Linux Shell编程

Shell简介

Shell会执行用户输入的命令，并且在屏幕上显示执行的结果。
单从字面的意思上理解，Shell的本意是“壳子”的意思，通俗的讲就是内部核心与外部使用者发生联系的介质。其实对于操作系统内核来说，Shell是与用户打交道的，比如Windows的界面其实就是Windows内核的的Shell，只是他是图形化的，而Linux开发常用的一般都是命令行的Shell界面，但其实Shell并不等于命令行。
Shell本身是一个解释型的程序，也是一种编程语言，Shell程序设计语言支持绝大多数在高级语言中能见到的呈现元素，如函数、变量、数组和程序控制结构。
cat /ect/shells命令可以用作查看计算机上安装的shell
echo $SHELL可以查看默认的shell

编写Shell脚本

DOS操作系统的过程当中，会执行一些重复性的命令。因此常将这些大量的重复性命令写成批处理命令，通过执行这个批处理命令来代替执行重复的命令。在Linux系统中也有类似的批处理命令，被称为Shell脚本（Script）。比如系统脚本文件：/usr/bin/startx

建立脚本
- 建立Shell脚本程序的开始首先应该指明使用那种Shell来解释缩写的脚本，一般来说Bash脚本以#!开头（文件的首行），而#!后面同时要将所使用的Shell的路径明确的指出，比如Bourne Shell的路径为/bin/sh，而C Shell的路径为/bin/csh，Linux下默认采用Bash。#! /bin/sh

Shell脚本的执行

Shell脚本是以文本存储的方式存储的，而非二进制文件。所以Shell脚本必须在linux系统的Shell下解释执行。如果已经写好Shell脚本，运行该脚本可以有一下几种方法。

设置好脚本的执行权限之后再执行脚本，可以使用一下的方式来设置执行权限。

i. $ chmod u+x Scriptname 只有自己可以执行，其他人不能执行
ii. $ chmod ug+x Scriptname 只有自己以及同一组的用户可以执行，其他人不能执行
iii. $ chmod +x Scriptname所有人都可以执行
使用bash内部指令source，例如，$ source MyScript
直接使用sh命令来执行$ sh MyScript

注意：之后的两种情况不必设置权限就可以执行。

说了这么多，还不如我来做一个简单的示例吧。通过定义一个脚本来为自己的shell添加一个新的命令。
首先，大家都很熟悉一个命令ls -lh，可以列出目录下的详细信息。
一般常用的是alias，但是对于很多嵌入式开发来说，alias是被裁减掉的，那么，其实可以用简单的shell脚本来实现。

被裁减掉alias的情况，无法用alias来添加命令别名

alias没有被裁减掉的情况，可以查看到系统上设置的别名列表

`ls -hl`

但是这个命令有些长，是否可以简化一下呢，有的linux系统中可以使用ll命令来实现这个功能，但是，我当前的系统并不支持这个命令。

`ll`命令不能执行

那么，可以通过写一个简单的脚本来实现ls -lh的功能，以后只要执行这个脚本就行了

简单的脚本

编辑好脚本，发现没法执行，主要原因还是权限不够，添加权限，然后直接执行./ll命令，来调用ls -hl

执行`ll`脚本来调用`ls -hl`

如果每次使用之前定义的ll命令，都需要找到这个脚本，这是一件很麻烦的事，可以通过把这个脚本所在的文件夹添加到环境变量中（这个不是今天的话题），那么我就用粗暴的方式，直接把刚才的脚本放在/bin/目录下，无论在哪都能执行的到了。

实现任何目录都能用`ll`

Shell变量的使用

Shell编程中，可以使用变量，这充分体现了他的灵活性。对Shell来讲，所有的变量的取值都是一个字符串。Shell脚本中主要有以下几种变量：
1. 系统变量
- 环境变量
- 用户变量
Shell系统变量
以下是一些常用到的Shell系统变量以及其含义
1. $#：保存程序命令行参数的数目
- $0：当前的程序名
- $*：以（"$1 $2"....）一个字符串（中间使用空格隔开）的形式保存所有输入的命令行参数
- $@：以（"$1" "$2"....）字符串数组的形式保存的所有输入命令行参数
- $n：$1为命令行的第一个参数，$2 为命令行的第二个参数，以此类推
  
