Linux入门小抄-part5-Shell编程基础

一.Linux shell简介

1.1、Shell概述

Shell本身是一个用C语言编写的程序，它是用户使用Unix/Linux的桥梁，用户的大部分工作都是通过Shell完成的。

Shell既是一种命令语言，又是一种程序设计语言：

作为命令语言，它交互式地解释和执行用户输入的命令；

作为程序设计语言，它定义了各种变量和参数，并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构，包括循环和分支。

Shell它虽然不是Unix/Linux系统内核的一部分，但它调用了系统核心的大部分功能来执行程序、建立文件并以并行的方式协调各个程序的运行。Shell是用户与内核进行交互操作的一种接口，目前最流行的Shell称为bash Shell（Bourne Again Shell）

Shell是一门编程语言(解释型的编程语言)，即shell脚本(就是在用linux的shell命令编程)，Shell脚本程序从脚本中一行一行读取并执行这些命令，相当于一个用户把脚本中的命令一行一行敲到Shell提示符下执行

Shell是一种脚本语言，那么，就必须有解释器来执行这些脚本

Unix/Linux上常见的Shell脚本解释器有bash、sh、csh、ksh等，习惯上把它们称作一种Shell。我们常说有多少种Shell，其实说的是Shell脚本解释器，可以通过cat /etc/shells命令查看系统中安装的shell，不同的shell可能支持的命令语法是不相同的

sh是Unix 标准默认的shell，由Steve Bourne开发，是Bourne Shell的缩写。

bash是Linux标准默认的shell，本教程也基于bash讲解。bash由Brian Fox和Chet Ramey共同完成，是Bourne Again Shell的缩写。

Shell本身支持的命令并不多，内部命令一共有40个，但是它可以调用其他的程序，每个程序就是一个命令，这使得Shell命令的数量可以无限扩展，其结果就是Shell的功能非常强大，完全能够胜任Linux的日常管理工作，如文本或字符串检索、文件的查找或创建、大规模软件的自动部署、更改系统设置、监控服务器性能、发送报警邮件、抓取网页内容、压缩文件等。

1.2、Shell基本格式

shell脚本的代码写在普通文本文件中，通常以.sh结尾，虽然不是强制要求，但希望大家最好这么做

我们先写一个hello.sh的亘古不变的"你好世界"

我们以.sh结尾.进入编辑器后,主要就写两行  #后面的是注释  

保存退出即可.

在这里，我们就写好了一个shell脚本，第一行是固定需要的，表明用哪一种shell解析器来执行我们的这个脚本程序。本质上，shell脚本里面的代码都是就是一些流程控制语句加一些特殊语法再加shell命令组成。其中，我们可以当做每一个命令就是shell编程当中的关键字。

1.3、Shell执行方式

1、sh方式或者bash方式

sh helloworld.sh    

bash helloworld.sh   ## 直接指定用系统默认的bash shell解释执行

2、source方式或者.方式

source命令也称为“点命令”，也就是一个点符号（.）,是bash的内部命令。

功能：使Shell读入指定的Shell程序文件并依次执行文件中的所有语句

source命令通常用于重新执行刚修改的初始化文件，使之立即生效，而不必注销并重新登录。

注意：. 和脚本名称之间是有空格的

3、直接执行该脚本文件

可以有两种方式，不过这两种方式的执行，都需要该文件有执行权限

所以在执行之前，我们要更改他的执行权限  chmod 命令

为什么执行不了呢?  我们上面说过,shell脚本文件的第一行写的#!/bin/bash表示用哪一种shell解析器来解析执行我们的这个脚本程序，这句话只对自执行有效，对于使用sh helloworld.sh无效 .我们将这行注释删掉,就可以直接执行了.

1.4、Shell注释

单行注释：Shell脚本中以#开头的代码就是注释

多行注释：Shell脚本中也可以使用多行注释：

:<

echo "dd"     ## 这句话是注释，也就是说在 :<   注释语句   ！ 中间的都是注释

!

