[一] 编写第一个 Shell 脚本

Posted 2020-06-18

 

 

什么是 Shell 脚本？

最简单的解释，一个 shell 脚本就是一个包含一系列命令的文件。shell 读取这个文件，然后执行 文件中的所有命令，就好像这些命令已经直接被输入到了命令行中一样。

Shell 有些独特，因为它不仅是一个功能强大的命令行接口,也是一个脚本语言解释器。我们将会看到， 大多数能够在命令行中完成的任务也能够用脚本来实现，同样地，大多数能用脚本实现的操作也能够 在命令行中完成。

虽然我们已经介绍了许多 shell 功能，但只是集中于那些经常直接在命令行中使用的功能。 Shell 也提供了一些通常（但不总是）在编写程序时才使用的功能。

怎样编写一个 Shell 脚本

为了成功地创建和运行一个 shell 脚本，我们需要做三件事情：

1. 编写一个脚本。 Shell 脚本就是普通的文本文件。所以我们需要一个文本编辑器来书写它们。最好的文本 编辑器都会支持语法高亮，这样我们就能够看到一个脚本关键字的彩色编码视图。语法高亮会帮助我们查看某种常见 错误。为了编写脚本文件，vim，gedit，kate，和许多其它编辑器都是不错的候选者。

2. 使脚本文件可执行。 系统会相当挑剔不允许任何旧的文本文件被看作是一个程序，并且有充分的理由! 所以我们需要设置脚本文件的权限来允许其可执行。

3. 把脚本放置到 shell 能够找到的地方 当没有指定可执行文件明确的路径名时，shell 会自动地搜索某些目录， 来查找此可执行文件。为了最大程度的方便，我们会把脚本放到这些目录当中。

脚本文件格式

为了保持编程传统，我们将创建一个 “hello world” 程序来说明一个极端简单的脚本。所以让我们启动 我们的文本编辑器，然后输入以下脚本：

#!/bin/bash
# This is our first script.
echo ‘Hello World!‘

对于脚本中的最后一行，我们应该是相当的熟悉，仅仅是一个带有一个字符串参数的 echo 命令。 对于第二行也很熟悉。它看起来像一个注释，我们已经在许多我们检查和编辑过的配置文件中 看到过。关于 shell 脚本中的注释，它们也可以出现在文本行的末尾，像这样：

echo ‘Hello World!‘ # This is a comment too

文本行中，# 符号之后的所有字符都会被忽略。

类似于许多命令，这也在命令行中起作用：

[[email protected] ~]$ echo ‘Hello World!‘ # This is a comment too
Hello World!

虽然很少在命令行中使用注释，但它们也能起作用。

我们脚本中的第一行文本有点儿神秘。它看起来它应该是一条注释，因为它起始于一个#符号，但是 它看起来太有意义，以至于不仅仅是注释。事实上，这个#!字符序列是一种特殊的结构叫做 shebang。 这个 shebang 被用来告诉操作系统将执行此脚本所用的解释器的名字。每个 shell 脚本都应该把这一文本行 作为它的第一行。

让我们把此脚本文件保存为 hello_world。

可执行权限

下一步我们要做的事情是让我们的脚本可执行。使用 chmod 命令，这很容易做到：

[[email protected]~]$ ls -l hello_world
-rw-r--r-- 1  vforbox    vforbox      63  2016-02-28 10:10 hello_world
[[email protected]~]$ chmod 755 hello_world
[[email protected]~]$ ls -l hello_world
-rwxr-xr-x 1  vforbox   vfobox      63  2016-02-28 10:10 hello_world

对于脚本文件，有两个常见的权限设置；权限为755的脚本，则每个人都能执行，和权限为700的 脚本，只有文件所有者能够执行。注意为了能够执行脚本，脚本必须是可读的。

脚本文件位置

当设置了脚本权限之后，我们就能执行我们的脚本了：

[[email protected]~]$ ./hello_world 
 Hello World! 

为了能够运行此脚本，我们必须指定脚本文件明确的路径。如果我们没有那样做，我们会得到这样的提示：

[[email protected]~]$ hello_world
bash: hello_world: command not found

为什么会这样呢？什么使我们的脚本不同于其它的程序？结果证明，什么也没有。我们的 脚本没有问题。是脚本存储位置的问题。 PATH 环境变量及其它在系统 查找可执行程序方面的作用。如果没有给出可执行程序的明确路径名，那么系统每次都会 搜索一系列的目录，来查找此可执行程序。这个/bin 目录就是其中一个系统会自动搜索的目录。 这个目录列表被存储在一个名为 PATH 的环境变量中。这个 PATH 变量包含一个由冒号分隔开的目录列表。 我们可以查看 PATH 的内容：

[[email protected]~]$ echo $PATH
/home/vforbox/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:

这里我们看到了我们的目录列表。如果我们的脚本驻扎在此列表中任意目录下，那么我们的问题将 会被解决。注意列表中的第一个目录，/home/vforbox/bin。大多数的 Linux 发行版会配置 PATH 变量，让其包含 一个位于用户家目录下的 bin 目录，从而允许用户能够执行他们自己的程序。所以如果我们创建了 一个 bin 目录，并把我们的脚本放在这个目录下，那么这个脚本就应该像其它程序一样开始工作了：

[[email protected]~]$ mkdir bin
[[email protected]~]$ mv hello_world bin
[[email protected]~]$ hello_world
Hello World!

