Bash 脚本
什么是 Bash
简介
Bash（GNU Bourne-Again Shell）是一个为 GNU 计划编写的 Unix shell，它是许多 Linux 平台默认使用的 shell。
shell 是一个命令解释器，是介于操作系统内核与用户之间的一个绝缘层。准确地说，它也是能力很强的计算机语言，被称为解释性语言或脚本语言。它可以通过将系统调用、公共程序、工具和编译过的二进制程序”粘合“在一起来建立应用，这是大多数脚本语言的共同特征，所以有时候脚本语言又叫做“胶水语言”。
事实上，所有的 UNIX 命令和工具再加上公共程序，对于 shell 脚本来说，都是可调用的。Shell 脚本对于管理系统任务和其它的重复工作的例程来说，表现的非常好，根本不需要那些华而不实的成熟紧凑的编译型程序语言。
运行 Bash 脚本的方式：
#!/bin/bash
#这一行是表示使用 /bin/bash 作为脚本的解释器
#这行要放在脚本的行首并且不要省略。
# 使用shell来执行
sh hello.sh
# 使用bash来执行
bash hello.sh
# 使用.来执行
. ./hello.sh
# 使用source来执行
source hello.sh
# 还可以赋予脚本所有者执行权限，允许该用户执行该脚本
chmod u+rx hello.sh
./hello.sh
bash特殊字符（上）
注释（#）
行首以 # 开头(除#!之外)的是注释。#! 是用于指定当前脚本的解释器，我们这里为 bash，且应该指明完整路径，所以为 /bin/bash
分号（;）
使用分号 ; 可以在同一行上写两个或两个以上的命令。
点号（.）
等价于 source 命令
bash 中的 source 命令用于在当前 bash 环境下读取并执行 FileName.sh 中的命令。
source test.sh
. test.sh
引号
双引号（")
“STRING” 将会阻止（解释）STRING 中大部分特殊的字符。后面的实验会详细说明。
单引号（’）
‘STRING’ 将会阻止 STRING 中所有特殊字符的解释，这是一种比使用"更强烈的形式。后面的实验会详细说明。
反引号（`）
命令替换
反引号中的命令会优先执行，如：
cp `mkdir back` test.sh back
ls
先创建了 back 目录，然后复制 test.sh 到 back 目录。
冒号（:）
空命令
等价于“NOP”（no op，一个什么也不干的命令）。也可以被认为与 shell 的内建命令 true 作用相同。“:”命令是一个 bash 的内建命令，它的退出码（exit status）是（0）。
#!/bin/bash
while :
do
echo "endless loop"
done
等价于
#!/bin/bash
while true
do
echo "endless loop"
done
可以在 if/then 中作占位符：
#!/bin/bash
condition=5
if [ $condition -gt 0 ]
#gt表示greater than，也就是大于，同样有-lt（小于），-eq（等于）
then : # 什么都不做，退出分支
else
echo "$condition"
fi
变量扩展/子串替换
在与 > 重定向操作符结合使用时，将会把一个文件清空，但是并不会修改这个文件的权限。如果之前这个文件并不存在，那么就创建这个文件。
: > test.sh # 文件“test.sh”现在被清空了
# 与 cat /dev/null > test.sh 的作用相同
# 然而,这并不会产生一个新的进程, 因为“:”是一个内建命令
在与 >> 重定向操作符结合使用时，将不会对预先存在的目标文件 : >> target_file 产生任何影响。如果这个文件之前并不存在，那么就创建它。
问号（?）
测试操作符
在一个双括号结构中，? 就是 C 语言的三元操作符，如：
vim test.sh
输入如下代码，并保存：
#!/bin/bash
a=10
(( t=a<50?8:9 ))
echo $t
运行测试
bash test.sh
8
美元符号（$）
引用变量
bash特殊字符（下）
小括号（( )）
在括号中的变量，由于是在子 shell 中，所以对于脚本剩下的部分是不可用的。父进程，也就是脚本本身，将不能够读取在子进程中创建的变量，也就是在子 shell 中创建的变量。如：
vim test20.sh
输入代码：
#!/bin/bash
a=123
( a=321; )
echo "$a" #a的值为123而不是321，因为括号将判断为局部变量
运行代码：
bash test20.sh
a = 123
在圆括号中 a 变量，更像是一个局部变量。
2.初始化数组
创建数组
vim test21.sh
输入代码：
#!/bin/bash
arr=(1 4 5 7 9 21)
echo ${arr[3]} # get a value of arr
运行代码：
bash test21.sh
7
大括号（{ }）
文件名扩展
复制 t.txt 的内容到 t.back 中
vim test22.sh
输入代码：
#!/bin/bash
if [ ! -w 't.txt' ];
then
touch t.txt
fi
echo 'test text' >> t.txt
cp t.{txt,back}
运行代码：
