Linux学习笔记之Shell编程
目录
- 第一章 Shell概述
- 第二章 Shell脚本入门
- 第三章 变量
-
- 3.1 系统预定义变量
- 3.2 自定义变量
- 3.3 特殊变量
-
- 3.3.1 $n
- 3.3.2 $#
- 3.3.3 \$*、\$@
- 3.3.4 $？
- 第四章 运算符
- 第五章 条件判断
- 第六章 流程控制（重点）
-
- 6.1 if判断
- 6.2 case语句
- 6.3 for循环
- 6.4 while循环
- 第七章 read读取控制台输入
- 第八章 函数
-
- 8.1 系统函数
- 8.2 自定义函数
- 第九章 正则表达式入门
-
- 9.1 常规匹配
- 9.2 常用特殊字符
- 第十章 Shell工具
-
- 10.1 cut
- 10.2 awk
- 10.3 sort
第一章 Shell概述
Shell是一个命令行解释器，它接收应用程序/用户命令，然后调用操作系统内核。Shell还是一个功能相当强大的编程语言、易编写、易调试、灵活性强。
1、Linux提供的Shell解析器有：
[root@master ~]# cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/sbin/nologin
/bin/dash
2、bash和sh的关系
[root@master bin]# ll | grep bash ll | grep bash
-rwxr-xr-x. 1 root root 941880 5月 11 2019 bash
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 5月 27 2020 sh -> bash
3、Centos默认的解析器是bash
[root@master bin]# echo $SHELL
/bin/bash
第二章 Shell脚本入门
1、脚本格式
脚本以#!/bin/bash开头（指定解析器）
2、第一个Shell脚本：helloworld
（1）需求：创建一个Shell脚本，输出helloworld
（2）案例实操：
[root@master datas]# touch helloword.sh
[root@master datas]# vi helloword.sh
在helloworld.sh中输入如下内容：
#!/bin/bash
echo "helloworld"
（3）脚本的常用执行方式
第一种：采用bash或sh+脚本的相对路径或绝对路径（不用赋予脚本+x权限）
sh+脚本的相对路径
[root@master datas]# sh helloword.sh
helloword
sh+脚本的绝对路径
[root@master datas]# sh /root/datas/helloword.sh
helloword
bash+脚本的相对路径
[root@master datas]# bash helloworld.sh
helloworld
bash+脚本的绝对路径
[root@master datas]# bash /root/datas/helloword.sh
helloword
第二种：采用输入脚本的绝对路径或相对路径执行脚本（必须具有可执行权限+x）
首先要赋予helloworld.sh 脚本的+x权限
[root@master datas]# chmod +x helloworld.sh
执行脚本
相对路径
[root@master datas]# helloword.sh
helloword
绝对路径
[root@master datas]# /root/datas/helloword.sh
helloword
注意：第一种执行方法，本质是bash解析器帮你执行脚本，所以脚本本身不需要执行权限。第二种执行方法，本质是脚本需要自己执行，所以需要执行权限。
第三章 变量
3.1 系统预定义变量
1、常用系统变量
$HOME、$PWD、$SHELL、$USER等
[root@master datas]# echo $PWD
/root/datas
[root@master datas]# echo $SHELL
/bin/bash
[root@master datas]# echo $USER
root
2、案例实操
（1）查看系统变量的值
[root@master datas]# echo $HOME
/root
（2）显示当前Shell中所有变量：set
[root@master datas]# set
BASH=/bin/bash
BASH_ALIASES=()
BASH_ARGC=()
BASH_ARGV=()
3.2 自定义变量
1、基本语法
（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
2、变量定义规则
（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，环境变量名建议大写。
（2）等号两侧不能有空格
（3）在bash中，变量默认类型都是字符串类型，无法直接进行数值运算。
（4）变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来。
3、案例实操
（1）定义变量NUM
[root@master datas]# NUM=5
[root@master datas]# echo $NUM
5
（2）给变量NUM重新赋值
[root@master datas]# NUM=8
[root@master datas]# echo $NUM
8
（3）撤销变量NUM
[root@master datas]# unset NUM
[root@master datas]# echo $NUM
（4）声明静态的变量STATIC=2，不能unset
[root@master datas]# readonly STATIC=2
[root@master datas]# echo $STATIC
2
[root@master datas]# STATIC=9
bash: STATIC: readonly variable
