《Linux Shell 脚本深度探索：原理与高效编程》

1. 基本结构

Shebang 行

#!/bin/bash # Shebang 行指定了脚本使用的解释器。
/bin/bash 表示使用 Bash 解释器执行脚本。

注释

# 这是注释，不会被执行

2. 变量

定义变量

variable_name=value # 不需要加 $ 来定义变量。 
# 变量名不能包含空格或特殊字符。

访问变量

echo $variable_name 
# 使用 $ 符号来访问变量的值。

环境变量

echo $PATH echo $HOME 
# 环境变量是全局可用的，如 PATH 和 HOME。

局部变量

local var=local_value 
# 在函数中使用 local 关键字定义局部变量。

变量赋值和引用

greeting="Hello" 
name="World" 
echo "$greeting, $name!" 
# 使用双引号引用变量，保留变量中的空格和特殊字符。

3. 输入输出

标准输入输出

read -p "Enter your name: " name 
# read 命令用于从标准输入读取用户输入。 
# -p 选项用于显示提示信息。 
echo "Hello, $name!" # echo 命令用于输出信息到标准输出。

文件重定向

echo "Hello World" > file.txt # > 
将输出重定向到文件，如果文件存在则覆盖。 
echo "Another line" >> file.txt # >> 
将输出追加到文件末尾。 cat < file.txt 
# < 将文件内容作为输入。

管道符

ls | grep ".txt" 
# | 将一个命令的输出作为另一个命令的输入。

4. 控制结构

if 语句

if [ condition ]; then # do something elif [ another_condition ]; 
then # do something else else 
# default action fi # 使用 [ ] 或 [[ ]] 来进行条件判断。 
# 支持逻辑运算符：-eq（等于）、-ne（不等于）、-gt（大于）、-lt（小于）、-ge（大于等于）、-le（小于等于）。

示例

number=10 if [ $number -gt 5 ]; 
then echo "Number is greater than 5" elif [ $number -eq 5 ]; 
then echo "Number is equal to 5" else echo "Number is less than 5" fi

for 循环

for i in 1 2 3 4 5; do echo $i done 
# for 循环遍历一系列值。

示例

for fruit in apple banana cherry; 
do echo "Fruit: $fruit" done

C风格的for循环

for ((i=0; i<5; i++)); do echo $i done 
# C风格的 for 循环，类似于 C 语言中的 for 循环。

示例

for ((i=0; i<5; i++)); 
do echo "Iteration: $i" done

while 循环

while [ condition ]; 
do # do something done 
# while 循环在条件为真时重复执行。

示例

count=0 while [ $count -lt 5 ]; 
do echo "Count: $count" count=$((count + 1)) done

until 循环

until [ condition ]; 
do # do something done 
# until 循环在条件为假时重复执行。

示例

count=0 until [ $count -ge 5 ]; 
do echo "Count: $count" count=$((count + 1)) done

case 语句

case $var in value1) 
# do something ;; value2) # do something else ;; *) 
# default case ;; esac # case 语句用于多分支条件判断。 
# ;; 表示结束一个 case 分支。 
# * 表示默认分支，当没有匹配到任何 case 时执行。

示例

day="Monday" case $day in Monday) 
echo "Today is Monday" ;; Tuesday) 
echo "Today is Tuesday" ;; *) 
echo "It's some other day" ;; esac

5. 函数

定义函数

function_name() { # function body } 
# 使用 function_name() 定义函数。

示例

greet() { echo "Hello, World!" } greet

带参数的函数

function_name() { local arg1=$1 local arg2=$2 echo "Argument 1: $arg1" echo "Argument 2: $arg2" } function_name "first" "second" 
# 通过 $1, $2 等访问函数参数。 
# 使用 local 关键字定义局部变量。

示例

add() { local num1=$1 local 
num2=$2 local sum=$((num1 + num2)) 
echo "Sum: $sum" } add 5 10

返回值

function_name() 
{ echo "return value" } 
result=$(function_name) 
echo $result 
# 使用 echo 输出返回值，并通过命令替换捕获返回值。

