Shell编程入门

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1 Shell编程简介

Shell 是一个命令行解释器，它为用户提供了一个向 Linux 内核发送请求以便运行程序的界面系统级程序，用户可以用 Shell 来启动、挂起、停止甚至是编写一些程序。

（1）Linux 运维工程师在进行服务器集群管理时，需要编写 Shell 程序来进行服务器管理。
（2）对于 JavaEE 和 Python 程序员来说，需要编写一些 Shell 脚本进行程序或者是服务器的维护，比如编写一个定时备份数据库的脚本。
（3）对于大数据程序员来说，需要编写 Shell 程序来管理集群。

2 Shell脚本的执行方式

脚本格式要求

（1）脚本以 #!/bin/bash 开头
（2）脚本需要有可执行权限

例如：创建一个 Shell 脚本，输出 hello world!

#! /bin/bash

echo "hello world!"

3 Shell变量

3.1 Shell变量介绍

Linux Shell 中的变量分为系统变量和用户自定义变量。
系统变量：$HOME、$PWD、$SHELL、$USER 等等

（1）定义变量：变量=值
（2）撤销变量：unset 变量
（3）声明静态变量：readonly 变量，注意：不能 unset

#! /bin/bash

# 输出系统变量
echo "PATH=$PATH"
echo "USER=$USER"

#! /bin/bash

A=100
echo "A=$A"
unset A
echo "A=$A"

# 定义和使用静态变量
readonly B=90
echo "B=$B"
# 静态变量不能unset
unset B
echo "B=$B"

3.2 定义变量的规则

（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。
（2）等号两侧不能有空格。
（3）变量名称一般习惯为大写。

3.3 将命令的返回值赋给变量（重点）

（1）A=`ls -la`反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量 A
（2）A=$(ls -la)等价于反引号

#! /bin/bash

RESULT=`ls -l /root`
echo $RESULT
echo "-----------"
MY_DATE=$(date)
echo "date=$MY_DATE"

4 设置环境变量

基本语法

（1）export 变量名=变量值：将shell变量输出为环境变量
（2）source 配置文件：让修改后的配置信息立即生效
（3）echo $变量名：查询环境变量的值

在 /etc/profile 文件中定义 TOMCAT_HOME 环境变量

# 定义一个自己的环境变量
TOMCAT_HOME=/opt/tomcat
export TOMCAT_HOME

查看环境变量 TOMCAT_HOME 的值
（注意：在输出 TOMCAT_HOME 环境变量前，需要让其生效：source /etc/profile）

在另一个 shell 程序中使用 TOMCAT_HOME

#! /bin/bash

# 使用我们自定的环境变量
echo "tomcat_hmoe=$TOMCAT_HOME"

5 位置参数变量

当我们执行一个 shell 脚本时，如果希望获取到命令行的参数信息，就可以使用到位置参数变量，比如 ：./myshell.sh 100 200 , 这个就是一个执行 shell 的命令行，可以在 myshell 脚本中获取到参数信息

基本语法

$n ：n 为数字，$0 代表命令本身，$1-$9 代表第一到第九个参数，十以上的参数需要用大括号包含，如${10}
$* ：这个变量代表命令行中所有的参数，$*把所有的参数看成一个整体
$@：这个变量也代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区分对待
$#：这个变量代表命令行中所有参数的个数

#! /bin/bash

# 获取到各个参数
echo "$0 $1 $2"
echo "$*"
echo "$@"
echo "参数个数=$#"

6 预定义变量

就是 shell 设计者事先已经定义好的变量，可以直接在 shell 脚本中使用

基本语法

$$ ：当前进程的进程号(PID)
$!：后台运行的最后一个进程的进程号(PID)
$? ：最后一次执行的命令的返回状态。如果这个变量的值为 0，证明上一个命令正确执行；如果这个变量的值为非 0（具体是哪个数，由命令自己来决定），则证明上一个命令执行不正确了

#! /bin/bash

echo "当前的进程号=$$"

# 后台的方式运行 test.sh
./test1.sh &
echo "最后的进程号=$!"
echo "执行的值=$?"

7 运算符

基本语法

（1） $((运算式)) 或 $[运算式]
（2）expr m + n 注意 expr 运算符间要有空格
（3）expr m - n
（4）expr \*, /, % ：乘，除，取余

