shell语法

概论

shell是我们通过命令行与操作系统沟通的语言

shell脚本可以直接在命令行中执行，也可以将一套逻辑组织成一个文件，方便复用。
DA Terminal中的命令行可以看成是一个“shell脚本在逐行执行”。

1.脚本示例

新建一个test.sh文件，内容如下：

#! /bin/bash
echo "Hello World!"

2.运行方式

• 作为可执行文件

  acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh  # 使脚本具有可执行权限
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh  # 当前路径下执行
  Hello World!  # 脚本输出
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ /home/acs/test.sh  # 绝对路径下执行
  Hello World!  # 脚本输出
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ ~/test.sh  # 家目录路径下执行
  Hello World!  # 脚本输出
  

• 用解释器执行

  acs@9e0ebfcd82d7:~$ bash test.sh
  Hello World!  # 脚本输出
  

注释

1.单行注释

• 每行中#之后的内容均是注释。

  # 这是一行注释
  echo 'Hello World'  #  这也是注释
  

2.多行注释

• 格式

  :<<EOF
  第一行注释
  第二行注释
  第三行注释
  EOF
  

• 其中EOF可以换成其它任意字符串。例如：

  :<<abc
  第一行注释
  第二行注释
  第三行注释
  abc:<<!
  第一行注释
  第二行注释
  第三行注释
  !
  

变量

1.定义变量

• 定义变量，不需要加$符号，例如：

  name1='abc'  # 单引号定义字符串
  name2="abc"  # 双引号定义字符串
  name3=abc    # 也可以不加引号，同样表示字符串
  

2.使用变量

• 使用变量，需要加上$符号，或者${}符号。

• 花括号是可选的，主要为了帮助解释器识别变量边界。

  name=zhangsan
  echo $name  # 输出zhangsan
  echo ${name}  # 输出zhangsan
  echo ${name}hello  # 输出zhangsanhello
  

3.只读变量

• 使用readonly或者declare可以将变量变为只读

  name=abc
  readonly name
  declare -r name  # 两种写法均可name=def  # 会报错，因为此时name只读
  

4.删除变量

• unset可以删除变量。

  name=abc
  unset name
  echo $name  # 输出空行
  

5.变量类型

• 自定义变量（局部变量）：子进程不能访问的变量

  acs@9e0ebfcd82d7:~$ name=abc  # 定义变量
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name  # 第一种方法
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare -x name  # 第二种方法
  

• 环境变量（全局变量）：子进程可以访问的变量

  acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name=abc  # 定义环境变量
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare +x name  # 改为自定义变量
  

6.字符串

• 字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号

• 单引号与双引号的区别：

  • 单引号中的内容会原样输出，不会执行、不会取变量；
  • 双引号中的内容可以执行、可以取变量

  name=abc  # 不用引号
  echo 'hello, $name \"hh\"'  # 单引号字符串，输出 hello, $name \"hh\"
  echo "hello, $name \"hh\""  # 双引号字符串，输出 hello, abc "hh"
  

• 获取长度与提取子串

  name="abc"
  echo ${#name}  # 输出3name="hello, abc"
  echo ${name:0:5}  # 提取从0开始的5个字符
  

7.文件参数变量

• 在执行shell脚本时，可以向脚本传递参数。

• $1是第一个参数，$2是第二个参数，以此类推。特殊的，$0是文件名（包含路径）。

  #! /bin/bashecho "文件名："$0
  echo "第一个参数："$1
  echo "第二个参数："$2
  echo "第三个参数："$3
  echo "第四个参数："$4acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh 
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh 1 2 3 4
  文件名：./test.sh
  第一个参数：1
  第二个参数：2
  第三个参数：3
  第四个参数：4
  

