2022-03-24 shell 脚本基础使用（3万余字，慎入）

执行

touch example.sh 		#创建shell文件 .sh后缀
chmod +x example.sh  	#添加xxx.sh文件执行权限
vim example.sh 			#编写内容

#-----------------------------------
#!/bin/bash
echo "abc"
#-----------------------------------

./example.sh 			#执行当前目录下example.sh文件

简单的shell执行

语法

变量

#!/bin/bash

str_1="abc"					#定义一个变量名str，内容为abc的变量，注意命名规范，不能以数字开头
str_2='123'"${str_1}"		#不能使用转义和变量，完全打印单引号的内容，可以拼接

echo "prefix${str_1}suffix"	#打印str，可以省略花括号，但容易出现二义性，建议每次都使用花括号
echo "length:${#str_1}"		#打印str_1长度3

var=USER
echo ${!var}				#如果变量的值本身也是变量，可以使用${!varname}的语法，读取最终的值

unset var					#删除变量，及时删除了变量，当使用不存在的变量时，默认为空

变量默认值：

${varname:-word}	#varname存在且不为空，输出word

${varname:=word}	#varname存在且不为空，输出word，并赋值为varname

${varname:+word}	#varname存在且不为空，则返回word

${varname:?message}	#如果变量varname存在且不为空，则返回它的值，否则打印出varname: message，并中断脚本的执行

其它用法 declare命令、readonly名称、let命令Bash 变量

传递参数

#例如执行 ./example.sh var1 var2 var3 var4


#!/bin/shell

echo "$0"	#打印结果 ./example.sh
echo "$1"	#打印结果 var1
echo "$2"	#打印结果 var2
echo "$3"	#打印结果 var3
echo "$4"	#打印结果 var4

参数处理	说明
$#	传递到脚本的参数个数
$*	以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。 如"$*“用「”」括起来的情况、以"$1 $2 … $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
$@	与$\ast 相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。如"$@“用「”」括起来的情况、以"$1" “$2"\dots "$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。

getopts命令

getopts命令用在脚本内部，可以解析复杂的脚本命令行参数，通常与while循环一起使用，取出脚本所有的带有前置连词线（-）的参数。

getopts optstring name

它带有两个参数。第一个参数optstring是字符串，给出脚本所有的连词线参数。比如，某个脚本可以有三个配置项参数-l、-h、-a，其中只有-a可以带有参数值，而-l和-h是开关参数，那么getopts的第一个参数写成lha:，顺序不重要。注意，a后面有一个冒号，表示该参数带有参数值，getopts规定带有参数值的配置项参数，后面必须带有一个冒号（:）。getopts的第二个参数name是一个变量名，用来保存当前取到的配置项参数，即l、h或a。

下面是一个例子。

while getopts 'lha:' OPTION; do
  case "$OPTION" in
    l)
      echo "linuxconfig"
      ;;

    h)
      echo "h stands for h"
      ;;

    a)
      avalue="$OPTARG"
      echo "The value provided is $OPTARG"
      ;;
    ?)
      echo "script usage: $(basename $0) [-l] [-h] [-a somevalue]" >&2
      exit 1
      ;;
  esac
done
shift "$(($OPTIND - 1))"	# OPTIND 参数的index；当-lha时，索引会有一些意想不到的效果
# OPTIND 为参数位置+1,当需要使用时，(($OPTIND - 1))来获取索引
# 但当-lha时，索引并不会直接增加，而是在最后一个进行增加。可以自己编写测试下
# 像a:带参数(两个位置)会加2。

上面例子中，while循环不断执行getopts 'lha:' OPTION命令，每次执行就会读取一个连词线参数（以及对应的参数值），然后进入循环体。变量OPTION保存的是，当前处理的那一个连词线参数（即l、h或a）。如果用户输入了没有指定的参数（比如-x），那么OPTION等于?。循环体内使用case判断，处理这四种不同的情况。

如果某个连词线参数带有参数值，比如-a foo，那么处理a参数的时候，环境变量$OPTARG保存的就是参数值。

注意，只要遇到不带连词线的参数，getopts就会执行失败，从而退出while循环。比如，getopts可以解析command -l foo，但不可以解析command foo -l。另外，多个连词线参数写在一起的形式，比如command -lh，getopts也可以正确处理。

变量$OPTIND在getopts开始执行前是1，然后每次执行就会加1。等到退出while循环，就意味着连词线参数全部处理完毕。这时，$OPTIND - 1就是已经处理的连词线参数个数，使用shift命令将这些参数移除，保证后面的代码可以用$1、$2等处理命令的主参数。

shift 命令

shift命令可以改变脚本参数，每次执行都会移除脚本当前的第一个参数（$1），使得后面的参数向前一位，即$2变成$1、$3变成$2、$4变成$3，以此类推。

while循环结合shift命令，也可以读取每一个参数。

#!/bin/bash

echo "一共输入了 $# 个参数"

while [ "$1" != "" ]; do
  echo "剩下 $# 个参数"
  echo "参数：$1"
  shift
done

上面例子中，shift命令每次移除当前第一个参数，从而通过while循环遍历所有参数。

shift命令可以接受一个整数作为参数，指定所要移除的参数个数，默认为1。

shift 3

上面的命令移除前三个参数，原来的$4变成$1。

其它参数用法

数组

#命名方式1：
arr_1=(var1 var2 var3)

#命名方式2：
arr_2=(var1 
var2 
var3)

#命名方式3：
arr_3[0]=var1
arr_3[1]=var2
arr_3[2]=var3
arr_3[5]=var6


#-------------------------------------------------------
#打印方式1
echo "${arr_1[0]}， ${arr_1[1]}..."

#打印方式2
echo "${arr_1[@]}"		#打印arr_1下所有元素
echo "${arr_1[*]}"		#打印arr_1下所有元素

#打印长度
echo "${#arr_3[@]}"		#打印arr_3长度(4)

运算符

#使用expr 命令，并且计算使用`和空格间隔, 例如：
val=`expr 20 + 10`
echo "${val}"

#特殊符号使用\
val=`expr 20 \* 10`
echo "${val}"

算数运算符

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 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。	[ $a == $b ] 返回 false。
!=	不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。	[ $a != $b ] 返回 true。

**注意：**条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。

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。	[ $a -eq $b ] 返回 false。
-ne	检测两个数是否不相等，不相等返回 true。	[ $a -ne $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。	[ $a -gt $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。	[ $a -lt $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。	[ $a -ge $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。	[ $a -le $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。	[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a	与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。	[ $a -lt 20 -a $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	[[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
||	逻辑的 OR	[[ $a -lt 100 || $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。	[ $a = $b ] 返回 false。
!=	检测两个字符串是否不相等，不相等返回 true。	[ $a != $b ] 返回 true。
-z	检测字符串长度是否为0，为0返回 true。	[ -z $a ] 返回 false。
-n	检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true。	[ -n “$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。

属性检测描述如下：

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。

• -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。

位运算

$((...))支持以下的二进制位运算符。

• <<：位左移运算，把一个数字的所有位向左移动指定的位。
• >>：位右移运算，把一个数字的所有位向右移动指定的位。
• &：位的“与”运算，对两个数字的所有位执行一个AND操作。
• |：位的“或”运算，对两个数字的所有位执行一个OR操作。
• ~：位的“否”运算，对一个数字的所有位取反。
• ^：位的异或运算（exclusive or），对两个数字的所有位执行一个异或操作。

数值的进制

• number：没有任何特殊表示法的数字是十进制数（以10为底）。
• 0number：八进制数。
• 0xnumber：十六进制数。
• base#number：base进制的数。

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。命令格式：

echo string

您可以使用echo实现更复杂的输出格式控制。

1. 显示普通字符串:

echo "It is a test"

这里的双引号完全可以省略，以下命令与上面实例效果一致：

echo It is a test

2. 显示转义字符

echo "\"It is a test\""

结果将是:

"It is a test"

同样，双引号也可以省略

3. 显示变量

read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量

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

以上代码保存为 test.sh，name 接收标准输入的变量，结果将是:

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

4. 显示换行

echo -e "OK! \n" # -e 支持对反斜杠转义的解释
echo "It is a test"

输出结果：

OK!

