《Linux Shell脚本攻略》学习笔记-第一章

1.1 简介

计算机可以从文本文件（称为shell脚本）中读取并执行命令。

sehll脚本不仅节省了时间，而且清楚明白地表明了所执行的操作。

bash shell变成了UNIX和Linux中既成事实的标准shell。

1.2 在终端中显示输出

1）

$表示普通用户，#表示管理员用户root。

推荐使用普通用户登录系统，然后借助sudo这类工具来运行特权命令，其执行命令的效果和root一样。

2）

shell脚本通常以shebang起始。

#!/bin/bash

其中#！位于解释器路径之前；/bin/bash是bash的解释器命令路径。

脚本中只有第一行可以使用shebang来定义解释该脚本所使用的解释器。

脚本执行的两种方式：

bash 文件名.sh

chmod 755 文件名.sh ./文件名.sh

如果将脚本作为bash的命令行参数来运行，那么就不需要使用shebang了。

内核会读取脚本的首行并注意到shebang为#!/bin/bash，他会识别出/bin/bash并执行该脚本。

3）

~表示主目录，通常为/home/user，其中uesr是用户名。

$cmd1 ; cmd2 等同于$cmd1 $cmd2

4）

ehco是用于终端打印的最基本命令，默认情况下，echo在每次调用后会添加一个换行符。可以使用-n来禁止echo在文本的末尾追加换行符。

双引号允许shell解释字符串中出现的特殊字符，单引号不会对其做任何解释。

在使用转义序列时，需要使用echo -e“包含转义序列的字符串”这种形式。

打印彩色文本输出

5）

printf命令接受 引用文本或由空格分隔的参数。我们可以在printf中使用格式化字符串来指定字符串的宽度、左右对齐方式等。

默认情况下，printf并不会自动添加换行符。

%s,%c,%d,%f都是格式替换符，它们定义了该如何打印后续参数。

6）

文本颜色：0,30-37

彩色背景：0,40-47

 

1.3 使用变量与环境变量

和编译型语言不同，大多数脚本语言不要求在创建变量之前声明其类型，在变量名前面加上一个美元符号就可以访问到变量的值。

常用的惯例是在脚本中使用大写字母命名环境变量，使用驼峰命名法或者小写字母命名其他变量。

1）查看全部环境变量

使用env或者printenv命令查看当前shell中所定义的全部环境变量。

查看其他进程的环境变量，其中PID是相关进程的进程ID；使用pgrep命令获取进程ID。

2）

     var = value：等号两边加上空格，表示的是等量测试关系。

     var=value：等号两边没有空格，是赋值操作符。

3）

因为shell使用空白字符来分隔单词，所以我们需要加上一对花括号来告诉shell这里的变量名是fruit，而不是fruits。

4）

使用单引号时，变量不会被扩展，仍旧照原样显示；使用双引号就会显示出变量的值，如果没有定义过，则什么都不显示。

5）

环境变量UID中保存的是用户ID。它可以用于检查当前脚本时以root用户还是以普通用户的身份运行的。

root用户的UID是0。

1.4 使用函数添加环境变量

这个例子展示了如何将新的路径添加到环境变量的起始部分。

[ -d "$2" ]：判断第二个函数指定的目录是否存在

如果存在eval表达式将第一个参数所指定的变量值设置成第二个参数的值加上：，随后再跟上第一个参数的原始值。

${parameter:+expression}:如果parameter有值且不为空，则使用expression的值。

1.5 使用shell进行数学运算

bash shell使用let、(( ))和[ ]执行基本的算术操作。

工具expr和bc可以用来执行高级操作。

1）let命令可以用来直接执行基本的算术操作。当使用let时，变量名之前不需要再添加$。

2）操作符[]的使用方法和let命令一样；也可以在[]中使用$前缀。

3）也可以使用操作符(( ))，出现在(( ))中的变量名之前需要加上$

4）expr命令也可以执行基本算术操作，算术符号的前后一定要有空格

以上这些方法只能用于整数运算，不支持浮点数。

5）bc是一种用于数学运算的高级使用工具，可以借助它执行读点书运算并使用一些高级函数。

根据在线手册，bc对于加减乘三种算法依据输入中的最高精度来确定输出精度，不会进行自行截断，此时scale设置无效。解决方法可以使用printf来控制输出精度；但是除法则相反，可以通过设置scale来设置精度。