• 其他参数相关变量

  参数	说明
  $#	代表文件传入的参数个数，如上例中值为4
  $*	由所有参数构成的用空格隔开的字符串，如上例中值为"$1 $2 $3 $4"
  $@	每个参数分别用双引号括起来的字符串，如上例中值为"$1" "$2" "$3" "$4"
  $$	脚本当前运行的进程ID
  $?	上一条命令的退出状态（注意不是stdout，而是exit code）。0表示正常退出，其他值表示错误
  $(command)	返回command这条命令的stdout（可嵌套）
  command	返回command这条命令的stdout （不可嵌套）

8.数组

定义

• 数组用小括号表示，元素之间用空格隔开

  array=(1 abc "def" hhh)
  

• 也可以直接定义数组中某个元素的值：

  array[0]=1
  array[1]=abc
  array[2]="def"
  

9.读取

• 读取数组中某个元素的值

  ${array[index]}array=(1 abc "def" hhh)
  echo ${array[0]}
  echo ${array[1]}
  echo ${array[2]}
  

• 读取整个数组

  ${array[@]}  # 第一种写法
  ${array[*]}  # 第二种写法array=(1 abc "def" hhh)
  echo ${array[@]}  # 第一种写法
  echo ${array[*]}  # 第二种写法
  

10.数组长度

• 类似于字符串

  ${#array[@]}  # 第一种写法
  ${#array[*]}  # 第二种写法
  

expr命令

shell中不可以直接通过表达式计算值，这时候就要用到 expr 命令

1.使用

• 格式

  expr 表达式
  

• 表达式说明

  • 用空格隔开每一项
  • 用反斜杠放在shell特定的字符前面（发现表达式运行错误时，可以试试转义）
  • 对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
  • expr会在stdout中输出结果。如果为逻辑关系表达式，则结果为真，stdout为1，否则为0。

2.字符串表达式

• length STRING：返回字符串长度

• index STRING CHARSET：

  • CHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置，下标从1开始，依次寻找。
  • 找到则返回相应位置，到最后也找不到则返回0

• substr STRING POSITION LENGTH

  • 返回STRING字符串中从POSITION开始，长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或LENGTH为负数，0或非数值，则返回空字符串。

  str="Hello World!"echo `expr length "$str"`  # ``不是单引号，表示执行该命令，输出12
  echo `expr index "$str" aWd`  # 输出7，下标从1开始
  echo `expr substr "$str" 2 3`  # 输出 ell
  

3.整数表达式

expr支持普通的算术操作，算术表达式优先级低于字符串表达式，高于逻辑关系表达式

• + -：加减运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。

• * / %：乘，除，取模运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。

• ()：可以改变优先级，但需要用反斜杠转移

  a=3
  b=4echo `expr $a + $b`  # 输出7
  echo `expr $a - $b`  # 输出-1
  echo `expr $a \* $b`  # 输出12，*需要转义
  echo `expr $a / $b`  # 输出0，整除
  echo `expr $a % $b` # 输出3
  echo `expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \)`  # 输出20，值为(a + 1) * (b + 1)
  

4.逻辑关系表达式

• |

  • 如果第一个参数非空且非0，则返回第一个参数的值，否则返回第二个参数的值
  • 但要求第二个参数的值也是非空或非0，否则返回0。
  • 如果第一个参数是非空或非0时，不会计算第二个参数。

• &

  • 如果两个参数都非空且非0，则返回第一个参数，否则返回0。
  • 如果第一个参为0或为空，则不会计算第二个参数。

• < <= = == != >= >

  • 比较两端的参数，如果为true，则返回1，否则返回0。
  • ”==”是”=”的同义词。
  • ”expr”首先尝试将两端参数转换为整数，并做算术比较，如果转换失败，则按字符集排序规则做字符比较。

