【Linux】第七章 Shell脚本编程入门一

主要介绍：Shell脚本编程的背景，创建Shell脚本以及Shell变量，Shell运算、流程控制语句、自定义函数以及脚本调试。

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1.什么是Shell

　　Shell是命令解释器(command interpreter)，是Unix操作系统的用户接口，程序从用户接口得到输入信息，shell将用户程序及其输入翻译成操作系统内核（kernel）能够识别的指令，并且操作系统内核执行完将返回的输出通过shell再呈现给用户。

      Shell也是一门编程语言，即shell脚本，shell是解释执行的脚本语言，可直接调用linux命令。 .java -> .class

　　一个系统可以存在多个shell，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。

2.Shell种类

　　操作系统内核（kernel）与shell是独立的套件，而且都可被替换。不同的操作系统使用不同的shell；同一个kernel之上可以使用不同的shell。

　　常见的shell分为两大主流：

　　sh：

　　　　Bourne shell（sh） ,Solaris,hpux默认shell

　　　　Bourne again shell（bash） ,Linux系统默认shell

　　csh：

　　　　C shell(csh)

　　　　tc shell(tcsh)

3.Shell环境定义

临时环境变量

　　所谓临时变量是指在用户在当前登陆环境生效的变量，用户登陆系统后，直接在命令行上定义的环境变量便只能在当前的登陆环境中使用。当退出系统后，环境变量将不能下次登陆时继续使用。

将环境变量永久生效

　　通过将环境变量定义写入到配置文件中，用户每次登陆时系统自动定义，则无需再到命令行重新定义。定义环境变量的常见配置文件如下：

　　　　/etc/profile  针对系统所有用户生效，此文件应用于所有用户每次登陆系统时的环境变量定义

　　　　$HOME_name/.bash_profile  针对特定用户生效，$HOME为用户的宿主目录，当用户登陆系统后，首先继承/etc/profile文件中的定义，

　　再应用$HOME/.bash_profile文件中的定义。

4.shell脚本编程

　　同传统的编程语言一样，shell提供了很多特性，这些特性可以使你的shell脚本编程更为有用。

创建Shell脚本

　　一个shell脚本通常包含如下部分：

　　首行

　　　　第一行内容在脚本的首行左侧，表示脚本将要调用的shell解释器，内容如下：

　　　　#!/bin/bash

　　　　#！符号能够被内核识别成是一个脚本的开始，这一行必须位于脚本的首行，/bin/bash是bash程序的绝对路径，在这里表示后续的内容将通过bash程序解释执行。

　　注释

　　　　注释符号# 放在需注释内容的前面.这点类似python。

　　内容

　　　　可执行内容和shell结构.

举个例子：

#!/bin/bash
#my first shell code
echo "hello world"