It is a test

5. 显示不换行

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

输出结果：

OK! It is a test

6. 显示结果定向至文件

echo "It is a test" > myfile

7. 原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

echo '$name\"'

输出结果：

$name\"

8. 显示命令执行结果

echo `date`

注意： 这里使用的是反引号 `, 而不是单引号 '。

结果将显示当前日期

Thu Jul 24 10:08:46 CST 2014

printf命令

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。默认的 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。

printf可以使用格式字符串，与C语言中printf()函数大致相同：

%s %c %d %f 都是格式替代符，％s 输出一个字符串，％d 整型输出，％c 输出一个字符，％f 输出实数，以小数形式输出。

%-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。

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
 
# format-string为双引号
printf "%d %s\n" 1 "abc"

# 单引号与双引号效果一样
printf '%d %s\n' 1 "abc"

# 没有引号也可以输出
printf %s abcdef

# 格式只指定了一个参数，但多出的参数仍然会按照该格式输出，format-string 被重用
printf %s abc def

printf "%s\n" abc def

printf "%s %s %s\n" a b c d e f g h i j

# 如果没有 arguments，那么 %s 用NULL代替，%d 用 0 代替
printf "%s and %d \n"

printf的转义

序列	说明
\a	警告字符，通常为ASCII的BEL字符
\b	后退
\c	抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略
\f	换页（formfeed）
\n	换行
\r	回车（Carriage return）
\t	水平制表符
\v	垂直制表符
\	一个字面上的反斜杠字符
\ddd	表示1到3位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效
\0ddd	表示1到3位的八进制值字符

test命令

数值测试

参数	说明
-eq	等于则为真
-ne	不等于则为真
-gt	大于则为真
-ge	大于等于则为真
-lt	小于则为真
-le	小于等于则为真

num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数相等！'
else
    echo '两个数不相等！'
fi

输出结果：

两个数相等！

代码中的 [] 执行基本的算数运算，如：

#!/bin/bash

a=5
b=6

result=$[a+b] # 注意等号两边不能有空格
echo "result 为： $result"

结果为:

result 为： 11

字符串测试

参数	说明
=	等于则为真
!=	不相等则为真
-z 字符串	字符串的长度为零则为真
-n 字符串	字符串的长度不为零则为真

num1="ru1noob"
num2="runoob"
if test $num1 = $num2
then
    echo '两个字符串相等!'
else
    echo '两个字符串不相等!'
fi

输出结果：

两个字符串不相等!

文件测试

参数	说明
-e 文件名	如果文件存在则为真
-r 文件名	如果文件存在且可读则为真
-w 文件名	如果文件存在且可写则为真
-x 文件名	如果文件存在且可执行则为真
-s 文件名	如果文件存在且至少有一个字符则为真
-d 文件名	如果文件存在且为目录则为真
-f 文件名	如果文件存在且为普通文件则为真
-c 文件名	如果文件存在且为字符型特殊文件则为真
-b 文件名	如果文件存在且为块特殊文件则为真

输出结果：

文件已存在!

另外，Shell 还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来，其优先级为： ! 最高， -a 次之， -o 最低。例如：

cd /bin
if test -e ./notFile -o -e ./bash
then
    echo '至少有一个文件存在!'
else
    echo '两个文件都不存在'
fi

输出结果：

至少有一个文件存在!

流程控制

条件判断

if

if 语句语法格式：

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN 
fi

if else 语法格式：

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

if else-if else 语法格式：

if condition1
then
    command1
elif condition2 
then 
    command2
else
    commandN
fi

example:

#!/bin/bash

a=10
b=20
if [ $a = $b ]
then
	echo "a 等于 b"
elif [ $a -gt $b ]
then
	echo "a 大于 b"
elif [ $a -lt $b ]
then 
	echo "a 小于 b"
else
	echo "没有符合的条件"
fi

if结构的判断条件，一般使用test`命令，有三种形式。

# 写法一
test expression

# 写法二
[ expression ]

# 写法三
[[ expression ]]	# 支持正则

case 结构

case expression in
  pattern )
    commands ;;
  pattern )
    commands ;;
  ...
esac

expression是一个表达式，pattern是表达式的值或者一个模式，可以有多条，用来匹配多个值，每条以两个分号（;）结尾。

example：

#!/bin/bash

echo -n "输入一个1到3之间的数字（包含两端）> "
read character
case $character in
  1 ) echo 1
    ;;
  2 ) echo 2
    ;;
  3 ) echo 3
    ;;
  * ) echo 输入不符合要求
esac

case的匹配模式可以使用各种通配符，下面是一些例子。

• a)：匹配a。
• a|b)：匹配a或b。
• [[:alpha:]])：匹配单个字母。
• ???)：匹配3个字符的单词。
• *.txt)：匹配.txt结尾。
• *)：匹配任意输入，通过作为case结构的最后一个模式。

条件语句结尾添加了;;&以后，在匹配一个条件之后，并不会退出case结构，而是继续判断下一个条件。

for 循环

for循环一般格式为：

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
    echo "${var}"
done

写成一行：

for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;

while 循环

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。其语法格式为：

while condition
do
    command
done

condition条件成立，就执行command，直到condition条件不成立跳出循环。

until 循环

until循环与while循环恰好相反，只要不符合判断条件（判断条件失败），就不断循环执行指定的语句。一旦符合判断条件，就退出循环。

until condition; do
  commands
done

关键字do可以与until不写在同一行，这时两者之间不需要分号分隔。

until condition
do
  commands
done

select 结构

select结构主要用来生成简单的菜单。它的语法与for...in循环基本一致。

select name
[in list]
do
  commands
done

Bash 会对select依次进行下面的处理。

1. select生成一个菜单，内容是列表list的每一项，并且每一项前面还有一个数字编号。
2. Bash 提示用户选择一项，输入它的编号。
3. 用户输入以后，Bash 会将该项的内容存在变量name，该项的编号存入环境变量REPLY。如果用户没有输入，就按回车键，Bash 会重新输出菜单，让用户选择。
4. 执行命令体commands。
5. 执行结束后，回到第一步，重复这个过程。

break，continue

Bash 提供了两个内部命令break和continue，用来在循环内部跳出循环。

break命令立即终止循环，程序继续执行循环块之后的语句，即不再执行剩下的循环。

#!/bin/bash

for number in 1 2 3 4 5 6
do
  echo "number is $number"
  if [ "$number" = "3" ]; then
    break
  fi
done