（5）在bash中，变量默认类型都是字符串类型，无法直接进行数值运算
[root@master datas]# C=1+2
[root@master datas]# echo $C
1+2
（6）变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来
[root@master datas]# D=I am college student
bash: am: command not found
[root@master datas]# D='I am college student'
[root@master datas]# echo $D
I am college student
（7）可把变量提升为全局环境变量，可供其他Shell程序使用
用法：export 变量名
[root@master datas]# vim helloworld.sh
在helloworld.sh文件中增加echo $NUM
#!/bin/bash
echo "helloworld"
echo $NUM
发现并没有打印输出变量NUM的值。
[root@master datas]# helloworld.sh
helloworld
使用export关键字后，发现打印输出了NUM的 值
[root@master datas]# export NUM
[root@master datas]# helloword.sh
helloword
4
3.3 特殊变量
3.3.1 $n
1、基本语法
$n （功能描述：n为数字，$0代表该脚本名称，$1-$9代表第一到第九个参数，十以上的参数，十以上的参数需要用大括号包含，如${10}）
2、案例实操
[root@master datas]# touch parameter.sh
[root@master datas]# vim parameter.sh
parameter.sh文件中的内容
#!/bin/bash
echo "$0 $1 $2"
赋权，打印输出
[root@master datas]# chmod 777 parameter.sh
[root@master datas]# parameter.sh zbc xyz
./parameter.sh zbc xyz
3.3.2 $#
1、基本语法
$# （功能描述：获取所有输入参数个数，常用于循环）。
2、案例实操
[root@master datas]# vim parameter.sh
#!/bin/bash
echo "$0 $1 $2"
echo $#
[root@master datas]# parameter.sh zbc xyz
./parameter.sh zbc xyz
2
3.3.3 $*、$@
1、基本语法
$* （功能描述：这个变量代表命令行中所有的参数，$*把所有的参数看成一个整体）
$@ （功能描述：这个变量也代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区分对待）
注意：如果想让\$*和\$@体现区别必须用双引号括起来才生效.
2、案例实操
[root@master datas]# vim parameter.sh
#!/bin/bash
echo "$0 $1 $2"
echo $#
echo $*
echo $@
[root@master datas]# parameter.sh 1 2 3
./parameter.sh 1 2
3
1 2 3
1 2 3
3.3.4 $？
1、基本语法
$?（功能描述：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。）
2、案例实操
判断helloworld.sh脚本是否正确执行
[root@master datas]# helloword.sh
helloword
4
[root@master datas]# echo $?
0
第四章 运算符
1、基本语法
“$((运算式))”或“$[运算式]”
2、案例实操：
计算（2+3)*4的值
[root@master datas]# S=$[(2+3)*4]
[root@master datas]# echo $S
20
注：一般很少用shell来计算
第五章 条件判断
1、基本语法
（1）test condition
（2）[ condition ]（注意condition前后要有空格）
[root@master datas]# test zbc
[root@master datas]# echo $?
0
[root@master datas]# [ zbc ]
[root@master datas]# echo $?
0
注意：条件非空即为true，[ zbc ]返回true，[] 返回false。
2、常用判断条件
（1）两个整数之间比较
== 字符串比较
-lt 小于（less than）
-le 小于等于（less equal）
-eq 等于（equal）
-gt 大于（greater than）
-ge 大于等于（greater equal）
-ne 不等于（Not equal）
（2）按照文件权限进行判断
-r 有读的权限（read）
-w 有写的权限（write）
-x 有执行的权限（execute）
（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（file）
-e 文件存在（existence）
-d 文件存在并是一个目录（directory）
3、案例实操
（1）23是否大于等于22
[root@master datas]# [ 23-ge22 ]
[root@master datas]# echo $?
0
（2）helloworld.sh是否具有写权限
[root@master datas]# [ -w helloword.sh ]
[root@master datas]# echo $?
0
（3）/root/datas/info.txt目录中的文件是否存在
[root@master datas]# [ -e /root/datas/info.txt ]
[root@master datas]# echo $?
