shell 语言相关

shell学习记录

shell是什么

简单来说，shell是一个命令解释器，将用户输入的命令解释给操作系统内核。它既是命令语言又是程序设计语言。Shell 同时也是一个程序，它的一端连接着 UNIX/Linux 内核，另一端连接着用户和其它应用程序；换句话说，Shell 是用户和应用程序与内核沟通的桥梁。
类型：sh、bash、ash、csh(tcsh)、ksh、zch

shell的功能

• Shell 除了能解释用户输入的命令，将它传递给内核，还可以：
  调用其他程序，给其他程序传递数据或参数，并获取程序的处理结果；
  在多个程序之间传递数据，把一个程序的输出作为另一个程序的输入；
  Shell 本身也可以被其他程序调用。
• 可以用shell做的事情： Linux 的日常管理工作，如文本或字符串检索、文件的查找或创建、大规模软件的自动部署、更改系统设置、监控服务器性能、发送报警邮件、抓取网页内容、压缩文件等。

linux运维工程师的工作细节

• 安装操作系统，例如 CentOS、Ubuntu 等。
• 部署代码运行环境，例如网站后台语言采用 PHP，就需要安装 Nginx、Apache、MySQL、PHP 运行时等。
• 及时修复漏洞，防止服务器被攻击，这包括 Linux 本身漏洞以及各个软件的漏洞。
• 根据项目需求升级软件，例如 PHP 7.0 在性能方面获得了重大突破，如果现在服务器压力比较大，就可以考虑将旧版的 PHP 5.x 升级到 PHP 7.0。
• 监控服务器压力，别让服务器宕机。例如淘宝双十一的时候就会瞬间涌入大量用户，导致部分服务器宕机，网页没法访问，甚至连支付宝都不能使用。
• 分析日志，及时发现代码或者环境的问题，通知相关人员修复。

什么是脚本

简而言之，脚本就是可执行的代码 shell脚本扩展名一般就是.sh（从上到下，逐句执行）

shell相关操作（交互）

• 查看当前使用的shell：echo $SHELL
• 查看系统可用的shell：cat /etc/shells
• 编写一个简单脚本：
  touch 脚本名.sh
  vi 脚本名.sh

  !/bin/bash ————第一行必须以特殊注释

  脚本内容
  ：wq或者x ————保存退出
  chmod a+x 脚本名.sh ————添加可执行权限
  ./脚本名.sh ————执行脚本

不想修改权限的操作：/bin/bash 脚本名.sh

• 进入shell的方法：
  1、进入linux控制台 ：ctrl+alt+F123456 +7切换回图形化界面
  输入账户和密码进入控制台模式，然后出现$ (shell命令提示符)
  2、终端

对于普通用户，Base shell 默认的提示符是美元符号$；对于超级用户（root 用户），Bash Shell 默认的提示符是井号#。该符号表示 Shell 等待输入命令。

shell相关语法

• 输出命令 echo
  (未理解)Shell 通过PS1和PS2两个环境变量来控制提示符格式：
  PS1 控制最外层命令行的提示符格式。
  PS2 控制第二层命令行的提示符格式。

• Shell 使用以\为前导的特殊字符来表示命令提示符中包含的要素，这使得 PS1 和 PS2 的格式看起来可能有点奇怪。下表展示了可以在 PS1 和 PS2 中使用的特殊字符。

• read输入文件读取键盘输入

  !/bin/bash

  echo "what is your name?"
  read PERSON
  echo "Hello,$PERSON"

• 获取当前进程pid echo $$（进程的pid一样就是在同一个进程）

• source命令 强制执行脚本文件中的全部命令，而忽略脚本文件的权限。
  语法：source 文件名 简写 . 文件名（点和文件名中间有个空格）
  注意：应该是要切换到脚本所在的目录

• 注释 #

变量与变量作用域

变量

• 定义变量的三种方式
  变量名=变量值，变量名='变量值'，变量名="变量值"