• () 可以改变优先级，但需要用反斜杠转义

  a=3
  b=4echo `expr $a \> $b`  # 输出0，>需要转义
  echo `expr $a '<' $b`  # 输出1，也可以将特殊字符用引号引起来
  echo `expr $a '>=' $b`  # 输出0
  echo `expr $a \<\= $b`  # 输出1c=0
  d=5echo `expr $c \& $d`  # 输出0
  echo `expr $a \& $b`  # 输出3
  echo `expr $c \| $d`  # 输出5
  echo `expr $a \| $b`  # 输出3
  

read命令

read命令用于从标准输入中读取单行数据。当读到文件结束符时，exit code为1，否则为0

1.参数说明

• -p: 后面可以接提示信息

• -t：后面跟秒数，定义输入字符的等待时间，超过等待时间后会自动忽略此命令

  DAs@9e0ebfcd82d7:~$ read name  # 读入name的值
  zhangsan  # 标准输入
  DAs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $name  # 输出name的值
  zhangsan  #标准输出
  DAs@9e0ebfcd82d7:~$ read -p "Please input your name: " -t 30 name  # 读入name的值，等待时间30秒
  Please input your name: zhangsan  # 标准输入
  DAs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $name  # 输出name的值
  zhangsan  # 标准输出
  

echo命令

此命令用于输出字符串

1.命令格式

echo STRING

2.不同显示

• 显示普通字符

  echo "Hello"
  echo Hello # 引号可以省略
  

• 显示转义字符

  echo "\"Hello\""  # 注意只能使用双引号，如果使用单引号，则不转义
  echo \"Hello\"  # 也可以省略双引号
  

• 显示变量

  name=zhangsan
  echo "My name is $name"  # 输出 My name is zhangsan
  

• 显示换行

  echo -e "Hi\n"  # -e 开启转义
  echo "jony"
  Hi
  jony
  

• 显示不换行

  echo -e "Hi \c" # -e 开启转义 \c 不换行
  echo "jony"Hi jony
  

• 显示结果定向至文件

  echo "Hello World" > output.txt  # 将内容以覆盖的方式输出到output.txt中\\
  

• 原样输出

  name=DAwing
  echo '$name\"'
  

• 显示命令执行结果

  echo `date`
  Wed Sep 1 11:45:33 CST 2021
  

printf命令

printf命令用于格式化输出，类似于C/C++中的printf函数。默认不会在字符串末尾添加换行符。

printf "%10d.\n" 123  # 占10位，右对齐
printf "%-10.2f.\n" 123.123321  # 占10位，保留2位小数，左对齐
printf "My name is %s\n" "zhangsan"  # 格式化输出字符串
printf "%d * %d = %d\n"  2 3 `expr 2 \* 3` # 表达式的值作为参数123.
123.12    .
My name is zhangsan
2 * 3 = 6

test命令与判断符号[]

1.逻辑运算符&&和||

• && 表示与，|| 表示
• 二者具有短路原则：
  • expr1 && expr2：当expr1为假时，直接忽略expr2
  • expr1 || expr2：当expr1为真时，直接忽略expr2
• 表达式的exit code为0，表示真；为非零，表示假。（与C/C++中的定义相反）(可以理解为main函数正常运行时返回0)

2.test命令

• 在命令行中输入man test，可以查看test命令的用法。

• test命令用于判断文件类型，以及对变量做比较。

• test命令用exit code返回结果，而不是使用stdout。0表示真，非0表示假。

  test 2 -lt 3  # 为真，返回值为0
  echo $?  # 输出上个命令的返回值，输出0DAs@9e0ebfcd82d7:~$ ls  # 列出当前目录下的所有文件
  homework  output.txt  test.sh  tmp
  DAs@9e0ebfcd82d7:~$ test -e test.sh && echo "exist" || echo "Not exist"
  exist  # test.sh 文件存在
  DAs@9e0ebfcd82d7:~$ test -e test2.sh && echo "exist" || echo "Not exist"
  Not exist  # testh2.sh 文件不存在
  

