Shell 基本使用

Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

Shell 是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问操作系统内核服务。

运行方式有以下两种：

1）作为可执行程序

chmod +x ./test.sh  #使脚本具有执行权限
./test.sh  #执行脚本

注意，一定要写成 ./test.sh，而不是 test.sh，运行其它二进制的程序也一样，直接写 test.sh，linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫 test.sh 的，而只有 /bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin 等在 PATH 里，你的当前目录通常不在 PATH 里。

2）作为解释器参数

/bin/sh test.sh
/bin/php test.php

Shell 变量

定义与使用变量

name="jiaflu"
your_name="qinjx"
echo $your_name
echo ${your_name} # 花括号可选，是为了帮助解释器识别变量的边界

注意，==变量名和等号之间不能有空格==。同时，变量名的命名须遵循如下规则：

• 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
• 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。
• 不能使用标点符号。
• 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。

只读变量

使用 readonly 命令将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。

myUrl="http://www.google.com"
readonly myUrl

删除变量

unset variable_name

变量类型

• 局部变量
• 环境变量
• shell 变量

Shell 字符串

字符串可以使用单引号，也可以使用双引号。

双引号的优点：

• 双引号里可以有变量
• 双引号里可以出现转义字符

your_name='jiaflu'
str="Hello, I know you are \"$your_name\"! \n"
echo -e $str

获取字符串的长度

string="abcd"
echo ${#string} #输出 4

提取子字符串

以下实例从字符串第 2 个字符开始截取 4 个字符：

string="runoob is a great site"
echo ${string:1:4} # 输出 unoo

查找子字符串

查找字符 i 或 o 的位置（哪个字母先出现就计算哪个）：

string="runoob is a great site"
echo `expr index "$string" io`  # 输出 4

Shell 数组

bash支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小。

定义数组

#数组名=(值1 值2 ... 值n)
array_name=(value0 value1 value2 value3)
# 还可以单独定义数组的各个分量
array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen

读取数组

# ${数组名[下标]}
valuen=${array_name[n]}

# 使用 @ 符号可以获取数组中的所有元素
echo ${array_name[@]}

获取数组长度

# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthn=${#array_name[n]}

Shell 传递参数

我们可以在执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，脚本内获取参数的格式为：$n。n代表一个数字，1为执行脚本的第一个参数，2为执行脚本的第二个参数，以此类推……

## test.sh
echo "Shell 传递参数实例！";
echo "执行的文件名：$0";
echo "第一个参数为：$1";
echo "第二个参数为：$2";
echo "第三个参数为：$3";

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例！
执行的文件名：./test.sh
第一个参数为：1
第二个参数为：2
第三个参数为：3

参数处理	说明
$#	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。 如"1 n"的形式输出所有参数。
$$	脚本运行的当前进程ID号
$!	后台运行的最后一个进程的ID号
$@	与@"用「"」括起来的情况、以"2" … "$n" 的形式输出所有参数。
$-	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。

$* 与 $@ 的区别：

• 相同点：都是引用所有参数。
• 不同点：只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3，则 * 等价于 "1 2 3" （传递了一个参数），而 @ 等价于 "1" "2" "3" （传递了三个参数）。

## test.sh
echo "-- \$* 演示 ---"
for i in "$*"; do
    echo $i
done

echo "-- \$@ 演示 ---"
for i in "$@"; do
    echo $i
done

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
-- $* 演示 ---
1 2 3
-- $@ 演示 ---
1
2
3

Shell 基本运算符

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。

val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"

两点注意：

• 表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2。

• 完整的表达式要被 `` 包含。

算术运算符

下表列出了常用的算术运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符	说明	举例
+	加法	expr $a + $b 结果为 30。
-	减法	expr $a - $b 结果为 -10。
*	乘法	expr $a \* $b 结果为 200。
/	除法	expr $b / $a 结果为 2。
%	取余	expr $b % $a 结果为 0。
=	赋值	a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。
==	相等。用于比较两个数字，相同则返回 true。	[ b ] 返回 false。
!=	不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。	[ b ] 返回 true。

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 等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
   echo "a 不等于 b"
fi

## 执行脚本，输出如下
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a 不等于 b

注意：

• 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。

下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符	说明	举例
-eq	检测两个数是否相等，相等返回 true。	[ b ] 返回 false。
-ne	检测两个数是否不相等，不相等返回 true。	[ b ] 返回 true。
-gt	检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。	[ b ] 返回 false。
-lt	检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。	[ b ] 返回 true。
-ge	检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。	[ b ] 返回 false。
-le	检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。	[ b ] 返回 true。

布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符	说明	举例
!	非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。	[ ! false ] 返回 true。
-o	或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。	[ b -gt 100 ] 返回 true。
-a	与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。	[ b -gt 100 ] 返回 false。

逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

运算符	说明	举例
&&	逻辑的 AND	[[ b -gt 100 ]] 返回 false
||	逻辑的 OR	[[ b -gt 100 ]] 返回 true

字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 "abc"，变量 b 为 "efg"：

运算符	说明	举例
=	检测两个字符串是否相等，相等返回 true。	[ b ] 返回 false。
!=	检测两个字符串是否相等，不相等返回 true。	[ b ] 返回 true。
-z	检测字符串长度是否为0，为0返回 true。	[ -z $a ] 返回 false。
-n	检测字符串长度是否为0，不为0返回 true。	[ -n "$a" ] 返回 true。
$	检测字符串是否为空，不为空返回 true。	[ $a ] 返回 true。

文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。

操作符	说明	举例
-b file	检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。	[ -b $file ] 返回 false。
-c file	检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。	[ -c $file ] 返回 false。
-d file	检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。	[ -d $file ] 返回 false。
-f file	检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。	[ -f $file ] 返回 true。
-g file	检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。	[ -g $file ] 返回 false。
-k file	检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。	[ -k $file ] 返回 false。
-p file	检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true。	[ -p $file ] 返回 false。
-u file	检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。	[ -u $file ] 返回 false。
-r file	检测文件是否可读，如果是，则返回 true。	[ -r $file ] 返回 true。
-w file	检测文件是否可写，如果是，则返回 true。	[ -w $file ] 返回 true。
-x file	检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。	[ -x $file ] 返回 true。
-s file	检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。	[ -s $file ] 返回 true。
-e file	检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。	[ -e $file ] 返回 true。

其他检查符：

• -S ：判断某文件是否 socket。
• -L ：检测文件是否存在并且是一个符号链接。

Shell echo 命令

Shell 的 echo 指令与 PHP 的 echo 指令类似，都是用于字符串的输出。

显示转义字符

echo "\"It is a test\""
# 输出
"It is a test"

显示变量

#!/bin/sh
read name 
echo "$name It is a test"

[root@www ~]# sh test.sh
OK                     #标准输入
OK It is a test        #输出

显示换行

echo -e "OK! \n" # -e 开启转义
echo "It is a test"

# 输出
OK!

It is a test

显示不换行

echo -e "OK! \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "It is a test"

#输出
OK! It is a test

显示结果定向至文件

echo "It is a test" > myfile

原样输出字符串，不进行转义或取变量（用单引号）

echo '$name\"'
# 输出
$name\"

显示命令执行结果

echo `date`
# 输出
Thu May 23 06:21:18 GMT 2019

Shell printf 命令

printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。

默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。

printf  format-string  [arguments...]

参数说明：

• format-string：为格式控制字符串
• arguments：为参数列表

#!/bin/bash
 
printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876 

# 执行脚本，输出结果如下
姓名     性别   体重kg
郭靖     男      66.12
杨过     男      48.65
郭芙     女      47.99

Shell printf 命令

上一章节我们学习了 Shell 的 echo 命令，本章节我们来学习 Shell 的另一个输出命令 printf。

printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。

printf 由 POSIX 标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。

printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。

printf 命令的语法：

printf  format-string  [arguments...]

参数说明：

• format-string: 为格式控制字符串
• arguments: 为参数列表。

实例如下：

$ echo "Hello, Shell"
Hello, Shell
$ printf "Hello, Shell\n"
Hello, Shell
$

接下来,我来用一个脚本来体现printf的强大功能：

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
 
printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876 

执行脚本，输出结果如下所示：

姓名     性别   体重kg
郭靖     男      66.12
杨过     男      48.65
郭芙     女      47.99

%s %c %d %f 都是格式替代符

%-10s 指一个宽度为10个字符（-表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在10个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。

%-4.2f 指格式化为小数，其中.2指保留2位小数。

Shell test 命令

Shell 中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

数值测试

字符串测试

文件测试

Shell 流程控制

if

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN 
fi

if else

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN
else
    command
fi

if else-if else

if condition1
then
    command1
elif condition2 
then 
    command2
else
    commandN
fi

for 循环

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done

# 输出结果
The value is: 1
The value is: 2
The value is: 3
The value is: 4
The value is: 5

while 语句

while condition
do
    command
done

#!/bin/bash
int=1
while(( $int<=5 ))
do
    echo $int
    let "int++"
done
# let 命令用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加上 $ 来表示变量

1
2
3
4
5

while 循环可用于读取键盘信息。

echo '按下  退出'
echo -n '输入你最喜欢的网站名: '
while read FILM
do
    echo "是的！$FILM 是一个好网站"
done