上面例子只会打印3行结果。一旦变量$number等于3，就会跳出循环，不再继续执行。

continue命令立即终止本轮循环，开始执行下一轮循环。

#!/bin/bash

while read -p "What file do you want to test?" filename
do
  if [ ! -e "$filename" ]; then
    echo "The file does not exist."
    continue
  fi

  echo "You entered a valid file.."
done

上面例子中，只要用户输入的文件不存在，continue命令就会生效，直接进入下一轮循环（让用户重新输入文件名），不再执行后面的打印语句。

不同括号的含义

模式扩展链接

#扩展有好几种，强烈推荐感兴趣的看看上面这个链接

#变量扩展
echo ${SHELL}
/bin/bash

#子命令扩展
echo $(date) #等价echo `date`
Fri Mar 25 15:29:33 CST 2022

#算术扩展 ((...))可以进行整数的算术运算，忽略空格；$[...]是以前的语法，也可以做整数运算，不建议使用
echo $((2 + 2))
4

使用注意：

（1）通配符是先解释，再执行。

（2）文件名扩展在不匹配时，会原样输出。

函数

函数（function）是可以重复使用的代码片段，有利于代码的复用。它与别名（alias）的区别是，别名只适合封装简单的单个命令，函数则可以封装复杂的多行命令。

函数总是在当前 Shell 执行，这是跟脚本的一个重大区别，Bash 会新建一个子 Shell 执行脚本。如果函数与脚本同名，函数会优先执行。但是，函数的优先级不如别名，即如果函数与别名同名，那么别名优先执行。

Bash 函数定义的语法有两种。

# 第一种
fn() {
  # codes
}

# 第二种
function fn() {
  # codes
}

上面代码中，n是自定义的函数名，函数代码就写在大括号之中。这两种写法是等价的。

下面是一个简单函数的例子。

hello() {
  echo "Hello $1"
}


# 调用
$ hello world
Hello world

下面是一个多行函数的例子，显示当前日期时间。

today() {
  echo -n "Today's date is: "
  date +"%A, %B %-d, %Y"
}

删除一个函数，可以使用unset命令。

unset -f functionName

查看当前 Shell 已经定义的所有函数，可以使用declare命令。

$ declare -f

上面的declare命令不仅会输出函数名，还会输出所有定义。输出顺序是按照函数名的字母表顺序。由于会输出很多内容，最好通过管道命令配合more或less使用。

declare命令还支持查看单个函数的定义。

$ declare -f functionName

declare -F可以输出所有已经定义的函数名，不含函数体。

$ declare -F

参数变量

函数体内可以使用参数变量，获取函数参数。函数的参数变量，与脚本参数变量是一致的。

• $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。

如果函数的参数多于9个，那么第10个参数可以用${10}的形式引用，以此类推。

下面是一个示例脚本test.sh。

#!/bin/bash
# test.sh

function alice {
  echo "alice: $@"
  echo "$0: $1 $2 $3 $4"
  echo "$# arguments"

}

alice in wonderland

运行该脚本，结果如下。

$ bash test.sh
alice: in wonderland
test.sh: in wonderland
2 arguments

上面例子中，由于函数alice只有第一个和第二个参数，所以第三个和第四个参数为空。

下面是一个日志函数的例子。

function log_msg {
  echo "[`date '+ %F %T'` ]: $@"
}

使用方法如下。

$ log_msg "This is sample log message"
[ 2018-08-16 19:56:34 ]: This is sample log message

return 命令

return命令用于从函数返回一个值。函数执行到这条命令，就不再往下执行了，直接返回了。

function func_return_value {
  return 10
}

函数将返回值返回给调用者。如果命令行直接执行函数，下一个命令可以用$?拿到返回值。

$ func_return_value
$ echo "Value returned by function is: $?"
Value returned by function is: 10

return后面不跟参数，只用于返回也是可以的。

function name {
  commands
  return
}

全局变量和局部变量，local 命令

Bash 函数体内直接声明的变量，属于全局变量，整个脚本都可以读取。这一点需要特别小心。

# 脚本 test.sh
fn () {
  foo=1
  echo "fn: foo = $foo"
}

fn
echo "global: foo = $foo"

上面脚本的运行结果如下。

$ bash test.sh
fn: foo = 1
global: foo = 1

上面例子中，变量$foo是在函数fn内部声明的，函数体外也可以读取。

函数体内不仅可以声明全局变量，还可以修改全局变量。

#! /bin/bash
foo=1

fn () {
  foo=2
}

fn

echo $foo

上面代码执行后，输出的变量$foo值为2。

函数里面可以用local命令声明局部变量。

#! /bin/bash
# 脚本 test.sh
fn () {
  local foo
  foo=1
  echo "fn: foo = $foo"
}

fn
echo "global: foo = $foo"

上面脚本的运行结果如下。

$ bash test.sh
fn: foo = 1
global: foo =

上面例子中，local命令声明的$foo变量，只在函数体内有效，函数体外没有定义。

数组

1. 创建数组

数组可以采用逐个赋值的方法创建。

ARRAY[INDEX]=value

上面语法中，ARRAY是数组的名字，可以是任意合法的变量名。INDEX是一个大于或等于零的整数，也可以是算术表达式。注意数组第一个元素的下标是0， 而不是1。

下面创建一个三个成员的数组。

$ array[0]=val
$ array[1]=val
$ array[2]=val

数组也可以采用一次性赋值的方式创建。

ARRAY=(value1 value2 ... valueN)

# 等同于

ARRAY=(
  value1
  value2
  value3
)

采用上面方式创建数组时，可以按照默认顺序赋值，也可以在每个值前面指定位置。

$ array=(a b c)
$ array=([2]=c [0]=a [1]=b)

$ days=(Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat)
$ days=([0]=Sun [1]=Mon [2]=Tue [3]=Wed [4]=Thu [5]=Fri [6]=Sat)

只为某些值指定位置，也是可以的。

names=(hatter [5]=duchess alice)

上面例子中，hatter是数组的0号位置，duchess是5号位置，alice是6号位置。

没有赋值的数组元素的默认值是空字符串。

定义数组的时候，可以使用通配符。

$ mp3s=( *.mp3 )

上面例子中，将当前目录的所有 MP3 文件，放进一个数组。

先用declare -a命令声明一个数组，也是可以的。

$ declare -a ARRAYNAME

read -a命令则是将用户的命令行输入，存入一个数组。

$ read -a dice

上面命令将用户的命令行输入，存入数组dice。

2. 读取数组

读取单个元素

读取数组指定位置的成员，要使用下面的语法。

$ echo ${array[i]}     # i 是索引

上面语法里面的大括号是必不可少的，否则 Bash 会把索引部分[i]按照原样输出。

$ array[0]=a

$ echo ${array[0]}
a

$ echo $array[0]
a[0]

上面例子中，数组的第一个元素是a。如果不加大括号，Bash 会直接读取$array首成员的值，然后将[0]按照原样输出。

读取所有成员

@和*是数组的特殊索引，表示返回数组的所有成员。

$ foo=(a b c d e f)
$ echo ${foo[@]}
a b c d e f

这两个特殊索引配合for循环，就可以用来遍历数组。

for i in "${names[@]}"; do
  echo $i
done

@和*放不放在双引号之中，是有差别的。

$ activities=( swimming "water skiing" canoeing "white-water rafting" surfing )
$ for act in ${activities[@]}; \
do \
echo "Activity: $act"; \
done

Activity: swimming
Activity: water
Activity: skiing
Activity: canoeing
Activity: white-water
Activity: rafting
Activity: surfing

上面的例子中，数组activities实际包含5个成员，但是for...in循环直接遍历${activities[@]}，导致返回7个结果。为了避免这种情况，一般把${activities[@]}放在双引号之中。

