Shell编程从入门到实践——入门篇
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Shell是一种命令行解释器，它是在Unix和Linux操作系统中广泛使用的一种工具，也是我们日常开发工作中的好帮手，相较于Python，Shell语法简单非常好上手而且开箱即用无需纠结安装Python2还是Python3。下面将从 入门到实践详细介绍下Shell编程
本篇是入门篇
入门篇：
大纲图如下：
字符串
字符串替换
- ${变量名#匹配规则} 从变量开头进行规则匹配，将符合最短的数据删除。
- ${变量名##匹配规则} 从变量开头进行规则匹配，将符合最长的数据删除。
- ${变量名%匹配规则} 从变量尾部进行规则匹配，将符合最短的数据删除。
- ${变量名%%匹配规则} 从变量尾部进行规则匹配，将符合最长的数据删除。
- ${变量名/旧字符串/新字符串} 变量内容符合旧字符串，则第一个旧字符串会被新字符串取代。
- ${变量名//旧字符串/新字符串} 变量内容符合旧字符串，则全部旧字符串会被新字符串取代。
var_1="I love you, Do you love me"
var=${var_1#*ov} # e you, Do you love me
var=${var_1##*ov} # e me
var=${var_1%ov*} # I love you, Do you l
var=${var_1%%ov*} # I l
var_2="/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin"
# 第一个小写bin被替换为大写的BIN
var=${var_2/bin/BIN} # /usr/local/BIN:/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin
# 所有小写bin会被替换为大写的BIN
var=${var_2//bin/BIN} # /usr/local/BIN:/usr/BIN:/BIN:/usr/sBIN:/sBIN
抽取子串
- ${string:position} 从string的 position 开始。
- ${string:position:length} 从position开始，匹配长度为 length
- ${string: -position} 从右边开始匹配。
- ${string:(position)} 从左边开始匹配。
- expr substr $string $postion $length 从 position 开始，匹配长度为 length
字符串长度
- ${#string}
- expr length "$string" 如果string有空格必须加双引号
var_1="Hello world"
len=${#var_1} # 11
len=`expr length "$var_1"` # 11
获取子串在字符串中的索引位置
- expr index$substring 从1开始计算索引位置
var_1="quickstart is an app"
ind=`expr index "$var_1" start` # 6
ind=`expr index "$var_1" uniq` # 1
ind=`expr index "$var_1" f` # 0
计算子串长度
- expr match $string substr
从头开始匹配子串长度，如果没有匹配到则返回0，匹配到了返回匹配子串的长度
var_1="quickstart is an app"
sub_len=`expr match "$var_1" app` # 0
sub_len=`expr match "$var_1" quic` # 4
sub_len=`expr match "$var_1" quic.*` # 18
字符串替换大小写
#! /bin/bash
# 注意:脚本第一行一定要注明脚本解释器是bash.不能是sh,或dash
# 因为sh软连接有可能指向的是dash
var="Hello,Word"
# 把变量中的第一个字符换成大写
echo ${var^}
# 把变量中的所有小写字母，全部替换为大写
echo ${var^^}
# 把变量中的第一个字符换成小写
echo ${var,}
# 把变量中的所有大写字母，全部替换为小写
echo ${var,,}
数组
定义数组
array=('v1' 'v2' 'v3')
输出数组内容
${array[@]} # 输出全部内容
${array[*]} # 也是输出全部内容
${array[1]} # 输出下标索引为1的内容
获取数组长度
${#array} # 数组内元素个数
${#array[2]} # 数组内下标为2的元素长度
数组赋值
array[0]="frank" # 给数组下标为1的元素赋值为frank
array[20]="lion" # 在数组尾部添加一个新元素
删除数组
unset array[2] # 清除元素
unset array # 清空整个数组
数组遍历
for v in ${array[@]}
do
done
函数
定义
- 函数名后面的圆括号不加任何参数
- 函数的完整定义必须置于函数的调用之前
函数名 (){
函数体
}
传参
#!/bin/bash
print_something(){
echo "hello $1" # $1 获取第一个参数
}
print_something Lion # Lion 为参数
print_something Frank # Frank 为参数
参数获取
$1~$9：函数的第一个到第9个的参数。
$0：函数所在的脚本名。
$#：函数的参数总数。
$@：函数的全部参数，参数之间使用空格分隔。
$*：函数的全部参数，参数之间使用变量$IFS值的第一个字符分隔，默认为空格，但是可以自定义。
$?：显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。可以用于函数返回值
返回值
testFun(){
echo "helloworld!"
return 99
}
# 千万要注意shell并不像其他语言直接返回返回值，其返回值放到$?中，这也是为什么只能返回整型的原因
# 所以这种承接方法是错误的，获取到的值是echo打印的内容
# return_value=`testFun`
# 以下才是正确获取通过return返回的返回值的正确写法
testFun
echo "the return value is: $?"