0
（4）多条件判断（&& 表示前一条命令执行成功时，才执行后一条命令，|| 表示上一条命令执行失败后，才执行下一条命令）
[root@master datas]# [ condition ] && echo OK || echo notok
OK
[root@master datas]# [ condition ] && [ ] || echo notok
notok
第六章 流程控制（重点）
6.1 if判断
1、基本语法
if [ 条件判断式 ]
then
程序
fi
或者
if [ 条件判断式 ]
then
程序
elif [ 条件判断式 ]
then
程序
else
程序
fi
注意事项：
（1）[ 条件判断式 ]，中括号和条件判断式之间必须有空格
（2）if后要有空格
2、案例实操
输入一个数字，如果是1，则输出"a madman of write code named zhangsan"，如果是2，则输出"I am a college student"，如果是其它，什么也不输出。
[root@master datas]# touch if.sh
[root@master datas]# vim if.sh
#!/bin/bash
if [ $1 -eq "1" ]
then
echo "a madman of write code named zhangsan"
elif [ $1 -eq "2" ]
then
echo "I am a college student"
fi
[root@master datas]# chmod 777 if.sh
[root@master datas]# ./if.sh 1
a madman of write code named zhangsan
6.2 case语句
1、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
注意事项：
（1）case行尾必须为单词“in”，每一个模式匹配必须以右括号“）”结束。
（2）双分号“;;”表示命令序列结束，相当于java中的break。
（3）最后的“*）”表示默认模式，相当于java中的default。
2、案例实操
输入一个数字，如果是1，则输出zhangsan，如果是2，则输出lisi，如果是其它，输出people。
[root@master datas]# touch case.sh
[root@master datas]# vim case.sh
#!/bin/bash
case $1 in
"1")
echo "zhangsan"
;;
"2")
echo "lisi"
;;
*)
echo "people"
;;
esac
[root@master datas]# chmod 777 case.sh
[root@master datas]# ./case.sh 1
zhangsan
6.3 for循环
1、基本语法1
for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
do
程序
done
2、案例实操
从1加到100
[root@master datas]# touch for.sh
[root@master datas]# vim for.sh
s=0
for((i=0;i<=100;i++))
do
s=$[$s+$i]
done
echo $s
[root@master datas]# chmod 777 for.sh
[root@master datas]# for.sh
5050
3、基本语法2
for 变量 in 值1 值2 值3…
do
程序
done
4、案例实操
（1）打印所有输入参数
[root@master datas]# touch for1.sh
[root@master datas]# vim for1.sh
#!/bin/bash
for i in $*
do
echo "你好---$i "
done
[root@master datas]# chmod 777 for.sh
[root@master datas]# for1.sh 迪丽热巴 古力娜
扎
你好---迪丽热巴
你好---古力娜扎
（2）比较 ∗ 和 *和 ∗和@区别
$*和$@都表示传递给函数或脚本的所有参数，不被双引号“”包含时，都以$1 $2 …$n的形式输出所有参数。
[root@master datas]# touch for2.sh
[root@master datas]# vim for2.sh
#!/bin/bash
for i in $*
do
echo "你好---$i"
done
#$*加双引号
for x in "$*"
do
echo "你好---$x"
done
for j in $@
do
echo "你好---$j"
done
for m in "$@"
do
echo "你好---$m"
done
[root@master datas]# chmod 777 for2.sh
[root@master datas]# for2.sh 迪丽热巴 古力娜扎
你好---迪丽热巴
你好---古力娜扎
你好---迪丽热巴 古力娜扎
你好---迪丽热巴
你好---古力娜扎
你好---迪丽热巴
你好---古力娜扎
注：当它们被双引号“”包含时，“$*”会将所有的参数作为一个整体，以“$1 $2 …$n”的形式输出所有参数；“$@”会将各个参数分开，以“$1” “$2”…”$n”的形式输出所有参数。
$@中的每个参数都看成是独立的，所以“$@”中有几个参数，就会循环几次 。
6.4 while循环
1、基本语法
while [ 条件判断式 ]
do
程序
done
2、案例实操
从1加到100
[root@master datas]# touch while.sh
[root@master datas]# vim while.sh
#!/bin/bash
s=0
i=1
while [ $i -le 100 ]
do
s=$[$s+$i]
i=$[$i+1]
done
echo $s
[root@master datas]# chmod 777 while.sh
[root@master datas]# while.sh
5050
第七章 read读取控制台输入
1、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）。
参数 变量：指定读取值的变量名
2、案例实操