$ for act in "${activities[@]}"; \
do \
echo "Activity: $act"; \
done

Activity: swimming
Activity: water skiing
Activity: canoeing
Activity: white-water rafting
Activity: surfing

上面例子中，${activities[@]}放在双引号之中，遍历就会返回正确的结果。

${activities[*]}不放在双引号之中，跟${activities[@]}不放在双引号之中是一样的。

$ for act in ${activities[*]}; \
do \
echo "Activity: $act"; \
done

Activity: swimming
Activity: water
Activity: skiing
Activity: canoeing
Activity: white-water
Activity: rafting
Activity: surfing

${activities[*]}放在双引号之中，所有成员就会变成单个字符串返回。

$ for act in "${activities[*]}"; \
do \
echo "Activity: $act"; \
done

Activity: swimming water skiing canoeing white-water rafting surfing

所以，拷贝一个数组的最方便方法，就是写成下面这样。

$ hobbies=( "${activities[@]}" )

上面例子中，数组activities被拷贝给了另一个数组hobbies。

这种写法也可以用来为新数组添加成员。

$ hobbies=( "${activities[@]}" diving )

上面例子中，新数组hobbies在数组activities的所有成员之后，又添加了一个成员。

默认位置

如果读取数组成员时，没有读取指定哪一个位置的成员，默认使用0号位置。

$ declare -a foo
$ foo=A
$ echo ${foo[0]}
A

上面例子中，foo是一个数组，赋值的时候不指定位置，实际上是给foo[0]赋值。

引用一个不带下标的数组变量，则引用的是0号位置的数组元素。

$ foo=(a b c d e f)
$ echo ${foo}
a
$ echo $foo
a

上面例子中，引用数组元素的时候，没有指定位置，结果返回的是0号位置。

3. 数组的长度

要想知道数组的长度（即一共包含多少成员），可以使用下面两种语法。

${#array[*]}
${#array[@]}

下面是一个例子。

$ a[100]=foo

$ echo ${#a[*]}
1

$ echo ${#a[@]}
1

上面例子中，把字符串赋值给100位置的数组元素，这时的数组只有一个元素。

注意，如果用这种语法去读取具体的数组成员，就会返回该成员的字符串长度。这一点必须小心。

$ a[100]=foo
$ echo ${#a[100]}
3

上面例子中，${#a[100]}实际上是返回数组第100号成员a[100]的值（foo）的字符串长度。

4. 提取数组序号

${!array[@]}或${!array[*]}，可以返回数组的成员序号，即哪些位置是有值的。

$ arr=([5]=a [9]=b [23]=c)
$ echo ${!arr[@]}
5 9 23
$ echo ${!arr[*]}
5 9 23

上面例子中，数组的5、9、23号位置有值。

利用这个语法，也可以通过for循环遍历数组。

arr=(a b c d)

for i in ${!arr[@]};do
  echo ${arr[i]}
done

5. 提取数组成员

${array[@]:position:length}的语法可以提取数组成员。

$ food=( apples bananas cucumbers dates eggs fajitas grapes )
$ echo ${food[@]:1:1}
bananas
$ echo ${food[@]:1:3}
bananas cucumbers dates

上面例子中，${food[@]:1:1}返回从数组1号位置开始的1个成员，${food[@]:1:3}返回从1号位置开始的3个成员。

如果省略长度参数length，则返回从指定位置开始的所有成员。

$ echo ${food[@]:4}
eggs fajitas grapes

上面例子返回从4号位置开始到结束的所有成员。

6. 追加数组成员

数组末尾追加成员，可以使用+=赋值运算符。它能够自动地把值追加到数组末尾。否则，就需要知道数组的最大序号，比较麻烦。

$ foo=(a b c)
$ echo ${foo[@]}
a b c

$ foo+=(d e f)
$ echo ${foo[@]}
a b c d e f

7. 删除数组

删除一个数组成员，使用unset命令。

$ foo=(a b c d e f)
$ echo ${foo[@]}
a b c d e f

$ unset foo[2]
$ echo ${foo[@]}
a b d e f

上面例子中，删除了数组中的第三个元素，下标为2。

将某个成员设为空值，可以从返回值中“隐藏”这个成员。

$ foo=(a b c d e f)
$ foo[1]=''
$ echo ${foo[@]}
a c d e f

上面例子中，将数组的第二个成员设为空字符串，数组的返回值中，这个成员就“隐藏”了。

注意，这里是“隐藏”，而不是删除，因为这个成员仍然存在，只是值变成了空值。

$ foo=(a b c d e f)
$ foo[1]=''
$ echo ${#foo[@]}
6
$ echo ${!foo[@]}
0 1 2 3 4 5

上面代码中，第二个成员设为空值后，数组仍然包含6个成员。

由于空值就是空字符串，所以下面这样写也有隐藏效果，但是不建议这种写法。

$ foo[1]=

上面的写法也相当于“隐藏”了数组的第二个成员。

直接将数组变量赋值为空字符串，相当于“隐藏”数组的第一个成员。

$ foo=(a b c d e f)
$ foo=''
$ echo ${foo[@]}
b c d e f

上面的写法相当于“隐藏”了数组的第一个成员。

unset ArrayName可以清空整个数组。

$ unset ARRAY

$ echo ${ARRAY[*]}
<--no output-->

8. 关联数组

Bash 的新版本支持关联数组。关联数组使用字符串而不是整数作为数组索引。

declare -A可以声明关联数组。

declare -A colors
colors["red"]="#ff0000"
colors["green"]="#00ff00"
colors["blue"]="#0000ff"

关联数组必须用带有-A选项的declare命令声明创建。相比之下，整数索引的数组，可以直接使用变量名创建数组，关联数组就不行。

访问关联数组成员的方式，几乎与整数索引数组相同。

echo ${colors["blue"]}

set 命令，shopt 命令

1. 简介

我们知道，Bash 执行脚本时，会创建一个子 Shell。

$ bash script.sh

上面代码中，script.sh是在一个子 Shell 里面执行。这个子 Shell 就是脚本的执行环境，Bash 默认给定了这个环境的各种参数。

set命令用来修改子 Shell 环境的运行参数，即定制环境。一共有十几个参数可以定制，官方手册有完整清单，本章介绍其中最常用的几个。

顺便提一下，如果命令行下不带任何参数，直接运行set，会显示所有的环境变量和 Shell 函数。

$ set

2. set -u

执行脚本时，如果遇到不存在的变量，Bash 默认忽略它。

#!/usr/bin/env bash

echo $a
echo bar

上面代码中，$a是一个不存在的变量。执行结果如下。

$ bash script.sh

bar

可以看到，echo $a输出了一个空行，Bash 忽略了不存在的$a，然后继续执行echo bar。大多数情况下，这不是开发者想要的行为，遇到变量不存在，脚本应该报错，而不是一声不响地往下执行。

set -u就用来改变这种行为。脚本在头部加上它，遇到不存在的变量就会报错，并停止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -u

echo $a
echo bar

运行结果如下。

$ bash script.sh
bash: script.sh:行4: a: 未绑定的变量

可以看到，脚本报错了，并且不再执行后面的语句。

-u还有另一种写法-o nounset，两者是等价的。

set -o nounset

3.set -x

默认情况下，脚本执行后，只输出运行结果，没有其他内容。如果多个命令连续执行，它们的运行结果就会连续输出。有时会分不清，某一段内容是什么命令产生的。

set -x用来在运行结果之前，先输出执行的那一行命令。

#!/usr/bin/env bash
set -x

echo bar

执行上面的脚本，结果如下。

$ bash script.sh
+ echo bar
bar

可以看到，执行echo bar之前，该命令会先打印出来，行首以+表示。这对于调试复杂的脚本是很有用的。

-x还有另一种写法-o xtrace。

set -o xtrace

脚本当中如果要关闭命令输出，可以使用set +x。

#!/bin/bash

number=1

set -x
if [ $number = "1" ]; then
  echo "Number equals 1"
else
  echo "Number does not equal 1"
fi
set +x

