字符

只看第一个，\\a 警告字符，通常为ASCII的BEL字符，这个命令是不会换行的

$ printf "www.runoob.com \\a"
www.runoob.com $                  #不换行

4.3 Shell test命令

Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

4.3.1 数值测试

数值测试就是判断两个数值是否等于、大于、小于，包括如下六个命令：

参数说明
-eq等于则为真（equals）
-ne不等于则为真（not equals）
-gt大于则为真（greter）
-ge大于等于则为真（greter equals）
-lt小于则为真（lower）
-le小于等于则为真（lower equals）

注意：shell中，数值是否相同需要使用 -eq -ne 来判断，而不是通过 = != 来判断，而且这个判断放在 if 条件中，前面要么加上test关键字，要么这个条件使用中括号。

实例：

num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数相等！'
else
    echo '两个数不相等！'
fi

输出结果：

两个数相等！

代码中的 [] 执行基本的算数运算，如：

实例

#!/bin/bash

a=5
b=6

result=$[a+b] # 注意赋值号两边不能有空格
echo "result 为： $result"

结果为:

result 为： 11

4.3.2 字符串测试

字符串测试的需求包括 判断两个字符串是否内容相等、判断某个字符串是否长度为零，如下四个命令：

参数说明
=等于则为真
!=不相等则为真
-z 字符串字符串的长度为零则为真（zero）
-n 字符串字符串的长度不为零则为真（not zero）

实例

num1="ru1noob"
num2="runoob"
if test $num1 = $num2
then
    echo '两个字符串相等!'
else
    echo '两个字符串不相等!'
fi

输出结果：

两个字符串不相等!

4.3.3 文件测试

参数说明
-e 文件名如果文件存在则为真（exist）
-r 文件名如果文件存在且可读则为真（exist + read）
-w 文件名如果文件存在且可写则为真（exist + write）
-x 文件名如果文件存在且可执行则为真（exist + execute）
-s 文件名如果文件存在且至少有一个字符则为真（exist + string(no empty)）
-d 文件名如果文件存在且为目录则为真（exist + directory）
-f 文件名如果文件存在且为普通文件则为真（exist + file）
-c 文件名如果文件存在且为字符型特殊文件则为真（exist + char）
-b 文件名如果文件存在且为块特殊文件则为真（exist + block）

实例

cd /bin
if test -e ./bash
then
    echo '文件已存在!'
else
    echo '文件不存在!'
fi

输出结果：

文件已存在!

另外，Shell 还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来，其优先级为： ! 最高， -a 次之， -o 最低。例如：

实例

cd /bin
if test -e ./notFile -o -e ./bash
then
    echo '至少有一个文件存在!'
else
    echo '两个文件都不存在'
fi

输出结果：

至少有一个文件存在!

五、Shell脚本中的三种括号

Shell脚本中的三种括号，语法非常多，学习的时候建议不是死记，作为开发只有能看懂别人写的Shell脚本，自己会写简单的Shell脚本满足业务需求就可以了，其实三种括号都不是必须的，都是可选的，用得最多的反而是中括号/方括号，在查看和编写Shell脚本的时候，只要知道方括号等效于test命令，一般使用在 if 条件判断和 while 循环出口判断里面，并且可以熟练使用方括号就可以了，数值判断和文件判断一般使用单方括号，字符串判断一般使用双方括号。至于小括号/圆括号和大括号/花括号，不熟悉的话可以不使用，毕竟用自己最熟悉的写出的代码才是最稳的。

博客作为基本API介绍，所以对各种括号的使用总结的比较全面。

5.1 小括号(圆括号)

5.1.1 单小括号

①命令组。括号中的命令将会新开一个子shell顺序执行，所以括号中的变量不能够被脚本余下的部分使用。括号中多个命令之间用分号隔开，最后一个命令可以没有分号，各命令和括号之间不必有空格。

②命令替换。等同于cmd，shell扫描一遍命令行，发现了 ( c m d ) 结 构 ， 便 将 (cmd)结构，便将 (cmd)结构，便将(cmd)中的cmd执行一次，得到其标准输出，再将此输出放到原来命令。有些shell不支持，如tcsh。

③用于初始化数组。如：array=(a b c d)

5.1.2 双小括号

①整数扩展。这种扩展计算是整数型的计算，不支持浮点型。((exp))结构扩展并计算一个算术表达式的值，如果表达式的结果为0，那么返回的退出状态码为1，或者 是"假"，而一个非零值的表达式所返回的退出状态码将为0，或者是"true"。若是逻辑判断，表达式exp为真则为1,假则为0。

