Shell脚本基础语法教程

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前言

  本文简单记录了Shell脚本的相关知识。预计阅读时间10分钟+。

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一、Shell变量

（一）定义

• 变量名=变量值

  A=hello  # 定义变量A，其值是hello
  echo $A  # 调用变量，注意要给钱的，“$”
  
  注意：
  	调用其他的形式：
  		1. ${} 
  

• 取消变量：unset A

（二）变量定义规则

• 区分大小写，一般大写
• 不能有特殊符号
• 变量值有空格要用单双引号
• 变量名字不可以用数字开头
• 等号两边不能有任何空格，如 A = 3 错的

（三）变量的定义方式

1. 基本方式

变量名=变量值

A=1546
echo $A
输出：
1546

2. 命令结果赋值给变量

``（反撇号）或$()

A=`hostname`
echo $A
输出：
algo-System-Product-Name

B=`data +%F`
echo ${B}
输出：
2021-12-27

3. 交互式定义变量

read [选项] 变量名

选项	功能
-p	定义提示用户的信息
-n	定义字符数（限制输入长度）
-s	不显示（用户输入的内容）
-t	定义超时时间

用法1：用户自己定义变量值
read name
harry
echo $name
harry
read -p "Input your name:" name
Input your name:tom
echo $name
tom

用法2：变量值来自文件
cat 1.txt 
10.1.1.1 255.255.255.0
read ip mask < 1.txt 
echo $ip
10.1.1.1
echo $mask
255.255.255.0

4. 定义有类型的变量

declare [选项] 变量名=变量值

选项	功能
-i	将变量看成整数
-r	定义只读变量
-a	定义普通数组，查看普通数组
-A	定义关联数组；查看关联数组
-x	将变量通过环境导出

（四）变量的分类

1、本地变量

	-  当前用户自定义的变量，==当前进程有效，其他进程或子进程无效==

2、环境变量

-  当前进程有效，子进程也可以用 
-  env：查看当前用户环境变量

• set：查看本地变量、环境变量
• export：变量名=变量值，将本地变量改成环境变量

3、全局变量

-  所有用户生效，/env/bashrc 

4、系统变量

- shell本身已经固定好了它的名字和作用

内置变量	含义
$?	上一条命令执行后返回的状态；状态值为0表示执行正常，非0表示执行异常或错误
$0	当前执行的程序或脚本名
$#	脚本后面接的参数的个数
$*	脚本后面所有参数，参数当成一个整体输出，每一个变量参数之间以空格隔开
$@	脚本后面所有参数，参数是独立的，也是全部输出
$1-$9	脚本后面的位置参数，$1表示第1个位置参数，依次类推
${10}-${n}	扩展位置参数，第10个位置变量必须用{}大括号括起来(2位数字以上扩起来)
$$	当前所在进程的进程号，如echo $$
$!	后台运行的最后一个进程号(当前终端)
!$	调用最后一条命令历史中的参数

二、四则运算

• 算术运算：默认情况，shell只能支持简单的整数运算
• 运算内容：+、-、*、/、%（求余）

（一）、四则运算符

expr 记得加空格如：expr 10 - 5，乘号需要转义 【实际操作貌似不用了，我的没有转义也可以使用】

表达式	举例
$(())	echo $((1+1)) 输出2
$[]	echo $[10-5] 输出5
expr	expr 10 / 5 注意空格
let	n=1;let n+=1 等价于 let n=n+1

（二）、i++和++i

-  对于变量没什么影响 

• 对表达式的值有影响：
  • i++：先赋值，再运算
  • ++i：先运算，再赋值

三、条件判断

（一）、语法格式

	- 格式1：test 条件表达式
	- 格式2： [ 条件表达式 ]
	- 格式3：[[ 条件表达式 ]] ，支持正则 =~

注意：

- 格式2和格式3，[空格+表达式+空格]，两边都有空格哦

（二）条件判断相关参数

1、判断文件类型

判断参数	含义
-e	判断文件是否存在（任何类型文件）
-f	判断文件是否存在并是一个普通文件
-d	判断文件是否存在并且是一个目录
-L	判断文件是否存在并且是一个软连接文件
-b	判断文件是否存在并且是一个块设备文件
-S	判断文件是否存在并且是一个套接字文件
-c	判断文件是否存在并且是一个字符设备文件
-p	判断文件是否存在并且是一个命名管道软件
-s	判断文件是否存在并且是一个非空文件（有内容）