赋值号 = 的周围不能有空格, 值没有空白符变量可以不用引号，值有空白符一定要用引号，单引号不能解释特殊变量(原样输出使用)，所以建议使用双引号

• 变量的命名规则
  变量名由数字、字母、下划线组成；
  必须以字母或者下划线开头；
  不能使用 Shell 里的关键字（通过 help 命令可以查看保留关键字）。
• 使用变量变量名的前面加上$符号即可，为了帮助解释器识别变量边界可以加个{}，推荐给所有变量加上花括号{ }，这是个良好的编程习惯。
• 修改变量 ———> 对变量重新赋值即可
• 命令赋值给变量 变量名=命令名(这是反引号) 或者 变量名=变量名 => 输出的命令执行的内容
• 只读变量 定义变量后，下一行添加readonly 变量名（值不可变）
• 删除变量 同只读变量一样 添加unset 变量名（可以选择不去定义）

特殊变量

位置参数(与Python中的关键字参数)与特殊参数

• 位置参数：通过$n的形式来接收的参数
• 特殊参数：#(传给的参数个数)
  @(传递的所有参数)
  $?(上个命令的退出状态，或者函数的返回值)
  $$(当前进程的pid)

不用双引号时候没有区别（都是将接收到的每个参数看做一份数据，彼此之间以空格来分隔），当它们被双引号" "包含时，就会有区别了(需要通过for循环才能看出区别)：
"@"仍然将每个参数都看作一份数据，彼此之间是独立的。
"?"，获取函数的返回值

#!/bin/bash
#得到两个数相加的和
function add(){
    return `expr $1 + $2`
}
add 23 50  #调用函数
echo $?  #获取函数返回值

变量作用域

有的变量可以在当前 Shell 会话中使用，这叫做全局变量（global variable），函数中变量名前面未加local的也是全局变量，全局变量只在当前 Shell 会话中有效，如果使用export命令（export 变量名）将它导出，那么它就在所有的子 Shell 中也有效了，这称为“环境变量”（环境变量只能向下传递而不能向上传递，即“传子不传父”。可以通过exit层层退出shell）；
有的变量只能在函数内部使用，这叫做局部变量（local variable）；
而有的变量还可以在其它 Shell 中使用，这叫做环境变量（environment variable）。

如果想让环境变量在所有 Shell 中都有效，并且能够永久保存，在关闭 Shell 后也不丢失，那么就需要把环境变量写入启动文件。

字符串

• 字符串的定义，字符串的定义形式和变量的定义一样

1. 由单引号' '包围的字符串：
   任何字符都会原样输出，在其中使用变量是无效的。
   字符串中不能出现单引号，即使对单引号进行转义也不行。
2. 由双引号" "包围的字符串：
   如果其中包含了某个变量，那么该变量会被解析（得到该变量的值），而不是原样输出。
   字符串中可以出现双引号，只要它被转义了就行。
3. 不被引号包围的字符串
   不被引号包围的字符串中出现变量时也会被解析，这一点和双引号" "包围的字符串一样。
   字符串中不能出现空格，否则空格后边的字符串会作为其他变量或者命令解析。

• 获取字符串的长度 ${#字符串名}
• 字符串拼接（只有不加引号或者加双引号） 两个字符串并排放在一起就能实现拼接，双引号中的变量名一定要用{}划分边界
• 字符串的截取：

1. 指定位置开始截取:
   • 字符创左边开始截取：{string: 0-start :length}

从左边开始计数时，起始数字是 0（这符合程序员思维）；从右边开始计数时，起始数字是 1（这符合常人思维）。计数方向不同，起始数字也不同。
不管从哪边开始计数，截取方向都是从左到右。

2. 制定字符开始截取
   • 使用 # 号截取右边字符 ${string#*chars} 忽略第一个chars左边所有字符（截取内容不包含这个chars） 用## 匹配最后一个才会结束
   • 使用 % 号截取左边字符 ${string%chars* } 请注意 * 的位置，因为要截取 chars 左边的字符，而忽略 chars 右边的字符，所以*应该位于 chars 的右侧。

