Linux下的shell编程(三)--替换,运算符,字符串,数组

一、Shell替换：Shell变量替换，命令替换，转义字符
如果表达式中包含特殊字符，Shell 将会进行替换。例如，在双引号中使用变量就是一种替换，转义字符也是一种替换。
举个例子：

1. #!/bin/bash  
2. a=10  
3. echo -e "Value of a is $a \n"  
运行结果： 
Value of a is 10
这里 -e 表示对转义字符进行替换。如果不使用 -e 选项，将会原样输出： 
Value of a is 10\n

下面的转义字符都可以用在 echo 中：
转义字符
含义
\\
反斜杠
\a
警报，响铃
\b
退格（删除键）
\f
换页(FF)，将当前位置移到下页开头
\n
换行
\r
回车
\t
水平制表符（tab键） 
\v
垂直制表符
可以使用 echo 命令的 -E 选项禁止转义，默认也是不转义的；使用 -n 选项可以禁止插入换行符。 

命令替换
命令替换是指Shell可以先执行命令，将输出结果暂时保存，在适当的地方输出。

命令替换的语法：

1. `command`  
注意是反引号，不是单引号，这个键位于 Esc 键下方。


下面的例子中，将命令执行结果保存在变量中：

1. #!/bin/bash  
2. DATE=`date`  
3. echo "Date is $DATE"  
4. USERS=`who | wc -l`   #wc 显示行数，字数，字节数，其中wc -l只显示行数
5. echo "Logged in user are $USERS"  
6. UP=`date ; uptime`    #两个命令分行输出
7. echo "Uptime is $UP"  
运行结果： 
Date is Thu Jul  2 03:59:57 MST 2009
Logged in user are 1
Uptime is Thu Jul  2 03:59:57 MST 2009
03:59:57 up 20 days, 14:03,  1 user,  load avg: 0.13, 0.07, 0.15

变量替换
变量替换可以根据变量的状态（是否为空、是否定义等）来改变它的值 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，如果var不为空，那么返回var的值,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。

请看下面的例子： 
#!/bin/bash

echo ${var:-"Variable is not set"}
echo "1 - Value of var is ${var}"

echo ${var:="Variable is not set"}
echo "2 - Value of var is ${var}"

unset var
echo ${var:+"This is default value"}
echo "3 - Value of var is $var"

var="Prefix"
echo ${var:+"This is default value"}
echo "4 - Value of var is $var"

echo ${var:?"Print this message"}
echo "5 - Value of var is ${var}"
运行结果：

1. Variable is not set  
2. 1 - Value of var is  
3. Variable is not set  
4. 2 - Value of var is Variable is not set  
5. 3 - Value of var is  
6. This is default value  
7. 4 - Value of var is Prefix  
8. Prefix  
9. 5 - Value of var is Prefix  

二、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
Bash 支持很多运算符，包括算数运算符、关系运算符、布尔运算符、字符串运算符和文件测试运算符。
原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。
expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。
例如，两个数相加：

1. #!/bin/bash  
2. val=`expr 2 + 2`  
3. echo "Total value : $val"  

运行脚本输出：
Total value : 4

两点注意： 
表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
完整的表达式要被 ` ` 包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。
算术运算符
先来看一个使用算术运算符的例子

1. #!/bin/sh  
2. a=10  
3. b=20  
4. val=`expr $a + $b`  
5. echo "a + b : $val"  
6. val=`expr $a - $b`  
7. echo "a - b : $val"  
8. val=`expr $a \* $b`  
9. echo "a * b : $val"  
10. val=`expr $b / $a`  
11. echo "b / a : $val"  
12. val=`expr $b % $a`  
13. echo "b % a : $val"  
14. if [ $a == $b ]  
15. then  
16.    echo "a is equal to b"  
17. fi  
18. if [ $a != $b ]  
19. then  
20.    echo "a is not equal to b"  
21. fi  

运行结果： 
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a is not equal to b
注意： 
乘号(*)前边必须加反斜杠(\)才能实现乘法运算；
#shell脚本成功编译到哪，执行到哪停止，很有意思！！！
if...then...fi 是条件语句，后续将会讲解。

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 ]。 
#数学运算也要放在方括号里面
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。#跟C的语法很像
先来看一个关系运算符的例子：

