Acwing Linux基础课笔记shell语法

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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Acwing Linux基础课笔记shell语法相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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声明

学算法就上AcWing，现在学工程，也上AcWing。
该篇文章是Linux基础课的第三章shell用法，因为y总说最好不要一边写一边查，就先根据y总的讲义整理手打了一遍。也码了很长时间，昨天和今天两个中午，大概五个小时。下面该去完成作业了。

概论

shell是我们通过命令行与操作系统沟通的语言，是用户使用 Linux 的桥梁。
Linux中常见的shell脚本有很多种：

  • Bourne Shell (/usr/bin/shor/bin/sh)
  • Bourne Again Shell (/bin/bash)
  • …
    Linux系统中一般默认适用bash，接下来均为bash中的语法。
    文件开头需要写#! /bin/bash，指明bash为脚本解释器。
    脚本演示
    新建一个test.sh文件，内容如下：
#! /bin/bash
echo "Hello World!"

运行方式
作为可执行文件
1、2的前提是test.sh文件建立在/home/acs/路径下。如果文件建立的为止发生变化，绝对路径和家目录路径都要发生变化。

chmod +x test.sh #使脚本具有可执行权限
./test.sh #当前路径下执行
/home/acs/tesh.sh #绝对路径下执行 1
~/test.sh #家目录路径下执行 2

用解释器执行

~$ bash test.sh

注释

单行注释
每行中#之后的内容均为注释。

# 这是一行注释
echo "Hello" # 这也是注释

多行注释

:<<EOF
第一行注释
第二行注释
第三行注释
EOF

其中EOF可以换成其它任意字符串。

变量

定义变量

name1='xk' #单引号定义字符串
name2="xk" #双引号定义字符串
name3=xk #不加引号，同样表示字符串

使用变量

name=xk
echo $name #输出xk
echo $name #输出xk
echo $nametrl #输出xktrl

只读变量
使用readonly或者declare可以将变量变为只读。

name=xk
readonly name
declare -r name
name=abc #上述两种写法均可，会报错，此时name只读

删除变量
unset可以删除变量

name=xk
unset name
echo $name #输出空行

变量类型
1.自定义变量（局部变量）- 子进程不能访问的变量。
2.环境变量（全局变量）- 子进程可以访问的变量。

  • 自定义变量改为环境变量
name=xk
export name # 第一种方法
declare -x name #第二种方法
  • 环境变量改为自定义变量
export name=xk # 定义环境变量
declare +x name # 改为自定义变量

字符串
字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。
单引号与双引号的区别：

  • 单引号中的内容会原样输出，不会执行，不会取变量；
  • 双引号中的内容可以执行、可以取变量。
name=xk
echo 'hello, $name \\"hh\\"'
# output : hello, $name \\"hh\\"
echo "hello, $name \\"hh\\""
# output : hello, xk "hh"

获取字符串长度

name=xk
echo $#name # 输出2

提取子串

name="hello,abcde"
echo $name:0:5 # 提取从0开始的5个字符

默认变量

在执行shell脚本时，可以向脚本传递参数。$1是第一个参数，$2是第二个参数，以此类推。特殊的，$0是文件名（包含路径）。例如：
创建文件test.sh：

#! /bin/bash
echo "文件名:" $0
echo "第一个参数" $1
echo "第二个参数" $2

执行脚本：

chmod +x test.sh
./test.sh 1 2
参数说明
$#代表文件传入的参数个数，如上例中值为2
$*由所有参数构成的用空格隔开的字符串，如上例中值为$1 $2
$@每个参数分别用双引号括起来的字符串，如上例中的"$1" "$2"
$$脚本当前运行的进程ID
$?上一条命令的退出状态（注意不是stdout，而是exitcode）。0表示正常退出，其它值表示错误。
$(command)返回command这条命令的stdout（可嵌套）
command返回`command’这条命令的stdout（不可嵌套）

数组

数组中可以存放多个不同类型的值，只支持一维数组，初始化时不需要指明数组大小。
数组下标从0开始。
定义
数组用小括号表示，元素之间用空格隔开。例如：

array=(1 abc "def" xk)

也可以直接定义数组中的某个元素值：

array[0]=1
array[1]=abc
array[2]="def"
array[3]=xk

读取数组中某个元素的值

格式：

$array[index]

