Linux用bash写脚本

        主要介绍如何使用bash写脚本。

• 了解通配符
• 了解变量
• 了解返回值和数值运算
• 数值的对比
• 判断语句
• 循环语句

        grep的用法是“grep 关键字 file”，意思是从file中过滤出含有关键字的行。

        例如，grep root /var/log/messages，意思是从/var/log/messages 中过滤出含有root的行。这里很明确的是过滤含有“root”的行。

        如果想在/var/log/messages 中过滤出含有IP地址的行呢?IP地址就是一类字符，例如，1.1.1.1是一个IP，192.168.26.100也是一个IP，那么用什么能表示出来这一类字符呢?

        不管是通配符还是正则表达式，都是为了模糊匹配，为了匹配某一类内容，而不是具体的某个关键字。通配符一般用在shell语言中，正则表达式一般用在其他语言中。

        不管是通配符还是正则表达式，主要是理解它们的元字符,然后用元字符来组合成我们想要的那一类字符,本章主要讲解通配符的使用。

        像我们平时说的张某某，这个某就是一个元字符，不是一个定值。指的是姓张，名字含有2个字。张某某可能匹配到张二狗，也可能匹配到张阿猫，但是无法匹配到李阿三，也匹配不了张三，因为张某某匹配的是姓名为3个字的，但是张三这个姓名只有2个字。

        如果说有一个人姓“张”名“某”，那么需要匹配“张某”这个人，而不是要匹配张三、张四,可以用张\某，某前加个“\”表示转义的意思。

1.通配符

通配符一般用在shell语言中,通配符中常见的元字符如下。

（1）[]：匹配一个字符,匹配的是出现在中括号中的字符。

（2）[abc]：匹配一个字符，且只能是a或b或c。

（3）[a-z]：“-”有特殊意义，表示“到”的意思，这里表示a~z，即匹配任一字母。

（4）[0-9]：表示匹配任一数字。

        如果想去除含有特殊意义的字符，前面加“\”表示转义，即去除此字符的特殊意义。

（5）[a\-z]：这里的“-”就没有“到”的意思了，匹配的是“a”或“-”或“z”这三个中的一个。

        如果想表示“除了”的意思，则在第一个中括号后面加“!”或“^”。

（6）[!a-z]、[^a-z]：表示除字母外的其他字符。

（7）?：表示一个任意字符，这里强调是一个，不是0个也不是多个，但不能匹配表示隐藏文件的点。

（8）*：表示任意多个任意字符，可以是0个，也可以是1个或多个，但不能匹配表示隐藏文件的点。

        先创建目录xx并在目录中创建如下几个测试文件

[root@jiayi ~]# mkdir jiayi
[root@jiayi ~]# cd jiayi/
[root@jiayi jiayi]# touch 1_aa aa11 Aa11 _aaa aa.txt f1aa u_12

        找出首字符是字母、第二个字符是数字的文件

[root@jiayi jiayi]# ls [a-z][0-9]*
f1aa

        找出首字符是字母、第二个字符不是数字的文件

[root@jiayi jiayi]# ls [a-z][^0-9]*
aa11  Aa11  aa.txt  u_12

        下面找出首字符是大写字母、第二个字符是非数字的文件

[root@jiayi jiayi]# ls [A-Z][!0-9]*
Aa11  u_12

        可以看到，首字符是大写字母的文件列出来了，首字符是小写字母的文件有的列出来了,有的没有列出来，所以[a-z]或[A-Z]有时并不精确。如果要更精确，可以用如下元字符。

（1）[[:upper:]]：纯大写。

（2）[[:lower:]]：小写。

（3）[[:alpha:]]：字母。（4）[[:alnum:]：字母和数字。

（5）[[:digit:]]：数字。

        列出首字符是小写字母、第二个字符是数字的文件

[root@jiayi jiayi]# ls [[:lower:]][0-9]*
f1aa

        列出首字符是大写字母、第二个字符是数字或字母的文件

[root@jiayi jiayi]# ls [[:upper:]][[:alnum:]]*
Aa11

        如果想在yum 源中列出所有以 vsftpd开头的包，可以用如下命令

[root@jiayi jiayi]# yum list vsftpd*
正在更新 Subscription Management 软件仓库。
无法读取客户身份

本系统尚未在权利服务器中注册。可使用 subscription-manager 进行注册。

jiayi                                                                                                 89 MB/s | 7.2 MB     00:00    
jia                                                                                                   90 MB/s | 2.4 MB     00:00    
可安装的软件包
vsftpd.x86_64                                           3.0.3-34.el8               jiayi                               

