Linux shell脚本基础知识

shell脚本

介绍

shell是一个命令解释器，它的作用是解释执行用户输入的命令或者程序

1. 交互式的方式进行执行
2. 非交互式的方式进行执行，通过shell脚本来执行

shell脚本的类型

shell脚本语言是弱类型语言，无需定义变量类型即可使用，Linux下主要有两种类型的shell语言

• Bourne shell   包括Bourne shell(sh)、Korn shell(ksh)、Bourne again shell
• C shell     包括csh, tcsh两种类型

查看系统默认的shell

echo $SHELL

查看系统支持的shell类型

cat /etc/shells

shell脚本执行

shell脚本的执行通常可以按照以下几种方式进行：

• bash filename / sh filename   这种方式适用于脚本文件本身没有执行权限的时候
• /path/filename         这种方式适用于脚本文件本身具有执行权限，则可以直接执行
• source filename / .filename    通过这种方式读入和加载shell脚本文件，然后依次执行shell脚本中的语句，有区别的是，这些语句是在当前父shell脚本的进程中执行。其他两种方法都会启用新的进程执行该脚本。

shell脚本编写规范

遵循以下shell脚本规范，在提高开发效率的同时，降低后期的维护成本

• 一个规范的shell脚本应该在第一行指出应该由哪个解释器来执行shell脚本中的内容，指定的方式为 #! /bin/bash 或者 #! /bin/sh , sh为bash的软连接，因此两者没有区别
• ‘#’后面的内容表示注释内容，注释内容不会被执行，也不会被解释器看到
• shell脚本的开头加版本，版权等信息
• shell脚本文件的扩展名为 .sh
• 成对的符号应尽量一次性写出来，然后退格在符号内增加内容，以防止遗漏。这些成对的符号包括： {}、[]、‘’、“” 等
• 中括号[]两端至少要有1个空格，因此，键入中括号时即留出空格[ ]，然后在退格键入中间内容，并确保两端都至少由一个空格
• 对于流程控制语句，应一次性将格式写完，再添加内容

变量

1. 变量的赋值方法为： 先写变量名称，紧接着是= ，最后是值。中间无任何空格。 通过echo命令加上 $变量名，即可输出变量的值

2. 交互式赋值方法，将外部输入读取到变量中：

   read -p "Please input option: " Opt
   echo The user input is: $Opt
   

   

3. 赋值时使用引号

   • 双引号 : 允许通过$符号引用其他变量的值
   • 单引号 : 不允许使用$符号引用其变量的值
   • 反引号 : 提取命令执行后的输出结果
   • $() 与 ``含义相同

   #! /bin/bash
   
   A=10
   echo $A
   
   # 无引号
   B=$A+10
   echo $B 
   
   # 双引号
   C="$A+10"
   echo $C
   
   # 单引号
   D=‘$A+10’
   echo $D
   
   E=`ls`
   echo $E
   
   F=$(ls)
   echo ${F}    # 同$F
   

   

4. 位置参数

   位置参数是一种在调用shell程序的命令中按照各自的位置决定的变量，是在shell脚本之后输入的参数。位置参数之间使用空格进行分割，shell取第一个位置参数的值赋给shell脚本中的$1,第二个位置参数的值赋给$2,以此类推。$0是一个特殊变量，其内容为当前shell脚本的文件名，所以$0不是一个位置参数。

   #! /bin/bash
   
   # $# 是一个预定义变量，表示位置参数的数量
   
   echo The para count is: $#
   
   echo The bash script name is: $0
   
   echo The first pos para is: $1
   
   echo The second pos para is: $2
   

   

5. 预定义变量

   预定义变量是在shell脚本一开始就定义的变量，shell脚本预定义了若干个变量供用户使用，所有的预定义变量都由$和另一个字符构成。常见的shell预定义变量如下所是:

   预定义变量	含义
   $#	位置参数数量
   $*	所有位置参数的内容
   $?	命令执行后的返回状态  0:正常  1:错误
   $$	当前进程的进程号
   $!	后台运行的最后一个进程号
   $0	当前执行的进程名 (shell程序的文件名)
   $@	传递给脚本或者函数的所有参数内容

   示例代码

   #! /bin/bash
   
   echo "Current file name: $0"
   
   echo "First Para is : $1"
   
   echo "Second Para is : $2"
   
   echo "Inputed Para1: $@"
   
   echo "Inputed Para2: $*"
   
   echo "Total Parameter number: $#"
   
   echo "Current process id is: $$"
   
   exit 1
   

   Note
   $* 和 $@ 都表示传递给函数或者脚本的所有参数，不被双引号包含时，都以"$1","$2","$3"...的形式输出所有参数。当被双引号包围时，"$*"会将所有的参数作为一个整体输出，以"$1 $2 $3 ... $n"的形式进行输出。"$@"会将各个参数分开，以"$1" "$2" "$3" ... "$n"的形式输出所有参数。

