Linux学习笔记之七（shell脚本的基本语法）

1、Shell脚本

学习shell脚本开发之前，必须得有一些基础的Linux相关知识，比如环境变量和shell指令的等内容。
了解Linux的系统环境变量和shell命令可以看看我之前发过的两篇文章。
Shell命令（Linux操作命令笔记）
Linux学习笔记之二（环境变量）

再说回shell脚本和shell命令，简单来说，我们在Linux终端中敲下的大多数指令都是shell指令，比如cd , ls, pwd之类的。而 shell脚本就是在一个文件中把这些shell指令依次写在一起，然后让其自动依次执行。这样我们就不需要在终端一条条的去执行了。来看个例子吧。
例程目的：我想切换到$HOME/target目录，并且列出target目录下的所有文件。
首先我先新建一个test.sh的文件，然后往里面写入对应的shell指令。shell脚本文件的第一句话必须是：

#! /bin/bash

写这句话相当于在告诉Linux系统，我写的这个文件是shell脚本，请用bash解释器来解释这个脚本。

最后执行这个脚本就可以看到我target文件夹下的所有文件了。

常用的shell指令不妨移步

2、常用运算符

等于号

-eq
note: equal

不等号

-ne
note: not equal

大于号

-gt
note: greater than

大于或等于号

-ge
note: greater than or equal to

小于号

-lt
note: less than

小于等于号

-le
note: less than or equal to

逻辑与

-a
eg: [ $a -eq $b -a $a -eq $c ]		#a等于b于a等于c

逻辑或

-o
eg: [ $a -eq $b -o $a -eq $c ]		#a等于b或a等于c

比较运算符号大概就这些，note后面是缩写符号的整体意思，希望能够帮助记忆。但一点需要值得注意，以上这些特殊字符之用于判断整数与整数之间的关系，而不能用于判断字符串。如果想要判断字符串还得用$==$ ，$!=$号这些，同时这些常规符号也兼容整数判断。至于逻辑运算符则也可以用&&, ||代替上述的-a和-o。
下面举几个例子来看一下-eq和$==$的区别。

name="lihua"
age=18
[ "$name" -eq "lihua" ];		❌
[ "$name" == "lihua" ];			✔
[ "$age" == 18 ]; 				✔

此外，在用$符号对变量取值的时候，最后还是加上一对双引号，这样可以避免很多错误。比如下面这个例子：

name="li hua"
[ $name == "li hua" ]						❌
[ "$name" == "li hua" ]						✔

如果不加双引号，那$name等于li hua，第一条语句就变成了下面这个样子，显然会报错。

li hua == "li hua"

加了引号就变成。

"li hua" == "li hua"

并且加引号只是把这个变量视为一个整体，并不改变数据本来的属性，是字符串的还是字符串，是整形的还是整形。

2、特殊语法

• -r：判断给定文件是否是可读文件。
• -w：判断给定文件是否是可写文件。
• -x：判断给定文件是否是可执行文件。
• -d：判断给定参数是否是一个文件夹。
• -f：判断给定参数是否是一个文件。
• -s：判断一个文件是否存在并且是否非空。
• -z：判断给定的字符串是否为空字符串。
• -n：判断给定的字符串是否为非空字符串。

以上这些都是一些常见的单选项标记符。判断为真则返回1，否则返回。常用于if语句中，比如我们想判断home目录下的object_file是不是可执行文件，可以做如下操作。

if [ -x $HOME/object_file ];then
	echo "it is a execuate file"
fi

除了以上这些特殊标记符，还有许多特殊状态变量，如下：

• $0：获取文件名
• $n：获取输入的第n个参数
• $?：获取上一条命令执行的结果，任何bash语句执行结果只有两种，执行成功为0，否则非0。
• $#：获取传递的参数的总个数。
• $*：获取脚本所有参数，加引号则表示“$1 $2 … $n ”。
• $@：获取脚本所有参数，加引号则表示" $1 “,” $2 “,” $n "。 常用于for循环读取参数。
• $!：获取上一个进程的pid号。
• $$：获取当前shell脚本的pid号。
• $_：获取上一次命令的最后一个参数。

看来$ 这个符号在Linux中还挺重要的，个人感觉它有点”取值“的意味，我们取一个变量也会用到$, 比如 $variable 。
最后我写一个脚本把这些特殊状态变量都用上，来看看以上这些特殊变量到底怎么用的。

执行一下看看效果：

4、关于变量的一些命令

下面介绍一些出现频率比较高的命令，但我仅讲一些常见的应用，不求全面详细。

4.1、echo

echo常用于打印变量。可以选择是否添加e和n参数，前者使echo可以识别转移字符，后者让echo打印之后不换行（echo默认打印后换行）。
举几个例子：

echo "hello"
echo -e "hello\n"		#可以识别\n
echo -n "hello"			#打印后不换行
echo -en "hello\t"		#识别转义字符且不换行
echo -ne "hello\t"		#效果同上

从上面例子可以看出，echo的参数可以自由组合，且不必考虑顺序，实现效果叠加。其他命令也同样可以。

4.2、export

export可以将变量转化成环境变量，所以我们经常在配置环境变量的时候用到这个命令。

export PATH=$PATH:$HOME/

4.3、read

在shell脚本中使用read命令正如在C语言中使用scanf命令或在python中使用input一样，可以获取用户的输入字符串。它可选的两个参数有p和t两个参数，前者可以显示提示符，后者可以设置等待用户输入的时间。
上个例子，这里我编写一个read.sh的脚本。