5.Shell脚本的权限

　　一般情况下，默认创建的脚本是没有执行权限的。

       没有权限不能执行，需要赋予可执行权限。

6.Shell脚本的执行

　　1，输入脚本的绝对路径或相对路径

　　　　/root/helloWorld.sh

　　　　./helloWorld.sh

　　2，bash或sh +脚本

　　　　bash /root/helloWorld.sh

　　　　sh helloWorld.sh

　　　　注：当脚本没有x权限时，root和文件所有者通过该方式可以正常执行。

　　3，在脚本的路径前再加". " 或source

　　　　source /root/helloWorld.sh

　　　　. ./helloWorld.sh

　　区别：第一种和第二种会新开一个bash，不同bash中的变量无法共享。但是使用. ./脚本.sh 这种方式是在同一个shell里面执行的。

7.Shell变量

　　变量：是shell传递数据的一种方式，用来代表每个取值的符号名。当shell脚本需要保存一些信息时，如一个文件名或是一个数字，就把它存放在一个变量中。

变量设置规则：

　　1，变量名称可以由字母，数字和下划线组成，但是不能以数字开头，环境变量名建议大写，便于区分。

　　2，在bash中，变量的默认类型都是字符串型，如果要进行数值运算，则必须指定变量类型为数值型。

　　3，变量用等号连接值，等号左右两侧不能有空格。

　　4，变量的值如果有空格，需要使用单引号或者双引号包括。

变量分类

　　Linux Shell中的变量分为用户自定义变量,环境变量，位置参数变量和预定义变量。可以通过set命令查看系统中存在的所有变量。

　　系统变量：保存和系统操作环境相关的数据。、HOME、PWD、、SHELL、USER等等

　　位置参数变量：主要用来向脚本中传递参数或数据，变量名不能自定义，变量作用固定。

　　预定义变量：是Bash中已经定义好的变量，变量名不能自定义，变量作用也是固定的。

用户自定义变量

　　用户自定义的变量由字母或下划线开头，由字母，数字或下划线序列组成，并且大小写字母意义不同，变量名长度没有限制。

设置变量

　　习惯上用大写字母来命名变量。变量名以字母表示的字符开头，不能用数字。

变量调用

　　在使用变量时，要在变量名前加上前缀“$”.

　　使用echo 命令查看变量值。eg:echo $A

变量赋值

　　1，定义时赋值：

　　　　变量＝值　　　　　　等号两侧不能有空格

　　　　eg:

　　　　　　STR="hello world"

　　　　　　A=9 

　　2， 将一个命令的执行结果赋给变量

　　　　A=`ls -la` 反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量A

　　　　A=$(ls -la) 等价于反引号

　　　　　　eg:  aa=$((4+5))

　　　　　　　　bb=`expr 4 + 5 `

　　3，将一个变量赋给另一个变量

　　　　eg : A=$STR

变量叠加

　　eg:#aa=123

　　eg:#cc="$aa"456

　　eg:#dd=${aa}789

　　单引号和双引号的区别：

　　现象：单引号里的内容会全部输出，而双引号里的内容会有变化

　　原因：单引号会将所有特殊字符脱意

　　NUM=10    

　　SUM="ℎℎ"ℎNUMhehe"echoSUM     输出10 hehe

　　SUM2='ℎℎ′ℎNUMhehe′echoSUM2    输出$NUM hehe

列出所有的变量

　　set

删除变量

　　unset  NAME

　　　　eg :

　　　　　　# unset A 撤销变量 A

　　　　　　# readonly B=2 声明静态的变量 B=2 ，不能 unset

用户自定义的变量，作用域为当前的shell环境。

环境变量

　　用户自定义变量只在当前的shell中生效，而环境变量会在当前shell和其所有子shell中生效。如果把环境变量写入相应的配置文件，那么这个环境变量就会在所有的shell中生效。

　　export 变量名=变量值   申明变量

　　作用域：当前shell以及所有的子shell。

位置参数变量

$n	n为数字，0代表命令本身，1-$9代表第一到第9个参数, 十以上的参数需要用大括号包含，如${10}。
$*	代表命令行中所有的参数，把所有的参数看成一个整体。以"112 … $n"的形式输出所有参数
$@	代表命令行中的所有参数，把每个参数区分对待。以"1""1""2" … "$n" 的形式输出所有参数
$#	代表命令行中所有参数的个数。添加到shell的参数个数

shift指令：参数左移，每执行一次，参数序列顺次左移一个位置，$# 的值减1，用于分别处理每个参数，移出去的参数不再可用

　　$* 和 $@的区别

　　1，∗和∗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，都以"1""1""2" … "$n" 的形式输出所有参数；