bash test22.sh
查看运行结果：
ls
cat t.txt
cat t.back
注意： 在大括号中，不允许有空白，除非这个空白被引用或转义。
代码块
代码块，又被称为内部组，这个结构事实上创建了一个匿名函数（一个没有名字的函数）。然而，与“标准”函数不同的是，在其中声明的变量，对于脚本其他部分的代码来说还是可见的。
vim test23.sh
输入代码：
#!/bin/bash
a=123
{ a=321; }
echo "a = $a"
运行代码：
bash test23.sh
a = 321
变量 a 的值被更改了。
中括号（[ ]）
条件测试
条件测试表达式放在 [ ] 中。下列练习中的 -lt (less than)表示小于号。
vim test24.sh
输入代码：
#!/bin/bash
a=5
if [ $a -lt 10 ]
then
echo "a: $a"
else
echo 'a>=10'
fi
运行代码：
bash test24.sh
a: 5
数组元素
在一个 array 结构的上下文中，中括号用来引用数组中每个元素的编号。
vim test25.sh
输入代码：
#!/bin/bash
arr=(12 22 32)
arr[0]=10
echo ${arr[0]}
运行代码：
bash test25.sh
10
尖括号（< 和 >）
重定向
test.sh > filename：重定向 test.sh 的输出到文件 filename 中。如果 filename 存在的话，那么将会被覆盖。
test.sh &> filename：重定向 test.sh 的 stdout（标准输出）和 stderr（标准错误）到 filename 中。
test.sh >&2：重定向 test.sh 的 stdout 到 stderr 中。
test.sh >> filename：把 test.sh 的输出追加到文件 filename 中。如果 filename 不存在的话，将会被创建。
竖线（|）
管道
分析前边命令的输出，并将输出作为后边命令的输入。这是一种产生命令链的好方法。
破折号（-）
波浪号（~）
-
目录
- 表示 home 目录。
特殊变量
位置参数
从命令行传递到脚本的参数：$0，$1，$2，$3…
$0 就是脚本文件自身的名字，$1 是第一个参数，$2 是第二个参数，$3 是第三个参数，然后是第四个。 9 之 后 的 位 置 参 数 就 必 须 用 大 括 号 括 起 来 了 ， 比 如 ， 9 之后的位置参数就必须用大括号括起来了，比如， 9之后的位置参数就必须用大括号括起来了，比如，{10}， 11 ， {11}， 11，{12}。
$# ： 传递到脚本的参数个数
$* ： 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。与位置变量不同,此选项参数可超过 9 个
$$ ： 脚本运行的当前进程 ID 号
$! ： 后台运行的最后一个进程的进程 ID 号
$@ ： 与 $* 相同,但是使用时加引号,并在引号中返回每个参数
$： 显示 shell 使用的当前选项,与 set 命令功能相同
$? ： 显示最后命令的退出状态。 0 表示没有错误,其他任何值表明有错误。
位置参数实例
vim test30.sh
#!/bin/bash
# 作为用例, 调用这个脚本至少需要10个参数, 比如：
# bash test.sh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
MINPARAMS=10
echo
echo "The name of this script is \"$0\"."
echo "The name of this script is \"`basename $0`\"."
echo
if [ -n "$1" ] # 测试变量被引用.
then
echo "Parameter #1 is $1" # 需要引用才能够转义"#"
fi
if [ -n "$2" ]
then
echo "Parameter #2 is $2"
fi
if [ -n "${10}" ] # 大于$9的参数必须用{}括起来.
then
echo "Parameter #10 is ${10}"
fi
echo "-----------------------------------"
echo "All the command-line parameters are: "$*""
if [ $# -lt "$MINPARAMS" ]
then
echo
echo "This script needs at least $MINPARAMS command-line arguments!"
fi
echo
exit 0
运行代码：
bash test30.sh 1 2 10
The name of this script is "test.sh".
The name of this script is "test.sh".
Parameter #1 is 1
Parameter #2 is 2
-----------------------------------
All the command-line parameters are: 1 2 10
This script needs at least 10 command-line arguments!