2、判断文件权限

判断参数	含义
-r	当前用户对其是否可读
-w	当前用户对其是否可写
-x	当前用户对其是否可执行
-u	是否有suid，高级权限冒险位
-g	是否sgid，高级权限强制位
-k	是否有t位，高级权限粘滞位

3、判断文件新旧【文件的修改时间】

判断参数	含义
file1 -nt file2	比较file1是否比file2新
file1 -ot file2	比较file1是否比file2旧
file1 -ef file2	比较是否为同一个文件，或者用于判断硬链接，是否指向同一个inode

4、判断整数 常用

参数	含义
-eq	相等
-ne	不等
-gt	大于
-lt	小于
-ge	大于等于
-le	小于等于

5、判断字符串 常用

判断参数	含义
-z	判断是否为空字符串，字符串长度为0成立
-n	判断是否为非空字符串，字符串长度不为0成立
string1 = string2	判断字符串是否相等
string1 != string2	判断字符串是否不相等

6、多重判断

逻辑运算符，从左往右看

符号	含义
-a 和 &&	逻辑与
-o 和 | |	逻辑或

特别说明：

- &&   前面的表达式==为真==，才会执行后面的代码 
- | |     前面的表达式==为假==，才会执行后面的代码
- ；     ==只==用于==分割==命令或表达式

四、if语句

（一）if结构：fi结束标志

if [ condition ];then
	command
	command
fi
或
[ 条件 ] && command

（二）、if…else结构

​ 分岔路口，二选一

if [ condition ];then
	command
else
	command
fi
或
[ 条件 ] && command1 || command2

（三）、if … elif …else结构

选择很多，能走的只有一条

if [ condition1 ];then
	command1
elif[ condition2 ];then
	command2
else
	command3
fi

（四）、层层嵌套结构

if [ condition1 ];then
	command1
	if [ condition2 ];then
		command2
else
	if [ condition3 ];then  
		command3
	elif [ condition4 ];then
		command4
	else
		command5
fi

五、循环语句

(一)、for循环

使用场合：循环次数已知

1、语法结构

1）、列表循环

for variable in {list}
	do 
		command
		command
		...
	done
或者
for variable in a b c
		do 
		command
		...
	done

2）、不带列表循环

		- 循环次数用户指定

for variable
	do 
		command
		command
		...
	done

3）、类C风格

for ((expr1;expr2;expr3))
	do 
		command
		command
		...
	done
expr1：定义变量并赋初值
expr2：决定是否进行循环（条件）
expr3：决定循环变量如何改变，决定循环什么时候退出
for(( i=1;i<=5;i++))
	do
		echo $i
	done

(二)、while语句

1、语法结构

# 普通方式
定义变量; while[ 表达式 ];do 程序;let i++;done
# 类C风格
定义变量;while((表达式));do 程序;let i++;done

(三)、until语句

条件假进入循环，真退出循环

1、语法结构

until expression [ 1 -ed -1] (( 1 >= 1))
	do 
		command
		...
	done

六、正则表达式

（一）第一类正则

• Regular Expression、regex或regeexp，缩写为RE）

• 元字符：如：点.、星*、问号?等。

• 前导字符：位于元字符前的字符

1、常用

符号	解释	案例
.	匹配除了换行符以外的任意单个字符
*	前导字符出现0次或连续多次
.*	任意长度字符	ab.*
^	行首（以…开头）	^root
$	行尾（以…结尾）	bash$
^$	空行
[]	匹配括号里任意单个字符或一组单个字符	[abc]
[^]	匹配不包含括号里任意单个或一组单个字符	[^abc]
^[]	匹配以括号里任意单个字符或一组单个字符开头	^[abc]
^[ ^ ]	匹配不以括号里任意单个字符或一组单个字符开头	^[ ^abc ]

2、其他常用元字符

符号	解释	案例
<	取单词的头
>	取单词的尾
< >	精确匹配
{n}	匹配前导字符连续出现n次
{n, }	匹配前导字符至少出现n次
{n, m}	匹配前导字符出现n次与m次之间
( )	保存被匹配的字符
\d	匹配数字（grep -P）	[0-9]
\w	匹配字符数字下划线（grep -P）	[a-zA-Z0-9_]
\s	匹配空格、制表符、换页符（grep -P）	[\t\r\n]

3、扩展类正则常用元字符

• grep 要用 必须加 -E，或者用egrep
• sed要用必须加-r

符号	解释	案例
+	匹配一个或多个前导字符
？	匹配零个或一个前导字符
|	或
（）	组字符（看成整体）
{n}	前导字符重复n次
{n,}	前导字符重复至少n次
{n,m}	前导字符重复n到m次