3.关于文件

• 类型判断：test -e filename # 判断文件是否存在

  测试参数	代表意义
  -e	文件是否存在
  -f	是否为文件
  -d	是否为目录

• 权限判断：test -r filename # 判断文件是否可读

  测试参数	代表意义
  -r	文件是否可读
  -w	文件是否可写
  -x	文件是否执行
  -s	是否为非空文件

4.比较与多重条件判定

• 整数间比较：test $a -eq $b # a是否等于b

  测试参数	代表意义
  -eq	判断两数是否相等
  -ne	判断两数是否不等
  -gt	是否大于关系
  -lt	是否小于关系
  -ge	是否大于等于关系
  -le	是否小于等于关系

• 字符串比较

  测试参数	代表意义
  test -z STRING	判断字符串是否为空
  test -n STRING	判断字符串是否非空
  test str1 == str2	断字符串是否相等
  test str1 != str2	判断字符串是否不等

• 多重条件判定：test -r filename -a -x filename

  测试参数	代表意义
  -a	两条件是否同时成立
  -o	两条件是否至少成立一个
  !	取反，当文件不可执行时返回true

5.判断符号[]

**[]与test用法几乎一模一样，更常用于if语句中。另外[[]]是[]的加强版，支持的特性更多。 ** 前半括号后必须用空格隔开！

[ 2 -lt 3 ]  # 为真，返回值为0
echo $?  # 输出上个命令的返回值，输出0
DAs@9e0ebfcd82d7:~$ ls  # 列出当前目录下的所有文件
homework  output.txt  test.sh  tmp
DAs@9e0ebfcd82d7:~$ [ -e test.sh ] && echo "exist" || echo "Not exist"
exist  # test.sh 文件存在
DAs@9e0ebfcd82d7:~$ [ -e test2.sh ] && echo "exist" || echo "Not exist"
Not exist  # testh2.sh 文件不存在

• 注意

  • []内的每一项都要用空格隔开
  • 中括号内的变量，最好用双引号括起来
  • 中括号内的常数，最好用单或双引号括起来

  name="zhang san"
  [ $name == "zhang san" ]  # 错误，等价于 [ zhang san == "zhang san" ]，参数太多
  [ "$name" == "zhang san" ]  # 正确
  

判断语句

if…then形式，类似于C/C++中的if-else语句

• 单层if

  if condition
  then语句1语句2...
  fia=3
  b=4if [ "$a" -lt "$b" ] && [ "$a" -gt 2 ]
  thenecho ${a}在范围内
  fi
  

• 单层if-else

  if condition
  then语句1语句2...
  else语句1语句2...
  fi
  

• 多层if-elif-elif-else

  if condition
  then语句1语句2...
  elif condition
  then语句1语句2
  else语句1语句2...
  fi
  

• case...esDA形式

  case $变量名称 in值1)语句1语句2...;;  # 类似于C/C++中的break值2)语句1语句2...;;*)  # 类似于C/C++中的default语句1语句2...;;
  esDA
  

循环语句

• for…in…do…done命令格式

  for var in val1 val2 val3
  do语句1语句2...
  done#输出1-10
  for i in $(seq 1 10)#第一个数为1，最后一个数为10
  doecho $i
  done#输出a-z
  for i in {a..z}
  doecho $i
  done
  

• for ((…;…;…)) do…done命令格式

  for ((expression; condition; expression))
  do语句1语句2
  done#类似于c语言的循环
  for ((i=1; i<=10; i++))
  doecho $i
  done
  

• while…do…done循环命令格式

  while condition
  do语句1语句2...
  done#示例，文件结束符为Ctrl+d，输入文件结束符后read指令返回false
  while read name
  doecho $name
  done
  

• until…do…done循环：当条件为真时结束

  until condition
  do语句1语句2...
  done#示例，当用户输入yes或者YES时结束，否则一直等待读入。
  until [ "${word}" == "yes" ] || [ "${word}" == "YES" ]
  doread -p "Please input yes/YES to stop this program: " word
  done
  

• break命令与continue命令

  • break：跳出当前一层循环，注意与C/C++不同的是：break不能跳出case语句
  • continue跳出当前循环

死循环的处理方式

• 如果DA Terminal可以打开该程序，则输入Ctrl+c即可
• 否则可以直接关闭进程：
  • 使用top命令找到进程的PID
  • 输入kill -9 PID即可关掉此进程