上面的例子中，只对特定的代码段打开命令输出。

4. Bash 的错误处理

如果脚本里面有运行失败的命令（返回值非0），Bash 默认会继续执行后面的命令。

#!/usr/bin/env bash

foo
echo bar

上面脚本中，foo是一个不存在的命令，执行时会报错。但是，Bash 会忽略这个错误，继续往下执行。

$ bash script.sh
script.sh:行3: foo: 未找到命令
bar

可以看到，Bash 只是显示有错误，并没有终止执行。

这种行为很不利于脚本安全和除错。实际开发中，如果某个命令失败，往往需要脚本停止执行，防止错误累积。这时，一般采用下面的写法。

command || exit 1

上面的写法表示只要command有非零返回值，脚本就会停止执行。

如果停止执行之前需要完成多个操作，就要采用下面三种写法。

# 写法一
command || { echo "command failed"; exit 1; }

# 写法二
if ! command; then echo "command failed"; exit 1; fi

# 写法三
command
if [ "$?" -ne 0 ]; then echo "command failed"; exit 1; fi

另外，除了停止执行，还有一种情况。如果两个命令有继承关系，只有第一个命令成功了，才能继续执行第二个命令，那么就要采用下面的写法。

command1 && command2

5. set -e

上面这些写法多少有些麻烦，容易疏忽。set -e从根本上解决了这个问题，它使得脚本只要发生错误，就终止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -e

foo
echo bar

执行结果如下。

$ bash script.sh
script.sh:行4: foo: 未找到命令

可以看到，第4行执行失败以后，脚本就终止执行了。

set -e根据返回值来判断，一个命令是否运行失败。但是，某些命令的非零返回值可能不表示失败，或者开发者希望在命令失败的情况下，脚本继续执行下去。这时可以暂时关闭set -e，该命令执行结束后，再重新打开set -e。

set +e
command1
command2
set -e

上面代码中，set +e表示关闭-e选项，set -e表示重新打开-e选项。

还有一种方法是使用command || true，使得该命令即使执行失败，脚本也不会终止执行。

#!/bin/bash
set -e

foo || true
echo bar

上面代码中，true使得这一行语句总是会执行成功，后面的echo bar会执行。

-e还有另一种写法-o errexit。

set -o errexit

6. set -o pipefail

set -e有一个例外情况，就是不适用于管道命令。

所谓管道命令，就是多个子命令通过管道运算符（|）组合成为一个大的命令。Bash 会把最后一个子命令的返回值，作为整个命令的返回值。也就是说，只要最后一个子命令不失败，管道命令总是会执行成功，因此它后面命令依然会执行，set -e就失效了。

请看下面这个例子。

#!/usr/bin/env bash
set -e

foo | echo a
echo bar

执行结果如下。

$ bash script.sh
a
script.sh:行4: foo: 未找到命令
bar

上面代码中，foo是一个不存在的命令，但是foo | echo a这个管道命令会执行成功，导致后面的echo bar会继续执行。

set -o pipefail用来解决这种情况，只要一个子命令失败，整个管道命令就失败，脚本就会终止执行。

#!/usr/bin/env bash
set -eo pipefail

foo | echo a
echo bar

运行后，结果如下。

$ bash script.sh
a
script.sh:行4: foo: 未找到命令

可以看到，echo bar没有执行。

7. set -E

一旦设置了-e参数，会导致函数内的错误不会被trap命令捕获（参考《trap 命令》一章）。-E参数可以纠正这个行为，使得函数也能继承trap命令。

#!/bin/bash
set -e

trap "echo ERR trap fired!" ERR

myfunc()
{
  # 'foo' 是一个不存在的命令
  foo
}

myfunc

上面示例中，myfunc函数内部调用了一个不存在的命令foo，导致执行这个函数会报错。

$ bash test.sh
test.sh:行9: foo：未找到命令

但是，由于设置了set -e，函数内部的报错并没有被trap命令捕获，需要加上-E参数才可以。

#!/bin/bash
set -Eeuo pipefail

trap "echo ERR trap fired!" ERR

myfunc()
{
  # 'foo' 是一个不存在的命令
  foo
}

myfunc

执行上面这个脚本，就可以看到trap命令生效了。

$ bash test.sh
test.sh:行9: foo：未找到命令
ERR trap fired!

8. 其他参数

set命令还有一些其他参数。

• set -n：等同于set -o noexec，不运行命令，只检查语法是否正确。
• set -f：等同于set -o noglob，表示不对通配符进行文件名扩展。
• set -v：等同于set -o verbose，表示打印 Shell 接收到的每一行输入。
• set -o noclobber：防止使用重定向运算符>覆盖已经存在的文件。

上面的-f和-v参数，可以分别使用set +f、set +v关闭。

9.set 命令总结

上面重点介绍的set命令的几个参数，一般都放在一起使用。

# 写法一
set -Eeuxo pipefail

# 写法二
set -Eeux
set -o pipefail

这两种写法建议放在所有 Bash 脚本的头部。

另一种办法是在执行 Bash 脚本的时候，从命令行传入这些参数。

$ bash -euxo pipefail script.sh

10. shopt 命令

shopt命令用来调整 Shell 的参数，跟set命令的作用很类似。之所以会有这两个类似命令的主要原因是，set是从 Ksh 继承的，属于 POSIX 规范的一部分，而shopt是 Bash 特有的。

直接输入shopt可以查看所有参数，以及它们各自打开和关闭的状态。

$ shopt

shopt命令后面跟着参数名，可以查询该参数是否打开。

$ shopt globstar
globstar  off

上面例子表示globstar参数默认是关闭的。

（1）-s

-s用来打开某个参数。

$ shopt -s optionNameHere

（2）-u

-u用来关闭某个参数。

$ shopt -u optionNameHere

举例来说，histappend这个参数表示退出当前 Shell 时，将操作历史追加到历史文件中。这个参数默认是打开的，如果使用下面的命令将其关闭，那么当前 Shell 的操作历史将替换掉整个历史文件。

$ shopt -u histappend

（3）-q

-q的作用也是查询某个参数是否打开，但不是直接输出查询结果，而是通过命令的执行状态（$?）表示查询结果。如果状态为0，表示该参数打开；如果为1，表示该参数关闭。

$ shopt -q globstar
$ echo $?
1

上面命令查询globstar参数是否打开。返回状态为1，表示该参数是关闭的。

这个用法主要用于脚本，供if条件结构使用。下面例子是如果打开了这个参数，就执行if结构内部的语句。

if !(shopt -q globstar); then
  ...
fi

脚本除错

常见错误

编写 Shell 脚本的时候，一定要考虑到命令失败的情况，否则很容易出错。

#! /bin/bash

dir_name=/path/not/exist

cd $dir_name
rm *

上面脚本中，如果目录$dir_name不存在，cd $dir_name命令就会执行失败。这时，就不会改变当前目录，脚本会继续执行下去，导致rm *命令删光当前目录的文件。