②只要括号中的运算符、表达式符合C语言运算规则，都可用在$((exp))中，甚至是三目运算符。作不同进位(如二进制、八进制、十六进制)运算时，输出结果全都自动转化成了十进制。如：echo $((16#5f)) 结果为95 (16进位转十进制)

③单纯用 (( )) 也可重定义变量值，比如 a=5; ((a++)) 可将 $a 重定义为6

④常用于算术运算比较，双括号中的变量可以不使用$符号前缀。括号内支持多个表达式用逗号分开。 只要括号中的表达式符合C语言运算规则,比如可以直接使用for((i=0;i<5;i++)), 如果不使用双括号, 则为for i in seq 0 4或者for i in 0…4。再如可以直接使用if (($i<5)), 如果不使用双括号, 则为if [ $i -lt 5 ]。

5.2 中括号(方括号)

5.2.1 单中括号

①bash 的内部命令，[和test是等同的。如果我们不用绝对路径指明，通常我们用的都是bash自带的命令。if/test结构中的左中括号是调用test的命令标识，右中括号是关闭条件判断的。这个命令把它的参数作为比较表达式或者作为文件测试，并且根据比较的结果来返回一个退出状态码。if/test结构中并不是必须右中括号，但是新版的Bash中要求必须这样。

②Test和[]中可用的比较运算符只有==和!=，两者都是用于字符串比较的，不可用于整数比较，整数比较只能使用-eq，-gt这种形式。无论是字符串比较还是整数比较都不支持大于号小于号。如果实在想用，对于字符串比较可以使用转义形式，如果比较"ab"和"bc"：[ ab < bc ]，结果为真，也就是返回状态为0。[ ]中的逻辑与和逻辑或使用-a 和-o 表示。

③字符范围。用作正则表达式的一部分，描述一个匹配的字符范围。作为test用途的中括号内不能使用正则。

④在一个array 结构的上下文中，中括号用来引用数组中每个元素的编号。

5.2.2 双中括号

①[[是 bash 程序语言的关键字。并不是一个命令，[[ ]] 结构比[ ]结构更加通用。在[[和]]之间所有的字符都不会发生文件名扩展或者单词分割，但是会发生参数扩展和命令替换。

②支持字符串的模式匹配，使用=~操作符时甚至支持shell的正则表达式。字符串比较时可以把右边的作为一个模式，而不仅仅是一个字符串，比如[[ hello == hell? ]]，结果为真。[[ ]] 中匹配字符串或通配符，不需要引号。

③使用[[ … ]]条件判断结构，而不是[ … ]，能够防止脚本中的许多逻辑错误。比如，&&、||、<和> 操作符能够正常存在于[[ ]]条件判断结构中，但是如果出现在[ ]结构中的话，会报错。比如可以直接使用if [[ $a != 1 && $a != 2 ]], 如果不适用双括号, 则为if [ $a -ne 1] && [ $a != 2 ]或者if [ $a -ne 1 -a $a != 2 ]。

④bash把双中括号中的表达式看作一个单独的元素，并返回一个退出状态码。

例子：

if ($i<5) 
if [ $i -lt 5 ] 
if [ $a -ne 1 -a $a != 2 ] 
if [ $a -ne 1] && [ $a != 2 ] 
if [[ $a != 1 && $a != 2 ]] 
for i in $(seq 0 4);do echo $i;done
for i in `seq 0 4`;do echo $i;done
for ((i=0;i<5;i++));do echo $i;done
for i in 0..4;do echo $i;done

5.3 大括号(花括号)

5.3.1 常规用法

①大括号拓展。(通配(globbing))将对大括号中的文件名做扩展。在大括号中，不允许有空白，除非这个空白被引用或转义。第一种：对大括号中的以逗号分割的文件列表进行拓展。如 touch a,b.txt 结果为a.txt b.txt。第二种：对大括号中以点点（…）分割的顺序文件列表起拓展作用，如：touch a…d.txt 结果为a.txt b.txt c.txt d.txt

# ls ex1,ex2.sh 
ex1.sh ex2.sh 
# ls ex1..3,ex4.sh 
ex1.sh ex2.sh ex3.sh ex4.sh 
# ls ex[1-3],ex4.sh 
ex1.sh ex2.sh ex3.sh ex4.sh

②代码块，又被称为内部组，这个结构事实上创建了一个匿名函数 。与小括号中的命令不同，大括号内的命令不会新开一个子shell运行，即脚本余下部分仍可使用括号内变量。括号内的命令间用分号隔开，最后一个也必须有分号。的第一个命令和左括号之间必须要有一个空格。

