Linux Shell脚本教程：30分钟玩转Shell脚本编程(笔记)

Posted 2020-06-13

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Shell有两种执行命令的方式：

• 交互式（Interactive）：解释执行用户的命令，用户输入一条命令，Shell就解释执行一条。
• 批处理（Batch）：用户事先写一个Shell脚本(Script)，其中有很多条命令，让Shell一次把这些命令执行完，而不必一条一条地敲命令。

    shell脚本有循环和控制语句，为解释执行，不需要编译。

常见的Shell脚本解释器：

    有bash、sh、csh、ksh等。我们说的Shell其实是指Shell脚本解释器。

• bash:Linux默认的shell,40个内部命令，完全兼容sh
• sh：Unix标准默认shell
• ash：最小的shell,只有24个内部命令，使用起来会不足
• csh：52个内部命令，指向/bin/tcsh，其实是tcsh.
• ksh:42个内部命令，与商业发行版兼容。

Shell脚本

     文件名以.sh结尾，  第一行用#! 开头，告诉系统用哪个解释器执行，例如下面的语句。

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

Shell脚本执行

    有两种执行方式

• 作为可执行程序

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

• 作为解释器参数

• /bin/sh test.sh
  /bin/php test.php   #作为解释器参数的时候可以不指定#!/bin/bash

    另外一个例子：

#!/bin/bash
# Author : mozhiyan
# Copyright (c) http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/
# Script follows here:
echo "What is your name?"
read PERSON
echo "Hello, $PERSON"

Shell变量

  1. 定义变量

直接用=，变量名和=之间不能有空格。

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/"
myNum=100

变量命名规则：

• 首个字符必须为字母（a-z，A-Z）。
• 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。
• 不能使用标点符号。
• 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。

  2. 使用变量

使用变量时，在变量名前面加美元符号($)就可以，

your_name="mozhiyan"
echo $your_name
echo ${your_name}  #变量名加花括号用于识别变量边界，例如  ${your_name}isaa，推荐变量名都加花括号
your_name="other"  #重新赋值
readonly your_name #只读变量
newname="new"
unset newname      #删除变量

• 花括号({})可以用于识别变量边界
• 直接使用赋值语句可以重新定义变量
• readonly 命令可以将变量定义为只读，只读变量的值不能改变
• unset 命令可以用来删除变量，不能删除只读变量

  3. 变量类型

• 局部变量，在脚本或命令中定义，尽在当前shell实例中有效。
• 环境变量，所有程序，包括shell启动的程序都能访问
• shell变量，由shell程序设置的特殊变量，其中有一部分是环境变量，一部分局部变量。

Shell特殊变量 

$表示当前进程的ID，即pid  ,

$echo $$

特殊变量列表：

变量	含义
$0	当前脚本的文件名
$n	传递给脚本或函数的参数。n 是一个数字，表示第几个参数。例如，第一个参数是$1，第二个参数是$2。
$#	传递给脚本或函数的参数个数。
$*	传递给脚本或函数的所有参数。
[email protected]	传递给脚本或函数的所有参数。被双引号(" ")包含时，与 $* 稍有不同，下面将会讲到。
$?	上个命令的退出状态，或函数的返回值。
$$	当前Shell进程ID。对于 Shell 脚本，就是这些脚本所在的进程ID。

 

  1. 命令行参数

运行脚本时，传递给脚本的参数成为命令行参数。

  2. $*和[email protected]的区别

不加双引号（""）它们两个一样，加双引号时，"$*"表示一个字符串"$1 $2 ... $n"。"[email protected]"表示n个字符串为"$1" "$2" ... "$n"。

  3. 退出状态

$? 可以获取上一个命令的退出状态，即上一个命令执行后的返回结果，一般成功返回 0， 失败返回 1。

Shell替换：Shell变量替换，命令替换，转义字符

   1. 转义字符

echo 命令的 -e 选项表示对转义字符替换， -E 表示禁止转义字符。 -n 表示禁止插入换行符。例如：

a=10
echo -e "Value of a is $a \n"

   2. 命令替换

将命令的结果暂时保存，在适当的位置输出，命令格式： `command`(`为反引号，在esc下方)，例如：

DATE=`date`
echo "Date is $DATE"
USERS=`who | wc -l`
echo "Logged in user are $USERS"

   3. 变量替换

 可以使用的变量替换形式：

形式	说明
${var}	变量本来的值
${var:-word}	如果变量 var 为空或已被删除(unset)，那么返回 word，但不改变 var 的值。
${var:=word}	如果变量 var 为空或已被删除(unset)，那么返回 word，并将 var 的值设置为 word。
${var:?message}	如果变量 var 为空或已被删除(unset)，那么将消息 message 送到标准错误输出，可以用来检测变量 var 是否可以被正常赋值。 若此替换出现在Shell脚本中，那么脚本将停止运行。
${var:+word}	如果变量 var 被定义，那么返回 word，但不改变 var 的值。

 