它的确工作了。

如果这个 PATH 变量不包含这个目录，我们能够轻松地添加它，通过在我们的.bashrc 文件中包含下面 这一行文本：

export PATH=~/bin:"$PATH"

当做了这个修改之后，它会在每个新的终端会话中生效。为了把这个修改应用到当前的终端会话中， 我们必须让 shell 重新读取这个 .bashrc 文件。这可以通过 “sourcing”.bashrc 文件来完成：

[[email protected]~]$ . .bashrc

这个点（.）命令是 source 命令的同义词，一个 shell 内部命令，用来读取一个指定的 shell 命令文件， 并把它看作是从键盘中输入的一样。

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注意：在 Ubuntu 系统中，如果存在 ~/bin 目录，当执行用户的 .bashrc 文件时， Ubuntu 会自动地添加这个 ~/bin 目录到 PATH 变量中。所以在 Ubuntu 系统中，如果我们创建 了这个 ~/bin 目录，随后退出，然后再登录，一切会正常运行。

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脚本文件的好去处

这个 ~/bin 目录是存放为个人所用脚本的好地方。如果我们编写了一个脚本，系统中的每个用户都可以使用它， 那么这个脚本的传统位置是 /usr/local/bin。系统管理员使用的脚本经常放到 /usr/local/sbin 目录下。 大多数情况下，本地支持的软件，不管是脚本还是编译过的程序，都应该放到 /usr/local 目录下， 而不是在 /bin 或 /usr/bin 目录下。这些目录都是由 Linux 文件系统层次结构标准指定，只包含由 Linux 发行商 所提供和维护的文件。

更多的格式技巧

严肃认真的脚本书写，一个关键目标是为了维护方便；也就是说，一个脚本可以轻松地被作者或其它 用户修改，使它适应变化的需求。使脚本容易阅读和理解是一种方便维护的方法。

缩进和行继续符

当雇佣长命令的时候，通过把命令在几个文本行中展开，可以提高命令的可读性。

[[email protected]~]$ find playground \( -type f -not -perm 0600 -exec chmod 0600 ‘{}’ ‘;’ \) -or \( -type d -not -perm 0711 -exec chmod 0711 ‘{}’ ‘;’ \)

显然，这个命令有点儿难理解，当第一眼看到它的时候。在脚本中，这个命令可能会比较容易 理解，如果这样书写它：

find playground     \(         -type f         -not -perm 0600         -exec chmod 0600 ‘{}’ ‘;’     \)     -or     \(         -type d         -not -perm 0711         -exec chmod 0711 ‘{}’ ‘;’     \)

通过使用行继续符（反斜杠-回车符序列）和缩进，这个复杂命令的逻辑性更清楚地描述给读者。 这个技巧在命令行中同样生效，虽然很少使用它，因为输入和编辑这个命令非常麻烦。脚本和 命令行的一个区别是，脚本可能雇佣 tab 字符拉实现缩进，然而命令行却不能，因为 tab 字符被用来 激活自动补全功能。

为书写脚本配置 vim

这个 vim 文本编辑器有许多许多的配置设置。有几个常见的选项能够有助于脚本书写：

:syntax on

打开语法高亮。通过这个设置，当查看脚本的时候，不同的 shell 语法元素会以不同的颜色 显示。这对于识别某些编程错误很有帮助。并且它看起来也很酷。注意为了这个功能起作用，你 必须安装了一个完整的 vim 版本，并且你编辑的文件必须有一个 shebang，来说明这个文件是 一个 shell 脚本。如果对于上面的命令，你遇到了困难，试试 :set syntax=sh。

:set hlsearch

打开这个选项是为了高亮查找结果。比如说我们查找单词“echo”。通过设置这个选项，这个 单词的每个实例会高亮显示。

:set tabstop=4

设置一个 tab 字符所占据的列数。默认是8列。把这个值设置为4（一种常见做法）， 从而让长文本行更容易适应屏幕。

:set autoindent

打开 “auto indent” 功能。这导致 vim 能对新的文本行缩进与刚输入的文本行相同的列数。 对于许多编程结构来说，这就加速了输入。停止缩进，输入 Ctrl-d。

通过把这些命令（没有开头的冒号字符）添加到你的 ~/.vimrc 文件中，这些改动会永久生效。

总结归纳

在这脚本编写的第一章中，我们已经看过怎样编写脚本，怎样让它们在我们的系统中轻松地执行。 我们也知道了怎样使用各种格式技巧来提高脚本的可读性（可维护性）。在以后的各章中，轻松维护 会作为编写好脚本的中心法则一次又一次地出现。