　　2，当它们被双引号" "包含时，"∗"会将所有的参数作为一个整体，以"∗"会将所有的参数作为一个整体，以"1 2…2…n"的形式输出所有参数；

　　3，"@"会将各个参数分开，以"@"会将各个参数分开，以"1" "2"…"2"…"n" 的形式输出所有参数。

预定义变量

$?	执行上一个命令的返回值   执行成功，返回0，执行失败，返回非0（具体数字由命令决定）
$$	当前进程的进程号（PID），即当前脚本执行时生成的进程号
$!	后台运行的最后一个进程的进程号（PID），最近一个被放入后台执行的进程   &

read命令

　　read [选项] 值

　　read -p(提示语句) -n(字符个数) -t(等待时间，单位为秒) –s(隐藏输入)  

　　　　eg:

　　　　　　read –t 30 –p “please input your name: ” NAME

　　　　　　echo $NAME

　　　　　　read –s –p “please input your age : ” AGE

　　　　　　echo $AGE

　　　　　　read –n 1 –p “please input your sex  [M/F]: ” GENDER

　　　　　　echo $GENDER

运算符

　　例：

　　num1=11

　　num2=22

　　sum=1+num1+num2

　　echo $sum

　　格式 :expr m + n 或$((m+n)) 注意expr运算符间要有空格

　　expr命令：对整数型变量进行算术运算   (注意：运算符前后必须要有空格) 

　　　　expr 3 + 5   
　　　　expr 3 – 5

　　　　echo `expr 10 / 3`            

　　　　10/3的结果为3，因为是取整，expr  3 \* 10     # \ 是转义符

　　例：计算（2 ＋3 ）×4 的值

　　1 .分步计算
      　　 S=`expr 2 + 3`
      　　 expr $S \* 4

　　2.一步完成计算

      　　 expr `expr 2 + 3` \* 4

       　　S=`expr \`expr 2 + 3\`  \* 4`

       　　echo $S

       　　或

        　　echo $(((2 + 3) * 4))

　　$()与${}的区别

　　$( )的用途和反引号``一样，用来表示优先执行的命令

　　　　eg:echo $(ls a.txt)

　　就是取变量了：ℎ就是取变量了eg：echo{PATH}

　　$((运算内容)) 适用于数值运算

　　　　eg: echo $((3+1*4))

内置test命令

　　内置test命令常用操作符号[]表示，将表达式写在[]中，如下：

　　　　[ expression ] 

　　或者：

　　　　test expression

　　注意：expression首尾都有个空格

　　　　eg: [  ] ;echo $?

　　测试范围：整数、字符串、文件

　　表达式的结果为真，则test的返回值为0，否则为非0。当表达式的结果为真时，则变量$?的值就为0，否则为非0

字符串测试：

　　test  str1 == str2    　  测试字符串是否相等 

　　test  str1 != str2    　　测试字符串是否不相等

　　test  str1            　　   测试字符串是否不为空,不为空，true，false

　　test  -n str1     　　　  测试字符串是否不为空

　　test  -z  str1    　　　  测试字符串是否为空

整数测试:

　　test   int1 -eq  int2    测试整数是否相等 equals
　　test   int1 -ge  int2    测试int1是否>=int2
　　test   int1 -gt  int2    测试int1是否>int2
　　test   int1 -le  int2    测试int1是否<=int2
　　test   int1 -lt  int2    测试int1是否 　　test   int1 -ne  int2    测试整数是否不相等

文件测试：

　　test  -d  file      指定文件是否目录

　　test  –e  file     文件是否存在 exists

　　test  -f  file     指定文件是否常规文件

　　test –L File     文件存在并且是一个符号链接 

　　test  -r  file    指定文件是否可读

　　test  -w  file    指定文件是否可写

　　test  -x  file    指定文件是否可执行

流程控制语句

if/else命令

　　1， 单分支if条件语句

　　if [ 条件判断式 ]

　　　　then

　　　　　　程序

　　fi   

　　或者

　　if [ 条件判断式 ] ; then 

　　　　 程序

　　fi

 

　　eg:#!/bin/sh

　　if  [ -x  /etc/rc.d/init.d/httpd ]

    　　then

   　　 /etc/rc.d/init.d/httpd restart

　　fi

 