局部变量
- 不做特殊声明，shell中变量都是全局变量
- 局部变量 使用 「local」 关键字，函数内外同时存在同名变量，则函数内部会覆盖函数外部变量
#!/bin/bash
localvar="fun1"
main() {
func1
func2
}
func1() {
local localvar="funlocal"
echo ${localvar}
localvar="fun2"
}
func2() {
echo ${localvar}
}
main "$@"
循环
until
until [ 条件判断式 ]
do
程序
done
while循环
while [ 条件判断式 ]
do
程序
done
for循环
两种程式
//方式一
for 变量 in 值1 值2 值3 …(可以是一个文件等)
do
程序
done
这种语法中for循环的次数，取决于in后面值的个数（空格分隔），有几个值就循环几次，并且每次循环都把值赋予变量。
也就是说，假设in后面有三个值，for会循环三次，第一次循环会把值1赋予变量，第二次循环会把值2赋予变量，以此类推。
//方式二
for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
do
程序
done
语法二中需要注意:
初始值:在循环开始时，需要给某个变量赋予初始值，如i=1;
循环控制条件:用于指定变量循环的次数，如i<=100，则只要i的值小于等于100，循环就会继续;
变量变化:每次循环之后，变量该如何变化，如i=i+1。代表每次循环之后，变量i的值都加1。
逻辑控制
多分支case
每个程序之后;; 双分号结尾；以 case开头以esac结尾
[root@localhost ~]$ vi sh/if-case.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入一个字符，并按Enter确认：" KEY
case "$KEY" in
[a-z]|[A-Z])
echo "您输入的是字母"
;;
[0-9])
echo "您输入的是数字"
;;
*)
echo "您输入的是其他字符"
;;
esac
if
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
文件
文件与目录
| 操作符 | 说明 |
|---|---|
| pwd | 查看当前目录 |
| cd | 切换目录 cd… cd ~ cd / |
| ls | 查看当前目录的文件列表 |
| mkdir | 创建目录或文件 |
| echo | 打印 |
| cat | 链接、查看文件 > , >> |
| less | 文件内容过多，以分页方式查看 |
| q | 退出 |
| mv | 移动， . 代表当前目录；移动文件到一个目录，最后一个为目标目录 |
| cp | 复制文件或目录 |
| rm | 移除文件或者目录 |
| rmdir | 删除目录 |
# 移动文件到某个目录
mv combined.txt dir1
# . 代表当前目录
mv dir1/combined.txt .
# 移动多个文件到一个目录，最后一个为目标目录，如把以下几个文件及文件夹dir3移动到dir2
mv combined.txt test_* dir3 dir2
# 修改文件名、目录名
mv test_1.txt test1.txt
mv "folder 1" folder_1
运算
bash的运算有以下几种方式
$(( ))
只能计算整数
expr
语法格式： expr $num2
- num1 | num2 – num1 不为空且非0，返回 num1 ; 否则返回 num2
- num1 & num2 – num1 不为空且非0，返回 num1 ；否则返回0
- num1 < num2 – num1 小于 num2 ，返回1；否则返回0
- num1 <= num2 – num1 小于等于 num2 ，返回1；否则返回0
- num1 = num2 – num1 等于 num2 ，返回1；否则返回0
- num1 != num2 – num1 不等于 num2 ，返回1；否则返回0
- num1 > num2 – num1 大于 num2 ，返回1；否则返回0
- num1 >= num2 – num1 大于等于 num2 ，返回1；否则返回0
- num1 + num2 – 求和
- num1 - num2 – 求差
- num1 * num2 – 求积
- num1 / num2 – 求商
- num1 % num2 – 求余
let
let命令声明变量时 可以直接执行算术表达式
let "foo = 1 + 2"
echo $foo # 3
运算符
文件测试运算符