例如：

array=(1 abc "def" xk)
echo $array[0]
echo $array[1]
echo $array[2]
echo $array[3]

读取整个数组

格式：

$array[@] # 第一种写法
$array[*] # 第二种写法

例如：

array=(1 abc "def" xk)

echo $array[@]  # 第一种写法
echo $array[*]  # 第二种写法

数组长度
类似于字符串

$#array[@] # 第一种写法
$#array[*] # 第二种写法

例如：

array=(1 abc "def" xk)

echo $#array[@]  # 第一种写法
echo $#array[*]  # 第二种写法

shell语法之expr命令

expr命令用户求表达式的值，格式为：

expr 表达式

表达式说明：

  • 用空格隔开每一项
  • 用反斜杠放在shell特定的字符前面（发现表达式运行错误时，可以试试转义）
  • 对包含空格和其它特殊字符的字符串要用引号括起来
  • expr会在stdout中输出结果。如果为逻辑关系表达式，则结果为真，stdout为1，否则为0。
  • expr的exit code：如果为逻辑关系表达式，则结果为真，exit code为0，否则为1。
    字符串表达式
  • length STRING返回STRING的长度
  • index STRING CHARSET CHARSET中，任意单个字符在STRING中最前面的字符位置，下标从1开始。如果在STRING总完全不存在CHARSET中的字符，则返回0。
  • substr STRING POSSITION LENGTH返回STRING字符串从POSITION开始，长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或者LENGTH为负数。0或非数值，则返回空字符串。
    示例：
str="Hello World!"
echo `expr length "$str"` # ``表示执行该命令
# output : 12
echo `expr index "$str" aWd` 
# output : 7
echo `expr substr "$str" 2 3` 
#output ell

整数表达式
expr支持普通的算术操作，算术表达式的优先级低于字符串表达书，高于逻辑关系表达式。

  • + -加减运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
  • * / % 乘除取模运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
  • () 可以规定优先级，但需要用反斜杠转义使用
    示例：
a=3
b=4
echo `expr $a + $b`  # 输出7
echo `expr $a - $b`  # 输出-1
echo `expr $a \\* $b`  # 输出12，*需要转义
echo `expr $a / $b`  # 输出0，整除
echo `expr $a % $b` # 输出3
echo `expr \\( $a + 1 \\) \\* \\( $b + 1 \\)`  # 输出20，值为(a + 1) * (b + 1)

逻辑关系表达式

  • | 如果第一个参数非空且非零，则返回第一个参数的值，否则返回第二个参数的值，但要求第二个参数的值也是非空或者非零，否则返回0。如果第一个参数是非空或者非零时，不会计算第二个参数。
  • & 如果两个参数都非空且非零，则返回第一个参数的，否则返回0。如果第一个参数为零或者为空，则不会计算第二个参数。
  • < <= = == != >= > 比较两端的参数，如果为true，则返回1，否则返回0。“==”是“=”的同义词。“expr”首先尝试将两端参数转换为整数，并做算术比较，如果转换失败，则按字符集排序规则做字符比较。
  • () 可以规定优先级，但需要用反斜杠转义使用。
    示例：
a=3
b=4
echo `expr $a \\> $b`  # 输出0，>需要转义
echo `expr $a '<' $b`  # 输出1，也可以将特殊字符用引号引起来
echo `expr $a '>=' $b`  # 输出0
echo `expr $a \\<\\= $b`  # 输出1
c=0
d=5
echo `expr $c \\& $d`  # 输出0
echo `expr $a \\& $b`  # 输出3
echo `expr $c \\| $d`  # 输出5
echo `expr $a \\| $b`  # 输出3

shell语法之read命令

read 命令用于从标准输入中读取单行数据。当读到文件结束符时，exit code为1，否则为0。
参数说明

  • -p：后面可以接提示信息
  • -t：后面跟秒数，定义输入字符的等待时间，超过等待时间后会自动忽略此命令
    实例：
read name
#input : xk
echo name
#output : xk
read -p "Please input your name: " -t 30 name # 读入name的值，等待时间为30秒
#input : Please input your name: xk
echo $name
#output : xk

shell语法之echo命令

echo 用于输出字符串。命令格式：echo STRING
显示普通字符串

echo "abcdefg"
echo abcdefg # 引号可以省略

显示转义字符

echo "\\"abcdef\\"" # 注意只能使用双引号，如果使用单引号则不转义
echo \\"abcdef\\" # 省略双引号

显示变量

name=xk
echo "My name is $name" 
#output : My name is xk

显示换行

echo -e "Hi\\n" # -e 开启转义
echo "wyc"