提示5秒内，读取控制台输入的名称
[root@master datas]# touch read.sh
[root@master datas]# vim read.sh
编辑read.sh中的内容
#!/bin/bash
read -t 5 -p "Enter your name in 5 seconds " NAME
echo $NAME
[root@master datas]# ./read.sh
Enter your name in 5 seconds zhangsan
zhangsan
第八章 函数
8.1 系统函数
1、 basename
（1）基本语法
basename [string / pathname] [suffix] （功能描述：basename命令会删掉所有的前缀包括最后一个（‘/’）字符，然后将字符串显示出来。 选项：
suffix为后缀，如果suffix被指定了，basename会将pathname或string中的suffix去掉。
（2）案例实操
截取该/root/datas/info.txt路径的文件名称
[root@master datas]# basename /root/datas/info.txt
info.txt
2、 dirname
（1）基本语法
dirname 文件绝对路径 （功能描述：从给定的包含绝对路径的文件名中去除文件名（非目录的部分），然后返回剩下的路径（目录的部分））
（2）案例实操
获取info.txt文件的路径
[root@master datas]# dirname /root/datas/info.txt
/root/datas
8.2 自定义函数
1、基本语法
（1）定义函数
[ function ] funname[()]
{
Action;
[return int;]
}
注：返回值int 的取值为0-255
（2）调用函数
funname
2、经验技巧
（1）必须在调用函数地方之前，先声明函数，shell脚本是逐行运行。不会像其它语言一样先编译。
（2）函数返回值，只能通过$?系统变量获得，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。return后跟数值n(0-255)
3、案例实操
计算两个输入参数的和
[root@master datas]# touch fun.sh
[root@master datas]# vim fun.sh
编辑fun.sh文件中的内容
#!/bin/bash
function sum()
{
s=0
s=$[ $1 + $2 ]
echo "$s"
}
read -t 5 -p "Please input the number1: " N1;
read -t 5 -p "Please input the number2: " N2;
sum $N1 $N2;
[root@master datas]# chmod 777 fun.sh
[root@master datas]# ./fun.sh
Please input the number1: 2
Please input the number2: 5
7
第九章 正则表达式入门
正则表达式使用单个字符串来描述、匹配一系列符合某个句法规则的字符串。在很多文本编辑器里，正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个模式的文本。在Linux中，grep，sed，awk等命令都支持通过正则表达式进行模式匹配。
9.1 常规匹配
一串不包含特殊字符的正则表达式匹配它自己，例如：
[root@master datas]# cat /etc/passwd|grep games
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
就会匹配所有包含games的行
9.2 常用特殊字符
1、特殊字符：^
^ :匹配一行的开头
[root@master datas]# cat /etc/passwd | grep ^a
会匹配出所有以a开头的行
2、特殊字符：$
$ :匹配一行的结束
[root@master datas]# cat /etc/passwd | grep t$
会匹配出所有以t结尾的行
思考：^$ 匹配什么？
答：匹配的是空行
3、特殊字符：.
. :匹配一个任意的字符
[root@master datas]# cat /etc/passwd | grep r..t
会匹配包含rabt,rbbt,rxdt,root等的所有行
4、特殊字符：*
* 不单独使用，他和左边第一个字符连用，表示匹配上一个字符0次或多次
[root@master datas]# cat /etc/passwd | grep ro*t
会匹配rt, rot, root, rooot, roooot等所有行
思考：.* 匹配什么？
答：匹配什么字符都可以
5、特殊字符：[ ]
[ ] 表示匹配某个范围内的一个字符
[6,8]------匹配6或者8
[a-z]------匹配一个a-z之间的字符
[a-z]*-----匹配任意字母字符串
[a-c, e-f]-匹配a-c或者e-f之间的任意字符
[root@master datas]# cat /etc/passwd | grep r[a,b,c]*t
会匹配rat, rbt, rabt, rbact等等所有行
6、特殊字符：\
\ 表示转义，并不会单独使用。由于所有特殊字符都有其特定匹配模式，当我们想匹配某一特殊字符本身时（例如，我想找出所有包含 ‘$’
的行），就会碰到困难。此时我们就要将转义字符和特殊字符连用，来表示特殊字符本身
[root@master datas]# cat /etc/passwd | grep a\$b
注意：直接匹配 $ 字符，需要进行转义并且加上单引号,就会匹配所有包含 a$b 的行。
第十章 Shell工具
10.1 cut
cut的工作就是“剪”，具体的说就是在文件中负责剪切数据用的。cut 命令从文件的每一行剪切字节、字符和字段并将这些字节、字符和字段输出。
1、基本用法
cut [选项参数] filename
说明：默认分隔符是制表符
2、选项参数说明
| 选项参数 | 功能 |
|---|---|
| -f | 列号，提取第几列 |
| -d | 分隔符，按照指定分隔符分割列 |
| -c | 指定具体的字符 |
3、案例实操
（1）数据准备