   示例代码

    #! /bin/bash
   
    # 无双引号
    echo "$*="$*
   
    # 有双引号
    echo ""$*"=""$*"
   
    # 无双引号
    echo "$@="$@
   
    # 有双引号
    echo ""$@"=""$@"
   
    # 循环输出
    echo "Print each param in $@"
    for var in $@
    do 
        echo var is: $var
    done
   
    echo "Print each param in "$@""
    for var in "$@"
    do 
        echo var is: $var
    done
   
    echo "Print each param in $*"
    for var in $*
    do 
        echo var is: $var
    done
   
    echo "Print each param in "$*""
    for var in "$*"
    do 
        echo var is: $var
    done
   
   

   

条件判断

测试表达式

  在shell的各种条件结构和流程控制结构中都要进行各种测试，然后根据测试结果的不同执行不同的分支，通常会与if等条件语句相结合，来完成测试判断，减少程序执行错误。

几种条件测试语法

• test 测试表达式
• [ 测试表达式 ]
• [ [ 测试表达式 ] ]
• ((测试表达式))

条件测试语法比较

文件测试操作符

test 示例代码

#! /bin/bash

echo "Test the file myfile.txt.n"

if test -e ./myfile.txt ; then              # 文件存在
    echo "File "myfile.txt" exist.n"

    if test -d ./myfile.txt ; then          # 是否为目录
        echo "File "myfile.txt" is a directory.n"
    else
        echo "File "myfile.txt" is file.n"

        if test -r ./myfile.txt -a -w ./myfile.txt ; then       # 可读 且 可写
            echo "File "myfile.txt" can read and write.n"
        elif test -x ./myfile.txt ; then                        # 可执行
            echo "File "myfile.txt" can execute.n" 
        else
            echo "File "myfile.txt" can not both read and write and execute.n"
        fi
    fi
else
    echo "File "myfile.txt" not exist.n"
fi

输出:

[ ]示例代码

#! /bin/bash

echo "Test the file myfile.txt.n"

if [ -e ./myfile.txt ] ; then              # 文件存在
    echo "File "myfile.txt" exist.n"

    if [ -d ./myfile.txt ] ; then           # 是否为目录
        echo "File "myfile.txt" is a directory.n"
    else
        echo "File "myfile.txt" is file.n"

        if [ -r ./myfile.txt ] && [ -w ./myfile.txt ] ; then       # 可读 且 可写
            echo "File "myfile.txt" can read and write.n"
        elif [ -x ./myfile.txt ] ; then                        # 可执行
            echo "File "myfile.txt" can execute.n" 
        else
            echo "File "myfile.txt" can not both read and write and execute.n"
        fi
    fi
else
    echo "File "myfile.txt" not exist.n"
fi

字符串测试操作符

note : == 和 !=两端都要有空格

#! /bin/bash

str1="hello"
str2="world"

# test 判断
if test -z $str1 -o -z $str2 ; then
   echo "str1 or st2 is empty.n"
else
   if test $str1 == $str2 ; then
      echo "str1 equals to str2.n"
   else
      echo "str1 not equals to str2.n"
   fi
fi

# [] 判断
if [ -z $str1 ] || [ -z $str2 ] ; then
    echo "str1 or st2 is empty.n"
else
    if [ $str1 == $str2 ] ; then
        echo "str1 equals to str2.n"
    else
        echo "str1 not equals to str2.n"
    fi
fi

比较运算符 （整数比较）

#! /bin/bash

var1=3
var2=4

if test 3 >= 4 ; then
   echo "var1 equals to var2.n"
else
   echo "var1 not equals to var2"
fi

逻辑运算

case条件判断语句

  case条件语句相当于if多分支语句，但是其格式更加的工整规范，适合实现系统服务启动脚本应用

```bash

#! /bin/bash

read -n1 -p "Are you sure to start the routine(y or n) ?" choice

echo     # 换行

case $choice in
    [yY])                               # y or Y
    echo "Starting the routine."        # 会自动换行
    ;;
    "n" | "N")                          # n or N
    echo "Exiting the routine."
    ;;
    *)                                 # 相当于default
    echo "Unexpected input."
esac


read -n1 -p "Please input content(char): " content

echo 

case $content in
    [a-z])                               # 范围a-z
    echo "Lower case letter."
    ;;
    [A-Z])
    echo "Uper case letter."
    ;;
    [0-9])
    echo "number."
    ;;
    *)
    echo "Unknown content"
esac