1. #!/bin/sh  
2. a=10  
3. b=20  
4. if [ $a -eq $b ]  
5. then  
6.    echo "$a -eq $b : a is equal to b"  
7. else  
8.    echo "$a -eq $b: a is not equal to b"  
9. fi  
10. if [ $a -ne $b ]  
11. then  
12.    echo "$a -ne $b: a is not equal to b"  
13. else  
14.    echo "$a -ne $b : a is equal to b"  
15. fi  
16. if [ $a -gt $b ]  
17. then  
18.    echo "$a -gt $b: a is greater than b"  
19. else  
20.    echo "$a -gt $b: a is not greater than b"  
21. fi  
22. if [ $a -lt $b ]  
23. then  
24.    echo "$a -lt $b: a is less than b"  
25. else  
26.    echo "$a -lt $b: a is not less than b"  
27. fi  
28. if [ $a -ge $b ]  
29. then  
30.    echo "$a -ge $b: a is greater or  equal to b"  
31. else  
32.    echo "$a -ge $b: a is not greater or equal to b"  
33. fi  
34. if [ $a -le $b ]  
35. then  
36.    echo "$a -le $b: a is less or  equal to b"  
37. else  
38.    echo "$a -le $b: a is not less or equal to b"  
39. fi  
运行结果：
10 -eq 20: a is not equal to b
10 -ne 20: a is not equal to b
10 -gt 20: a is not greater than b
10 -lt 20: a is less than b
10 -ge 20: a is not greater or equal to b
10 -le 20: a is less or  equal to b

关系运算符列表
运算符
说明
举例
-eq
[ $a -eq $b ] 检测两个数是否相等，相等返回 true

-ne
[ $a -ne $b ] 检测两个数是否相等，不相等返回 true。

-gt
[ $a -gt $b ] 检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。

-lt
[ $a -lt $b ] 检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。

-ge
[ $a -ge $b ] 检测左边的数是否大等于右边的，如果是，则返回 true。

-le
[ $a -le $b ] 检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。

布尔运算符
先来看一个布尔运算符的例子：

1. #!/bin/sh  
2. a=10  
3. b=20  
4. if [ $a != $b ]  
5. then  
6.    echo "$a != $b : a is not equal to b"  
7. else  
8.    echo "$a != $b: a is equal to b"  
9. fi  
10. if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]  
11. then  
12.    echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : returns true"  
13. else  
14.    echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : returns false"  
15. fi  
16. if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]  
17. then  
18.    echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns true"  
19. else  
20.    echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns false"  
21. fi  
22. if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]  
23. then  
24.    echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns true"  
25. else  
26.    echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns false"  
27. fi  
运行结果： 
10 != 20 : a is not equal to b
10 -lt 100 -a 20 -gt 15 : returns true
10 -lt 100 -o 20 -gt 100 : returns true
10 -lt 5 -o 20 -gt 100 : returns false

布尔运算符列表
运算符
说明
举例
!
[ ! false ] 非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。

-o
[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。

-a
[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。

字符串运算符
先来看一个例子：

1. #!/bin/sh  
2. a="abc"  
3. b="efg"  
4. if [ $a = $b ]  
5. then  
6.    echo "$a = $b : a is equal to b"  
7. else  
8.    echo "$a = $b: a is not equal to b"  
9. fi  
10. if [ $a != $b ]  
11. then  
12.    echo "$a != $b : a is not equal to b"  
13. else  
14.    echo "$a != $b: a is equal to b"  
15. fi  
16. if [ -z $a ]  
17. then  
18.    echo "-z $a : string length is zero"  
19. else  
20.    echo "-z $a : string length is not zero"  
21. fi  
22. if [ -n $a ]  
23. then  
24.    echo "-n $a : string length is not zero"  
25. else  
26.    echo "-n $a : string length is zero"  
27. fi  
28. if [ $a ]  
29. then  
30.    echo "$a : string is not empty"  
31. else  
32.    echo "$a : string is empty"  
33. fi  
运行结果：
abc = efg: a is not equal to b
abc != efg : a is not equal to b
-z abc : string length is not zero
-n abc : string length is not zero
abc : string is not empty

字符串运算符列表
运算符
说明
举例
=
[ $a = $b ] 检测两个字符串是否相等，相等返回 true，否则返回false

!=
[ $a != $b ] 检测两个字符串是否相等，不相等返回 true。

-z
[ -z $a ] 检测字符串长度是否为0，为0返回 true。

-n
[ -z $a ] 检测字符串长度是否为0，不为0返回 true。

str
[ $a ] 检测字符串是否为空，不为空返回 true,为空返回false

文件测试运算符
文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。
例如，变量 file 表示文件“/var/www/tutorialspoint/unix/test.sh”，它的大小为100字节，具有 rwx 权限。下面的代码，将检测该文件的各种属性：