八种用法：
${string: start :length}    从 string 字符串的左边第 start 个字符开始，向右截取 length 个字符。
${string: start}    从 string 字符串的左边第 start 个字符开始截取，直到最后。
${string: 0-start :length}  从 string 字符串的右边第 start 个字符开始，向右截取 length 个字符。
${string: 0-start}  从 string 字符串的右边第 start 个字符开始截取，直到最后。
${string#*chars}    从 string 字符串第一次出现 *chars 的位置开始，截取 *chars 右边的所有字符。
${string##*chars}   从 string 字符串最后一次出现 *chars 的位置开始，截取 *chars 右边的所有字符。
${string%*chars}    从 string 字符串第一次出现 *chars 的位置开始，截取 *chars 左边的所有字符。
${string%%*chars}   从 string 字符串最后一次出现 *chars 的位置开始，截取 *chars 左边的所有字符。

数组

常用的 Bash Shell 只支持一维数组，不支持多维数组

• 定义数组 用括号( )来表示数组，数组元素之间用空格来分隔
  数组名=(元素1 元素2 ...)
• 获取数组元素用：使用下标[ ]，下标可以是一个整数，也可以是一个结果为整数的表达式；当然，下标必须大于等于 0。${array_name[index]},使用@或*代替下标可以获取数组中的所有元素。
• 添加元素：数组名[长度]=元素值，会在数组后面添加元素
• 修改数组：数组名=([下标]=值 ...)
• 获取数组长度：利用@或 * ，可以将数组扩展成列表，然后使用#来获取数组元素的个数，格式如下：{#array_name[ * ]}
• 数组拼接：先利用@或，将数组扩展成列表，然后再合并到一起
  array_new=({array2[@]})
  array_new=({array2[]})
• 删除数组元素 unset array_name[index]
• 删除数组 unset array_name
• 关联数组 关联数组必须使用带有-A选项的 declare 命令创建。
  访问关联数组元素 array_name["index"] 获取值$(array_name["index"])

运算符与表达式

• 数学运算

shell默认所有变量都是字符串，执行数学计算需要用[]括起来
a=100
echo $[$a+10]
echo $[$a / 2]
echo $[$a * 2]
echo $[$a - 80]
echo $[10 % 2]

echo $((3 + 5))
echo $((10/2))
echo $((10/3))  #3 整除
echo $((10*3))
echo $((10%3))

let a=5+6
echo $a
let a+=10
echo $a

echo `expr 3 + 5`  #也可以用expr进行计算

• 关系运算

  运算符	说明	举例
  -eq	==，相等返回 true。	[ $a -eq $b ] 返回 false。
  -ne	!=，不相等返回 true。	[ $a -ne $b ] 返回 true。
  -gt	>，如果是，则返回 true。	[ $a -gt $b ] 返回 false。
  -lt	<，如果是，则返回 true。	[ $a -lt $b ] 返回 true。
  -ge	>=，如果是，则返回 true。	[ $a -ge $b ] 返回 false。
  -le	<=，如果是，则返回 true。	[ $a -le $b ] 返回 true。

• 逻辑运算

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

• 字符串判断

  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。
  str	检测字符串是否为空，不为空返回 true。	[ $a ] 返回 true。

• 文件判断

  操作符	说明	举例
  -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。
  -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。

分支语句

一、单分支if语句

1. 语法格式
   复制代码
   if [ 条件判断式 ]; then
   程序
   fi

或者

if [ 条件判断式 ]
then
程序
fi

注意：中括号和条件判断式之间必须有空格
复制代码

2. 示例1：判断登陆的用户是否是root
   复制代码

!/bin/bash

if [ "$USER" == root ];then
echo "Login User is root"
fi

#########或者#########

!/bin/bash

if [ "$USER" == root ]
then
echo "Login User is root"
fi
复制代码

3. 示例2：判断分区使用率
   复制代码

!/bin/bash

test=5}' | cut -d '%' -f 1)

if [ $test -ge 90 ];then
echo "Warning! /dev/sda1 is full!"
fi
复制代码

二、双分支if语句

1. 语法格式
   复制代码
   if [ 条件判断式 ]; then
   条件成立时，执行的程序
   else
   条件不成立时，执行的程序
   fi