```

循环

数组

  在shell脚本中，采用括号来定义数组，数组元素使用空格隔开

#! /bin/bash

# 数组定义
array=(1  2 3 4 5)

array1[0]=1
array1[1]=1
array1[2]=1
array1[3]=1

# 读取数组元素
ele=${array[0]}
echo -e "First element in array is $ele"    # 添加 -e可实现换行    c表示不换行

# 获取数组长度
len=${#array[@]}      # 等效于 ${#array[*]}

# 获取特定元素的长度
eleLen=${#array[0]}

echo Array length is: $len

echo Element len is: $eleLen

# 数组遍历 （不带下标）
for var in ${array[@]} ; do
    echo Value: $var
done

array2=("Hello" "world" "test" "thus")
# 数组遍历 （带下标）
for((i=0; i<${#array2[@]};i++)); do
    echo Value is: ${array2[i]}

    if test $i -eq 1 ; then
        echo "Element length is ${#array2[i]}"
    fi
done

for语法格式

for 条件 
do
    命令
done

# 或者

for 条件 ; do
    命令
done

while循环

while 条件
do 
    命令
done

循环控制语句

示例代码

#! /bin/bash

# 单层break
while true ; do
    read -n1 -p "Please input a number: " number

    echo

    case $number in
        [0-9])
        echo You input a number: $number
        ;;
        *)
        echo It is not a number.
        break                         # 也可修改为continue
        ;;                            # note 可写可不写
    esac
done

# 多层break
for var1 in 1 2 3 ; do
    for var2 in 7 8 9 ; do
        if [ $var1 -eq 3 -a $var2 -eq 9 ] ; then
            break 2          # 跳出两层循环
        else
            echo -e "Result: $var1 + $var2 n"
        fi 
    done
done

函数

与其他编程语言一样，shell脚本也支持函数，函数必须线定义再使用

函数的定义格式如下所示:

func_name () {
    command1
    command2
    ...
    [return value]
}

函数的返回值为return语句返回的指，如果没有return语句，则会将最后一条命令执行的结果作为返回值。且shell函数的返回值只能是整数，一般用来表示执行成功与否，0表示成功，其他值表示失败。如果return了其他的数据类型，比如字符串，则会出现错误提示:"numeric argument required".

如果需要返回字符串，可以在函数外预先定义一个字符串变量，在函数中用来接收函数的执行结果，在函数执行完成之后，再去访问预先定义的变量，获取函数的执行结果

#! /bin/bash

# define function 
hello () {
    echo -e "Hellow everyone."
}

# invoke function
hello

带有返回值的函数

#! /bin/bash

# 定义函数
funcSum () {
    read -p "Please input one number: " num1
    read -p "Please input another number: " num2

    return $(($num1 + $num2))
}

# 调用函数
funcSum

# 获取函数调用返回值
ret=$?

echo Sum is: $ret

函数传参

在shell脚本调用函数的时候，可以向其传递参数，在函数内部可通过$n的指来获取参数的值，注意当n>=10的时候，需要通过${n}来获取参数的值.

#! /bin/bash

funcPara () {
    # 参数
    echo "Para 0 is: $0"      # 脚本文件的文件名
    echo "Para 1 is: $1"
    echo "Para 2 is: $2"
    echo "Para 3 is: $3"

    # 获取所有参数
    echo "All para are: $*"
}

funcPara 1 2 3 4

note

unset除了可以删除变量，也可以删除函数，删除函数的时候需要加上.f选项(unset具体使用见后续Linux命令)：

$unset .f funcName

此外，如果需要直接从终端调用函数，可以将函数定义在主目录下的.profile文件中，每次登陆后，在命令提示父后面可直接调用函数

输入输出重定向

Unix命令默认从标准输入(stdin)设备获取输入,将结果输出到标准输(stdout)出设备。

输出重定向

命令的输出不仅可以是标准输出，还可以将其转移向文件，这被称为输出重定向，输出重定向的语法为

command > filename

输出重定向会覆盖文件原有的内容，如果希望文件内容不被覆盖，可按照如下方法将输出内容追加到文件末尾

command >> filename
command >> filename
...

输入重定向

类似于输出重定向，Unix命令也可以从文件获取输入，语法为

command < file

重定向之后，本来需要从键盘获取输入的命令会转移到文件读取内容，例如统计某文件的行数:

 wc -l < filename

补充内容

一般情况下，每个Linux命令运行，都会打开以下三个文件:

• 标准输入文件(stdin)    stdin文件的文件描述符为0，Linux命令默认从stdin读取数据
• 标准输出文件(stdout)    stdout文件的文件描述符为1，Linux命令默认向stdout输出数据
• 标准错误文件(stderr)    stderr文件的文件描述符为2，Linux命令默认向stderr写入错误信息

如果希望将stderr重定义到文件，可采用如下的方法:

 command 2>file
 command 2>>file      # 追加

如果希望将标准输出和标准错误输出合并到同一个文件，可采用如下的方法

 # 文件描述符1和文件描述符2合并，重定向到文件输出
 command > file 2>&1
 command >> file 2>&1

 # 读如也可以采取合并

 # n <& m 将输入文件m和n进行合并

/dev/null文件

在执行某个命令的时候，如果希望不再屏幕上显示输出结果，可以将输出结果重定向到/dev/null,这是一个特殊的文件，写入这个文件的内容都会被丢弃，如果从该文件读取内容，将读取不到任何内容。可以将输出重定向到这个文件，起到禁止命令执行结果输出的效果。

 
 command>/dev/null 2>&1

xargs参数过滤

xargs (extended arguments)是给命令传递参数的一个过滤器，也是组合多个命令的一个工具，