#! /bin/bash


read -p "please enter a number: " num_1

read -p "please enter another number: " -t 5 num_2

echo -e "\nthe first number is $num_1"

if [ -n "$num_2" ];then
        echo "the second number is $num_2" 
else
        echo "there is no the second number"
fi

接着，我故意第二个参数不输入，我们来看看结果。

4.4、declare/typeset

declare和typeset的功能基本一样，所以这里只说declare。
由于shell和python一样，都是弱定义型语言，即变量的类型取决于它所接受到值的类型，无需提前规定好。但弱定义偶尔也有一些不好地方，比如我们本来希望它是一个整型变量，它却因各种原因变成字符串类型。比如read会把数字也视为字符串。。
而declare的主要作用就是声明变量类型，让变量的类型不至于”跑偏“。它常用的参数有以下这些：

• -a：将变量定义成数组类型。
• -i：将变量定义成整数类型。
• -x：将变量定义成环境变量。
• -r：将变量定义为只读变量，同时该变量无法被unset。

看个例子：

declare -i num				
read -p "please enter a number: " num

这样就可以保证num这个变量就是一个整型了。
再来看看数组怎么用：

#! /bin/bash

declare -a num
read -p "please enter a number: " num[0]
read -p "please enter another number: " -t 5 num[1]
echo -e "\nthe first number is ${num[0]}"
if [ -n "$num[1]" ];then
        echo "the second number is ${num[1]}" 
else
        echo "there is no the second number"
fi

其实还是用[ ]来索引数组里面的值，但由于$的优先级高于[ ]，所以记得用{ }来使num先索引再取值。除了用declare定义，我们也可以用弱定义的方式定义一个固定长度的数组。

num[0]=1
num[1]=2
..

4.5、local

声明一个变量是一个局部变量，由于shell语言中不同于大多数程序语言，在其函数内部声明的变量不会被自动视为局部变量。所以有时候为了使函数中的变量是局部变量就会用到local命令。
比如下面这个例子，在test这个函数内声明了一个var的局部变量，如果在函数外打印它就会报错。

#! /bin/bash

function test{
	local var=1
}

echo "$var"

4.6、unset

unset就比较简单了，其功能是删除一个变量。如下，删除var变量之后再调用echo是会报错的。

#! /bin/bash

var="test"
unset var
echo "$var"

看到unset便自然的想到是否有set，其实是有的，只不过它们的功能大相径庭，set主要用于显示所有环境变量。所以与unset相反的作用的更像是typeset。

5、基本逻辑语法

5.1、if判断

基本用法如下，注意该空格的地方不能省略，不该空格的地方不能多加。

#! /bin/bash

age=18
if [ "$age" -gt 18 ];then
	echo "adult"
else
	echo "child"
fi

在shell脚本中的中括号的主要用于条件测试，我们在看看if和逻辑预算符号一起使用的例子。

#! /bin/bash

age=21
if [ "$age" -eq 18 ] && [ "$age" -lt 20 ];
then
    echo "yes"
else
    echo "no"
fi

5.2、for循环

#! /bin/bash

for i in {1..4};
do
	echo "$i"
done

shell中的大括号用处挺多的，但这里的大括号表示生成一系列可能的集合，即1，2，3，4。另外，在也可借助双引号的能力来像C语言那样实现从1到4的遍历。

for((i=1; i<=4; i++));
do
	echo "$i"
done

5.3、while循环

#! /bin/bash

counter=0
while [ "$counter" -le 5 ]
do
    echo "Counter: $counter"
    ((counter++))
done

counter++外面必须包裹两个小括号，因为双括号用于逻辑运算和数学操作。

5.4、case语句

fruit="apple"

case "$fruit" in
    "apple")
        echo "You chose an apple.";;
    "banana")
        echo "You chose a banana.";;
    "orange"|"grape")
        echo "You chose an orange or a grape.";;
    *)
        echo "You chose something else.";;
esac

其中，“ * ) ”表示默认。在这里指如果fruit不是apple, banana, orange, grape其中一个就执行 “ * ) ”之后的操作。

6、函数定义

shell中的函数定义就比较奇怪了，主要体现在参数传输这一块。我们可以直接看看代码。

#! /bin/bash

function name()
{
    name="$1"
    age="$2"
    echo "his name is $name"
    echo "his age is $age"
}

name "xaioming" "18"

可以看到，上述例程所定义的函数之前有一个function的关键字，但其实这个是可有可无的。其次，可以用"$1"之类的符号来获得传入的参数。另外，即便调用该函数的时候传入了两个参数，但只拿除一个来用也无所谓。

#! /bin/bash

name()
{
    name="$1"
    #age="$2"
    echo "his name is $name"
    #echo "his age is $age"
}

name "xaioming" "18"

还有几点需要注意的，其一就是shell脚本和python一样，调用该函数必须在该函数定义之后。其二，在函数里面定义的变量如何不用local声明，那么是会被认为是全局变量的，这样可能会照成很多麻烦。

7、多脚本链接

前面提到shell脚本的编写逻辑和python有点像，调用函数之前必须在先定义函数。那么当定义的函数多了，就势必导致代码变成非常混乱和难读，这时候就需要学会多脚本链接了。
在一个名为script_1.sh的脚本写一个函数：

#! /bin/bash

function hello()
{
    name="$1"
    echo "hello, i am $name"
}

在一个名为script_2.sh的脚本调用hello函数，并且传入名字：

#！ /bin/bash

source ./script_1.sh

hello "li hua"

当你在script_2.sh中执行source script_1.sh这句代码的时候，它会引入script_1.sh的文件的代码并执行它。