【Linux】Shell编程【一】

• shell是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

• Shell 是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问操作系统内核的服务。

• Shell属于内置的脚本，程序开发的效率非常高，依赖于功能强大的命令可以迅速地完成开发任务（批处理）语法简单，代码写起来比较轻松，简单易学

• Shell是一个命令行解释器，它接收应用程序/用户命令，然后调用操作系统内核。

• Shell还是一个功能相当强大的编程语言，易编写，易调试，灵活性强。

• 脚本以 #!/bin/bash 开头（指定解析器），第二行进行脚本的编写。

shell分类

cat /etc/shells

• 在linux中有很多类型的shell，不同的shell具备不同的功能，shell还决定了脚本中函数的语法，Linux中默认的shell是 / b a s h / b a s h （ 重 点 ），流行的shell有ash、bash、ksh、csh、zsh等，不同的shell都有自己的特点以及用途。

• 查看Shell默认的解析器是bash

  echo $SHELL
  

  

编写规范

#!/bin/bash				[指定告知系统当前这个脚本要使用的shell解释器]
Shell相关指令

文件命名规范：

文件名.sh     .sh是linux下bash shell 的默认后缀

Bash 常用快捷键

输入输出重定向

输入重定向

是指不使用系统提供的标准输入端口，而进行重新的指定。换言之，输入重定向就是不使用标准输入端口输入文件，而是使用指定的文件作为标准输入设备。（重定向简单理解就是使用 “<”符来修改标准输入设备）

输出重定向

（通俗的讲，重定向输出就是把要输出的文件信息写入到一个文件中去，而不是将要输出的文件信息输出到控制台（显示屏），在linux中，默认的标准输出设备是控制台（或称为显示器）,用户输出的信息默认情况下都会显示到控制台

• &表示全部文件，文件不管对错，
• 1表示标准输出文件，
• 2表示标准错误输出。
  

/dev/null 文件

如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null 中

[root@localhost ~]$  command > dev/null

多命令顺序执行

shell脚本的执行

[root@localhost ~]$ vim test.sh
#!/bin/bash
echo “hello world”

第一种：给文件增加执行权限方式执行shell脚本

[root@localhost ~]$ chmod u+x test.sh
[root@localhost ~]$ ./test.sh  #绝对路径或相对路径执行

第二种：（了解）：通过Bash调用执行脚本方式执行shell脚本

[root@localhost ~]$ bash test.sh

入门案例

1.编写shell脚本

• 创建目录用于存放shell脚本文件

  mkdir scripts
  cd scripts/
  

• 使用vim命令创建xxx.sh文件

  vim hello.sh
  

• 编写xxx.sh文件内容（第一行#!/bin/bash，第二行开始编写脚本代码）

  #!/bin/bash
  echo "hello,world"
  

2.脚本执行方式

• bash执行方式bash hello.sh

• sh执行方式sh hello.sh

• 添加权限执行chmod +x hello.sh
  

  # xxx.sh文件添加可执行权限
  chmod +x xxx.sh
  # xxx.sh文件当前用户添加可执行权限
  chmod a+x xxx.sh
  # 最高权限
  chmod 777 xxx.sh
  

• 当前路径（相对路径）执行 ./：./hello.sh

• 绝对路径执行：/root/scripts/hello.sh

• source执行脚本：source hello.sh、source /root/scripts/hello.sh

• . 执行脚本：. hello.sh
  

shell变量

在一个脚本周期内,其值可以发生改变的量就是变量。分类如下

1. 用户自定义变量: 这种变量是最常见的变量，由用户自由定义变量名和变量的值。
2. 环境变量: 这种变量中主要保存的是和系统操作环境相关的数据，比如当前登录用户，用户的家目录，命令的提示符等。不是太好理解吧，那么大家还记得在Windows中，同一台电脑可以有多个用户登录，而且每个用户都可以定义自己的桌面样式和分辨率，这些其实就是Windows的操作环境，可以当做是Windows的环境变量来理解。环境变量的变量名可以自由定义，但是一般对系统起作用的环境变量的变量名是系统预先设定好的。
3. 位置参数变量: 这种变量主要是用来向脚本当中传递参数或数据的，变量名不能自定义，变量作用是固定的。
4. 预定义变量: 是Bash中已经定义好的变量，变量名不能自定义，变量作用也是固定的。