或者

if [ 条件判断式 ]
then
条件成立时，执行的程序
else
条件不成立时，执行的程序
fi
复制代码

2. 示例1：输入一个文件，判断是否存在
   复制代码

!/bin/bash

read -p "Please input a file:" file

if [ -f file exists!"
else
echo "File: $file not exists!"
fi
复制代码

3. 示例2：判断apache服务是否启动了，如果没有启动，就代码启动
   复制代码

!/bin/bash

test=$(ps aux | grep httpd | grep -v 'grep' | wc -l)

if [ (date) httpd is running!"
else
echo "$(date) httpd isn't running, will be started!"
/etc/init.d/httpd start
fi
复制代码

三、多分支if语句

1. 语法格式
   复制代码
   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
   复制代码

2. 示例：实现计算器
   复制代码

!/bin/bash

输入数字a，数字b和操作符

read -p "Please input number a:" a
read -p "Please input number b:" b
read -p "Please input operator[+|-|*|/]:" opt

判断输入内容的正确性

testa=a | sed 's/[0-9]//g')
testb=a | sed 's/[0-9]//g')
testopt=opt | sed 's/[+|-|*|/]//g')

if [ -n "testb" -o -n "opt" == "+" ]; then
result=a+opt" == "-" ]; then
result=a-opt" == "" ]; then
result=a((b))
fi

echo "a result"
复制代码

四、case语句
case语句和if...elif...else语句都是多分支条件语句，不过和if多分支条件语句不同的是，case语句只能判断一种条件关系，而if语句可以判断多种条件关系。

1. 语法格式
   复制代码
   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
   复制代码

2. 示例：判断用户输入
   复制代码

!/bin/bash

read -p "Please choose yes/no:" cmd

case $cmd in
"yes")
echo "Your choose is yes!"
;;
"no")
echo "Your choose is no!"
;;
*)
echo "Your choose is error!"
;;
esac
复制代码

循环语句

一、for循环

1. 语法格式1
   for 变量 in 值1 值2 值3 ...
   do
   程序
   done
   说明：程序将遍历所有的值，赋值给变量，然后在执行程序。也就是说，后面接多少个值，程序就循环多少次。

2. 示例1：遍历5个数，进行输出
   复制代码

!/bin/bash

for i in 1 2 3 4 5
do
echo $i
done

输出结果

1
2
3
4
5
复制代码

3. 示例2：遍历目录下的所有文件，进行输出文件名

!/bin/bash

for file in file
done

4. 语法格式2
   for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
   do
   程序
   done

说明：这种格式和C语言for循环的格式是一样的，区别只是需要用双括号括住循环条件。

5. 示例1：计算1到100的总和
   复制代码

!/bin/bash

sum=0
for ((i=1;i<=100;i=i+1))
do
sum=sum+[i]
done

echo $sum

输出

5050
复制代码

二、while循环

1. 语法格式
   while [条件判断式]
   do
   程序
   done

说明：当条件判断式成立时，才会执行程序，直到条件判断式不成立时，才退出循环。

2. 示例：计算1到100的总和
   复制代码

!/bin/bash

i=1
sum=0

while [ (( sum+i ))
i=$(( i+1 ))
done

echo $sum

输出

5050
复制代码

三、until循环

1. 语法格式
   until [条件判断式]
   do
   程序
   done

说明：until循环和while循环是相反的，当条件判断式不成立时，才会执行程序，直到条件判断式成立，才退出循环。

2. 示例：计算1到100的总和
   复制代码

!/bin/bash

i=1
sum=0

until [ (( sum+i ))
i=$(( i+1 ))
done

echo $sum

输出结果

5050
复制代码

函数(实现模块化)

• 函数的定义
  • name() {
    statements
    [return value]
    }
    -function name {
    statements
    [return value]
    }
• 函数的调用
  直接函数名调用
  带参数：函数名 参数1 参数2 ... (参数之间空格隔开即可)
  输出返回值 可以转为全局变量输出，或者用echo函数和printf命令

shell常用内置命令

• 别名
  添加别名 alias 命名名=‘别名’
  删除别名 unalias 别名
• 输出
  echo
• 输入
  read [-options] [variables]
  options表示选项，如下表所示；variables表示用来存储数据的变量，可以有一个，也可以有多个。
  options和variables都是可选的，如果没有提供变量名，那么读取的数据将存放到环境变量 REPLY 中。
• 退出进程
  exit
• 设置变量属性
  declare [+/-] [aAfFgilprtux] [变量名=变量值]