shell高级用法

1.if语句

1.1.回顾

• 在运行脚本前，我们一般先对脚本的语法进行检查，如果脚本有bug，我们再调试脚本；
• （1）语法检查：bash -n 脚本路径
• （2）脚本调试：bash -x 脚本路径

1.2.过程式编程语言的执行流程

• 顺序执行
• 选择执行
• 循环执行
• 选择执行

1.2.1.&&，||

command1 && command2：如果command1正确，也执行command2；如果command1不正确，不执行command2
command1 || command2：如果command1正确，不执行command2；如果command1不正确，执行command2

1.2.2.if语句

• if单分支语句；
• if多分支语句
• if嵌套语句
• （1）if 多分支语句格式（注意：多个分支只会执行一个，执行首先为真的分支）

if  [ 条件1 ];then
        条件1为真执行这里的代码
elif [ 条件2 ];then
        条件2为真执行这里的代码
elif [ 条件3 ];then
        条件3为真执行这里的代码
......
elif [ 条件n ];then
        条件n为真执行这里的代码
else
        如果所有的条件都不满足时，执行这里的代码
fi

• （2）if嵌套语句格式

if [ 条件 ];then
    if [ 条件 ];then
        执行这里的代码
    fi
fi
if [ 条件 ];then
    if [ 条件 ];then
        执行这里的代码
    fi
else
    if [ 条件 ];then
        执行这里的代码
    fi
fi

1.3.示例

• 1.通过脚本参数传递一个文件路径给脚本，判断此文件的类型；

#!/bin/bash
#
if [ $# -lt 1 ];then
    echo "A argument is needed."
    exit 1
fi

if ! [ -e $1 ];then
    echo "No such file or directory."
    exit 2
fi

if [ -f $1 ];then
    echo "Common file"
elif [ -d $1 ];then
    echo "Directory"
elif [ -L $1 ];then
    echo "Symbolic link"
elif [ -b $1 ];then
    echo "block special file"
elif [  -c $1 ];then
    echo "character special file"
elif [  -S $1 ];then
    echo "Socket file"
else
    echo "Unknow"
fi

• 2.写一个脚本
  （1）传递一个参数给脚本，此参数为用户名 ；
  （2）根据其ID号来判断用户类型：0：管理员 ，1-499：系统用户，500+：为登入用户, 输出用户是那种类型的用户；

#!/bin/bash
#（1）传递一个参数给脚本，此参数为用户名
# (2）根据其ID号来判断用户类型：0：管理员 ，1-999：系统用户，1000+：为登入用户

if [ $# -lt 1 ]; then
    echo "A argument is needed."
    exit 1
fi
# 如何输入的用户名存在
# 注意通过命令来判断成功与否不能加[]
if id -u $1 &>/dev/null;then
    userid=$(id -u $1)
    if [ $userid -eq 0 ];then
        echo "Administrator"
    elif [ $userid -gt 1 -a $userid -lt 499 ];then
        echo " System user"
    elif [ $userid -ge 500 ];then
        echo "Login user"
    fi
else
    echo "NO such user."    
fi

• 3.写一个脚本
  （1）列出如下菜单给用户
  disk) show disks info
  mem)show memory info
  cpu)show cpu info
  *)quit
  （2）提示用户给出自己的选择，而后显示对应其选择的相应系统信息

#!/bin/bash
cat << EOF
disk) show disks info
mem)show memory info
cpu)show cpu info
*)quit
EOF

read -p "Please input your option:" option

# 如果用户输入的是大写,直接将大写转变为小写
option=$(echo $option | tr [A-Z] [a-z])

if [ $option == "disk" ]; then
    fdisk -l
elif [ $option == "mem" ]; then
    free -m
elif [ $option == "cpu" ]; then
    lscpu
elif [ $option == "*" ]; then
    exit 1
else
    echo "Wrong option"
fi