        在当前目录中创建一个文件vsftpdxxx

[root@jiayi ~]# touch vsftpdxxx

        然后再执行yum list vsftpd*命令

[root@jiayi ~]# yum list vsftpd*
正在更新 Subscription Management 软件仓库。
无法读取客户身份

本系统尚未在权利服务器中注册。可使用 subscription-manager 进行注册。

上次元数据过期检查：0:00:29 前，执行于 2023年12月08日 星期五 11时12分39秒。
错误：没有匹配的软件包可以列出

        此处显示没有匹配的包，为什么呢?因为yum是 bash的一个子进程，vsftpd在 bash中首先被解析成了vsftpdxxx，然后再经过yum。所以，本质上执行的是yum list vsftpdxx命令，而yum源中是没有vsftpdxxx 这个包的，所以报错。

        为了防止 bash 对这里的*进行解析，可以加上转义符“\”，所以下面的命令是正确的

[root@jiayi ~]# yum list vsftpd\*
正在更新 Subscription Management 软件仓库。
无法读取客户身份

本系统尚未在权利服务器中注册。可使用 subscription-manager 进行注册。

上次元数据过期检查：0:00:57 前，执行于 2023年12月08日 星期五 11时12分39秒。
可安装的软件包
vsftpd.x86_64                                                   3.0.3-34.el8                                                    jiayi

2.变量

        所谓变量，指的是可变的值，并非具体的值。例如，我自己嘴中发出的“我”，指的是我自己，张三嘴中发出的“我”，指的是张三，那么这个“我”就是一个变量。

        变量可以分为本地变量、环境变量、位置变量和预定义变量。

2.1本地变量

定义本地变量的格式如下

变量名=值

定义变量有以下几点需要注意。

（1）变量名可以包含_、数字、大小写字母，但不能以数字开头。

（2）“=”两边不要有空格。

（3）“值”如果含有空格，要使用单引号''或双引号""引起来。

（4）定义变量时，变量名前是不需要加$的，引用变量时需要在变量名前加$

        本章实验都放在~/yy中练习

[root@jiayi ~]# rm -rf yy
[root@jiayi ~]# mkdir yy ; cd yy

        下面开始练习定义变量

[root@jiayi yy]# 1aa=123
bash: 1aa=123: 未找到命令...

        这里定义变量不正确，因为变量名不能以数字开头

[root@jiayi yy]# aa-1=123
bash: aa-1=123: 未找到命令...

        这里定义变量不正确，因为变量名只能是字母、数字、下划线的组合

[root@jiayi yy]# aa =123
bash: aa: 未找到命令...

        这里的错误是因为等号左边有空格

[root@jiayi yy]# aa=1 2
bash: 2: 未找到命令...

        这里的错误是因为“值”部分有空格没有用引号引起来

[root@jiayi yy]# aa=123
[root@jiayi yy]# 

        这里正确地定义了一个变量。

        在使用本地变量时,变量名前需要加$

[root@jiayi yy]# echo $aa
123

        本地变量的特点是只能影响当前shell，不能影响子shell

[root@jiayi yy]# echo $$
1877

        当前shell的PID是1877。下面打开一个子shell

[root@jiayi yy]# bash
[root@jiayi yy]# echo $$
2007

        这个子shell 的PID是2007

[root@jiayi yy]# echo $aa

        可以看到，没有aa变量

[root@jiayi yy]# exit
exit
[root@jiayi yy]# echo $$
1877
[root@jiayi yy]# echo $aa
123

        再次退回到原来的bash，又有了aa变量,情形如上图所示。

        定义变量除刚才显式的定义外，还可以使用如下两种方法。

        方法1：把一个命令的结果赋值给一个变量，这个变量要使用$()括起来，或者用反引号“引起来。这里是反引号，与波浪号～是同--个键,不是单引号。

        例如，定义一个名称是ip的变量，对应的值是ens160的IP

[root@jiayi yy]# ip=$(ifconfig ens160 | awk '/inet /{print $2}')
[root@jiayi yy]# 
[root@jiayi yy]# echo $ip
192.168.10.26

        方法2：通过read命令来获取变量

        read的用法如下

read ‐p "提示信息" 变量

        当遇到read命令时，系统会等待用户输入，用户所输入的值会赋值给read后面的变量

[root@jiayi yy]# read -p "请输入您的名字：" aa
请输入您的名字：jiayi
[root@jiayi yy]# 
[root@jiayi yy]# echo $aa
jiayi