显示不换行

echo -e "Hi \\c" # \\c 不换行
echo "wyc"

显示结果定向至文件

echo "Hello World" > output.txt  # 将内容以覆盖的方式输出到output.txt中

原样输出字符串，不进行转义或取变量（用单引号）

name=wyc
echo '$name\\"'

显示命令的执行结果

echo `date`

shell语法之printf命令

printf命令用于格式化输出，类似于C/C++ 中的printf函数。
默认不会在字符串末尾添加换行符。
命令格式：

printf format-string [arguments...]

用法示例
脚本内容：

printf "%10d.\\n" 123  # 占10位，右对齐
printf "%-10.2f.\\n" 123.123321  # 占10位，保留2位小数，左对齐
printf "My name is %s\\n" "xk"  # 格式化输出字符串
printf "%d * %d = %d\\n"  2 3 `expr 2 \\* 3` # 表达式的值作为参数

输出结果：

       123.
123.12    .
My name is xk
2 * 3 = 6

shell语法之test命令与判断符号[]

逻辑运算符&&和||
上述代码中有提及。
test命令
输入man test可以查看test命令的用法。test命令用于判断文件的类型，以及比较变量。
test命令用exit test返回结果，0表示为真，非0表示为假。
例如：

test 100 -lt 190
echo $? # 输出上述命令的返回值，0

test -e test.sh && echo "exist" || echo "not exist"
exist # 文件 test.sh 存在

文件类型判断

测试参数代表意义
-e文件是否存在
-f是否为文件
-d是否为目录

文件权限判断

测试参数代表意义
-r文件是否可读
-w文件是否可写
-x文件是否可执行
-s文件是否为空

上述命令格式均为 test -x filename
整数间的比较

测试参数代表意义
-eqa是否等于b
-nea是否不等于b
-gta是否大于b
-lta是否小于b
-gea是否大于等于b
-lea是否小于等于b

上述命令格式为 test $a -eq $b
字符串比较

测试参数代表意义
test -z string判断string是否为空，为空，则返回true
test -n string判断string是否非空，非空，则返回true（-n可以省略）
test str1==str2判断str1是否等于str2
test str1!=str2判断str1是否不等于str2

多重条件判断

测试参数代表意义
-a两条件是否同时成立
-o两条件是否至少有一个成立
!取反。如test !-x filename 当该文件不可执行时，返回true

判断符号[]
[]与test用法几乎一模一样，更常用于if语句中。另外[[]]是[]的加强版，支持的特性更多。
例如：

[ 100 -lt 150 ]
echo $? # 和上述test版结果一样，输出0

注意：

  • []内的每一项都要用空格隔开。
  • []内的变量，最好用双引号括起来。
  • []内的常数，最好用单引号括起来。
    例如：
name="xk wyc"
[ $name == "xk wyc" ] # false 参数过多
[ "$name" == "xk wyc] # true

shell语法之判断语句

if…then形式
类似于C/C++中的if-else语句。
单层if

if []
then
	句子
fi
# 实例
a=3
b=100
if [ "$a" -lt "$b" ] && [ "$a" -gt 2 ]
then 
	echo $a在范围内
fi
# output : 3在范围内

单层if-else

if []
then 
	句子
else
	句子
fi
# 实例
a=3 
b=100
if ! [ "$a" -lt "$b ]
then 
	echo $a不小于$b
else 
	echo $a小于$b 
fi
# output : 3小于100

多层if-elif-elif-else

if []
then ...
elif []
then ...
elif []
then ...
else ...
fi
# 实例
a=5
if [ $a -eq 5 ]
then
	echo $a等于5
elif [ $a -ne 5]
then 
	echo lalala
else 
	echo yayaya
fi
# output : 5等于5

case…case形式
类似于C/C++中的switch语句。

case $name in
	value1)
		句子
		;; # 作用如break
	value2)
		句子
		;;
esac
# 实例
a=144
case $a in
    100)
        echo $a等于100
        ;;  
    28)
        echo $a等于28
        ;;    
    *)
        echo 其他
        ;;  
esac
# output : 其它

shell语法之函数

bash中的函数return的返回值为 [ 0 , 255 ] [0,255] [0,255]，0表示正常结束。
如果想要获取函数的输出结果，可以通过echo输出到stdout中，然后通过$(function_name)来获取stdout中的结果。
函数的return值可以通过$?来获取。