（二）第二类正则

表达式	功能
[:alnum:]	字母与数字字符
[:alpha:]	字母字符（包括大小写）
[:blank:]	空格与制表符
[:digit:]	数字
[:lower:]	小写字母
[:upper:]	大写字母
[:punct:]	标点符号
[:space:]	包含换行符，回车等在内的所有空白

七、sed命令

（一）介绍

• sed是一行一行读取文件内容并按照要求进行处理，把处理后的结果输出到屏幕
• 不会直接修改源文件

（二）使用方法

1、命令行格式

sed [选项] ‘处理动作’ 文件名

常见选项

选项	含义
-e	进行多项（多次）编辑
-n	取消默认输出
-r	使用扩展正则表达式
-i	原地编辑（修改文件）
-f	指定sed脚本文件名

常见动作

​ 注意：所有动作都在单引号里。

动作	含义
‘p’	打印
‘i’	在指定行之前插入内容
‘a’	在指定行之后插入内容
‘c’	替换指定行所有内容
‘d’	删除指定行

对文件进行搜索替换

- sed [选项] `'s/搜索内容/替换内容/动作'` 需要处理的文件
- p打印；全局替换g

命令	解释
r	从另外文件中读取内容
w	内容另存为
&	保存查找串以便在替换串中引用
=	打印行号
!	对所选行以外的所有行应用命令，放到行数之后
q	退出

2、脚本模式

• sed -f sacripts.sh file
• 脚本第一行：#!/bin/sed -f

注意事项：

脚本文件只一个sed命令行清单。'commands'
在每行的末尾不能有任何空格、制表符（tab）或其他文本。
如果在一行中有多个命令，应用分号分割。
不需要且不可用引号保护命令
#号开头的行为注释

八、awk命令

（一）概述

1、概述

• 编程语言，对文本和数据进行处理
• 逐行扫描文件，寻找匹配的特定模式的行
• gawk是awk的GUN版本

2、awk能干什么？

• awk用来处理文件和数据的，
• 可以用来统计数据，比如网站的访问量，访问的IP
• 支持条件判断，支持for和while循环

（二）使用

1、命令行模式

• 语法结构：

  awk 选项 '命令部分' 文件名
  特别说明：
  	引用shell变量需要用==双引号引起==
  

• 常用选项介绍

  命令	功能
  -F	定义字符按分割符号，默认的分隔符是空格
  -v	定义变量并赋值

• ‘命名部分说明’

  • 正则表达式，地址定位

    '/root/{awk语句}'   sed中：'/root/p'
    

  • {awk语句1；awk语句2；…}

    '{print $0; print $1}'   sed中：'p'
    

  • BEGIN…END…

    'BEGIN{awk语句};{处理中};END{awk语句}'
    'BEGIN{awk语句};{处理中}'
    '{处理中};END{awk语句}'
    

2、脚本模式

• 脚本编写

  #!/bin/awk -f   # 定义魔法字符
  以下是awk引号里的命令清单，不要用引号保护命令，多个命令用分号间隔
  BEGIN{FS=":"}
  NR==1,NR==3{print $1"\t"$NF}
  

• 脚本执行

  方法1：
  awk 选项 -f awk的脚本文件 要处理的文本文件
  awk -f awk.sh filename
  方法2：
  ./awk的脚本文件（或绝对路径） 要处理的文本文件
  ./awk.sh filename
  

（三）内部相关变量

1、常用内置变量

变量	变量说明	备注
$0	当前处理行的所有记录
$1,$2,$3…$n	文件中每行以间符号分割的不同字段	awk -F: ‘{print $1,$3}’ 1.txt
NF	当前记录的字段数（列数）	awk -F: ‘{print NF}’ 1.txt
$NF	最后一列	$(NF-1)表示倒数第二行
FNR/NR	行号
FS	定义间隔符	‘BEGIN{FS=":"};{print $1,$3}’
OFS	定义输出字段分隔符，默认空格
RS	输入记录分隔符，默认换行
ORS	输出记录分隔符，默认换行
FILENAME	当前输入的文件名

（四）工作原理

awk -F: '{print $1,$3}' /etc/passwd

1. awk使用一行作为输入，并经这一行赋给内部变量$0，每一行可称为一个记录，以换行符（RS）结束；

2. 每行被间隔符：（默认为空格或制表符）分解成字段（或域），每个字段存储在已编号的变量中，从$1开始；

   问：awk如何知道用空格来分割字段呢？
   答：因为有一个内部变量FS来确定字符段分隔符。初始时，FS赋为空格

3. awk使用print函数打印字段，打印出来的字段会以空格分隔，因为1，3之间有一个逗号。都好比较特殊，它映射为另一个内部变量，称为输出字段分隔符OFS，OFS默认为空格；