如果改成下面的样子，也会有问题。

cd $dir_name && rm *

上面脚本中，只有cd $dir_name执行成功，才会执行rm *。但是，如果变量$dir_name为空，cd就会进入用户主目录，从而删光用户主目录的文件。

下面的写法才是正确的。

[[ -d $dir_name ]] && cd $dir_name && rm *

上面代码中，先判断目录$dir_name是否存在，然后才执行其他操作。

如果不放心删除什么文件，可以先打印出来看一下。

[[ -d $dir_name ]] && cd $dir_name && echo rm *

上面命令中，echo rm *不会删除文件，只会打印出来要删除的文件。

bash的-x参数

bash的-x参数可以在执行每一行命令之前，打印该命令。一旦出错，这样就比较容易追查。

下面是一个脚本script.sh。

# script.sh
echo hello world

加上-x参数，执行每条命令之前，都会显示该命令。

$ bash -x script.sh
+ echo hello world
hello world

上面例子中，行首为+的行，显示该行是所要执行的命令，下一行才是该命令的执行结果。

下面再看一个-x写在脚本内部的例子。

#! /bin/bash -x
# trouble: script to demonstrate common errors

number=1
if [ $number = 1 ]; then
  echo "Number is equal to 1."
else
  echo "Number is not equal to 1."
fi

上面的脚本执行之后，会输出每一行命令。

$ trouble
+ number=1
+ '[' 1 = 1 ']'
+ echo 'Number is equal to 1.'
Number is equal to 1.

输出的命令之前的+号，是由系统变量PS4决定，可以修改这个变量。

$ export PS4='$LINENO + '
$ trouble
5 + number=1
7 + '[' 1 = 1 ']'
8 + echo 'Number is equal to 1.'
Number is equal to 1.

另外，set命令也可以设置 Shell 的行为参数，有利于脚本除错，详见《set 命令》一章。

环境变量

有一些环境变量常用于除错。

1. LINENO

变量LINENO返回它在脚本里面的行号。

#!/bin/bash

echo "This is line $LINENO"

执行上面的脚本test.sh，$LINENO会返回3。

$ ./test.sh
This is line 3

2. FUNCNAME

变量FUNCNAME返回一个数组，内容是当前的函数调用堆栈。该数组的0号成员是当前调用的函数，1号成员是调用当前函数的函数，以此类推。

#!/bin/bash

function func1()
{
  echo "func1: FUNCNAME0 is ${FUNCNAME[0]}"
  echo "func1: FUNCNAME1 is ${FUNCNAME[1]}"
  echo "func1: FUNCNAME2 is ${FUNCNAME[2]}"
  func2
}

function func2()
{
  echo "func2: FUNCNAME0 is ${FUNCNAME[0]}"
  echo "func2: FUNCNAME1 is ${FUNCNAME[1]}"
  echo "func2: FUNCNAME2 is ${FUNCNAME[2]}"
}

func1

执行上面的脚本test.sh，结果如下。

$ ./test.sh
func1: FUNCNAME0 is func1
func1: FUNCNAME1 is main
func1: FUNCNAME2 is
func2: FUNCNAME0 is func2
func2: FUNCNAME1 is func1
func2: FUNCNAME2 is main

上面例子中，执行func1时，变量FUNCNAME的0号成员是func1，1号成员是调用func1的主脚本main。执行func2时，变量FUNCNAME的0号成员是func2，1号成员是调用func2的func1。

3. BASH_SOURCE

变量BASH_SOURCE返回一个数组，内容是当前的脚本调用堆栈。该数组的0号成员是当前执行的脚本，1号成员是调用当前脚本的脚本，以此类推，跟变量FUNCNAME是一一对应关系。

下面有两个子脚本lib1.sh和lib2.sh。

# lib1.sh
function func1()
{
  echo "func1: BASH_SOURCE0 is ${BASH_SOURCE[0]}"
  echo "func1: BASH_SOURCE1 is ${BASH_SOURCE[1]}"
  echo "func1: BASH_SOURCE2 is ${BASH_SOURCE[2]}"
  func2
}
# lib2.sh
function func2()
{
  echo "func2: BASH_SOURCE0 is ${BASH_SOURCE[0]}"
  echo "func2: BASH_SOURCE1 is ${BASH_SOURCE[1]}"
  echo "func2: BASH_SOURCE2 is ${BASH_SOURCE[2]}"
}

然后，主脚本main.sh调用上面两个子脚本。

#!/bin/bash
# main.sh

source lib1.sh
source lib2.sh

func1

执行主脚本main.sh，会得到下面的结果。

$ ./main.sh
func1: BASH_SOURCE0 is lib1.sh
func1: BASH_SOURCE1 is ./main.sh
func1: BASH_SOURCE2 is
func2: BASH_SOURCE0 is lib2.sh
func2: BASH_SOURCE1 is lib1.sh
func2: BASH_SOURCE2 is ./main.sh

上面例子中，执行函数func1时，变量BASH_SOURCE的0号成员是func1所在的脚本lib1.sh，1号成员是主脚本main.sh；执行函数func2时，变量BASH_SOURCE的0号成员是func2所在的脚本lib2.sh，1号成员是调用func2的脚本lib1.sh。

4. BASH_LINENO

变量BASH_LINENO返回一个数组，内容是每一轮调用对应的行号。${BASH_LINENO[$i]}跟${FUNCNAME[$i]}是一一对应关系，表示${FUNCNAME[$i]}在调用它的脚本文件${BASH_SOURCE[$i+1]}里面的行号。

下面有两个子脚本lib1.sh和lib2.sh。

# lib1.sh
function func1()
{
  echo "func1: BASH_LINENO is ${BASH_LINENO[0]}"
  echo "func1: FUNCNAME is ${FUNCNAME[0]}"
  echo "func1: BASH_SOURCE is ${BASH_SOURCE[1]}"

  func2
}
# lib2.sh
function func2()
{
  echo "func2: BASH_LINENO is ${BASH_LINENO[0]}"
  echo "func2: FUNCNAME is ${FUNCNAME[0]}"
  echo "func2: BASH_SOURCE is ${BASH_SOURCE[1]}"
}

然后，主脚本main.sh调用上面两个子脚本。

#!/bin/bash
# main.sh

source lib1.sh
source lib2.sh

func1

执行主脚本main.sh，会得到下面的结果。

$ ./main.sh
func1: BASH_LINENO is 7
func1: FUNCNAME is func1
func1: BASH_SOURCE is main.sh
func2: BASH_LINENO is 8
func2: FUNCNAME is func2
func2: BASH_SOURCE is lib1.sh

上面例子中，函数func1是在main.sh的第7行调用，函数func2是在lib1.sh的第8行调用的。

mktemp 命令，trap 命令

临时文件的安全问题

直接创建临时文件，尤其在/tmp目录里面，往往会导致安全问题。

首先，/tmp目录是所有人可读写的，任何用户都可以往该目录里面写文件。创建的临时文件也是所有人可读的。

$ touch /tmp/info.txt
$ ls -l /tmp/info.txt
-rw-r--r-- 1 ruanyf ruanyf 0 12月 28 17:12 /tmp/info.txt

