shell编程基础总结

柔光的暖阳◎ 2021-09-21 14:56 305阅读 0赞

shell是一种特殊功能的程序,它介于用户和unix/linux操作系统内核程序(kernel)之间的一个接口. 通过SSH服务连接到shell就可进行远程操作了。

### shell中的变量 ###

1.  用户自定义变量, 用户在bash窗口或者shell脚本中临时定义的变量
2.  位置变量, $0,$1,$2…用来获取传入参数及程序名称($0)
3.  预定义变量(系统变量), `$#,$*,$@,$?,$$,$!`这些变量只能使用不能修改
4.  环境变量, 系统中默认存在的变量如:$PWD, $PATH, 可以通过`export`导出, 导出的变量可以穿透多层bash/shell。一般变量可以直接在shell中赋值创建（如：a=1）或使用`set a=1`，二者是等价的，如果想删除变量使用`unset <变量名>` 。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>变量名</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td><code>$#</code></td> 
   <td>命令行参数数量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>$0</code></td> 
   <td>当前程序(脚本)名称, 带路径, 通过sh/bash执行的脚本名称中不含路径</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>$?</code></td> 
   <td>前一个命令或函数的返回值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>$*</code></td> 
   <td>以 “参1 参2 参3 …” 返回所有参数, 此时所有参数是以空格分割的一个字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>$@</code></td> 
   <td>以"参1" “参2” “参3” …返回所有参数, 此时每个参数都是一个字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>$$</code></td> 
   <td>本程序(脚本)的进程号PID)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td><code>$!</code></td> 
   <td>上个命令的进程号</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 几个特殊引用 ###

1.  双引号: 括起来的字符除了 `$`(美元符)、`\`(反引号)、`"`(双引号)、\`(反引号)之外其他的均视为普通字符对待.
2.  单引号: 括起来的字符都视为普通字符，普通字符直接被打印
3.  反引号: 反引号括起来的字符串会被shell解释为命令, 就像在shell中输入命令一样, 注意: 在反双引号中不能用命令的别名

### 脚本中常用变量替换 ###

1.  `${var}` 取出var变量的值
2.  `${var:-var2}` var为空或已被删除或未定义, 则表达式返回var2, 不改变var的值
3.  `${var:+var2}` var未定义, 则返回var2, 不改变var的值
4.  `${var:=var2}` var为空或已被删除或未定义, 则表达式返回var2, 改变var的值!, 如果已被删除或未定义会重新创建变量
5.  `${var:?msg}` 如果var为空或已被删除或未定义, 则在控制台标准输出打印msg, 可以用来检测变量var是否被赋值. 当出现这种替换, 脚本将停止运行.

### 字符串变量的截取 ###

1.  `${#str}` 求str的串长
2.  `${str:3}` 从第3个字符截取到最后一个字符(含第3个)
3.  `${str:3:5}` 从第3个字符截取到第5个字符(含第3第5个)

### sehll中变量计算 ###

1.  `$(())`, 在两个括号中可以放置需要计算的变量表达式
2.  `$[]`, 在中括号中放入表达式
3.  `let` , let sum=1+2
4.  `expr`, 如: sum=`"expr 1 + 2"`, 注意: `+`好两端要有空格!

### read – 读取变量命令 ###

该用在shell脚本中, 读取一个变量并赋值, 如果指定多个变量但输入参数数量超过时, 多的参数赋值在最后个接收的变量.  
参数:

*  \-p 后面跟提示信息, 当用户输入时显示提示信息
 *  \-n 指定read读入文本长度
 *  \-s 静默输入, 输入字符时不显示在屏幕上

### echo ###

常用参数:

*  \-n 在屏幕打印后不换行
 *  \-e 启用反斜杠转义功能，对`\n`之类转义字符进行转义，否则作为普通字符输出
 *  \-E 此项为缺省项, 不对转义字符做特殊处理

常用转义字符

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">转义字符</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>\n</code></td> 
   <td>换行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>-r</code></td> 
   <td>回车, 换到下一行并将光标置于行首</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>\r</code></td> 
   <td>制表符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>\b</code></td> 
   <td>退格,左删除</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center"><code>\\</code></td> 
   <td>斜杠本身</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### shell中比较和判断 ###

在shell中0代表的是真, 非零代表为假, 这一点与C/C++截然相反的.