示例

get_greeting() 
{ echo "Hello, User!" } 
greeting=$(get_greeting) 
echo $greeting

6. 数组

定义数组

array=(value1 value2 value3) 
# 使用 () 定义数组。

示例

fruits=("apple" "banana" "cherry")

访问数组元素

echo ${array[0]} 
# 使用 ${array[index]} 访问数组元素。

示例

echo ${fruits[1]} 
# 输出 "banana"

遍历数组

for element in "${array[@]}"; 
do echo $element done 
# 使用 "${array[@]}" 遍历数组中的所有元素。

示例

for fruit in "${fruits[@]}"; 
do echo "Fruit: $fruit" done

获取数组长度

echo ${#array[@]}
# 使用 ${#array[@]} 获取数组的长度。

示例

echo "Number of fruits: ${#fruits[@]}"

添加元素到数组

array+=("new_value") 
# 使用 += 添加元素到数组末尾。

示例

fruits+=("orange") 
echo "Updated fruits: ${fruits[@]}"

7. 字符串操作

字符串长度

str="hello" echo ${#str} 
# 使用 ${#str} 获取字符串的长度。

示例

greeting="Hello, World!" 
echo "Length of greeting: ${#greeting}"

字符串截取

str="hello world" echo ${str:0:5} 
# 输出 "hello" 
# 使用 ${str:start:length} 截取字符串的一部分。

示例

substring=${greeting:0:5} 
echo "Substring: $substring"

字符串替换

str="hello world" 
echo ${str//world/universe} 
# 输出 "hello universe" 
# 使用 ${str//old/new} 替换字符串中的所有匹配项。

示例

new_greeting=${greeting/world/universe} 
echo "New greeting: $new_greeting"

字符串拼接

str1="hello" str2="world" 
echo "$str1 $str2" 
# 使用空格或变量拼接字符串。

示例

full_greeting="$greeting, welcome!" 
echo "Full greeting: $full_greeting"

8. 文件和目录操作

检查文件是否存在

if [ -f "file.txt" ]; then echo "File exists" fi 
# 使用 [ -f "file.txt" ] 检查文件是否存在。

示例

if [ -f "example.txt" ]; then echo "example.txt exists" 
else echo "example.txt does not exist" fi

创建目录

mkdir directory_name 
# 使用 mkdir 创建目录。

示例

mkdir new_folder 
echo "Directory created: new_folder"

删除文件或目录

rm file.txt 
# 使用 rm 删除文件。 
rm -r directory_name 
# 使用 rm -r 删除目录及其内容。

示例

rm old_file.txt 
echo "File removed: old_file.txt" 
rm -r old_folder 
echo "Directory removed: old_folder"

复制文件

cp source_file destination_file 
# 使用 cp 复制文件。

示例

cp original.txt copy.txt 
echo "File copied: original.txt to copy.txt"

移动文件

mv source_file destination_file 
# 使用 mv 移动文件或重命名文件。

示例

mv old_name.txt new_name.txt 
echo "File renamed: old_name.txt to new_name.txt"

查找文件

find /path -name "file-name" 
# 使用 find 查找指定路径下的文件。

示例

find . -name "*.txt" echo "All .txt files in the current directory:"

统计行数

wc -l file.txt 
# 使用 wc -l 统计文件的行数。

示例

line_count=$(wc -l < example.txt) 
echo "Line count in example.txt: $line_count"

查看文件内容

cat file.txt 
# 使用 cat 查看文件内容。

示例

cat example.txt 
echo "Content of example.txt:"

显示前几行

head -n 5 file.txt 
# 使用 head -n 5 显示文件的前 5 行。

示例

head -n 5 example.txt echo "First 5 lines of example.txt:"

显示后几行

tail -n 5 file.txt 
# 使用 tail -n 5 显示文件的后 5 行。

示例

tail -n 5 example.txt echo "Last 5 lines of example.txt:"

搜索文件内容

grep "string" file.txt 
# 使用 grep 搜索文件中的字符串。

示例

grep "hello" example.txt 
echo "Lines containing 'hello' in example.txt:"

排序

sort file.txt 
# 使用 sort 对文件内容进行排序。

示例

sort example.txt 
cho "Sorted content of example.txt:"