2.循环语句

2.1.bash的循环分类：

• for循环
• while循环
• until循环

2.1.1.for 循环

1.两种格式

• 第一种格式：遍历列表
• 第二种格式：控制变量

（1）遍历列表

for 变量 in 列表; do
    循环体
done

• 进入条件：只要列表中有元素，即可进入循环
• 退出循环：列表中的元素遍历完成
• 列表生成的方式

1）直接取出 
    例如： user1 user2 user3
2）整数列表 
    例如 {1..100}
    例如  `seq 1 2 100`  注意：中间的2表示步长
3）返回列表的命令
    `ls /var/log/`
4）glob
    例如： /var/log/*
5）变量引用，如：@* ,

示例

• 示例1：

#!/bin/bash
for username in user1 user2 user3;do
    if id $username &>/dev/null;then
        echo "$username is already exists."
    else    
        useradd $username
        echo "Add &username success"
done

• 示例:2：求100内所有正整数之和；

#!/bin/bash
#
declare -i sum=0

for i in {1..100}; do
    sum=$[ $sum+$i ]
done

echo "$sum"  

示例3：列出/var/log/目录下所有文件的类型；

#!/bin/bash
# 
for option in /var/log/*; do

    if [ -f $option ];then
        echo "$option is Common file"
    elif [ -d $option ];then
        echo "$option is Directory"
    elif [ -L $option ];then
        echo "$option is Symbolic link"
    elif [ -b $option ];then
        echo "$option is block special file"
    elif [  -c $option ];then
        echo "$option is character special file"
    elif [  -S $option ];then
        echo "$option is Socket file"
    else
        echo "Unknow"
    fi
done

练习

• 练习1：分别求100以内所有偶数之和，奇数之和；

#!/bin/bash
# 
declare -i oven=0
declare -i odd=0

for i in {1..100}; do
    count=$[ $i % 2 ]

    if [[ $count == 0 ]]; then
        oven=$[ $oven + $i ]
    else
        odd=$[ $odd + $i ]
    fi
done

echo "oven is $oven"
echo "odd is $odd"     

• 练习2：计算当前用户的id之和；

#!/bin/bash
# 
declare -i idcount=0
userRow=$(wc -l /etc/passwd|cut -d" " -f1)

# 这里不能使用{}，作为列表，用seq：for i in `seq 1 $userRow`; do
for i in $(seq 1 $userRow); do
    userName=$(cut -d: -f1 /etc/passwd|sed -n "$i"p)
    idcount=$[ $idcount + $(id -u $userName) ]
done

echo "$idcount"

• 练习3：通过脚本参数传递一个目录，计算所有的文本文件的行数之和，并说明文件的总数；

#/bin/bash
#
if [[ $# < 1 ]];then
    echo "A argument is needed."
    exit 1
fi

declare -i fileCounts=0
declare -i rowsCounts=0

# 文件数
fileCounts=$( find $1 -type f | wc -l )

for i in `seq 1 $fileCounts`; do
    #这里的egrep其实可以不要，也可以取出行数
    rowCount=$(find $1 -type f -exec wc -l {} \; | cut -d" " -f1 | sed -n "$i"p)
    rowsCounts=$[ $rowsCounts + $rowCount ]
done
echo "fileCounts is $fileCounts , rowsCounts is $rowsCounts"

（2）控制变量

for((i=1;i<10;i++));do
    进入循环代码
done

2.1.2.while 循环

格式

while CONDITION ; do 
循环体 
循环控制变量的修正表达式 
done 

• 进入条件：CONDITION测试为“真”
• 退出条件：CONDITION测试为“假”

示例

• 示例1：求100以内所有正整数之和；

#!/bin/bash
#
declare -i sum=0
declare -i i=1

while [ $i -le 100 ]; do
    sum=$[ $sum+$i ]
    let i++
done

echo "sum is $sum"

2.1.3.until循环

格式

until CONDITION ; do 
循环体 
循环控制变量 
done 

• 进入条件：CONDITION测试为“假”
• 退出条件：CONDITION测试为“真”

示例

• 示例1：求100以内所有正整数之和

#!/bin/bash
#
declare -i sum=0
declare -i i=1

until [ $i -gt 100 ];do
    sum=$[ $sum+$i ]
    let i++
done
echo "sum to $sum"