二、Shell基本语法

2.1、变量

 

2.1.1、系统变量

Linux Shell中的变量分为“系统变量”和“用户自定义变量”

系统变量可以通过set命令查看，用户环境变量可以通过env查看：

常用系统变量：$PWD    $SHELL     $USER    $HOME

 

2.1.2、自定义变量

语法

变量＝值 （例如STR=abc） 等号两侧不能有空格 变量名称一般习惯为大写 使用变量： $STR

 

 

      

注意:

命令：A=xiao ming，定义变量时中间带有空格，那么一定要带引号，不然不能定义

命令：A='xiao ming'，带了单引号则原样输出。表示引号中间的值是整体字符串

命令：A="xiao ming"，带了双引号，表是字符串中运行出现引用变量和转移字符等

上面说了三点,貌似什么也没看出来.别急,在引号当中要引用变量的时候，单引号和双引号的区别就明显啦：

如果是单引号，则引号当中的任何东西都当做字符串，即特殊字符会被脱意

如果是双引号，那么$ABC能打印出变量的值

单引号和双引号总结：

单引号： 1、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 2、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）

双引号： 1、双引号里可以有变量 2、双引号里可以出现转义字符

我们再看一下下面这个案例:遇到下面的情况,我们要用{}来讲变量括起来

变量的高级用法

撤销变量：unset A

声明静态变量：readonly A= 'abc'     特点是这种变量是只读的，不能unset

现在写两个脚本，在a.sh中调用b.sh执行，那我们想知道a脚本能不能获取到b脚本的变量，b脚本能不能获取到a脚本的变量？

#!/bin/bash A="A in a.sh" echo $A echo $B /root/bin/b.sh

#!/bin/bash B="B in b.sh" echo $A echo $B

上面的是a.sh ,下面是b.sh..我们来执行bash a.sh

在a.sh中只打印出了变量A的值，这个好理解，因为shell是顺序解析执行的，在打印变量B的时候，就算它能获取到b.sh当中的变量，它也还没执行，所以，肯定获取不到

那再看b.sh打印出来的结果：可以发现虽然a.sh当中的语句执行完了再调用b.sh来执行，但是b.sh脚本依然也没法获取到a.sh的变量

那怎么解决？

使用export关键字

export A="A in a.sh"

意味着把变量提升为当前shell进程中的全局环境变量，可供其他子shell程序使用，

A变量就成了a.sh脚本所在bash进程的全局变量，该进程的所有子进程都能访问到变量A

另外一种使用方式：

如果在a.sh脚本中用如下方式调用b.sh：. /root/bin/b.sh    ## 注意：重点关注最前面那个“.”号  或者  source /root/bin/b.sh

 

用上述两种方式意味着：b.sh就在a.sh所在的bash进程空间中运行

总结：

1、a.sh中直接调用b.sh，会让b.sh在A所在的bash进程的“子进程”空间中执行

2、而子进程空间只能访问父进程中用export定义的变量

3、一个shell进程无法将自己定义的变量提升到父进程空间中去

4、source或者“.”号执行脚本时，会让脚本在调用者所在的shell进程空间中执行

 

反引号赋值

a=`ls -l /root/bin`  ##反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量a

另外一种写法：

a=$(ls -l /root/bin)

 

 

变量小技巧

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 被定义，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

 

2.1.3、特殊变量 

$?  表示上一个命令退出的状态码   0 $$  表示当前进程编号 $0 表示当前脚本名称 $n 表示n位置的输入参数（n代表数字，n>=1） $# 表示参数的个数，常用于循环 $*和$@ 都表示参数列表

[root@hadoop02 bin]# vi d.sh #!/bin/bash echo "test var" echo $$ echo $0 echo $1 echo $2 echo $# echo $* echo $@ echo $?

 注：$*与$@区别

$* 和 $@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数   不被双引号" "包含时  ====   $* 和 $@ 都以$1  $2  … $n 的形式组成参数列表   当它们被双引号" "包含时  ==== "$*" 会将所有的参数作为一个整体，以"$1 $2 … $n"的形式组成一个整串； "$@" 会将各个参数分开，以"$1" "$2" … "$n" 的形式组成一个参数列表

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2.2、运算符

2.2.1、算数运算符

expr

格式 expr m + n 注意expr运算符间要有空格 例如计算（2＋3）×4 的值 1、分步计算 S=`expr 2 + 3` expr $S \* 4       ##   *号需要转义 2、一步完成计算 expr `expr 2 + 3 ` \* 4 echo `expr \`expr 2 + 3\` \* 4`

[root@hadoop02 bin]# vi f.sh #!/bin/bash S=`expr 2 + 3` expr $S \* 4

expr还可以计算字符串的长度，子字符串出现的位置，截取字符串等等 [root@hadoop04 data]$ NAME='huangbohuanglei'  ## 定义 [hadoop@hadoop04 data]$ expr length $NAME       ## 求长度 [hadoop@hadoop04 data]$ expr index $NAME huang  ## 返回 String1 中包含 String2 中任意字符的第一个位置： expr index String1 String2 [hadoop@hadoop04 data]$ expr substr $NAME 6 2    ## 从6开始，截取2两个字符