其中obase是转换后的进制，ibase是转换前的进制。

1.6 玩转文件描述符与重定向

文件描述符是与输入和输出流相关联的整数。最广为人知的文件描述符是stdin、stdout和stderr。

脚本可以使用大于号将输出重定向到文件中。命令产生的文本可能是正常输出，也可能是错误信息。

正常输出和错误信息都会显示在屏幕上，我们可以分别为其指定特定的文件描述符来区分两者。

0	stdin 标准输入
1	stdout 标准输出
2	stderr 标准错误

其中命令成功执行后退出状态为0，发生错误会返回一个非0的退出状态。

标准错误一般不会重定向到文件中

方法：

stdout作为单数据流，可以被重定向到文件或是通过管道传入其他程序，但是两者无法兼得。

有一种方法tee既可以将数据重定向到文件，又可以提供一份重定向数据的副本作为管道中后续命令的stdin。

默认情况下，tee命令将文件覆盖，但是它提供了一个-a选项，可用于追加内容。

借助小于号，我们可以像使用stdin一样从文件中读取数据。

出现在cat <<_EOF_ > cat.txt与下一行_EOF_之间的所有文本行都会被当做stdin数据。

cat.txt文件的内容显示如下：

exec命令创建全新的文件描述符。<操作符可以将文件读入stdin；>操作符用于截断模式的文件写入；>>操作符用于追加模式的文件写入。

1.7 数组与关联数组

bash支持普通数组和关联数组，前者使用整数作为数组索引，后者使用字符串作为数组索引。

1.8 别名

别名是一种便捷方式，可以为用户省去输入一长串命令序列的麻烦。

字符\可以转义命令，从而执行原本的命令。在不可信的环境下执行特权命令时，在命令前加上\来忽略可能存在的别名总是一种良好的安全实践。

1.9  采集中断信息

tput和stty是两款终端处理工具。

stty命令的选项-echo禁止将输出发送到终端，而选项echo则允许发送输出。

1.10 获取并设置日期及延时

在系统内部，日期被存储成一个整数，其取值为从1970年1月1日0时0分0秒起所流逝的秒数。这种纪元方式称为纪元时或者Unix时间。

sleep命令可以延迟脚本执行一段时间，以秒为单位。

1.11 调试脚本

运行带有-x选项的脚本可以打印出所执行的每一行命令及当前状态。

set -x	在执行时显示参数和命令
set +x	禁止调试
set -v	当命令进行读取时显示输入
set +v	禁止打印输入

export PS4='$LINENO:'，调试时显示每行的行号。

调试时使用-x或者set -x选项，调试输出会被发送到stderr。

1.12 函数和参数

最大的差异在于函数参数可以在函数体中任意位置上使用，而别名只能将参数放在命令尾部。

$0是脚本名称，$n是第n个参数，"$@"被扩展成"$1""$2""$3"，"$*"被扩展成"$1c$2c$3",其中c是IFS的第一个字符。

函数也能像环境变量一样使用export导出，如此一来函数的作用域就可以扩展到子进程中。

1.13 将一个命令的输出发送给另一个命令

一个命令的输出可以作为另一个命令的输入，而这个命令的输出又会传递至下一个命令，以此类推。

我们使用管道连接每个过滤器，管道的操作符是 | 。

cmd1的输出传递给cmd2，cmd2的输出传递给cmd3，最终的输出会出现在显示器中或者被导入某个文件。

子shell是一个独立的进程，可以使用（）操作符来定义一个子shell。

当命令在子shell中执行时，不会对当前shell造成任何影响；所有的改变仅限于该子shell内。

假设我们使用子shell或者反引号的方法将命令中的输出保存到变量中，为了保留输出的空格和换行符，必须使用双引号。（存疑）

1.14 在不按下回车键的情况下连续读入n个字符

bash中的read命令能够从键盘或者标准输入中读取文本。编程语言的大多数输入库都是从键盘读取输入，当回车键按下的时候标志着输入完毕。

但有时候没发按回车键，输入结束与否是由读取到的字符数或某个特定字符来决定的。