[root@master datas]# touch cut.txt
[root@master datas]# vim cut.txt
dong shen
guan zhen
wo wo
lai lai
le le
（2）切割cut.txt第一列
[root@master datas]# cut -d " " -f 1 cut.txt
dong
guan
wo
lai
le
（3）切割cut.txt第二、三列
[root@master datas]# cut -d " " -f 2,3 cut.txt
shen
zhen
wo
lai
le
（4）在cut.txt文件中切割出guan
[root@master datas]# cat cut.txt | grep "guan" | cut -d " " -f 1
guan
（5）选取系统PATH变量值，第2个“：”开始后的所有路径：
[root@master datas]# echo $PATH
/usr/lib64/qt-3.3/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/atguigu/bin
[root@master datas]# echo $PATH | cut -d: -f 2-
/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/atguigu/bin
（6）切割ifconfig 后打印的IP地址
[root@master datas]# ifconfig eth0 | grep "inet addr" | cut -d: -f 2 | cut -d" " -f1
192.168.1.102
10.2 awk
一个强大的文本分析工具，把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片，切开的部分再进行分析处理。
1、基本用法
awk [选项参数] ‘pattern1{action1} pattern2{action2}…’ filename
pattern：表示AWK在数据中查找的内容，就是匹配模式
action：在找到匹配内容时所执行的一系列命令
2、选项参数说明
| 选项参数 | 功能 |
|---|---|
| -F | 指定输入文件折分隔符 |
| -v | 赋值一个用户定义变量 |
3、案例实操
（1）数据准备
[root@master datas]# cp /etc/passwd ./
（2）搜索passwd文件以root关键字开头的所有行，并输出该行的第7列。
[root@master datas]# awk -F: '/^root/{print $7}' passwd
/bin/bash
（3）搜索passwd文件以root关键字开头的所有行，并输出该行的第1列和第7列，中间以“，”号分割。
[root@master datas]# awk -F: '/^root/{print $1","$7}' passwd
root,/bin/bash
注意：只有匹配了pattern的行才会执行action
（4）只显示/etc/passwd的第一列和第七列，以逗号分割，且在所有行前面添加列名user，shell在最后一行添加"damakuangrenzhangsan，/bin/zuishuai"。
[root@master datas]# awk -F : 'BEGIN{print "user, shell"} {print $1","$7} END{print "damakuangrenzhangsan,/bin/zuishuai"}' passwd
user, shell
root,/bin/bash
bin,/sbin/nologin
注意：BEGIN 在所有数据读取行之前执行；END 在所有数据执行之后执行。
（5）将passwd文件中的用户id增加数值1并输出
[root@master datas]# awk -v i=1 -F: '{print $3+i}' passwd
1
2
3
4
4、awk的内置变量
| 变量 | 说明 |
|---|---|
| FILENAME | 已读的记录数（行数） |
| NR | 已读的记录数（行数） |
| NF | 浏览记录的域的个数（切割后，列的个数） |
5、案例实操
（1）统计passwd文件名，每行的行号，每行的列数
[root@master datas]# awk -F: '{print "filename:" FILENAME ", linenumber:" NR ",columns:" NF}' passwd
filename:passwd, linenumber:1,columns:7
filename:passwd, linenumber:2,columns:7
filename:passwd, linenumber:3,columns:7
（2）切割IP
[root@master datas]# ifconfig eth0 | grep "inet addr" | awk -F: '{print $2}' | awk -F " " '{print $1}'
192.168.1.102
（3）查询cut.txt中空行所在的行号
[root@master datas]# awk '/^$/{print NR}' cut.txt
5
10.3 sort
sort命令是在Linux里非常有用，它将文件进行排序，并将排序结果标准输出。
1、基本语法
sort(选项)(参数)
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -n | 依照数值的大小排序 |
| -r | 以相反的顺序来排序 |
| -t | 设置排序时所用的分隔字符 |
| -k | 指定需要排序的列 |
参数：指定待排序的文件列表
2、案例实操
（1）数据准备
[root@master datas]# touch sort.sh
[root@master datas]# vim sort.sh
bb:40:5.4
bd:20:4.2
xz:50:2.3
cls:10:3.5
ss:30:1.6
（2）按照“：”分割后的第三列倒序排序。
[root@master datas]# sort -t : -nrk 3 sort.sh
bb:40:5.4
bd:20:4.2
cls:10:3.5
xz:50:2.3
ss:30:1.6