函数

1.概要

• return的返回值，返回的是exit code，取值为0-255，0表示正常结束。

• 如果想获取函数的输出结果，可以通过echo输出到stdout中，然后通过$(function_name)来获取stdout中的结果

• 函数的return值可以通过$?来获取。

  [function] func_name() {  # function关键字可以省略语句1语句2...
  }
  

2.不获取return值和stdout值

func() {name=zhangsanecho "Hello $name"
}func#Hello zhangsan

3.获取return值和stdout值

• 不写return时，默认return 0。

func() {name=abcecho "Hello $name"return 123
}output=$(func)
ret=$?echo "output = $output"
echo "return = $ret"#output = Hello abc
#return = 123

4.函数的输入参数

• 在函数内，$1表示第一个输入参数，$2表示第二个输入参数，依此类推。
• 注意：函数内的$0仍然是文件名，而不是函数名。

func() {  # 递归计算 $1 + ($1 - 1) + ($1 - 2) + ... + 0word=""while [ "${word}" != 'y' ] && [ "${word}" != 'n' ]doread -p "要进入func($1)函数吗？请输入y/n：" worddoneif [ "$word" == 'n' ]thenecho 0return 0fi  if [ $1 -le 0 ] thenecho 0return 0fi  sum=$(func $(expr $1 - 1))echo $(expr $sum + $1)
}echo $(func 10)

5.函数内的局部变量

• 可以在函数内定义局部变量，作用范围仅在当前函数内。
• 可以在递归函数中定义局部变量。
• 命令格式local 变量名=变量值

#! /bin/bashfunc() {local name=abcecho $name
}
funcecho $name

exit命令

• exit命令用来退出当前shell进程，并返回一个退出状态；使用$?可以接收这个退出状态。

• exit命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态。如果不指定，默认状态值是 0。

• exit退出状态只能是一个介于 0~255 之间的整数，其中只有 0 表示成功，其它值都表示失败。

  #! /bin/bashif [ $# -ne 1 ]  # 如果传入参数个数等于1，则正常退出；否则非正常退出。
  thenecho "arguments not valid"exit 1
  elseecho "arguments valid"exit 0
  fiacs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh 
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh abc
  arguments valid
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $?  # 传入一个参数，则正常退出，exit code为0
  0
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh 
  arguments not valid
  acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $?  # 传入参数个数不是1，则非正常退出，exit code为1
  1
  

文件重定向

1.概述

• stdin标准输入，从命令行读取数据，文件描述符为0
• stdout标准输出，向命令行输出数据，文件描述符为1
• stderr标准错误输出，向命令行输出数据，文件描述符为2

2.重定向命令列表

命令	说明
command > file	将stdout重定向到file中
command < file	将stdin重定向到file中（从文件中写入）
command >> file	将stdout以追加的方式重定向到file中
command n > file	将文件描述符n重定向到file中
command n >> file	将文件描述符n以追加方式重定向到file中

3.输入和输出重定向

echo -e "Hello \c" > output.txt  # 将stdout重定向到output.txt中
echo "World" >> output.txt  # 将字符串追加到output.txt中read str < output.txt  # 从output.txt中读取字符串echo $str  # 输出结果：Hello World

4.同时重定io

acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh  # 添加可执行权限
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh < input.txt > output.txt  # 从input.txt中读取内容，将输出写入output.txt中
DAs@9e0ebfcd82d7:~$ cat output.txt  # 查看output.txt中的内容
7

引入外部脚本

• 语法格式

  . filename  # 注意点和文件名之间有一个空格
  #或
  source filename
  

• 示例

  #创建test1.sh
  #! /bin/bashname=abc  # 定义变量name#创建test2.sh
  #! /bin/bashsource test1.sh # 或 . test1.shecho My name is: $name  # 可以使用test1.sh中的变量