文件测试运算符用于检测Unix/Linux文件的各种属性
| 操作符 | 说明 |
|---|---|
| -b file | 检测文件是否是块设备文件 |
| -c file | 检测文件是否是字符设备文件 |
| -d file | 检测文件是否是目录 |
| -f file | 检测文件是否是普通文件，不是目录或者设备文件 |
| -g file | 检测文件是否设置了SGID位 |
| -p file | 检测文件是否是明管道 |
| -r file | 检测文件是否可读 |
| -w file | 检测文件是否可写 |
| -x file | 检测文件是否可执行 |
| -s file | 检测文件是否为空 |
| -e file | 检测文件(包括目录)是否存在 |
- -e $file exist 的缩写，表示文件是否存在。
- -d $file directory 的缩写，表示文件是否为一个目录。
- -f $file file 的缩写，表示文件是否是一个文件。
- -L $file Link 的缩写，表示链接。
- -r $file readable 的缩写，表示文件是否可读。
- -w $file writable 的缩写，表示文件是否可写。
- -x $file executable 的缩写，表示文件是否可执行。
- $file1 -nt $file2 表示文件 file1 是否比 file2 更新。
- $file1 -ot $file2 表示文件 file1 是否比 file2 更旧。
字符串测试运算符
| 运算符 | 说明 |
|---|---|
| = | 检测两个字符串是否相等 |
| != | 检测两个字符串是否不相等 |
| -z | 检测字符串长度是否为0 |
| -n | 检测字符串长度是否不为0 |
| str | 检测字符串是否不为空 |
- $string1 = $string2 表示两个字符串是否相等。
- $string1 != $string2 表示两个字符串是否不相等。
- -z $string 表示字符串 string 是否为空。
- -n $string 表示字符串 string 是否不为空。
数字测试运算符
| 运算符 | 单词 | 说明 |
|---|---|---|
| -eq | equal | 检查两个数是否相等，相等返回true |
| -ne | not equal | 检查两个数是否相等，不相等返回true |
| -gt | great than | 检测左边的数是否大于右边的，如果是 返回true |
| -lt | less than | 检测左边数是否小于右边数，如果是 返回true |
| -ge | great than or equal | 检测左边数是否大于等于右边的，如果是，返回true |
| -le | less than or equal | 检测左边数是否小于等于右边，如果是，返回true |
- $num1 -eq $num2 equal 的缩写，表示两个数字是否相等。
- $num1 -ne $num2 not equal 的缩写，表示两个数字是否不相等。
- $num1 -lt $num2 lower than 的缩写，表示 num1 是否小于 num2 。
- $num1 -le $num2 lower or equal 的缩写，表示 num1 是否小于或等于 num2 。
- $num1 -gt $num2 greater than 的缩写，表示 num1 是否大于 num2 。
- $num1 -ge $num2 greate or equal 的缩写，表示 num1 是否大于或等于 num2
逻辑判断
- && 表示逻辑与，只要有一个不为真，整个条件测试为假。
- || 表示逻辑或，只要有一个为真，整个条件测试就为真。
- ! 表示反转测试条件。
变量
预定义变量
| 预定义变量 | 作用 |
|---|---|
| $? | 最后一次执行命令的返回状态，为0表示，上一个命令正确执行，否则代表上一个命令执行错误 |
| $$ | 当前进程的进程号 PID |
| $! | 后台运行的最后一个进程号PID |
[root@localhost sh]$ ls
count.sh hello.sh parameter2.sh parameter.sh
#ls命令正确执行
[root@localhost sh]$ echo $?
#预定义变量“$?”的值是0，证明上一个命令执行正确
[root@localhost sh]$ ls install.log
ls:无法访问install.log:没有那个文件或目录
#当前目录中没有install.log文件，所以ls命令报错了
[root@localhost sh]$ echo $?