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(())

((1+2)) (((2+3)*4)) count=1 ((count++)) ((++count)) echo $count   但是要想取到运算结果，需要用$引用 a=$((1+2))

 

 

 

 

 

 

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$[]

SS=$[2+3] echo $SS SS=$[2*3] echo $SS echo $[(2 +3)*3]

 

 

 

 

 

 

 

[]中,取变量的值时,可以不加$

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let

first=1 second=2 let third=first+second echo ${third}

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注意:以上命令都只对整形数值有效，不适用于浮点数

 如果有浮点数参与运算，可以将echo与bc命令结合起来使用，代码如下：

看bc的一些强大作用：

echo "1.212*3" | bc         ## 简单浮点运算 echo "scale=2;3/8" | bc      ##将输出结果设置为2位 echo "obase=2;127" | bc     ##输出运算结果的二进制 echo "obase=10;ibase=2;101111111" | bc     ##将二进制转换成十进制 echo "10^10" | bc          ##求幂指数 echo "sqrt(100)" | bc        ##开平方

使用bc还可以用来比较浮点数的大小：

[root@hadoop02 bin]# echo "1.2 < 2" |bc 1 [root@hadoop02 bin]# echo "1.2 > 2" |bc 0 [root@hadoop02 bin]# echo "1.2 == 2.2" |bc 0 [root@hadoop02 bin]# echo "1.2 != 2.2" |bc 1 看出规律了嘛？运算如果为真返回 1，否则返回 0，写一个例子： [root@hadoop02 bin]# [ $(echo "2.2 > 2" |bc) -eq 1 ] && echo yes || echo no yes [root@hadoop02 bin]# [ $(echo "2.2 < 2" |bc) -eq 1 ] && echo yes || echo no no

 

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2.2.2、关系运算符

下面给出一张关系运算符的列表：

运算符	等同运算符	说明
-eq	=	检测两个数是否相等，相等返回true
-ne	!=	检测两个数是否相等，不相等返回true
-ge	>=	检测左边的数是否大等于右边的，如果是，则返回true
-gt	>	检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回true
-le	<=	检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回true
-lt	<	检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回true

2.2.3、布尔运算符

运算符	等同运算符	说明
!	!	非运算，表达式为 true 则返回false，否则返回true
-a	&&	与运算，两个表达式都为true 才返回true
-o	||	或运算，有一个表达式为true 则返回true

2.2.4、字符串运算符

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

 2.2.5、文件运算符

运算符	说明
-d	检测文件是否是目录，如果是，则返回true
-f	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
-e	检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回true
-s	检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回true
-r	检测文件是否可读，如果是，则返回true
-w	检测文件是否可写，如果是，则返回true
-x	检测文件是否可执行，如果是，则返回true
-b	检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回true
-c	检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回true

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2.3、流程控制

2.3.1、if

语法格式：

if [ condition ] then     statements [elif [ condition ]     then statements. ..] [else     statements ] fi

示例程序：

[root@hadoop02 bin]# vi g.sh #!/bin/bash ## read a value for NAME from stdin read -p "please input your name:" NAME ## printf '%s\n' $NAME if [ $NAME = root ] then echo "hello ${NAME},  welcome !" elif [ $NAME = hadoop ] then     echo "hello ${NAME},  welcome !" else     echo "I don’t know you !" fi

 规则解释：

[ condition ]   (注：condition前后要有空格) #非空返回true，可使用$?验证（0为true，>1为false） [ hadoop ] #空返回false [  ] 注意[  ]内部的=周边的空格   短路运算符（理解为三元运算符） [ condition ] && echo OK || echo notok 条件满足，执行&&后面的语句；条件不满足，执行||后面的语句   条件判断组合 条件判断组合有两种使用方式： [] 和 [[]] 注意它们的区别： [[ ]] 中逻辑组合可以使用 &&  || 符号 [] 里面逻辑组合可以用  -a   -o   常用判断运算符： 1、字符串比较 = 判断相等 != 判断不相等 -z 字符串长度是为0返回true -n 字符串长度是不为0返回true   2、整数比较 -lt 小于  less than -le 小于等于 -eq 等于 -gt 大于 great than -ge 大于等于 -ne 不等于 [root@hadoop02 bin]# if [ 2 -lt 3 ]; then echo ok; else echo notok;fi     3、文件判断 -d 是否为目录 if [ -d /bin ]; then echo ok; else echo notok;fi -f 是否为文件 if [ -f /bin/ls ]; then echo ok; else echo notok;fi -e 是否存在 if [ -e /bin/ls ]; then echo ok; else echo notok;fi