上面命令在/tmp目录直接创建文件，该文件默认是所有人可读的。

其次，如果攻击者知道临时文件的文件名，他可以创建符号链接，链接到临时文件，可能导致系统运行异常。攻击者也可能向脚本提供一些恶意数据。因此，临时文件最好使用不可预测、每次都不一样的文件名，防止被利用。

最后，临时文件使用完毕，应该删除。但是，脚本意外退出时，往往会忽略清理临时文件。

生成临时文件应该遵循下面的规则。

• 创建前检查文件是否已经存在。
• 确保临时文件已成功创建。
• 临时文件必须有权限的限制。
• 临时文件要使用不可预测的文件名。
• 脚本退出时，要删除临时文件（使用trap命令）。

mktemp 命令的用法

mktemp命令就是为安全创建临时文件而设计的。虽然在创建临时文件之前，它不会检查临时文件是否存在，但是它支持唯一文件名和清除机制，因此可以减轻安全攻击的风险。

直接运行mktemp命令，就能生成一个临时文件。

$ mktemp
/tmp/tmp.4GcsWSG4vj

$ ls -l /tmp/tmp.4GcsWSG4vj
-rw------- 1 ruanyf ruanyf 0 12月 28 12:49 /tmp/tmp.4GcsWSG4vj

上面命令中，mktemp命令生成的临时文件名是随机的，而且权限是只有用户本人可读写。

Bash 脚本使用mktemp命令的用法如下。

#!/bin/bash

TMPFILE=$(mktemp)
echo "Our temp file is $TMPFILE"

为了确保临时文件创建成功，mktemp命令后面最好使用 OR 运算符（||），保证创建失败时退出脚本。

#!/bin/bash

TMPFILE=$(mktemp) || exit 1
echo "Our temp file is $TMPFILE"

为了保证脚本退出时临时文件被删除，可以使用trap命令指定退出时的清除操作。

#!/bin/bash

trap 'rm -f "$TMPFILE"' EXIT

TMPFILE=$(mktemp) || exit 1
echo "Our temp file is $TMPFILE"

mktemp 命令的参数

-d参数可以创建一个临时目录。

$ mktemp -d
/tmp/tmp.Wcau5UjmN6

-p参数可以指定临时文件所在的目录。默认是使用$TMPDIR环境变量指定的目录，如果这个变量没设置，那么使用/tmp目录。

$ mktemp -p /home/ruanyf/
/home/ruanyf/tmp.FOKEtvs2H3

-t参数可以指定临时文件的文件名模板，模板的末尾必须至少包含三个连续的X字符，表示随机字符，建议至少使用六个X。默认的文件名模板是tmp.后接十个随机字符。

$ mktemp -t mytemp.XXXXXXX
/tmp/mytemp.yZ1HgZV

trap 命令

trap命令用来在 Bash 脚本中响应系统信号。

最常见的系统信号就是 SIGINT（中断），即按 Ctrl + C 所产生的信号。trap命令的-l参数，可以列出所有的系统信号。

$ trap -l
 1) SIGHUP	 2) SIGINT	 3) SIGQUIT	 4) SIGILL	 5) SIGTRAP
 6) SIGABRT	 7) SIGBUS	 8) SIGFPE	 9) SIGKILL	10) SIGUSR1
11) SIGSEGV	12) SIGUSR2	13) SIGPIPE	14) SIGALRM	15) SIGTERM
16) SIGSTKFLT	17) SIGCHLD	18) SIGCONT	19) SIGSTOP	20) SIGTSTP
21) SIGTTIN	22) SIGTTOU	23) SIGURG	24) SIGXCPU	25) SIGXFSZ
26) SIGVTALRM	27) SIGPROF	28) SIGWINCH	29) SIGIO	30) SIGPWR
31) SIGSYS	34) SIGRTMIN	35) SIGRTMIN+1	36) SIGRTMIN+2	37) SIGRTMIN+3
38) SIGRTMIN+4	39) SIGRTMIN+5	40) SIGRTMIN+6	41) SIGRTMIN+7	42) SIGRTMIN+8
43) SIGRTMIN+9	44) SIGRTMIN+10	45) SIGRTMIN+11	46) SIGRTMIN+12	47) SIGRTMIN+13
48) SIGRTMIN+14	49) SIGRTMIN+15	50) SIGRTMAX-14	51) SIGRTMAX-13	52) SIGRTMAX-12
53) SIGRTMAX-11	54) SIGRTMAX-10	55) SIGRTMAX-9	56) SIGRTMAX-8	57) SIGRTMAX-7
58) SIGRTMAX-6	59) SIGRTMAX-5	60) SIGRTMAX-4	61) SIGRTMAX-3	62) SIGRTMAX-2
63) SIGRTMAX-1	64) SIGRTMAX

trap的命令格式如下。

$ trap [动作] [信号1] [信号2] ...

上面代码中，“动作”是一个 Bash 命令，“信号”常用的有以下几个。

• HUP：编号1，脚本与所在的终端脱离联系。
• INT：编号2，用户按下 Ctrl + C，意图让脚本终止运行。
• QUIT：编号3，用户按下 Ctrl + 斜杠，意图退出脚本。
• KILL：编号9，该信号用于杀死进程。
• TERM：编号15，这是kill命令发出的默认信号。
• EXIT：编号0，这不是系统信号，而是 Bash 脚本特有的信号，不管什么情况，只要退出脚本就会产生。

trap命令响应EXIT信号的写法如下。

$ trap 'rm -f "$TMPFILE"' EXIT

上面命令中，脚本遇到EXIT信号时，就会执行rm -f "$TMPFILE"。

trap 命令的常见使用场景，就是在 Bash 脚本中指定退出时执行的清理命令。

#!/bin/bash

trap 'rm -f "$TMPFILE"' EXIT

TMPFILE=$(mktemp) || exit 1
ls /etc > $TMPFILE
if grep -qi "kernel" $TMPFILE; then
  echo 'find'
fi

上面代码中，不管是脚本正常执行结束，还是用户按 Ctrl + C 终止，都会产生EXIT信号，从而触发删除临时文件。

注意，trap命令必须放在脚本的开头。否则，它上方的任何命令导致脚本退出，都不会被它捕获。

如果trap需要触发多条命令，可以封装一个 Bash 函数。

function egress {
  command1
  command2
  command3
}

trap egress EXIT

Bash 启动环境

Session

用户每次使用 Shell，都会开启一个与 Shell 的 Session（对话）。

Session 有两种类型：登录 Session 和非登录 Session，也可以叫做 login shell 和 non-login shell。

1. 登录 Session

登录 Session 是用户登录系统以后，系统为用户开启的原始 Session，通常需要用户输入用户名和密码进行登录。

登录 Session 一般进行整个系统环境的初始化，启动的初始化脚本依次如下。

• /etc/profile：所有用户的全局配置脚本。
• /etc/profile.d目录里面所有.sh文件
• ~/.bash_profile：用户的个人配置脚本。如果该脚本存在，则执行完就不再往下执行。
• ~/.bash_login：如果~/.bash_profile没找到，则尝试执行这个脚本（C shell 的初始化脚本）。如果该脚本存在，则执行完就不再往下执行。
• ~/.profile：如果~/.bash_profile和~/.bash_login都没找到，则尝试读取这个脚本（Bourne shell 和 Korn shell 的初始化脚本）。

Linux 发行版更新的时候，会更新/etc里面的文件，比如/etc/profile，因此不要直接修改这个文件。如果想修改所有用户的登陆环境，就在/etc/profile.d目录里面新建.sh脚本。