练习

• 练习1：分别使用while for until实现，求100以内所有的偶数之和，100以内奇数之和；

#!/bin/bash
# 
declare -i oven=0
declare -i odd=0

#for循环
for i in  {1..100}; do
    count=$[ $i%2 ]
    if [ $count -eq 0 ]; then
        oven=$[ $oven+$i ]
    else
        odd=$[ $odd+$i ]
    fi
done

echo "odd is $odd"
echo "oven is $oven"
oven=0
odd=0
i=1

#while循环
 while [ $i -le 100 ]; do
    count=$[ $i%2 ]
    if [ $count -eq 0 ]; then
        let oven+=$i
    else
        let odd+=$i
    fi
    let i++
 done

echo "odd is $odd"
echo "oven is $oven"
oven=0
odd=0
i=1

#until循环
until [ $i -gt 100 ]; do
    count=$[ $i%2 ]
    if [ $count -eq 0 ]; then
        let oven+=$i
    else
        let odd+=$i
    fi
    let i++
done

echo "odd is $odd"
echo "oven is $oven"

• 练习2：创建9个用户，user101-user109；密码同用户名, 如果这些用户存在就删除，不存在就创建；

#!/bin/bash

for i in `seq 1 10`;do
        if id user10"$i" &> /dev/null;then
                userdel -r user10"$i"
        else
                useradd user10"$i"
                echo "user10$i" | passwd --stdin user10"$i" &> /dev/null
                echo "create user user10$i"
        fi
done

• 练习3：打印九九乘法表

#!/bin/bash
# 注意：这里的echo 的 -n选项表示不换行
for((i=1;i<9;i++));do
    for((j=1;j<=$i;j++));do
        echo -n "$j X $i = $[ $j*$i ]  "
    done
    echo
done

• 练习4：打印逆序的九九乘法表

#!/bin/bash
#

declare -i k=9
while [ $k -ge 1 ]; do
        for i in `seq 1 $k| sort -n -r`;do
            echo -n "$i X $k = $[ $i*$k ]  "
        done
        echo ""
        let k--
done

3.循环控制语句

• continue：跳出本次循环，进入下一轮循环；
• break：跳出整个循环；
• sleep：程序睡眠一个时间段；

死循环：条件为true，永远为死循环

3.1.continue语句

格式

while  [ 条件1 ]; do
    满足条件执行这里的代码
    if [ 条件2 ]; then
        # 跳出当前循环进入下一轮循环
        continue
    fi
    满足条件执行这里的代码
done

示例：

• 求100以内所有的偶数之和;

#/bin/bash
# 
declare -i evensum=0
for i in {1..100}; do
    if [ $[ $i%2 ] -eq 1 ];then
        continue
    fi
    let evensum+=$i
done
echo "evensum is $evensum"

#/bin/bash
# 
declare -i evensum=0
declare -i i=0
while [ $i -lt 100 ]; do
        let i++
    if [ $[ $i%2 ] -eq 1 ];then
        continue
    fi
    let evensum+=$i
done
echo "evensum is $evensum"

3.2.break ：直接跳出整个循环

格式

while [条件1]; do
    执行这里的代码
    if [条件2]; then
        break
    fi
    执行这里的代码
done

• 死循环：如何创建死循环

while true;do
    循环体
done

• 退出方式：某个测试条件满足的时候，让循环体执行break命令就是

示例：

• 计算100以内奇数之和

#/bin/bash
# description
# author
declare -i oddsum=0
declare -i i=1
while true; do
    let oddsum=$oddsum+$i
    let i=$i+2
    if [ $i -gt 100 ];then
        break
    fi
done
echo "oddsum is $oddsum"

3.3.sleep命令

示例：

• 每隔3秒钟到系统上获取已经登入的用户的信息，其中，如果sb用户登入了系统，则给QQ发送邮件，主题为“sb user is login”，并退出;