**数值比较表达式**

test表达式的两种形式： `test var -eq var2` `[ var -eq var2 ]`

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">test表达式</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">var -eq var2</td> 
   <td>判断两变量是否相等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var -ge var2</td> 
   <td>判断var是否大于等于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var -le var2</td> 
   <td>判断var是否小于等于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var -gt var2</td> 
   <td>判断var是否大于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var -lt var2</td> 
   <td>判断var是否小于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var -ne var2</td> 
   <td>判断var是否不等于var2</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**类型判断表达式**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">test表达式</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">-d file</td> 
   <td>判断file是否为目录</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-f file</td> 
   <td>判断file是否为文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-r file</td> 
   <td>判断文件是否可读</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-w file</td> 
   <td>判断文件是否可写</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-x file</td> 
   <td>判断文件是否可以执行</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-s file</td> 
   <td>判断文件内容长度是否大于0</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**逻辑判断表达式**

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="left">test表达式</th> 
   <th>含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="left">!var</td> 
   <td>var=假/0, 返回真</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">var1 -a var2</td> 
   <td>var1和var2同时为真才返回真,否则返回假</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="left">var1 -o var2</td> 
   <td>var1和var2至少有一个为真是返回真,否则返回假</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**注意事项**  
变量测试表达式一般不单独使用, 常常作为for/if的条件.

### shell的分支循环结构 ###

**if 结构**

#!/bin/bash
    
    let var=2
    # 常用写法
    if [ $var -eq 0 ]
    then
        echo "var is 0"
    fi
    
    # 常用写法2
    if [ $var -eq 0 ]; then
        echo "var is 0"
    fi
    
    # 直接写test方式
    if test $var -eq 0
    then
        echo "var is 0"
    fi
    
    # if-else
    if [ $var -eq 0 ]
    then
       echo "var is 0"
    else
       echo "var is other number."
    fi
    
    # if-elif-else
    if [ $var -eq 0 ]
    then
       echo "var is 0"
    elif [ $var -eq 1 ]
    then
       echo "var is 1"
    else
       echo "var is other number."
    fi

**case 结构**

case结构与常见语言的switch语句相似, 不同的是每个case分支结束时用双分号`;;`.

#!/bin/bash
    
    read -p "please intput a animal name: " a
    # 匹配字符串
    case $a in
    cat)
        echo "this is a cat."
        ;;
    fish)
        echo "this is a fish."
        ;;
    *)
        echo "another animal."
    esac
    
    # 匹配数字
    case $a in
    1)
        echo "match number 1"
        ;;
    2)
        echo "match number 2"
        ;;
    *)
        echo "unknow number: $a"
    esac

**for 结构**

#!/bin/bash
    
    echo "-----------"
    echo "all args:$*"
    echo "all args:$@"
    echo "-----------"
    