Shell运算符：Shell算数运算符、关系运算符、布尔运算符、字符串运算符等

   1. 算术运算符

原生bash不支持简单的数学运算，可以通过其他命令实现，如awk,expr，expr最常用。

• 表达式和运算符之间要有空格，例如 2 + 2。
• 完整的表达式要被反引号(``)包含。

算术运算符列表

运算符	说明	举例
+	加法	`expr $a + $b` 结果为 30。
-	减法	`expr $a - $b` 结果为 10。
*	乘法	`expr $a \* $b` 结果为  200。
/	除法	`expr $b / $a` 结果为 2。
%	取余	`expr $b % $a` 结果为 0。
=	赋值	a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。
==	相等。用于比较两个数字，相同则返回 true。	[ $a == $b ] 返回 false。
!=	不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。	[ $a != $b ] 返回 true。

 

 

 

 

 

 

 

注意：条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如 [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。

   2. 关系运算符 

 关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

关系运算符列表

运算符	说明	举例
-eq	检测两个数是否相等，相等返回 true。	[ $a -eq $b ] 返回 true。
-ne	检测两个数是否相等，不相等返回 true。	[ $a -ne $b ] 返回 true。
-gt	检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -gt $b ] 返回 false。
-lt	检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge	检测左边的数是否大等于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -ge $b ] 返回 false。
-le	检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -le $b ] 返回 true。

 

 

 

 

 

 

 

    3. 布尔运算符 

布尔运算符列表

运算符	说明	举例
!	非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。	[ ! false ] 返回 true。
-o	或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。	[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a	与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。	[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

   

 

 

   4. 字符串运算符 

字符串运算符列表

运算符	说明	举例
=	检测两个字符串是否相等，相等返回 true。	[ $a = $b ] 返回 false。
!=	检测两个字符串是否相等，不相等返回 true。	[ $a != $b ] 返回 true。
-z	检测字符串长度是否为0，为0返回 true。	[ -z $a ] 返回 false。
-n	检测字符串长度是否为0，不为0返回 true。	[ -z $a ] 返回 true。
str	检测字符串是否为空，不为空返回 true。	[ $a ] 返回 true。

 

 

 

 

 

 

   5. 文件测试运算符 

文件测试运算符列表

操作符	说明	举例
-b file	检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。	[ -b $file ] 返回 false。
-c file	检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。	[ -b $file ] 返回 false。
-d file	检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。	[ -d $file ] 返回 false。
-f file	检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。	[ -f $file ] 返回 true。
-g file	检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。	[ -g $file ] 返回 false。
-k file	检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。	[ -k $file ] 返回 false。
-p file	检测文件是否是具名管道，如果是，则返回 true。	[ -p $file ] 返回 false。
-u file	检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。	[ -u $file ] 返回 false。
-r file	检测文件是否可读，如果是，则返回 true。	[ -r $file ] 返回 true。
-w file	检测文件是否可写，如果是，则返回 true。	[ -w $file ] 返回 true。
-x file	检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。	[ -x $file ] 返回 true。
-s file	检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。	[ -s $file ] 返回 true。
-e file	检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。	[ -e $file ] 返回 true。

 

 Shell注释

 以 "#" 开头表示注释，多行情况下，只能每行开头加一个#。

如果有大段需要注释也可以将这段代码用花括号括起来定义成函数，但没有地方调用，大道注释的效果。

 Shell字符串

   1. 单引号

• 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的；
• 单引号字串中不能出现单引号（对单引号使用转义符后也不行）。

   2. 双引号

• 双引号里可以有变量
• 双引号里可以出现转义字符

    3. 拼接字符串 ，直接将两个字符串放在一起

    4. 获取字符串长度，${#string}

    5. 提取字符串, ${string:1:4} ,表示提取字符串的2~5个字符，从0开始

    6. 查找字符串

string="alibaba is a great company"
echo `expr index "$string" is`

Shell数组

支持一维数组，下标从0开始，不能是负数。

用括号定义数组，"空格" 符号分割数组元素，定义数组的格式为：

    array_name=(value1 value2 ... valuen)

或者单个分量定义：

    array_name[n]=valuen

读取数组元素值的一般格式为：

    ${array_name[index]}

获取数组长度的方法与获取字符串长度方法相同：

    ${#array_name[@]}    #获得数组元素的个数

    ${#array_name[*]}     #获得数组元素的个数

    ${#array_name[n]}     #获得数组单个元素的长度

Shell echo命令

echo是shell的一个内部指令，用于在频幕上打印出指定的字符串

echo "\"It is a test\""          #显示转义字符
name="OK"
echo "$name It is a test"    #显示变量
echo "OK!\n"                      #显示换行
echo "OK!\c"                       #显示不换行
echo "It is a test" > myfile  #将结果重定向到文件
echo ‘$name\"‘                   #输出元字符串
echo `date`                        #显示命令结果

Shell printf命令：格式化输出语句

printf  format-string  [arguments...]