#/bin/bash
#
while true; do
      if who | grep "^logstash\>" &> /dev/null; then
             break;
      fi
      sleep 3
done

echo "$(date +"%F %T")logstash logged on" >> /tmp/users.log

#/bin/bash
#
until who | grep "^logstash\>" &> /dev/null; do
      sleep 3
done
 echo "$(date +"%F %T")logstash logged on" >> /tmp/users.log

4.while和for循环的特殊用法

4.1.while循环的特殊用法（遍历文件的行）

格式

while read VARIABLE;do
    循环体
done < /PATH/TO/FILE

意思是：依次读取/PATH/TO/FILE文件中的每一行，且将其赋值给VARIABLE变量

示例：

• 找出ID号为偶数的用户，显示其用户名、ID、及默认的shell；

#/bin/bash
# 
while read line; do

        ID=$(echo $line|cut -d: -f3)
        if [ $[ $ID%2 ] -eq 0 ];then
                username=$(echo $line | cut -d: -f1)
                shell=$(echo $line | cut -d: -f7)
        echo "username is $username, ID is $ID , shell is $shell"
        fi
done < /etc/passwd

4.2.for循环的特殊用法

格式

for((控制变量初始化；条件判断表达式；控制变量修正语句))；do
    循环体
done

示例：

• 示例1：1到100的和

#/bin/bash
# 

declare -i sum=0

for((i=1;i<=100;i++));do
        let sum+=$i
done
echo "sum is $sum"

• 示例2：打印九九乘法表

#/bin/bash
# 
for((i=1;i<=9;i++));do
        for((j=1;j<=i;j++));do
                echo -ne "${j}X${i}=$[ ${j}*${i} ]\t"
        done
        echo
done

5. case语句

语法格式：

 case $VARAIBLE in
       PAT1)
            分支1
             ;;
       PAT2)
             分支2
             ;;
            ...
         *)
             分支n
             ;;
esac              

case支持glob风格的通配符：

*：任意长度的任意字符；
？：任意单个字符；
[]：任意单个字符；
a|b：a或b；

注意：

• （1）每一个分支的两个分号一定不能少，如果没有两个分号，那么每一个case 的分支都会执行
• （2）虽然这里的PAT可以只用模式匹配，但是只是支持glob模式的匹配，有：* ? [ ] [^ ] a|b 这几种方式

示例：显示一个菜单给用户

cpu)display cpu information
mem）display memory information
disk）display disk information
quit)quit

• （1）提示用户给出自己的选择
• （2）正确的选择给出相应的信息，否则，提示用户，让用户重新选择正确的选项，直到用户选择正确为止

#!/bin/bash
#
cat << EOF
cpu)display cpu information
mem）display memory information
disk）display disk information
quit)quit
=============================
EOF

read -p "Enter your option:" option

# 这里的while，通过read命令循环输入option，使得循环可以继续进行
while [ "$option" != "cpu" -a "$option" != "mem" -a "$option" != "disk" -a "$option" != "quit" ]; do
    echo "please input cpu , mem , disk , quit "
    read -p "Enter your option:" option
done

if [ "$option" == "cpu" ];then
    lscpu
elif [ "$option" == "mem" ];then
        free -m
elif [ "$option" == "disk" ];then
        fdisk -l /dev/sd[a-z]
elif [ "$option" == "quit" ];then
        echo "quit"
        exit 0
fi

• 将上述题目if else示例改写为case的判断，会使得代码的可读性增强

#/bin/bash
# 

cat << EOF
cpu)display cpu information
mem）display memory information
disk）display disk information
quit)quit
=============================
EOF

read -p "Enter your option:" option

# 这里的while，通过read命令循环输入option，使得循环可以继续进行
while [ "$option" != "cpu" -a "$option" != "mem" -a "$option" != "disk" -a "$option" != "quit" ]; do
    echo "please input cpu , mem , disk , quit "
    read -p "Enter your option:" option
done

case $option in
cpu)
        lscpu ;;
mem)
        free -m ;;
disk)
        fdisk -l /dev/sd[a-z] ;;
*)
        echo "quit"
        exit 0 ;;
esac

示例：写一个服务框架脚本；

$lockfile，值/var/lock/subsys/SCRIPT_NAME

• （1）此脚本可接受start，stop，restart，status四个参数之一；
• （2）如果参数非此四者，则提示使用帮助后退出；
• （3）start，则创建lockfile，并显示启动；stop则删除lockfile，并显示停止；restart，则先删除此文件再创建此文件，而后显示重启完成；status，如果lockfile存在，则显示running，否则，则显示为stopped.