系统预定义变量

• 常用系统变量
  $ HOME、$ PWD、$ SHELL、$ USER等
• 环境变量
  • export：查看环境变量
  • echo $PATH：输出环境变量的值
  • help echo：查看echo命令的帮助信息

示例

查看系统变量的值（全局）：echo $HOME

查看系统全局变量：env

显示当前Shell中的所有变量：set

环境变量

设置环境变量

[root@localhost ~]$  export age="18"
#使用export声明的变量即是环境变量

环境变量查询和删除

env命令和set命令的区别：set命令可以查看所有变量，而env命令只能查看环境变量。

[root@localhost ~]$ unset gender   #删除环境变量gender
[root@localhost ~]$ env | grep gender

系统默认环境变量

[root@localhost ~]$ env
HOSTNAME=localhost.localdomain      #主机名
SHELL=/bin/bash                     #当前的shell
TERM=linux                          #终端环境
HISTSIZE=1000                       #历史命令条数
SSH_CLIENT=192.168.4.1594824 22     #当前操作环境是用ssh连接的，这里记录客户端ip
SSH_TTY=/dev/pts/1                  #ssh连接的终端时pts/1
USER=root                           #当前登录的用户
..........更多参数可以使用set和env命令查看.............

位置参数变量：

位置参数变量	作用
$n	n为数字，$0表示当前 Shell 脚本程序的名称，$1- 9 代 表 第 一 到 第 九 个 参 数 , 如 9代表第一到第九个参数,十以上的参数需要用大括号包含，如{10}
$*	这个变量代表命令行中所有的参数，$把所有的参数看成一个整体
$@	这个变量也代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区分对待
$#	这个变量代表命令行中所有参数的个数

$1 是你给你写的shell脚本传的第一个参数，$2 是你给你写的shell脚本传的第二个参数…

[root@localhost sh]$ vim test.sh
#!/bin/sh
echo "shell脚本本身的名字: $0"
echo "传给shell的第一个参数: $1"
echo "传给shell的第二个参数: $2"

$\ast 会把接收的所有参数当成一个整体对待，而$@则会区分对待接收到的所有参数。举个例子:

[root@localhost sh]$ vi parameter2.sh
#!/bin/bash
for i in"$*"
#定义for循环，in后面有几个值，for会循环多少次，注意“$*”要用双引号括起来
#每次循环会把in后面的值赋予变量i
#Shell把$*中的所有参数看成是一个整体，所以这个for循环只会循环一次doecho "The parameters is: $i"#打印变量$i的值done
x=1
#定义变量x的值为1
for y in"$@"
#同样in后面的有几个值，for循环几次，每次都把值赋予变量y
#可是Shel1中把“$@”中的每个参数都看成是独立的，所以“$@”中有几个参数，就会循环几次doecho "The parameter$x is: $y"#输出变量y的值x=$(( $x +1 ))#然变量x每次循环都加1，为了输出时看的更清楚done

预定义变量：

预定义变量	作用
$?	最后一次执行的命令的返回状态。如果这个变量的值为0，证明上一个命令正确执行;如果这个变量的值为非О(具体是哪个数，由命令自己来决定），则证明上一个命令执行不正确了。
$$	当前进程的进程号（PID)
$!	后台运行的最后一个进程的进程号(PID)

“$?”