Shell if else 语句

• if ... fi 语句；
• if ... else ... fi 语句；
• if ... elif ... else ... fi 语句。

 具体格式：

if [ expression 1 ]              #expression 和[]之间必须有空格
then
   Statement(s) to be executed if expression 1 is true
elif [ expression 2 ]            #非必须
then
   Statement(s) to be executed if expression 2 is true
elif [ expression 3 ]
then
   Statement(s) to be executed if expression 3 is true
else                             #非必须
   Statement(s) to be executed if no expression is true
fi                               #必须有fi，表示if结束

if ... else 语句也可以写成一行，以命令的方式来运行，例如：

if test $[2*3] -eq $[1+5]; then echo ‘The two numbers are equal!‘; fi;

if ... else 语句也经常和 test 命令结合使用，例如：

if test $[num1] -eq $[num2]    #test用于检查某个条件是否成立，与[]类似。

Shell case esac 语句

与其他语言的 switch ... case 语句类似，是一种多分支选择结构。case语句匹配一个值或者一个模式，如果匹配成功执行相应的语句，格式为：

case 值 in
模式1)
    command1
    command2
    command3
    ;;                         #与其他语句的break类似，意思是跳到case的最后
模式2）
    command1
    command2
    command3
    ;;
*)                             #如果没有匹配前面的模式，将与*匹配，相当于 default
    command1
    command2
    command3
    ;;
esac

Shell for循环

for循环的一般格式为：

for 变量 in 列表
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

例如：

for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done

Shell while 循环

格式为：

while command
do
   Statement(s) to be executed if command is true
done

例如：

COUNTER=0
while [ $COUNTER -lt 5 ]
do
    COUNTER=‘expr $COUNTER+1‘
    echo $COUNTER
done

Shell until循环

格式：

until command
do
   Statement(s) to be executed until command is true
done

例如：

#!/bin/bash
a=0
until [ ! $a -lt 10 ]
do
   echo $a
   a=`expr $a + 1`
done

Shell break 和 continue 命令

break 跳出所有循环，不再执行后面的循环

continue 跳出当前循环，后续的循环会继续执行

当嵌套循环是， break 和 contincue 后面均可以跟一个数字，表示跳出几层循环。

Shell函数：Shell函数返回值、删除函数、在终端调用函数 

格式：

function_name () {        #也可以在function_name()前面加上function关键字
    list of commands
    [ return value ]       #如果不加return将以最后一行命令的结果作为返回值
}

shell函数返回值一般只能是整数，0表示运行成功，其他表示失败。直接返回字符串会提示错误"numeric argument required"。

如果需要返回字符串，可以先定义一个变量保存函数的计算结果，脚本在需要的时候访问这个变量获得返回值。

函数的例子：

#!/bin/bash
# Define your function here
Hello () {
   echo "Url is http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"
}
# Invoke your function
Hello                 #调用函数只需要函数名，不需要加括号

删除函数，与删除变量类似，必须要加上 .f 选项：

$unset .f function_name

Shell 函数参数

在函数体内部，通过 $n 来获取参数的值，获取第10个参数要用 ${10},其他一些特殊变量：

• $#   传递给函数参数的个数
• $*   显示所有船体给函数的参数。
• [email protected]   与$*相同，略有区别
• $?    函数的返回值

Shell输入输出重定向：Shell Here Document, /dev/null文件

标准输入（stdin）一般为键盘，标准输出(stdout)一般为显示器。

• 输出重定向   $ conmmand > file
• 输入重定向   conmmand < file

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：

• 标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
• 标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
• 标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。

 

全部可用的重定向命令列表

命令	说明
command > file	将输出重定向到 file。
command < file	将输入重定向到 file。
command >> file	将输出以追加的方式重定向到 file。
n > file	将文件描述符为 n 的文件重定向到 file。
n >> file	将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file。
n >& m	将输出文件 m 和 n 合并。
n <& m	将输入文件 m 和 n 合并。
<< tag	将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入。

 

 

 

 

 

 

 

     Here Document

Here Document 目前没有统一的翻译，这里暂译为”嵌入文档“。Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式，它的基本的形式如下：

command << delimiter
    document
delimiter

它的作用是将两个 delimiter 之间的内容(document) 作为输入传递给 command。

注意：

• 结尾的delimiter 一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，包括空格和 tab 缩进。
• 开始的delimiter前后的空格会被忽略掉。

     /dev/null文件

 如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null：

$ command > /dev/null     #$ command > /dev/null 2>&1 会将strout和stderr都重定向

/dev/null 是一个特殊的文件，写入到它的内容都会被丢弃；如果尝试从该文件读取内容，那么什么也读不到。但是 /dev/null 文件非常有用，将命令的输出重定向到它，会起到”禁止输出“的效果。

 Shell文件包含

Shell中文件包含有一下两种格式：

. filename           #. 与 filename 之间有一个空格
source filename        

被包含的文件不需要有执行权限。