    # 常用, $*可以替换为$@，都获取执行脚本时所有参数
    for a in $*
    do
        echo "$a"
    done
    
    # 循环1到5, in后面的{}中为一组内容，数字或文本都可
    # {1..5} 等价于 {1,2,3,4,5}
    for a in { 1,2,3,4,5}
    do
        echo "$a"
    done
    
    # 循环1到5
    for a in 1 2 3 4 5
    do
        echo "$a"
    done
    
    # C语言风格, 循环1~5
    for (( i=1; i<=5; i++ ))
    do
        echo "$i"
    done
    
    # -------------
    # 输出当前目录中以.sh结尾的文件 
    for n in `ls *.sh`
    { 
        echo $n
    }
    
    # 输出 1~10，{1..10} 产生1~10序列，等价于 seq 10
    for a in { 1..10}
    { 
        echo $a
    }

**while 结构**

在while改变变量的值使用`let` 或 var=$\[express\], 其中var为一个变量，express为一个运算表达式，如1+2

**#!/bin/bash
    
    let var=1
    
    # 常用, 循环1~5
    while [ $var -le 5 ]
    do
        echo "$var"
        let var=$var+1
    done
    
    let var=1
    while [ $var -le 5 ]
    do
        echo "$var"
        let var++
    done

**until**

当条件为假时执行循环, 其使用同`while`.

**循环控制语句**

中断语句：

*  break: 用来终止循环, 如果是前嵌套循环break后可以跟一个数字n, 表示退出第n重循环(最内的循环为第一重)
 *  continue: 用来跳过(忽略)本次循环, 如果是嵌套循环, continue后可以跟一个数字n, 表示回到第n重循环的顶部

#!/bin/bash
    
    let var=1
    
    # 常用, 循环0~5
    while [ $var -le 5 ]
    do
        if [ $var -eq 2 ]
        then
            echo "now var=$var, break while."
            break
        fi
    	
        echo "$var"
        let var=$var+1
    done
    
    echo "----------------------"
    
    let var=1
    while [ $var -le 5 ]
    do
        
        if [ $var -eq 2 ]
        then
            echo "now var=$var, conticned the second cycle."
            break
        fi
    
        echo "$var"
        let var++
    done

### 函数 ###

函数的在shell中是独立的一段代码，实现一些功能的复用。

函数要点：

*  函数可以接收参数，同shell脚本接收参数方式相同，使用 ∗ ， \*， ∗，@，$1
 *  函数体中获取参数的变量（ ∗ ， \*， ∗，@，$1）获取的是函数自己的参数

**定义方式**

#!/bin/bash
    
    # 定义函数方式1
    fun1()
    { 
        echo "called fun1"
    }
    
    # 定义函数方式2
    function fun2
    { 
        echo "called fun2"
    }
    
    #调用函数
    fun1
    fun2

**函数实现递归**

#!/bin/bash
    # 通过读取脚本的第一输入参数值求其阶乘, 并输出结果 
    
    # 递归求阶乘函数
    function jie 
    { 
        if [ $1 -le 1 ]
        then
            echo 1
        else
            x=`jie $[$1-1]`
            echo $[$1*x]
        fi
    }
    
    # 调用计算
    res=$(jie $1) # 此处函数jie接收的第一个参数为此脚本运行时的第一个参数
    echo "res=$res" # 接收echo输出的返回值

### 数组 ###

在shell中数组与高级编程语言中的数组时有区别的, 在声明方面可以用`declare -a arr`声明arr数组, 参数-a是声明数组的意思, 除此之外declare还可以声明函数, 其次当我们使用declare声明一个数组时,下标越界不会有报错提示.

**declare后的参数**

\-a 声明数组  
\-i 声明integer整数  
\-r 声明变量定义为只读  
\-f 定义为函数

**数组的使用**

#!/bin/bash
    
    declare -a arr[10]
    # 即使下标越界(i>=10)也不会报错
    for ((i=0;i<10;i++))
    {    
        arr[i]=$[i+1]
    }
    
    # 输出
    for ((k=0;k<10;k++))
    { 
        echo ${arr[k]}
    }

### 总结 ###

学完以上只是对shell编程的一个入门, 如果把一下常用的命令（如: awk、sed、grep、find）结合进脚本，功能就会大大增强.

在写test判断表达式时尽量每个部分之间都一个空格，以免出现格式操作。注意： expr的运算符两边是必须要留空格的。总之多留一些空格可以避免一些语法错误。

for可以遍历的内容很多, 不仅仅是数组, 在in后可以放置命令的执行结果(以空格分割)

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