[root@localhost sh]$ ls
count.sh hello.sh parameter2.sh parameter.sh
#ls命令正确执行
[root@localhost sh]$ echo $?
#预定义变量“$?”的值是0，证明上一个命令执行正确
[root@localhost sh]$ ls install.log
ls:无法访问install.log:没有那个文件或目录
#当前目录中没有install.log文件，所以ls命令报错了
[root@localhost sh]$ echo $?
2
#变量“$?”返回一个非О的值，证明上一个命令没有正确执行
#至于错误的返回值到底是多少，是在编写ls命令时定义好的，如果碰到文件不存在就返回数值2

“$$”和“$!”

[root@localhost sh]$ vi variable.sh
#!/bin/bash
echo “The current process is $$”
#输出当前进程的PID.
#这个PID就是variable.sh这个脚本执行时，生成的进程的PID
find /root -name hello.sh &
#使用find命令在root目录下查找hello.sh文件
#符号&的意思是把命令放入后台执行，工作管理我们在系统管理章节会详细介绍
echo “The last one Daemon process is $!”
#输出这个后台执行命令的进程的PID，也就是输出find命令的PID号

用户自定义变量

基本语法

• 定义变量（变量赋值）：变量名=变量值，注意，=前后不能有空格
• 销毁变量：unset 变量
• 声明静态变量：readonly 变量，注意：不能销毁unset

变量定义规则

1. 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。

2. 不能使用标点符号，不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。

3. 环境变量建议大写，便于区分

4. 如果需要增加变量的值，那么可以进行变量值的叠加。不过变量需要用双引号包含"$变量名"或用${变量名}包含变量名。

5. 在bash中，变量默认类型都是字符串类型，无法直接进行数值运算。

6. 局部变量变成全局变量使用export

7. 子shell更改不会影响父shell

8. typeset和declare两个内部命令定义变量

9. 等号左右两侧不能有空格。变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来，如:“test=“hello world!””。其中双引号括起来的内容“$”，“(”和反引号都拥有特殊含义，而单引号括起来的内容都是普通字符:

   • echo “hello ${x}”：双引号可以正常输出变量值
   • echo ‘hello ${x}’：单引号输出字符串

变量定义

[root@localhost ~]$ 2name="zhang san"
-bash: 2name=zhang san: command not found
#变量名不能用数字开头
[root@localhost ~]$ name = "zhangsan"
-bash: name: command not found
#等号左右两侧不能有空格
[root@localhost ~]$ name=zhang san
-bash: san: command not found
#变量的值如果有空格，必须用引号包含

变量调用

[root@localhost ~]$ name="zhang san"
#定义变量name
[root@localhost ~]$ echo $name #调用变量使用  $变量名
zhang san
#输出变量name的值

变量查看

[root@localhost ~]$ set [选项]
选项:
-u:如果设定此选项，调用未声明变量时会报错（默认无任何提示）
-x:如果设定此选项，在命令执行之前，会把命令先输出一次
+<参数> :取消某个set曾启动的参数。[root@localhost ~]$ set
BASH=/bin/bash
…省略部分输出…
name='shen chao'
#直接使用set 命令，会查询系统中所有的变量，包含用户自定义变量和环境变量
[root@localhost ~]$ set -u
[root@localhost ~]$ echo $file
-bash: file: unbound variable
#当设置了-u选项后，如果调用没有设定的变量会有报错。默认是没有任何输出的。
[root@localhost ~]$ set -x
[root@localhost ~]$ ls
+ls --color=auto
anaconda-ks.cfginstall.loginstall.log.syslog sh tdir testtestfile
#如果设定了-x选项，会在每个命令执行之前，先把命令输出一次[root@localhost ~]$ set +x
#取消启动的x参数

变量删除

[root@localhost ~]$ unset 变量名

示例

test=123
test="$test"456
echo $test
#输出：123456
#叠加变量test，变量值变成了123456
test=${test}789
echo $test
#输出：123456789
#再叠加变量test，变量值编程了123456789