2
#变量“$?”返回一个非О的值，证明上一个命令没有正确执行
#至于错误的返回值到底是多少，是在编写ls命令时定义好的，如果碰到文件不存在就返回数值2
位置参数
| 位置参数变量 | |
|---|---|
| $n | $0表示当前脚本程序 $1-9代表第一到第九参数，10以上参数需要大括号 {10} |
| $* | 代表命令行中所有参数，$把所有参数看成一个整体 |
| $@ | 代表命令行中所有参数，每个参数区分对待 |
| $# | 代表命令行中所有参数的个数 |
[root@localhost sh]$ vi parameter2.sh
#!/bin/bash
for i in"$*"
#定义for循环，in后面有几个值，for会循环多少次，注意“$*”要用双引号括起来
#每次循环会把in后面的值赋予变量i
#Shell把$*中的所有参数看成是一个整体，所以这个for循环只会循环一次
do
echo "The parameters is: $i"
#打印变量$i的值
done
x=1
#定义变量x的值为1
for y in"$@"
#同样in后面的有几个值，for循环几次，每次都把值赋予变量y
#可是Shel1中把“$@”中的每个参数都看成是独立的，所以“$@”中有几个参数，就会循环几次
do
echo "The parameter$x is: $y"
#输出变量y的值
x=$(( $x +1 ))
#然变量x每次循环都加1，为了输出时看的更清楚
done
环境变量设置
export 声明的变量即是环境变量
环境变量查询和删除
env命令和set命令区别：set命令可以查看所有变量，而env命令只能查看环境变量
[root@localhost ~]$ unset gender #删除环境变量gender
[root@localhost ~]$ env | grep gender
变量删除
unset 变量名
变量查看
set -u 调用未声明变量会报错 -x 执行之前会把命令先输出一次 +<参数> 取消魔偶个set曾启动的参数
[root@localhost ~]$ set [选项]
选项:
-u:如果设定此选项，调用未声明变量时会报错（默认无任何提示）
-x:如果设定此选项，在命令执行之前，会把命令先输出一次
+<参数> :取消某个set曾启动的参数。
[root@localhost ~]$ set
BASH=/bin/bash
…省略部分输出…
name='shen chao'
#直接使用set 命令，会查询系统中所有的变量，包含用户自定义变量和环境变量
[root@localhost ~]$ set -u
[root@localhost ~]$ echo $file
-bash: file: unbound variable
#当设置了-u选项后，如果调用没有设定的变量会有报错。默认是没有任何输出的。
[root@localhost ~]$ set -x
[root@localhost ~]$ ls
+ls --color=auto
anaconda-ks.cfginstall.loginstall.log.syslog sh tdir testtestfile
#如果设定了-x选项，会在每个命令执行之前，先把命令输出一次
[root@localhost ~]$ set +x
#取消启动的x参数
细节
反引号
如果命令不用反引号包含，命令不会执行，而是直接输出 只有用反引号包含的命令、使用${命令}的方式也是可以
[root@localhost ~]$ echo ls
ls
#如果命令不用反引号包含，命令不会执行，而是直接输出
[root@localhost ~]$ echo `ls`
anaconda-ks.cfginstall.loginstall.log.syslog sh test testfile
#只有用反引号包括命令，这个命令才会执行
[root@localhost ~]$ echo $(date)
2018年10月21日星期一18:25:09 CST
#使用$(命令)的方式也是可以的
单引号和双引号
如果输出使用单引号，则$name原封不动输出 如果输出使用双引号，则输出变量name的值sc 反引号和双引号括起来的命令会正常执行; 反引号被单引号括起来命令不会执行当做普通字符串输出
[root@localhost ~]$ name=sc
#定义变量name 的值是sc（就是最正直的人，超哥我了!）
[root@localhost ~]$ echo '$name'
$name
#如果输出时使用单引号，则$name原封不动的输出
[root@localhost ~]$ echo "$name"
sc
#如果输出时使用双引号，则会输出变量name的值 sc
[root@localhost ~]$ echo `date`
2018年10月21日星期一18:16:33 CST
#反引号括起来的命令会正常执行
[root@localhost ~]$ echo '`date`'
`date`
#但是如果反引号命令被单引号括起来，那么这个命令不会执行，―date`会被当成普通字符输出
[root@localhost ~]$ echo "`date`"
2018年10月21日星期一18:14:21 CST
#如果是双引号括起来，那么这个命令又会正常执行
Shell反引号、（）和{}的区别
反引号与$()
用于命令替换，获取命令的返回值
all_files=`ls` # 获取ls命令的执行结果
all_files=$(ls) # 效果同上
- ${}
用于变量替换
echo ${A}B
特殊变量替换
1. ${var:n} 若n为正数，n从0开始，表示在变量var中提取第n个字符到末尾的所有字符
2. ${var:n1:n2} 用于提取从下标n1开始后面n2个字符
3. ${/}与${//}用于字符串模式匹配替换
4. ${#}、${##}、${%}与${%%} 用于字符串模式匹配截断
[]和[[ ]] 、(())
在使用[]或者test指令进行字符串判空时，需要在引用的变量上加上双引号""。
如果使用[[]]的话就不需要。
$(())用来做整数运算的
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