4. awk处理完一行后，将从文件中获取另一行，并将其存储在$0中，覆盖原来的内容，然后将新的字符串分割成字段并进行处理。该过程将持续到所有行处理完毕。

（五）进阶

1. 格式化输出print和printf

print函数     类似echo
# data | awk '{print "Month: "$2"\nYear: "$NF}'
# awk -F: '{print "username is: " $1 "\t uid is: "$3}' /etc/passwd
printf 函数     类似echo -n 
# awk -F: '{print "%-15s %-10s %-15s\n", $1, $2, $3}' /etc/passwd
# awk -F: '{print "|%15s| %10s| %15s|\n", $1, $2, $3}' /etc/passwd
# awk -F: '{print "|%-15s| %-10s| %-15s|\n", $1, $2, $3}' /etc/passwd

%s 字符类型
%d 数值类型
- 表示左对齐，默认是右对齐
printf默认不会再行尾自动换行，加 \n

2. awk变量定义

# awk -v NUM=3 -F: '{print $NUM}' /etc/passwd  【注意】
# awk -v NUM=3 -F: '{print NUM}' /etc/passwd
# awk -v num=1 'BEGIN{print num}'
1
# awk -v num=1 'BEGIN{print $num}'    【注意】

注意：
	awk中调用定义的变量不需要加$

3. awk中BEGIN…END使用

• BEGIN：表示程序开始前执行
• END：表示所有文件处理后执行
• 用法：'BEGIN{开始处理之前};{处理中};END{处理结束后}'

4. awk的脚本编程

（一）if结构

格式:
awk 选项 '正则，地址定位{awk语句}' 文件名
{if(表达式){语句1；语句2；...}}

案例：
# awk -F: '{if($3>=500 && $3<=60000) {print $1,$3}}' passwd

# awk 'BEGIN{if($(id -u)==0){print "admin"}}'
admin

（二）if…else结构

格式：
{if(表达式){语句；语句；...}} else {语句；语句；...}}
awk -F: '{if($3>=500 && $3<=60000) {print $1"是普通用户"} else {print $1"不是普通用户"}}' passwd

awk 'BEGIN{if($(id -u)>=500 && $(id -u) !=65534) {print "是普通用户"} else {print "不是普通用户"}}'

（三）if…elif…else结构

格式：
{if(表达式1) {语句；语句；...} elif(表达式2) {语句；语句；...} elif(表示3) {语句；语句；...} else {语句；语句；...}}

awk -F: '{if($3==0) {print $1"是普通用户"} elif($3>=1 && $3<=499) {print $1"不是普通用户"}}' passwd

十、export命令

（一）什么是export命令？

• 在子 shell中定义的变量只在该子shell内有效。如果在一个shell脚本程序中定义了一个变量，当该脚本程序运行时，这个定义的变量只是该脚本程序内 的一个局部变量，其他的shell不能引用它，要使某个变量的值可以在其他shell中被改变，可以使用export命令对已定义的变量进行输出。 export命令将使系统在创建每一个新的shell时定义这个变量的一个拷贝。

（二）为什么要用export命令？

• 为了使我们定义一个变量时可以在子shell中被调用，而不需要重复去定义。

（三）怎么使用export命令

1、解释

1、 Linux export命令用于设置或显示环境变量。
2、在shell中执行程序时，shell会提供一组环境变量。export可新增，修改或删除环境变量，供后续执行的程序使用。export的效力仅及于该次登陆操作。

2、语法

• export [选项] 变量名=变量值

3、参数说明

选项	解释
-f	代表 [变量名称] 中为函数名称
-n	删除指定的变量，注：变量实际未删除，知识不会输出到后续指令的执行环境中。
-p	列出所有的shell赋予程序的环境变量

3、 结论

• 执行脚本时，是在一个子shell环境运行的，脚本执行完后该子shell自动退出；
• 一个shell中的系统环境变量才会被复制到子shell中（用export定义的变量）；
• 一个shell中的系统环境变量只对该shell或者它的子shell有效，该shell结束时变量消失（并不能返回到父shell）；
• 不用export定义的变量只对该shell有效，对子shell也是无效的。

参考资料

1. Shell基础教程B站视频地址：请点击这里
2. export详解参考资料地址:请点击这里