        当执行read这条命令时，系统会提示用户输人一些内容，所输入的内容会赋值给aa变量。这里我们输入的是 jiayi，所以打印aa变量时，看到的值是jiayi

        这样的用法比较适合写需要和用户交互的脚本。

2.2环境变量

        定义环境变量的注意点和本地变量是一样的。在定义环境变量时，前面加上export 即可

[root@jiayi yy]# export bb=123

        或者先定义为本地变量，然后再通过export转变为环境变量

[root@jiayi yy]# bb=123
[root@jiayi yy]# export bb

        要想查看所有的环境变量，可以执行env命令

        环境变量的特点是可以影响子shell，这里强调的是子shell，不能影响父shell

[root@jiayi yy]# echo $$
1877
[root@jiayi yy]# echo $bb
123

        当前shell的PID是1877，里面有一个环境变量 bb

[root@jiayi yy]# bash
[root@jiayi yy]# echo $$
2171
[root@jiayi yy]# echo $bb
123

        打开一个子shell，PID为2171，里面可以看到bb变量的值，说明环境变量已经影响到子shell 了

[root@jiayi yy]# export bb=456
[root@jiayi yy]# exit
exit

        在子 shell中重新给bb赋值为456，然后退回到父shell

[root@jiayi yy]# echo $$
1877
[root@jiayi yy]# echo $bb
123

        可以看到，在父shell 中，bb的值仍然是123，说明在子shell 中定义的变量不会影响到父shell，如上图所示

系统中默认已经存在很多个变量,如下所示。

（1）UID：表示当前用户的uid。

（2）USER：表示当前用户名。

（3）HOME：表示当前用户的家目录。

        分别显示这些变量的值

[root@jiayi yy]# echo $UID
0
[root@jiayi yy]# echo $USER
root
[root@jiayi yy]# echo $HOME
/root

        有一个很重要的环境变量PATH，当我们执行命令时，一定要指定这个命令的路径，如果没有写路径，则会到PATH变量所指定的路径中进行查询。先查看当前用户的PATH变量

[root@jiayi yy]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin

        PATH变量由多个目录组成，每个目录之间用冒号“:”分隔，我们把写好的脚本放在PATH变量指定的目录中之后，运行此脚本时就不需要指定路径了

        查看jiayi用户的PATH变量

[jiayi@jiayi ~]$ echo $PATH
/home/jiayi/.local/bin:/home/jiayi/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin

        这里展示了jiayi用户的PATH 变量，如果jiayi写了一个脚本之后，就可以把这个脚本放在自己家目录下的.local/bin或bin目录下（~/.local/bin或~/bin)。如果这两个目录不存在，创建出来即可。

        以上定义的环境变量也只是在当前终端中生效，关闭终端之后这个变量也就消失了。如果想让定义的变量永久生效，可以写人家目录的.bash_profile中。因为打开终端时，首先会运行家目录下的一个隐藏文件.bash_profile。

2.3位置变量和预定义变量

        运行脚本时，有时后面是需要加上参数的。但是我们在写脚本时并不能预知后期在脚本后面跟上什么参数，这时就能用到位置变量了，位置变量如下。

$0：表示脚本的名称。

$1：表示第1个参数。

$2：表示第2个参数。

...

${10}：表示第10个参数。

...

        这里$后面的数字如果不是个位数，则要用{}括起来。

 系统中还内置了一些预定义变量。

$#：表示参数的个数。

$*：表示所有的参数。

        例1：写一个带参数的脚本，内容如下。

[root@jiayi yy]# cat scl.yaml 
#/bin/bash
echo "这是我的第一个脚本，脚本名称是 $0"
echo "第一个参数是：$1"
echo "第二个参数是：$2"
echo "第三个参数是：$3"
echo "此脚本一共有$#个参数，它们分别是：$*"

        给这个脚本加上可执行权限，并加参数运行

[root@jiayi yy]# ./scl.yaml jiayi jia yi
这是我的第一个脚本，脚本名称是 ./scl.yaml
第一个参数是：jiayi
第二个参数是：jia
第三个参数是：yi
此脚本一共有3个参数，它们分别是：jiayi jia yi