[function] func_name()  # function 关键字可以省略
	句子

# 不获取return值和stdout值
func()
	name=xk
	echo "$name"

func
# output : xk
# 获取return值和stdout值
func()
	name=xk
	echo "$name"
	return 155 # 不写return 默认返回值为0

output=$(func)
ret=$?
echo "output = $output "
echo "return = "$ret"
#output : output = xk
#         return = 155

函数的输入参数
在函数内，$1表示第一个输入参数，$2表示第二个输入参数，以此类推。
注意：函数内的$0仍然是文件名，而不是函数名。

func()  # 递归计算 $1 + ($1-1) + ($1-2) + .. + 0
	word=""
	while [ "$word" != 'y' ] && [ "$word" != 'n' ]
	do 
		read -p "是否要进入func($1)函数？请输入y/n: " word
	done
	if [ "$word" == 'n' ] # 选择 n 退出
	then 
		echo 0
		return 0
	fi
	if [ $1 -le 0 ] # $1 是否小于等于 0 小于等于0运算结束 退出
	then 
		echo 0
		return 0
	fi
	sum = $(func $(expr $1 -1 )) # sum 等于 递归到0 又从0开始回溯回来 直到10
	echo $(expr $sum + $1 ) # expr 支持运算操作 sum 中存从0开始的累加值 

echo $(func 10) # 计算 10 + 9 + 8 + ... + 2 + 1 + 0 = 55 输出结果
# output : 55

函数内的局部变量
可以在函数内定义局部变量，作用范围仅在当前函数内。可以在递归函数中定义局部变量。
命令格式为 local 变量名=变量值

func() 
	local name=xk
	echo $name 
	# output : xk

func
echo $name
# output : (空)
#此时变量name不存在

shell语法之exit命令

exit命令用来退出当前的shell进程，并返回一个退出状态。使用$?可以接受这个退出状态。
exit命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态。如果不指定，默认状态值为0.
exit退出状态只能是一个介于0~255之间的整数，0代表成功退出，其它为失败。
示例：

#! /bin/bash
if [$# -ne 1 ] # 若传入参数个数为1个，则正常退出；否则非正常退出。
then 
	echo "arguments not valid"
	exit 1
else 
	echo "arguments valid"
	exit 0
fi
#测试
chmod +x test.sh
./test.sh lalala
echo $?
# output : 0
./test.sh
echo $?
# output : 1

shell语法之文件重定向

每个进程默认打开三个文件描述符：

  • stdin标准输入，从命令行读取数据，文件描述符为0
  • stdout标准输出，向命令行输出数据，文件描述符为1
  • stderr标准错误输出，向命令行输出数据，文件描述符为2
    可以用文件重定向将这三个文件重定向到其它文件中。
    |命令|说明 |
    |–|--|
    |command > file |将stdout重定向到file中 |
    |command < file|将stdin重定向到file中 |
    |command >> file|将stdout以追加的方式重定向到file中 |
    |command n> file|将文件描述符n重定向到file中|
    |command n>> file|将文件描述符n以追加的方式重定向到file中|
    输入和输出重定向
echo -e "Hello \\c" > output.txt # 将stdout重定向到output.txt中
echo "World" >> output.txt # 将字符串追加到output.txt中
read str < output.txt # 从output.txt中读取字符串
echo $str # 输出结果：Hello World

同时重定向stdin和stdout

read a
read b
echo $(expr "$a" + "$b")

input.txt：

3
4

chmod +x test.sh # 添加可执行权限
./test.sh < input.txt > output.txt # 从input.txt中读取内容，将输出写入output.txt中
cat output.txt # 查看output.txt中的内容 7

shell语法之引入外部脚本

类似于C/C++中的include操作，bash也可以引入其它文件中的代码。
示例：
创建test1.sh

#! /bin/bash
name=xk # 定义变量name

创建test2.sh

#! /bin/bash
source test1.sh # or  . test1.sh
echo My name is : $name # 直接使用test1.sh中定义的变量

执行命令

chmod +x test2.sh
./test2.sh
# output : My name is xk

以上是关于Acwing Linux基础课笔记shell语法的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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