如果想修改你个人的登录环境，一般是写在~/.bash_profile里面。下面是一个典型的.bash_profile文件。

# .bash_profile
PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin:/usr/local/bin
PATH=$PATH:$HOME/bin

SHELL=/bin/bash
MANPATH=/usr/man:/usr/X11/man
EDITOR=/usr/bin/vi
PS1='\h:\w\$ '
PS2='> '

if [ -f ~/.bashrc ]; then
. ~/.bashrc
fi

export PATH
export EDITOR

可以看到，这个脚本定义了一些最基本的环境变量，然后执行了~/.bashrc。

bash命令的--login参数，会强制执行登录 Session 会执行的脚本。

$ bash --login

bash命令的--noprofile参数，会跳过上面这些 Profile 脚本。

$ bash --noprofile

2. 非登录 Session

非登录 Session 是用户进入系统以后，手动新建的 Session，这时不会进行环境初始化。比如，在命令行执行bash命令，就会新建一个非登录 Session。

非登录 Session 的初始化脚本依次如下。

• /etc/bash.bashrc：对全体用户有效。
• ~/.bashrc：仅对当前用户有效。

对用户来说，~/.bashrc通常是最重要的脚本。非登录 Session 默认会执行它，而登录 Session 一般也会通过调用执行它。每次新建一个 Bash 窗口，就相当于新建一个非登录 Session，所以~/.bashrc每次都会执行。注意，执行脚本相当于新建一个非互动的 Bash 环境，但是这种情况不会调用~/.bashrc。

bash命令的--norc参数，可以禁止在非登录 Session 执行~/.bashrc脚本。

$ bash --norc

bash命令的--rcfile参数，指定另一个脚本代替.bashrc。

$ bash --rcfile testrc

3. .bash_logout

~/.bash_logout脚本在每次退出 Session 时执行，通常用来做一些清理工作和记录工作，比如删除临时文件，记录用户在本次 Session 花费的时间。

如果没有退出时要执行的命令，这个文件也可以不存在。

启动选项

为了方便 Debug，有时在启动 Bash 的时候，可以加上启动参数。

• -n：不运行脚本，只检查是否有语法错误。
• -v：输出每一行语句运行结果前，会先输出该行语句。
• -x：每一个命令处理之前，先输出该命令，再执行该命令。

$ bash -n scriptname
$ bash -v scriptname
$ bash -x scriptname

键盘绑定

Bash 允许用户定义自己的快捷键。全局的键盘绑定文件默认为/etc/inputrc，你可以在主目录创建自己的键盘绑定文件.inputrc文件。如果定义了这个文件，需要在其中加入下面这行，保证全局绑定不会被遗漏。

$include /etc/inputrc

.inputrc文件里面的快捷键，可以像这样定义，"\C-t":"pwd\n"表示将Ctrl + t绑定为运行pwd命令。

命令提示符

环境变量 PS1

命令提示符通常是美元符号$，对于根用户则是井号#。这个符号是环境变量PS1决定的，执行下面的命令，可以看到当前命令提示符的定义。

$ echo $PS1

Bash 允许用户自定义命令提示符，只要改写这个变量即可。改写后的PS1，可以放在用户的 Bash 配置文件.bashrc里面，以后新建 Bash 对话时，新的提示符就会生效。要在当前窗口看到修改后的提示符，可以执行下面的命令。

$ source ~/.bashrc

命令提示符的定义，可以包含特殊的转义字符，表示特定内容。

• \a：响铃，计算机发出一记声音。
• \d：以星期、月、日格式表示当前日期，例如“Mon May 26”。
• \h：本机的主机名。
• \H：完整的主机名。
• \j：运行在当前 Shell 会话的工作数。
• \l：当前终端设备名。
• \n：一个换行符。
• \r：一个回车符。
• \s：Shell 的名称。
• \t：24小时制的hours:minutes:seconds格式表示当前时间。
• \T：12小时制的当前时间。
• \@：12小时制的AM/PM格式表示当前时间。
• \A：24小时制的hours:minutes表示当前时间。
• \u：当前用户名。
• \v：Shell 的版本号。
• \V：Shell 的版本号和发布号。
• \w：当前的工作路径。
• \W：当前目录名。
• \!：当前命令在命令历史中的编号。
• \#：当前 shell 会话中的命令数。
• \$：普通用户显示为$字符，根用户显示为#字符。
• \[：非打印字符序列的开始标志。
• \]：非打印字符序列的结束标志。

举例来说，[\u@\h \W]\$这个提示符定义，显示出来就是[user@host ~]$（具体的显示内容取决于你的系统）。

[user@host ~]$ echo $PS1
[\u@\h \W]\$

改写PS1变量，就可以改变这个命令提示符。

$ PS1="\A \h \$ "
17:33 host $

注意，$后面最好跟一个空格，这样的话，用户的输入与提示符就不会连在一起。

颜色

默认情况下，命令提示符是显示终端预定义的颜色。Bash 允许自定义提示符颜色。

使用下面的代码，可以设定其后文本的颜色。

• \033[0;30m：黑色
• \033[1;30m：深灰色
• \033[0;31m：红色
• \033[1;31m：浅红色
• \033[0;32m：绿色
• \033[1;32m：浅绿色
• \033[0;33m：棕色
• \033[1;33m：黄色
• \033[0;34m：蓝色
• \033[1;34m：浅蓝色
• \033[0;35m：粉红
• \033[1;35m：浅粉色
• \033[0;36m：青色
• \033[1;36m：浅青色
• \033[0;37m：浅灰色
• \033[1;37m：白色

举例来说，如果要将提示符设为红色，可以将PS1设成下面的代码。

PS1='\[\033[0;31m\]<\u@\h \W>\$'

但是，上面这样设置以后，用户在提示符后面输入的文本也是红色的。为了解决这个问题， 可以在结尾添加另一个特殊代码\[\033[00m\]，表示将其后的文本恢复到默认颜色。

PS1='\[\033[0;31m\]<\u@\h \W>\$\[\033[00m\]'

除了设置前景颜色，Bash 还允许设置背景颜色。

• \033[0;40m：蓝色
• \033[1;44m：黑色
• \033[0;41m：红色
• \033[1;45m：粉红
• \033[0;42m：绿色
• \033[1;46m：青色
• \033[0;43m：棕色
• \033[1;47m：浅灰色

下面是一个带有红色背景的提示符。

PS1='\[\033[0;41m\]<\u@\h \W>\$\[\033[0m\] '

环境变量 PS2，PS3，PS4

除了PS1，Bash 还提供了提示符相关的另外三个环境变量。

环境变量PS2是命令行折行输入时系统的提示符，默认为>。

$ echo "hello
> world"

上面命令中，输入hello以后按下回车键，系统会提示继续输入。这时，第二行显示的提示符就是PS2定义的>。

环境变量PS3是使用select命令时，系统输入菜单的提示符。

环境变量PS4默认为+。它是使用 Bash 的-x参数执行脚本时，每一行命令在执行前都会先打印出来，并且在行首出现的那个提示符。

比如下面是脚本test.sh。

#!/bin/bash

echo "hello world"

使用-x参数执行这个脚本。

$ bash -x test.sh
+ echo 'hello world'
hello world

上面例子中，输出的第一行前面有一个+，这就是变量PS4定义的。

摘要文章

Bash 脚本教程（从while循环开始看这篇文章发现，比较菜鸟教程文章更加详细，推荐）

Shell 教程-菜鸟教程

gun 官方文档-pfd版