无限循环

while :
do
    command
done
# or
while true
do
    command
done
# or
for (( ; ; ))

until 循环

until 循环执行一系列命令直到条件为 true 时停止。

until condition
do
    command
done

condition 一般为条件表达式，如果返回值为 false，则继续执行循环体内的语句，否则跳出循环。

#!/bin/bash
a=0

until [ ! $a -lt 10 ]
do
   echo $a
   a=`expr $a + 1`
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 值 in
模式1)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
模式2）
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
esac

# 示例
echo '输入 1 到 4 之间的数字:'
echo '你输入的数字为:'
read aNum
case $aNum in
    1)  echo '你选择了 1'
    ;;
    2)  echo '你选择了 2'
    ;;
    3)  echo '你选择了 3'
    ;;
    4)  echo '你选择了 4'
    ;;
    *)  echo '你没有输入 1 到 4 之间的数字'
    ;;
esac

跳出循环

1）break

#!/bin/bash
while :
do
    echo -n "输入 1 到 5 之间的数字:"
    read aNum
    case $aNum in
        1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $aNum!"
        ;;
        *) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束"
            break
        ;;
    esac
done

2）continue

#!/bin/bash
while :
do
    echo -n "输入 1 到 5 之间的数字: "
    read aNum
    case $aNum in
        1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $aNum!"
        ;;
        *) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的!"
            continue
            echo "游戏结束"
        ;;
    esac
done

3）esac

case的语法和C family语言差别很大，它需要一个esac（就是case反过来）作为结束标记，每个case分支用右圆括号，用两个分号表示break。

Shell 函数

linux shell 可以用户定义函数，然后在 shell 脚本中可以随便调用。

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

说明：

• 可以带 function fun() 定义，也可以直接 fun() 定义，不带任何参数。
• 参数返回，可以显示加：return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果作为返回值。

#!/bin/bash

demoFun(){
    echo "这是我的第一个 shell 函数!"
}
echo "-----函数开始执行-----"
demoFun
echo "-----函数执行完毕-----"

注意：

• 所有函数在使用前必须定义。这意味着必须将函数放在脚本开始部分，直至 shell 解释器首次发现它时，才可以使用。
• 调用函数仅使用其函数名即可。

函数参数

在 Shell 中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 1表示第一个参数，$2表示第二个参数...

带参数的函数示例：

#!/bin/bash

funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

注意：$10 获取第十个参数，获取第十个参数需要 ${10}。当 n > 10 时，需要使用 ${n} 来获取参数。

几个处理参数的特殊符号：

参数处理	说明
$#	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
$$	脚本运行的当前进程ID号
$!	后台运行的最后一个进程的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。

Shell 输入/输出重定向

大多数 UNIX 系统命令从你的终端接受输入并将所产生的输出发送会到您的终端。一个命令通常从一个叫标准输入的地方读取输入，默认情况下，这恰好是你的终端。同样，一个命令通常将其输出写入到标准输出，默认情况下，这也是你的终端。

重定向命令列表：

命令	说明
command > file	将输出重定向到 file。
command < file	将输入重定向到 file。
command >> file	将输出以追加的方式重定向到 file。
n > file	将文件描述符为 n 的文件重定向到 file。
n >> file	将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file。
n >& m	将输出文件 m 和 n 合并。
n <& m	将输入文件 m 和 n 合并。
<< tag	将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入

需要注意的是文件描述符0通常是标准输入（STDIN），1是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。

重定向深入理解：

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：

• 标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
• 标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
• 标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。

默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file，command < file 将stdin 重定向到 file。

如果希望 stderr 重定向到 file，可以这样写：

command 2 > file

如果希望将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file，可以这样写：

command > file 2>&1
# 或者
command >> file 2>&1

如果希望对 stdin 和 stdout 都重定向：

command < file1 > file2
# command 命令将 stdin 重定向到 file1，将 stdout 重定向到 file2

Here Document

Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式，用来将输入重定向到一个交互式 Shell 脚本或程序。

/dev/null 文件

如果希望执行某个命令，但又不希望再频幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null。

command > /dev/null

/dev/null 是一个特殊的文件，写入到它的内容都会被丢弃；如果尝试从该文件读取内容，那么什么也读不到。但是 /dev/null 文件非常有用，将命令的输出重定向到它，会起到"禁止输出"的效果。

如果希望屏蔽 stdout 和 stderr，可以这样写：

command > /dev/null 2>&1

Shell 文件包含

和其他语言一样，Shell 也可以包含外部脚本。这样可很方便的封装一些公用的代码作为一个独立的文件。

Shell 文件包含的语法格式如下：

. filename   # 注意点号(.)和文件名中间有一空格
或
source filename

示例：

# test1.sh
url="http://www.google.com"

# test2.sh

#使用 . 号来引用test1.sh 文件
. ./test1.sh

# 或者使用以下包含文件代码
# source ./test1.sh

echo "google_address：$url"

运行：

$ chmod +x test2.sh 
$ ./test2.sh 
google_address：http://www.google.com