 #!/bin/bash
#
# chkconfig: - 50 50
# description: test service script
prog=$(basename $0)
lockfile=/var/lock/subsys/$prog
case $1 in
start)
      if [ -f $lockfile ]; then
              echo "$prog is running yet."
      else
              touch $lockfile
              [ $? -eq 0 ] && echo "start $prog finshed."
      fi
      ;;
stop)
      if [ -f $lockfile ]; then
             rm -f $lockfile
             [ $? -eq 0 ] && echo "start $prog finshed."
      else
           echo "$prog is running yet."
      fi
      ;;
restart)
      if [ -f $lockfile ]; then
              rm -f $lockfile
              touch $lockfile
              echo "start $prog finshed."
      else
              touch -f $lockfile
              echo "start $prog finshed."
      fi
      ;;
status)
      if [ -f $lockfile ]; then
              echo "$prog is running yet."
      else
              echo "$prog is stopped."
      fi
      ;;
*)
      echo "Usage:$prog {start|stop|restart|status}"
esac

6.函数：代码重用

• 模块化编程
• 结构化编程
• 注意：定义函数的代码段不会自动执行，在调用时执行，所谓调用函数，在代码中给定函数名称即可，函数名出现的任何位置，在代码执行时候，都会自动替换为函数代码;

6.1.语法格式：

语法一：

 function f_name{
       函数体
  }

语法二：

f_name(){
     函数体
}

• 函数的生命周期：每次被调用时，被创建，返回时，终止
• 其状态返回结果为函数体中运行的最后一条命令的状态结果
• 自定义状态返回值，需要使用：return

return [0-255] 
    0: 成功
    1-255：失败

6.2.示例：

• 示例1：给定一个用户名，取得用户名的ID号，和默认的shell

#!/bin/bash
#

userinfo() {
    if id "$username" &> /dev/null; then
        grep "^$username\>" /etc/passwd | cut -d: -f3,7
    else
        echo "No such user."
    fi 
}

username=$1
userinfo

username=$2
userinfo

练习：

写一个服务框架脚本名为create_file，接受start 、stop、 restart、 status 四个参数之一（这次用函数实现）

• （1）：如果参数非此四者，则提示使用帮助后退出
• （2）：如果传递start参数，则在/var/log目录下创建一个与脚本名相同的文件，并显示启动。
• （3）：如果传递stop参数，就在/var/log目录下删除一个与脚本名相同的文件 ，并显示停止。
• （4）：如果传递restart参数，就先删除再创建此文件，而后显示重启完成。
• （5）：如果传递status参数， 如果文件存在，则显示running， 否则显示为stopped

#!/bin/bash
#
# chkconfig: - 50 50
# description: test service script
#
prog=$(basename $0)
FILE=/var/log/$prog

start() {
    if [ -f $FILE ]; then
        echo "$prog is running yet."
    else
        touch $FILE
        [ $? -eq 0 ] && echo "start $prog OK."
    fi
}

stop() {
    if [ -f $FILE ]; then
        rm -f $FILE
        [ $? -eq 0 ] && echo "stop $prog finished."
    else
        echo "$prog is not running."
    fi
}
status() {
    if [ -f $FILE ]; then
        echo "$prog is running"
    else
        echo "$prog is stopped."
    fi
}

usage() {
    echo "Usage: $prog {start|stop|restart|status}"
}

case $1 in
start)
    start ;;
stop)
    stop ;;
restart)
    stop
    start ;;
status)
    status ;;
*)
    usage
    exit 1 ;;
esac

6.3.函数的返回值分为两类

1.函数的执行结果返回值

• （1）：使用echo或printf命令进行输出
• （2）：函数体中调用的命令的执行结果

2.函数的退出状态码

• （1）：默认取决于函数体中执行的最后一条命令的退出状态码
• （2）：自定义：return （相当于脚本中的exit）

6.4.函数可以接受参数

• 在调用函数的时候可以给函数传递参数；
• 在函数体中，可以使用$1, $2...引用传递给函数的参数，还可以使用$* 或$@调用所有的参数，$#表示传递的参数的个数；
• 在调用函数时候，在函数名后面以空白字符分割给定参数列表即可，例如：functionName arg1 arg2 arg3 arg4...