        运行这个脚本时，共指定了3个参数：jiayi、jia、yi，它们分别赋值给了$1、$2、$3。这里S#被自动赋值为3，因为总共有3个参数，所有的参数被赋值给$*

        运行如下命令

[root@jiayi yy]# set a b c d e f g h i j k

        查看此命令的第1个和第9个参数

[root@jiayi yy]# echo $1
a
[root@jiayi yy]# echo $9
i

        第1个参数是a，第9个参数是i。下面查看第10个参数

[root@jiayi yy]# echo $10
a0

        第9个参数是i，那么第10个参数应该是j才对，这里显示为a0，为什么呢?因为这里先把$10当成了$1+0，$1的值是a，所以$10的值为a0

        所以，在位置变量中数字超过10时，要用{}括起来，下面的命令才是正确的

[root@jiayi yy]# echo ${10}
j

        另外，在引用变量时，双引号和单引号是有区别的

[root@jiayi yy]# echo "my name is $xx"
my name is jiayi
[root@jiayi yy]# echo 'my name is $xx'
my name is $xx

        这里先定义一个变量xx=jiayi，如果变量在双引号中引用，则会被解析成具体的值;如果变量出现在单引号中，则不被解析

3.返回值

        执行某命令之后，结果不是正确的就是错误的。命令正确执行了，返回值为0，如果没有正确执行则返回值为非零。返回值为非零，不一定是语法错误，执行结果如果有“否定”的意思,返回值也为非零。例如, ping 192.168.26.3，语法没有错误，但是没有ping通,返回值也为非零。

        返回值记录在$?中，且$?只记录刚刚执行过命令的返回值。因为$?的值会被新执行命令的返回值覆盖。

        先执行一个 xxx命令

[root@jiayi yy]# xxx
bash: xxx: 未找到命令...
[root@jiayi yy]# echo $?
127
[root@jiayi yy]# echo $?
0

        先执行一个xxx命令，这个命令是错误的命令，$?记录的是刚刚执行过xxx命令的返回值。所以，查看$?的值是127，是一个非零的值。再次查看$?的值时，却变成了0，因为这个$?记录的不再是xxx命令的返回值，而是它前面执行过的echo $?命令的返回值

        逻辑上“否定”的意思也是可以体现出来的

[root@jiayi yy]# grep ^root /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
[root@jiayi yy]# echo $?
0

        这里在/etc/passwd过滤行开头为root的行，结果找到了，所以返回值为0

[root@jiayi yy]# grep ^rootxxx /etc/passwd
[root@jiayi yy]# echo $?
1

        这里在/etc/passwd过滤行开头为rootxxx的行，结果没有找到，即使语法没有错误，但是逻辑上有“否定”的意思,所以返回值为非零。

4.数值运算

在写脚本时,有时我们经常要做一些数学运算。数学运算的符号如下。

（1）+：表示加。

（2）-：表示减。

（3）*：表示乘。

（4）/：表示除。

（5）**：表示次方。

        进行数学运算的表达式有$(())、$[]、let等

[root@jiayi yy]# echo $((2+3))
5
[root@jiayi yy]# echo $((2*3))
6
[root@jiayi yy]# echo $((2**3))
8
[root@jiayi yy]# echo $[2**3]
8

        其中$(O)和$[]的用法是一样的，如果不用这样的表达式

[root@jiayi yy]# echo 2**3
2**3

        这里并不是计算的2的3次方，而是直接把这4个字符打印出来了

        let也可以用于数学运算

[root@jiayi yy]# let aa=1+2
[root@jiayi yy]# echo $aa
3

        这里aa的值就是为3。

        下面来看不使用let的情况

[root@jiayi yy]# aa=1+2
[root@jiayi yy]# echo $aa
1+2

        这里并没有把aa的值1+2当成数字，而是当成了3个字符:“1”“+”“2”，所以结果显示的也是1+2

        可以实现定义aa为整数类型，然后再做数学运算

[root@jiayi yy]# declare -i aa
[root@jiayi yy]# aa=1+2
[root@jiayi yy]# echo $aa
3

        首先declare -i aa把aa定义为一个整数，所以1+2等于3,然后赋值给aa.所以aa的值为3。以上表达式不能求得小数，如果要得到小数需要使用 bc 命令，用法如下

echo "scale=N ; 算法 | bc"

        这里N是一个数字,表示小数点后面保留几位。

        计算2/3，小数点后面保留3位

[root@jiayi yy]# echo "scale=3 ; 2/3" | bc
.666

        这里得到的结果是0.666，整数部分的0没有显示。

        计算7/6，小数点后面保留3位

[root@jiayi yy]# echo "scale=3 ; 7/6" | bc
1.166