  实际测试输出结果
Shell环境变量
Shell环境变量是所有Shell程序都会接受的参数，Shell程序运行时，都会接受一组变量，这组变量就是环境变量，常用的Shell环境变量如下：
1. PATH：决定了Shell将到哪个目录中寻找命令或程序（查看环境变量的配置）
- HOME：当前用户主目录的完全路径名
- HISTSIZE：历史纪录条数
- LOGNAME：当前用户的登录名
- SHELL：主机名称
- LANGUGE：shell的路径名
- MAIL ：当前用户的邮件存放目录
- PWD：当前工作目录的绝对路径名
- 操作或查看环境变量的设置
  显示家目录变量：$ echo $HOME
  设置变量：$ export WELCOME = "HE"(临时设置，重启后失效，需要在环境变量的配置文件中修改才能永久生效)
  查看所有变量$ env
  查看本地变量$ set
  删除变量$ unset
  查询变量$ env | grep WELCOME(管道符)
用户变量
Shell用户变量是最常使用的变量，可以使用任何不包含空格字符的字符串来当作变量的名称，在Linux支持的所有Shell中，都可以用赋值符号（=）为变量赋值，在使用Shell用户变量的时候，通常是按照下面的语法规则来定义用户变量的
变量名=变量值
例如：A=9、B="Hello World!"
在定义变量时，变量目前不应加$符号，等号两边一定不能留空格，变量的引用，要在变量名前添加$符号。
变量扩展
需要在某一句输出中插入一个变量值作为替换的时候，可以使用之前的内容${变量}之后的内容或者使用空格或制表符分隔开，来对变量进行扩展。

变量扩展

字符串截断

符号##、#：代表左截断，其中，##是按照通配符表示的字符串最长字符来截取，#按照通配符表示字符串最小来截取（例如*fo表示xxxxfo会被截掉）

左截断
符号%%和%代表右截断。其中%%是按照通配符表示的最大字符串来截断，%是按照通配符表示的最小字符串来截断

右截断

Shell流程控制语句

和传统的编程语言一样，Shell提供了很多特性，如数据变量、参数传递、判断、流程控制、数据输入呃输出、子程序以及中断处理等等。

条件语句
同其他高级语言一样，复杂的Shell程序中经常使用到分支和循环控制结构，主要有两种不同的形式：if语句和case语句
- if语句

if [ expression ]  //expression与方括号有两个空格，否则有错误
then              //相当于C语言中的{
commands1  //expression为True时的动作
else
commands2    //expression为False时的动作
fi    //结束符，相当于C语言的}

文件比较符
1. -e filename
  如果filename存在，则为真[ -e /var/log/syslog ]
- -d filename
  如果filename为目录，则为真[ -d /tmp/mydir ]
- -f filename
  如果filename为常规文件，则为真[-f /user/bin/grep ]
- -L filename
  如果filename为符号链接，则为真 [ -L /usr/bin/grep ]
- -w filename
  如果filename可写，则为真 [ -w /var/mytmp.txt ]
- -x filename
  如果filename可执行，则为真 [ -x /usr/bin/grep ]
- filename1 -nt filename2（new than）
  如果filename1比filename2新，则为真 [ /tmp/install/etc/services -nt /etc/services ]
filename1 -ot filename2 （old then）
如果filename1比filename2旧则为真 [ /boot/bzImage -ot /arch/i386/boot/bzImage ]
字符串标记符（注意引号和空格的问题）
1. -z string
  如果string长度为零，则为真[ -z "$myvar" ]
- -n string
  如果string长度为非零，则为真 [ -n "$myvar" ]
- string1 = string2
  如果string1与string2相同则为真[ "$myvar" = "one two three" ]
- string1 != string2
  如果string1与string2不同，则为真[ "$myvar" != "one two three" ]
算数比较运算符
1. -num1 -eq num2
  等于[ 3 -eq $mynum ]
- num1 -ne num2
  不等于[ 3 -ne $mynum ]
- num -lt num2
  小于[ 3 -lt $mynum ]
- num -le num2
  大于或等于[ 3 -le $mynum ]
- num -gt num2
  大于[ 3 -gt $mynum ]
- num -ge num2
  大于或等于[ 3 -ge $mynum ]
case语句

case 字符串 in
模式1)  command;;
模式2)  command;;
.....
esac

case语句是多分支语句，他按照"）"左边的模式对字符串的值匹配来执行相应的命令，匹配总是由上而下的进行，总hi执行首先匹配到的模式对应的命令表，如果模式中的每个匹配都匹配不到，则什么也不执行，所有一般会在最后，放一个“*)”，代表以上都不匹配的任意字符串。“;;’”表示该模式对应的命令部分程序。

#! /bin/sh
Test=$1
case "${Test##*.}" in
    gz) 
        tar -zxvf Test;;
    bz2) 
        tar -jxvf Test;;
    *) 
        echo "error"
esac

循环语句
- while语句
  在while语句中，当某一条为真，执行指定的命令。语句结构如下:

while expression
do 
command
.....
done

mynum=0
while [ $mynum -ne 10 ]
do
  echo $mynumd
  mynum=$(($mynum + 1))  //算数运算需要使用(())
done

for循环语句
for循环语句对一个变量的可能的值都执行一个命令序列。赋给变量的几个数值既可以在程序内以数值列表的形式提供，也可以在程序以外以位置参数的形式提供。一帮格式如下

for 变量名 [in 列表]
do
command 1
command 2
.....
done

for x in one two three four
do 
echo number $x
done

for myfile in /etc/r*
do
  if [ -d "$myfile" ]
  then
      echo "$myfile (dir)"
  else
      echo "$myfile"
  fi
done