#! /bin/bash

# 第一种方式$()
RESULT1=$(((2 + 5)*4))
echo "result1=$RESULT1"

# 多行注释
:<<!
第二种方式[]
推荐
!
RESULT2=$[(2 + 7)*3]
echo "result2=$RESULT2"

# 第三种方式，使用expr
TMP=`expr 2 + 3`
RESULT3=`expr $TMP \* 4`
echo "result3=$RESULT3"

# 求两个参数的和
SUM=$[$1+$2]
echo "sum=$SUM"

8 条件判断

8.1 基本介绍

基本语法

[ condition ]（注意 condition 前后要有空格），非空返回 true，否则返回false

常用判断条件

（1）两个整数的比较=字符串比较
-lt 小于
-le 小于等于
-eq 等 于
-gt 大于
-ge 大于等于
-ne 不等于

（2）按照文件权限进行判断
-r 有读的权限 [ -r 文件 ]
-w 有写的权限
-x 有执行的权限

（3）按照文件类型进行判断
-f 文件存在并且是一个常规的文件
-e 文件存在
-d 文件存在并是一个目录

#! /bin/bash

# 案例1 "ok"是否等于"ok"
if [ "ok" = "ok" ]
then
        echo "equal"
fi

# 案例2 25是否大于20
if [ 25 -gt 20 ]
then
        echo "大于"
fi

# 案例3 /root/bbb 目录中的文件是否存在
if [ -e /root/bbb/test.txt ]
then
        echo "存在"
fi

8.2 if 判断

基本语法

if [ 条件判断式 ];then
	程序
fi

if [ 条件判断式 ]
then
	程序
elif [ 条件判断式 ]
then
	程序
fi

案例

#! /bin/bash

# 案例：请编写一个shell程序，如果输入的参数大于等于60，则输出及格，否则输出不及格

if [ $1 -ge 60 ]
then
        echo "及格"
elif [ $1 -lt 60 ]
then
        echo "不及格"
fi

8.3 case 语句

基本语法

case $变量名 in
"值 1"）
如果变量的值等于值 1，则执行程序 1
;;
"值 2"）
如果变量的值等于值 2，则执行程序 2
;;
…省略其他分支…
*）
如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序
;;
esac

案例

#! /bin/bash

# 案例：当命令行参数是1时，输出"周一", 是2时，就输出"周二"，其它情况输出"other"
case $1 in
"1")
echo "周一"
;;
"2")
echo "周二"
;;
*)
echo "other"
;;
esac

9 循环语句

9.1 for 循环

基本语法1

for 变量 in 值1 值2 值3…
do
	程序
done

基本语法2

for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
do
	程序
done

案例

#! /bin/bash

# 案例1 打印命令行输入的参数

# 使用 $*
for i in "$*"
do
        echo "the num is $i"
done
echo "-----------------"
# 使用 $@
for j in "$@"
do
        echo "the num is $j"
done
echo "-----------------"

# 案例2 从1加到100的值输出显示

# 定义一个变量
SUM=0
for((i=1;i<=100;i++))
do
        SUM=$[$SUM+$i]
done
echo "sum=$SUM"

9.2 while 循环

基本语法

while [ 条件判断式 ]
do
	程序
done

案例

#! /bin/bash

# 案例 从命令行输入一个数 n，统计从 1+..+ n 的值是多少

SUM=0
i=1
while [ $i -le $1 ]
do
        SUM=$[$SUM+$i]
        i=$[$i+1]
done
echo "sum=$SUM"

10 read 读取控制台输入

基本语法

read(选项)(参数)

选项：
-p：指定读取值时的提示符；
-t：指定读取值时等待的时间（秒），如果没有在指定的时间内输入，就不再等待了
参数：
变量：指定读取值的变量名

案例

#! /bin/bash

# 案例1 读取控制台输入一个num值

read -p "请输入一个数num1=" NUM1
echo "你输入的值是num1=$NUM1"

# 案例2 读取控制台输入一个num值，在10秒内输入

read -t 10 -p "请输入一个数num2=" NUM2
echo "你输入的值是num2=$NUM2"

11 函数

shell 编程和其它编程语言一样，有系统函数，也可以自定义函数。

11.1 系统函数

basename基本语法：

basename [pathname] [suffix]：返回完整路径最后 / 的部分，常用于获取文件名
basename [string] [suffix]：basename 命令会删掉所有的前缀，包括最后一个/字符，然后将字符串显示出来。suffix 为后缀，如果 suffix 被指定了，basename 会将 pathname 或 string 中的 suffix 去掉。

dirname基本语法：返回完整路径最后/ 的前面的部分，常用于返回路径部分。
dirname 文件绝对路径 ：从给定的包含绝对路径的文件名中去除文件名（非目录的部分），然后返回剩下的路径（目录的部分）

11.2 自定义函数

基本语法

[ function ] funname[()]
{
Action; 
[return int;]
}

调用直接写函数名：funname [值]

案例

#! /bin/bash

# 案例 计算输入两个参数的和（read）， getSum

function getSum(){
        SUM=$[$n1+$n2]
        echo "和是=$SUM"
}

read -p "请输入第一个数n1：" n1
read -p "请输入第二个数n2：" n2

# 调用getSum
getSum $n1 $n2

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参考： https://www.bilibili.com/video/av21303002?p=9