1. #!/bin/sh  
2. file="/var/www/tutorialspoint/unix/test.sh"  
3. if [ -r $file ]  
4. then  
5.    echo "File has read access"  
6. else  
7.    echo "File does not have read access"  
8. fi  
9. if [ -w $file ]  
10. then  
11.    echo "File has write permission"  
12. else  
13.    echo "File does not have write permission"  
14. fi  
15. if [ -x $file ]  
16. then  
17.    echo "File has execute permission"  
18. else  
19.    echo "File does not have execute permission"  
20. fi  
21. if [ -f $file ]  
22. then  
23.    echo "File is an ordinary file"  
24. else  
25.    echo "This is sepcial file"  
26. fi  
27. if [ -d $file ]  
28. then  
29.    echo "File is a directory"  
30. else  
31.    echo "This is not a directory"  
32. fi  
33. if [ -s $file ]  
34. then  
35.    echo "File size is zero"  
36. else  
37.    echo "File size is not zero"  
38. fi  
39. if [ -e $file ]  
40. then  
41.    echo "File exists"  
42. else  
43.    echo "File does not exist"  
44. fi  

1. 运行结果：  
File has read access
File has write permission
File has execute permission #读，写，执行权限
File is an ordinary file
This is not a directory
File size is zero
File exists

文件测试运算符列表
操作符
说明
举例
-b file
[ -b $file ] 检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。

-c file
[ -c $file ] 检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。

-d file
[ -d $file ] 检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。

-f file
[ -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。

-g file
[ -g $file ] 检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。

-k file
[ -k $file ] 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。

-p file
[ -p $file ] 检测文件是否是具名管道，如果是，则返回 true。

-u file
[ -u $file ] 检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。

-r file
[ -r $file ] 检测文件是否可读，如果是，则返回 true。

-w file
[ -w $file ] 检测文件是否可写，如果是，则返回 true。

-x file
[ -x $file ] 检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。

-s file
[ -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。

-e file
[ -e $file ] 检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。


三、Shell字符串
字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没啥其它类型好用了），字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。单双引号的区别跟PHP类似。
单引号
str='this is a string'
单引号字符串的限制： 
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）。
双引号
your_name='qinjx'str="Hello, I know your are \"$your_name\"! \n"
双引号的优点： 
双引号里可以有变量
双引号里可以出现转义字符

拼接字符串
your_name="qinjx"
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1

获取字符串长度
string="abcd"
echo ${#string} 
输出 4

提取子字符串
string="alibaba is a great company"
echo ${string:1:4}
输出liba

查找子字符串
string="alibaba is a great company"
echo `expr index "$string" is`

四、Shell数组：shell数组的定义、数组长度
Shell在编程方面比Windows批处理强大很多，无论是在循环、运算。
bash支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小。类似与C语言，数组元素的下标由0开始编号。获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于0。
定义数组
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)
例如：
array_name=(value0 value1 value2 value3)
或者 
array_name=(value0value1value2value3)

还可以单独定义数组的各个分量： 
array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[2]=value2
可以不使用连续的下标，而且下标的范围没有限制。 
读取数组
读取数组元素值的一般格式是：
    ${array_name[index]}
例如： 
valuen=${array_name[2]}
举个例子： 

#!/bin/sh
NAME[0]="Zara"
NAME[1]="Qadir"
NAME[2]="Mahnaz"
NAME[3]="Ayan"
NAME[4]="Daisy"
echo "First Index: ${NAME[0]}"
echo "Second Index: ${NAME[1]}"
运行脚本，输出： 
$./test.sh
First Index: Zara
Second Index: Qadir

使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素，例如： 
${array_name[*]}
${array_name[@]}
举个例子： 
#!/bin/sh
NAME[0]="Zara"
NAME[1]="Qadir"
NAME[2]="Mahnaz"
NAME[3]="Ayan"
NAME[4]="Daisy"
echo "First Method: ${NAME[*]}"
echo "Second Method: ${NAME[@]}"
运行脚本，输出： 
$./test.sh
First Method: Zara Qadir Mahnaz Ayan Daisy
Second Method: Zara Qadir Mahnaz Ayan Daisy

获取数组的长度
获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同，用#,例如： 
# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度length
n=${#array_name[n]}