read -t有其特殊性，结束后会自动在命令行中显示输入的值；若是接下来还有read，可能将其作为一种输入。

1.15 持续运行命令直至执行成功

该循环执行以函数参数形式$@传入的命令。如果命令执行成功，则返回，进而退出循环。

true是作为/bin中的一个二进制文件来实现的。这意味着每执行一次之前提到的while循环，shell就不得不生成一个进程。

为了避免这种情况，可以使用shell的内建命令：，该命令的退出状态总是0。

1.16 字段分隔符与迭代器

内部字段分隔符（IFS）是shell脚本中的一个重要概念。IFS是一个环境变量，其中保存了用于分隔的字符，它是当前shell环境使用的默认定界字符串。

IFS的默认值是空白字符（换行符、制表符或者空格）

当条件为真时，while循环继续执行；当循环条件为假时，until循环继续执行。

用true作为循环条件可以产生无线循环。

1.17 比较与测试

程序中的流程控制是由比较语句和测试语句处理的。我们可以使用if、if else以及逻辑运算符来测试，用比较运算符来比较数据项。

除此之外，还有一个test命令可以用于测试。

&&：如果condition为真，则执行action

||：如果condition为假，则执行action

一定要注意运算符、比较复[ ]与操作数之间的空格，否则可能达不到想要的效果，或者报错。

-a和-o放在[[ ]]中会报错。

我们可以使用不同的条件标志测试各文件系统的相关属性。

根据ASCII值进行比较。

使用test命令可以避免使用过多的括号，增强代码的可读性。

但是test命令的执行效率要低于括号，因为test是外部程序，而括号是内建命令。

解决方法：

1.18 使用配置文件定制bash

Linux中能够放置定制脚本的文件不止一个。这些配置文件分为三类：登录时执行的、启动交互式shell时执行的、调用shell处理脚本文件时执行的。

• test命令
• 字符串比较
• 文件系统相关测试
• 算术比较
• 逻辑与、逻辑或
• if、if else使用方法
• 循环
• 实战练习
• 改变默认IFS
• 加入延时sleep
• 一种更快的做法
• 通过子shell的方式保留空格和换行符
• 利用子shell生成一个独立的进程
• 将命令序列的输出赋值给变量
• 管道
• shift命令可以将参数依次向左移动一个位置，让脚本能够使用$1来访问每一个参数。
• 读取命令的返回值
• 递归函数：在bash中，函数同样支持递归调用（可以调用自身的函数）
• 导出函数
• 函数参数可以按照位置访问。
• 函数定义和执行的方式
• 补充知识
• 使用set -v和set +v可以对脚本输入进行部分调试
• 使用set -x和set +x可以对脚本进行部分调试
• bash -x：启用shell脚本的跟踪调试功能
• 在脚本中加入延时
• date命令所支持的格式选项
• 计算一段shell脚本所使用的的执行时间
• 常用日期命令
• stty
• tput
• 转义字符 \
• 查看当前环境中定义的所有别名
• alias命令的效果只是暂时的。一旦关闭终端，所有设置过的别名都会失效。想要使别名在所有的shell中都可用，可以将其定义为放入~/.bashrc文件中。
• 删除别名：只需要将对应的定义从~/.bashrc文件中删除，或者使用unalias命令，也可以使用alias 别名=。
• 创建别名：alias
• 关联数组：当使用字符串作为索引时，关联数组要比数字索引数组更容易使用。
• 打印数组的长度
• 以列表形式打印出所有的值
• 打印出特定索引的数组元素内容
• 定义数组的方法
• 自定义文件描述符
• 重定向脚本内部的文本块
• 将文件重定向到命令
• 标准错误重定向
• 在命令行结束后立即执行echo $?，就可以打印出退出状态。
• 使用大于号将文本保存到文件中，使用双大于号将文本追加到文件中。
• 计算平方及平方根
• 进制转换
• 设定小数精度：
• 检查当前用户是否为超级用户
• 识别当前所使用的的shell：$SHELL或者$0
• 获取字符串长度：${#变量名}