变量的四种引用方式

• $变量名
• ${变量名}
• “$变量名”
• “${变量名}”

shell中特殊符号

单引号和双引号

name=zjl
#定义变量name 的值是zjl
echo '$name'
#输出：$name
#如果输出时使用单引号，则$name原封不动的输出
echo "$name"
#输出：zjl
#如果输出时使用双引号，则会输出变量name的值 scecho `date`
#输出：2024年 03月 11日 星期一 11:30:43 CST
#反引号括起来的命令会正常执行
[root@localhost ~]$ echo '`date`'
`date`
#但是如果反引号命令被单引号括起来，那么这个命令不会执行，―date`会被当成普通字符输出
[root@localhost ~]$ echo "`date`"
输出：2024年 03月 11日 星期一 11:31:38 CST
#如果是双引号括起来，那么这个命令又会正常执行

反引号

echo ls
#输出：ls
#如果命令不用反引号包含，命令不会执行，而是直接输出
echo `ls`
#会报错  未找到命令
#只有用反引号包括命令，这个命令才会执行
echo $(date)
#输出：2024年 03月 11日 星期一 11:44:36 CST
#使用$(命令)的方式也是可以的

只读变量：

[root@localhost sh]$ vi readonly.sh
#!/bin/bash
a=10
#语法：readonly 变量名
readonly a
a=20   #会报错readonly variable
echo $a

接受键盘输入：

[root@localhost ~]$ read [选项][变量名]
选项:-a 后跟一个变量，该变量会被认为是个数组，然后给其赋值，默认是以空格为分割符。-p： “提示信息”：在等待read输入时，输出提示信息-t： 秒数：read命令会一直等待用户输入，使用此选项可以指定等待时间-n： 数字：read命令只接受指定的字符数，就会执行-s： 隐藏输入的数据，适用于机密信息的输入-d： 后面跟一个标志符，其实只有其后的第一个字符有用，作为结束的标志。-e： 在输入的时候可以使用命令补全功能。

变量名:
变量名可以自定义，如果不指定变量名，会把输入保存入默认变量REPLY.
如果只提供了一个变量名，则整个输入行赋予该变量.
如果提供了一个以上的变量名，则输入行分为若干字，一个接一个地赋予各个变量，而命令行上的最后一个变量取得剩余的所有字

示例

[root@localhost sh]$ vi read.sh
#!/bin/bash
read -t 30 -p "Please input your name: " name
#提示“请输入姓名”并等待30 秒，把用户的输入保存入变量name 中
echo "Name is $name"
#看看变量“$name”中是否保存了你的输入read -s -t 30 -p "Please enter your age: " age
#提示“请输入年龄”并等待30秒，把用户的输入保存入变量age中
#年龄是隐私，所以我们用“-s”选项隐藏输入
echo -e "\n"
#调整输出格式，如果不输出换行，一会的年龄输出不会换行
echo "Age is $age"read -n 1 -t 30 -p "Please select your gender[M/F]:" gender
#提示“请选择性别”并等待30秒，把用户的输入保存入变量gender
#使用“-n1”选项只接收一个输入字符就会执行（都不用输入回车）
echo -e "\n"
echo "Sex is $gender"

Shell运算符

在shell中，运算符和其他编程脚本语言一样，常见的有算数运算符、关系运算符、逻辑运算符、字符串运算符、文件测试运算符等

算数运算符

原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。
expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。例如，两个数相加(注意使用的是反引号 ` 而不是单引号 ')：

[root@localhost ~]$ vi computer.sh
#!/bin/bash
val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"
#注意
#表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
#完整的表达式要被 ` ` 包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。

假定变量 a 为 10，变量 b 为 20

运算符	说明	举例
+	加法	expr $a + $b 结果为 30。
-	减法	expr $a - $b 结果为 -10。
*	乘法	expr $a * $b 结果为 200。
/	除法	expr $b / $a 结果为 2。
%	取余	expr $b % $a 结果为 0。
=	赋值	a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。
==	相等。用于比较两个数字，相同则返回 true（真）。	[ $a == $b ] 返回 false（假）。
!=	不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。	[ $a != $b ] 返回 true。