　　单分支条件语句需要注意几个点：

　　if语句使用fi结尾，和一般语言使用大括号结尾不同。

　　[ 条件判断式 ] 就是使用test命令判断，所以中括号和条件判断式之间必须有空格

　　then后面跟符号条件之后执行的程序，可以放在[]之后，用“;”分割，也可以换行写入，就不需要"；"了。

　　2，多分支if条件语句

　　if [ 条件判断式1 ]

   　　 then

        　　当条件判断式1成立时，执行程序1

　　elif  [ 条件判断式2 ] 

    　　then      

        　　当条件判断式2成立时，执行程序2

　　...省略更多条件

　　else

    　　当所有条件都不成立时，最后执行此程序

　　fi

　　示例：

　　read -p "please input your name: " NAME

　　eg:

　　#!/bin/bash
　　read -p "please input your name:"  NAME
　　#echo  $NAME
　　if [ “$NAME” == root ]
        　　then
                　　echo "hello ${NAME},  welcome !"
        　　elif [ $NAME == tom ]
                　　then
                        　　echo "hello ${NAME},  welcome !"
        　　else
                　　echo "SB, get out here !"
　　fi

case命令

　　case命令是一个多分支的if/else命令，case变量的值用来匹配value1,value2,value3等等。匹配到后则执行跟在后面的命令直到遇到双分号为止(;;)case命令以esac作为终止符。

　　格式

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

for循环

　　for循环命令用来在一个列表条目中执行有限次数的命令。比如，你可能会在一个姓名列表或文件列表中循环执行同个命令。for命令后紧跟一个自定义变量、一个关键字in和一个字符串列表（可以是变量）。第一次执行for循环时，字符串列表中的第一个字符串会赋值给自定义变量，然后执行循环命令，直到遇到done语句；第二次执行for循环时，会右推字符串列表中的第二个字符串给自定义变量，依次类推，直到字符串列表遍历完。

   第一种：
　　　　for N in 1 2 3
　　　　do
　　　　echo $N
　　　　done
　　或
　　　　for N in 1 2 3; do echo $N; done
　　或
　　　　for N in {1..3}; do echo $N; done
　　第二种：
　　　　for ((i = 0; i <= 5; i++))
　　　　do
　　　　echo "welcome $i times"
　　　　done
　　或
　　　　for ((i = 0; i <= 5; i++)); do echo "welcome $i times"; done

while循环

　　while命令根据紧跟其后的命令(command)来判断是否执行while循环，当command执行后的返回值(exit status)为0时，则执行while循环语句块，直到遇到done语句，然后再返回到while命令，判断command的返回值，当得打返回值为非0时，则终止while循环。

　　第一种

　　　　while expression
　　　　do
　　　　command
　　　　…
　　　　done

eg:求1-10 各个数的平方和

第二种：

自定义函数

　　函数代表着一个或一组命令的集合，表示一个功能模块，常用于模块化编程。

　　以下是关于函数的一些重要说明：                                 

　　　　在shell中，函数必须先定义，再调用

　　　　使用return value来获取函数的返回值

　　　　函数在当前shell中执行，可以使用脚本中的变量。

　　函数的格式如下：

　　　　函数名()
　　　　{
　　　　命令1…..
　　　　命令2….
　　　　return 返回值变量
　　　　}

　　　　[ function ] funname [()]
　　　　{
  　　　　　　action;
　　　　　　  [return int;]
　　　　}
　　　　function start()  / function start  / start()

eg：

　　注意：

　　如果函数名后没有（），在函数名和{ 之间，必须要有空格以示区分。函数返回值，只能通过$? 系统变量获得，可以显示加：return 返回值，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

　　sh -x script　　这将执行该脚本并显示所有变量的值。

　　在shell脚本里添加  

　　set -x  对部分脚本调试

　　sh -n script

　　不执行脚本只是检查语法的模式，将返回所有语法错误。

　　sh –v script

　　执行并显示脚本内容。

参考：

1.大体介绍：https://www.cnblogs.com/zhangchao162/p/9614145.html

2.系列shell命令：https://blog.csdn.net/liouyi250/article/details/82951973

3.shell脚本学习资料：https://blog.csdn.net/liuxueping1987/article/details/53321159?utm_medium=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-OPENSEARCH-1.nonecase&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant_t0.none-task-blog-OPENSEARCH-1.nonecase