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2.3.2、while

语法格式：

while expression do    command    …… done

i=1 while ((i<=3)) do   echo $i   let i++ done

#!/bin/bash i=1 while [ $i -le 3 ] do   echo $i   let i++ done

命令执行完毕，控制返回循环顶部，从头开始直至测试条件为假

换种方式：循环体会一直执行，直到条件表达式expression为false

注意：上述let i++ 可以写成 i=$(($i+1))或者i=$((i+1))

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2.3.3、case 

 Case语法（通过下面这个例子展示）：

case $1 in start) echo "starting" ;; stop) echo "stoping" ;; *) echo "Usage: {start|stop}" esac

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2.3.4、for 

语法格式：

for 变量 in 列表 do command …… done

列表是一组值（数字、字符串等）组成的序列，每个值通过空格分隔。每循环一次，就将列表中的下一个值赋给变量

 三种方式

方式一：

for N in 1 2 3; do echo $N; done

 方式二：

for N in {1..3}; do echo $N; done

方式三：

for ((i=0; i<=2; i++)); do echo "welcome $i times"; done

 

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2.3.5、until

语法结构：

until expression do    command    …… done

expression一般为条件表达式，如果返回值为 false，则继续执行循环体内的语句，否则跳出循环。

换种方式说：循环体会一直执行，直到条件表达式expression为true

示例：

#!/bin/bash ## vi util.sh a=0 until [ ! $a -lt 3 ] do    echo $a    a=`expr $a + 1` done

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2.4、数组

在Shell中，用括号来表示数组，数组元素用“空格”符号分割开。定义数组的一般形式为：

array_name=(value1 ... valuen)

例子：mingxing=(huangbo xuzheng wangbaoqiang)

也可以单独定义：mingxing[3]=liujialing

读取数组元素的格式是：${array_name[index]}

 

获取数组下标：

[linux@linux ~]$ echo ${!mingxing[@]}

 

输出数组的所有元素：

[linux@linux ~]$ echo ${mingxing[*]}

[linux@linux ~]$ echo ${mingxing[@]}

 

获取数组的长度：

[linux@linux ~]$ echo ${#mingxing[*]}

[linux@linux ~]$ echo ${#mingxing[@]}

 

数组对接：

[linux@linux ~]$ mingxing+=(liuyifei liuyufeng)

 

删除数组元素，但是会保留数组对应位置，就是该值的下标依然会保留，会空着，之后，还可以填充其他的值进来。

删除第一个元素：[linux@linux ~]$ unset mingxing[0]

 

遍历数组：

#!/bin/bash IP=(192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.3) # 第一种方式 for ((i=0;i<${#IP[*]};i++)) do echo ${IP[$i]} done #第二种方式 for ip in ${IP[*]} do     echo $ip done

效果：

 

数组的分片：

${arr[@]:number1:number2}

这里number1从下标number1开始取值，number2往后取几个元素，即取到的新的数组的长度

2.5、函数使用

函数的语法使用示例：

[root@hadoop02 bin]# vi i.sh #!/bin/sh hello(){      echo "`date +%Y-%m-%d`"      # return 2 } hello echo “huangbo” # echo $? A="mazhonghua" echo $A

 

函数的调用方式就是直接写函数名就OK了

 

注意： 1、必须在调用函数地方之前，先声明函数，shell脚本是逐行运行。不会像其它语言一样先预编译 2、函数返回值，只能通过$? 系统变量获得，可以显示加：return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。 return后跟数值n(0-255)

 

脚本调试：

使用-x选项跟踪脚本调试shell脚本，能打印出所执行的每一行命令以及当前状态 sh -x i.sh 或者在代码中加入：set -x

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2.6、函数参数

[root@hadoop02 bin]# vi funcWithParam.sh #!/bin/bash # filename=funcWithParam funcWithParam(){     echo "第一个参数为 $1 !"     echo "第二个参数为 $2 !"     echo "第十个参数为 $10 !"     echo "第十个参数为 ${10} !"     echo "第十一个参数为 ${11} !"     echo "参数总数有 $# 个!"     echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !" } funcWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

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