示例：

• 示例1：添加10个用户，添加用户的功能使用函数实现，用户名作为参数传递给函数。这里有一个注意点，就是如果直接return $? ，在函数外面是不能拿到值的。

#!/bin/bash
#
# 5: user exists

addusers() {
    if id $1 &> /dev/null; then
        return 5
    else
        useradd $1
        retval=$?
        return $retval
    fi
}

for i in {1..10}; do
    addusers ${1}${i}
    # 在这里需要注意的是：每次函数的放回结果虽然可以使用$?来引用，但是在后面多次用到的时候，一定要将其使用一个变量保存起来，这里使用一个retval=$?保存了函数执行之后的状态码，以后为了规范起见，所有的函数返回的状态码都使用一个变量将其保存起来，如: variable=$? ，这样就不怕以后引用$?是出现错误。
    retval=$?
    if [ $retval -eq 0 ]; then
        echo "Add user ${1}${i} finished."
    elif [ $retval -eq 5 ]; then
        echo "user ${1}${i} exists."
    else
        echo "Unkown Error."
    fi
done

练习：

• 练习1：写一个脚本：要求
• （1）使用函数实现ping一个主机来测试主机的在线状态，主机地址通过参数传递给函数
• （2）主程序：测试192.168.7.130 - 192.168.7.139 范围内的各个主机的在线状态
• （3）如果主机在线，那么打印黄色的Online字符串，如果主机不在线打印红色的Offline字符串

#!/bin/bash
#
if [ $# -lt 2 ];then
    echo "请输入两个主机地址作为IP地址的检测范围"
    exit 1
fi
START=$1
END=$2

# 检测IP的范围
Ping(){
    ping -c1 -w1 192.168.7.13$1 &> /dev/null &&  echo -e "\E[1;33m 192.168.7.13$1 Online  \033[0m" || echo -e "\E[1;31m 192.168.7.13$1 Offline  \033[0m"
}

for i in `seq $1 $2`; do
    Ping $i
done

• 练习2：写一个脚本 ：要求
  打印NN乘法表,使用函数实现， 例如：给脚本传递了一个11，那么就是打印11 X 11 的乘法表

#!/bin/bash
# 注意：这里的echo 的 -n选项表示不换行
for((i=1;i<=$1;i++));do
        for((j=1;j<=$i;j++));do
                echo -n "$j X $i = $[ $j*$i ]  "
        done
        echo
done

7.变量作用域

• 局部变量：作用域是函数的生命周期，在函数结束时被自动销毁。定义局部变量的方法：local 变量=值
• 本地变量：作用域是运行脚本的shell进程的生命周期，因此，其作用域范围是当前的shell脚本程序文件

示例

#!/bin/bash
#
name=tom

# 记得以后为了避免函数中的变量与本地变量同名，如果同名，会使得具备变量修改本地变量的值，使得本地变量的指针直接指向函数中变量的存储空间。为了避免同名产生的错误，以后在函数中定义的变量都使用局部变量，在变量名前面加上一个local关键字
setname() {
    local name=jerry
    echo "Function: $name"
}

setname
echo "Shell: $name"

8.递归

• bash shell中和其他编程语言一样可以使用递归。那什么是递归：程序调用自身技巧称为递归（ recursion）

示例：

• 写一个脚本，给脚本传递一个数值，脚本输出这个数值的阶层。例如：5！= 120

#!/bin/bash

func() {
    if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ]; then
        echo 1
    else
        echo $[$1*$(func $[$1-1])]
    fi
}

func $1