注意：条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，必须写成 [ $a == $b ]。

[root@localhost ~]$ vi computers.sh
#!/bin/bash
a=10
b=20
echo ' '
echo 'a+b= ' `expr $a + $b`
echo 'a-b= ' `expr $a - $b`
echo 'a*b= ' `expr $a \* $b`
echo 'a/b= ' `expr $a / $b`
echo 'a%b= ' `expr $a % $b`#判断是否相等
if [ $a == $b ]
thenecho 'a等于b'
elseecho 'a不等于b'
fi

关系运算符

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

运算符	单词	说明	举例
-eq	equal	检测两个数是否相等，相等返回 true。	[ $a -eq $b ] 返回 false。
-ne	not equal	检测两个数是否相等，不相等返回 true。	[ $a -ne $b ] 返回 true。
-gt	great than	检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -gt $b ] 返回 false。
-lt	less than	检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge	great than or equal	检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -ge $b ] 返回 false。
-le	less than or equal	检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -le $b ] 返回 true。

[root@localhost ~]$ [ 10 -gt 10 ] 
[root@localhost ~]$ echo $? 1
[root@localhost ~]$ [ 10 -eq 10 ] 
[root@localhost ~]$ echo $? 0

示例：判断当前输入的用户是否存在。如果存在则提示“用户存在”否则提示“用户不存在”。

如果要在shell脚本使用linux命令，可以使用$()包裹命令。例如：

disk_size=$(df -h | awk ‘NR==2 {print $5}’)

[root@localhost ~]$ vim demo.sh 
#!/bin/bash
#接受用户的输入
read -p '请输入需要查询的用户名:' username#获取指定用户名在passwd文件中出现的次数
count=$(cat /etc/passwd | grep $username | wc -l)
#count=`cat /etc/passwd | grep $username | wc -l`#判断出现的次数，如果次数=0则用户不存在，反之存在
if [  $count == 0 ]
then echo '用户不存在'else echo '用户存在'
fi

逻辑运算符

运算符	说明	举例
!	非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。	[ ! false ] 返回 true。
-o	或（或者）运算，有一个表达式为 true 则返回 true。	[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a	与（并且）运算，两个表达式都为 true 才返回 true。	[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

• 或运算：一个为真即为真，全部为假才是假
• 与运算：一个为假即为假，全部为真才是真

字符串运算符

假定变量 a 为 “abc”，变量 b 为 “efg”：

运算符	说明	举例
=	检测两个字符串是否相等，相等返回 true。	[ $a = $b ] 返回 false。
!=	检测两个字符串是否相等，不相等返回 true。	[ $a != $b ] 返回 true。
-z	检测字符串长度是否为0，为0返回 true。	[ -z $a ] 返回 false。
-n	检测字符串长度是否为0，不为0返回 true。	[ -n $a ] 返回 true。
str	检测字符串是否为空，不为空返回 true。	[ $a ] 返回 true。

文件测试运算符（重点）

文件测试运算符用于检测 Unix/Linux 文件的各种属性。

操作符	说明	举例
-b file	检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。	[ -b $file ] 返回 false。
-c file	检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。	[ -c $file ] 返回 false。
-d file	检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。	[ -d $file ] 返回 false。
-f file	检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。	[ -f $file ] 返回 true。
-g file	检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。	[ -g $file ] 返回 false。
-k file	检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。	[ -k $file ] 返回 false。
-p file	检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true。	[ -p $file ] 返回 false。
-u file	检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。	[ -u $file ] 返回 false。
-r file	检测文件是否可读，如果是，则返回 true。	[ -r $file ] 返回 true。
-w file	检测文件是否可写，如果是，则返回 true。	[ -w $file ] 返回 true。
-x file	检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。	[ -x $file ] 返回 true。
-s file	检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。	[ -s $file ] 返回 true。
-e file	检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。	[ -e $file ] 返回 true。

注意：权限几个判断，如果只有一个部分符合，则认为是有权限的。