去重

uniq file.txt 
# 使用 uniq 去除文件中的重复行。

示例

uniq example.txt 
echo "Unique lines in example.txt:"

9. 常用命令

查找文件

find /path -name "file-name" 
# 使用 find 查找指定路径下的文件。

示例

find /home/user -name "*.log" echo "All .log files in /home/user:"

统计行数

wc -l file.txt 
# 使用 wc -l 统计文件的行数。

示例

wc -l example.txt 
echo "Line count in example.txt:"

查看文件内容

cat file.txt 
# 使用 cat 查看文件内容。

示例

cat example.txt 
echo "Content of example.txt:"

显示前几行

head -n 5 file.txt 
# 使用 head -n 5 显示文件的前 5 行。

示例

head -n 5 example.txt 
echo "First 5 lines of example.txt:"

显示后几行

tail -n 5 file.txt 
# 使用 tail -n 5 显示文件的后 5 行。

示例

tail -n 5 example.txt 
echo "Last 5 lines of example.txt:"

搜索文件内容

grep "string" file.txt 
# 使用 grep 搜索文件中的字符串。

示例

grep "hello" example.txt 
echo "Lines containing 'hello' in example.txt:"

排序

sort file.txt 
# 使用 sort 对文件内容进行排序。

示例

sort example.txt 
echo "Sorted content of example.txt:"

去重

uniq file.txt 
# 使用 uniq 去除文件中的重复行。

示例

uniq example.txt 
echo "Unique lines in example.txt:"

10. 错误处理

捕获命令退出状态

command || echo "Command failed" 
# 如果 command 失败，则执行 echo "Command failed"。

示例

ls /nonexistent_directory || echo "Directory does not exist"

try-catch 类似结构

{ command } || { echo "Error occurred" } 
# 使用 {} 将命令块分组，并在失败时执行错误处理。

示例

{ ls /nonexistent_directory } || { echo "Error: Directory does not exist" }

使用 set -e

set -e # 脚本代码 
# set -e 使脚本在遇到错误时立即退出。

示例

set -e ls /nonexistent_directory echo "This line will not be executed if the previous command fails"

使用 set -u

set -u # 脚本代码 
# set -u 使脚本在使用未定义的变量时立即退出。

示例

set -u echo $undefined_variable echo "This line will not be executed if the previous command fails"

11. 调试

打印调试信息

set -x 
# 脚本代码 set +x # set -x 开启调试模式，显示每条命令及其参数。 
# set +x 关闭调试模式。

示例

set -x echo "Starting script" ls /home/user echo "Script completed" set +x

使用 -e 选项

set -e # 脚本代码 
# set -e 使脚本在遇到错误时立即退出。

示例

set -e ls /nonexistent_directory echo "This line will not be executed if the previous command fails"

12. 示例脚本

简单备份脚本

#!/bin/bash
# Shebang 行指定了脚本使用的解释器。# 定义源目录和备份目录
SOURCE_DIR="/path/to/source"
BACKUP_DIR="/path/to/backup"# 创建备份目录（如果不存在）
if [ ! -d "$BACKUP_DIR" ]; thenmkdir -p "$BACKUP_DIR"echo "Backup directory created: $BACKUP_DIR"
fi# 复制文件到备份目录
rsync -av --delete "$SOURCE_DIR/" "$BACKUP_DIR/"
echo "Files copied to backup directory: $BACKUP_DIR"echo "Backup completed successfully."

用户交互脚本

#!/bin/bash
# Shebang 行指定了脚本使用的解释器。# 提示用户输入
read -p "Enter your name: " name
read -p "Enter your age: " age# 输出用户信息
echo "Hello, $name! You are $age years old."# 判断年龄是否为成年人
if [ $age -ge 18 ]; thenecho "You are an adult."
elseecho "You are a minor."
fi

文件查找和统计

#!/bin/bash
# Shebang 行指定了脚本使用的解释器。# 查找当前目录下所有txt文件并统计行数
find . -name "*.txt" | xargs wc -l
echo "Line count of all .txt files in the current directory."