5.3.2 几种特殊的替换结构

$var:-string,$var:+string,$var:=string,$var:?string

①$var:-string和$var:=string:若变量var为空，则用在命令行中用string来替换$var:-string，否则变量var不为空时，则用变量var的值来替换$var:-string；对于$var:=string的替换规则和$var:-string是一样的，所不同之处是$var:=string若var为空时，用string替换$var:=string的同时，把string赋给变量var： $var:=string很常用的一种用法是，判断某个变量是否赋值，没有的话则给它赋上一个默认值。

② $var:+string的替换规则和上面的相反，即只有当var不是空的时候才替换成string，若var为空时则不替换或者说是替换成变量 var的值，即空值。(因为变量var此时为空，所以这两种说法是等价的)

③$var:?string替换规则为：若变量var不为空，则用变量var的值来替换$var:?string；若变量var为空，则把string输出到标准错误中，并从脚本中退出。我们可利用此特性来检查是否设置了变量的值。

注意：在上面这五种替换结构中string不一定是常值的，可用另外一个变量的值或是一种命令的输出。

5.3.3 四种模式匹配替换结构

模式匹配记忆方法：
# 是去掉左边(在键盘上#在$之左边)
% 是去掉右边(在键盘上%在$之右边)
#和%中的单一符号是最小匹配，两个相同符号是最大匹配。

$var%pattern,$var%%pattern,$var#pattern,$var##pattern

第一种模式：$variable%pattern，这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最短的匹配模式

第二种模式： $variable%%pattern，这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最长的匹配模式

第三种模式：$variable#pattern 这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern开始，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉左边最短的匹配模式

第四种模式： $variable##pattern 这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最长的匹配模式

这四种模式中都不会改变variable的值，其中，只有在pattern中使用了*匹配符号时，%和%%，#和##才有区别。结构中的pattern支持通配符，*表示零个或多个任意字符，?表示仅与一个任意字符匹配，[…]表示匹配中括号里面的字符，[!..]表示不匹配中括号里面的字符。

# var=testcase 
# echo $var 
testcase 
# echo $var%s*e 
testca 
# echo $var 
testcase 
# echo $var%%s*e 
te 
# echo $var#?e 
stcase 
# echo $var##?e 
stcase 
# echo $var##*e
# echo $var##*s 
e 
# echo $var##test 
case

5.3.4 字符串提取和替换

$var:num,$var:num1:num2,$var/pattern/pattern,$var//pattern/pattern

第一种模式：$var:num，这种模式时，shell在var中提取第num个字符到末尾的所有字符。若num为正数，从左边0处开始；若num为负数，从右边开始提取字串，但必须使用在冒号后面加空格或一个数字或整个num加上括号，如$var: -2、$var:1-3或$var:(-2)。

第二种模式：$var:num1:num2，num1是位置，num2是长度。表示从 v a r 字 符 串 的 第 var字符串的第 var字符串的第num1个位置开始提取长度为$num2的子串。不能为负数。

第三种模式：$var/pattern/pattern表示将var字符串的第一个匹配的pattern替换为另一个pattern。

第四种模式：$var//pattern/pattern表示将var字符串中的所有能匹配的pattern替换为另一个pattern。

[root@centos ~]# var=/home/centos 
[root@centos ~]# echo $var 
/home/centos 
[root@centos ~]# echo $var:5 
/centos 
[root@centos ~]# echo $var: -6 
centos 
[root@centos ~]# echo $var:(-6) 
centos 
[root@centos ~]# echo $var:1:4 
home 
[root@centos ~]# echo $var/o/h 
/hhme/centos 
[root@centos ~]# echo $var//o/h 
/hhme/cenths

5.4 符号$后的括号

（1）$a 变量a的值, 在不引起歧义的情况下可以省略大括号。

（2）$(cmd) 命令替换，和cmd效果相同，结果为shell命令cmd的输，过某些Shell版本不支持$()形式的命令替换, 如tcsh。

（3）$((expression)) 和exprexpression效果相同, 计算数学表达式exp的数值, 其中exp只要符合C语言的运算规则即可, 甚至三目运算符和逻辑表达式都可以计算。

5.5 多条命令执行

（1）单小括号，(cmd1;cmd2;cmd3) 新开一个子shell顺序执行命令cmd1,cmd2,cmd3, 各命令之间用分号隔开, 最后一个命令后可以没有分号。

（2）单大括号， cmd1;cmd2;cmd3; 在当前shell顺序执行命令cmd1,cmd2,cmd3, 各命令之间用分号隔开, 最后一个命令后必须有分号, 第一条命令和左括号之间必须用空格隔开。

对和()而言, 括号中的重定向符只影响该条命令， 而括号外的重定向符影响到括号中的所有命令。

六、尾声

全文介绍了Shell脚本定义、Shell脚本中对参数的操作、Shell脚本中常见命令、Shell脚本中的三种括号。

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以上是关于Shell全解析：Shell脚本的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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