基本运算符
算数运算符
vim test.sh
#!/bin/bash
a=10
b=20
val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"
val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"
val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"
val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"
val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"
if [ $a == $b ]
then
echo "a == b"
fi
if [ $a != $b ]
then
echo "a != b"
fi
运行
bash test.sh
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a != b
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。
注意使用的反引号（esc 键下边）
表达式和运算符之间要有空格 $a + $b 写成 a + a+ a+b 不行
条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格 [ $a == b ] 写 成 [ b ] 写成 [ b]写成[a==$b] 不行
乘号（*）前边必须加反斜杠（)才能实现乘法运算
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。
#!/bin/bash
a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
echo "$a -eq $b : a == b"
else
echo "$a -eq $b: a != b"
fi
逻辑运算符
#!/bin/bash
a=10
b=20
if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]
then
echo "return true"
else
echo "return false"
fi
if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]]
then
echo "return true"
else
echo "return false"
fi
字符串运算符
#!/bin/bash
a="abc"
b="efg"
if [ $a = $b ]
then
echo "$a = $b : a == b"
else
echo "$a = $b: a != b"
fi
if [ -n $a ]
then
echo "-n $a : The string length is not 0"
else
echo "-n $a : The string length is 0"
fi
if [ $a ]
then
echo "$a : The string is not empty"
else
echo "$a : The string is empty"
fi
结果
abc = efg: a != b
-n abc : The string length is not 0
abc : The string is not empty
文件测试运算符
实例：
#!/bin/bash
file="/home/shiyanlou/test.sh"
if [ -r $file ]
then
echo "The file is readable"
else
echo "The file is not readable"
fi
if [ -e $file ]
then
echo "File exists"
else
echo "File not exists"
fi
结果
The file is readable
File exists
思考
浮点运算，比如实现求圆的面积和周长。
expr 只能用于整数计算，可以使用 bc 或者 awk 进行浮点数运算。
#!/bin/bash
radius=2.4
pi=3.14159
girth=$(echo "scale=4; 3.14 * 2 * $radius" | bc)
area=$(echo "scale=4; 3.14 * $radius * $radius" | bc)
echo "girth=$girth"
echo "area=$area"
以上代码如果想在环境中运行，需要先安装 bc。
sudo apt-get update
sudo apt-get install bc
流程控制
if else
if
if 语句语法格式：
if condition
then
command1
command2
...
commandN
fi
if else
if else 语法格式：
if condition
then
command1
command2
...
commandN
else
command
fi
if-elif-else 语法格式：
if condition1
then
command1
elif condition2
then
command2
else
commandN
fi
for 循环
for 循环一般格式为：
for var in item1 item2 ... itemN
do
command1
command2
...
commandN
done
while 语句
while 循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据；命令通常为测试条件。其格式为：
while condition
do
command
done
无限循环
无限循环语法格式：
while :
do
command
done
或者
while true
do
command
done
或者
for (( ; ; ))
until 循环
until 循环执行一系列命令直至条件为真时停止。 until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。 一般 while 循环优于 until 循环，但在某些时候—也只是极少数情况下，until 循环更加有用。 until 语法格式:
until condition
do
command
done
case
Shell case 语句为多选择语句。可以用 case 语句匹配一个值与一个模式，如果匹配成功，执行相匹配的命令。case 语句格式如下：
case 值 in
模式1)
command1
command2
...
commandN
;;
模式2）
command1
command2
...
commandN
;;
esac
取值后面必须为单词 in，每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数。匹配发现取值符合某一模式后，其间所有命令开始执行直至 ;;。
取值将检测匹配的每一个模式。一旦模式匹配，则执行完匹配模式相应命令后不再继续其他模式。如果无一匹配模式，使用星号 * 捕获该值，再执行后面的命令。
下面的脚本提示输入 1 到 4，与每一种模式进行匹配：
echo 'Enter a number between 1 and 4:'
echo 'The number you entered is:'
read aNum
case $aNum in
1) echo 'You have chosen 1'
;;
2) echo 'You have chosen 2'
;;
3) echo 'You have chosen 3'
;;
4) echo 'You have chosen 4'
;;
*) echo 'You did not enter a number between 1 and 4'
;;
esac
输入不同的内容，会有不同的结果，例如：
Enter a number between 1 and 4:
The number you entered is:
3
You have chosen 3
跳出循环
在循环过程中，有时候需要在未达到循环结束条件时强制跳出循环，Shell 使用两个命令来实现该功能：break 和 continue。
break 命令
break 命令允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。
下面的例子中，脚本进入死循环直至用户输入数字大于 5。要跳出这个循环，返回到 shell 提示符下，需要使用 break 命令。
#!/bin/bash
while :
do
echo -n "Enter a number between 1 and 5:"
read aNum
case $aNum in
1|2|3|4|5) echo "The number you entered is $aNum!"
;;
*) echo "The number you entered is not between 1 and 5! game over!"
break
;;
esac
done
执行以上代码，输出结果为：
Enter a number between 1 and 5:3
The number you entered is 3!
Enter a number between 1 and 5:7
The number you entered is not between 1 and 5! game over!
continue
continue 命令与 break 命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环。 对上面的例子进行修改：
#!/bin/bash
while :
do
echo -n "Enter a number between 1 and 5: "
read aNum
case $aNum in
1|2|3|4|5) echo "The number you entered is $aNum!"
;;
*) echo "The number you entered is not between 1 and 5!"
continue
echo "game over"
;;
esac
done
运行代码发现，当输入大于 5 的数字时，该例中的循环不会结束，语句 echo “Game is over!” 永远不会被执行。
https://www.lanqiao.cn/courses/944