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Shell编程
1、简单介绍
Shell 脚本(shell script),是一种为 shell 编写的脚本程序。Shell 编程跟 java、php 编程一样,只要有一个能编写代码的文本编辑器和一个能解释执行的脚本解释器就可以了。简单地讲,shell编程就是对一堆Linux命令的逻辑化处理。
在计算机科学中,Shell俗称壳(用来区别于核),是指“提供使用者使用界面”的软件(命令解析器)。它类似于DOS下的command。com和后来的cmd。exe。它接收用户命令,然后调用相应的应用程序。
文字操作系统与外部最主要的接口就叫做shell。shell是操作系统最外面的一层。shell管理你与操作系统之间的交互:等待你输入,向操作系统解释你的输入,并且处理各种各样的操作系统的输出结果。
同时它又是一种程序设计语言。作为命令语言,它交互式解释和执行用户输入的命令或者自动地解释和执行预先设定好的一连串的命令;作为程序设计语言,它定义了各种变量和参数,并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构,包括循环和分支。
在排序算法中,Shell是希尔排序的名称。
Shell注释:
以"#"开头的行就是注释,会被解释器忽略。
sh里没有多行注释,只能每一行加一个#号。
示例1
第一行表示选择使用bash shell。在shell中,#符号表示注释。但是shell的第一行比较特殊,一般都会以#!开始来告诉系统其后路径所指定的程序即是解释此脚本文件的 Shell 程序。在linux中,bash shell使用是最多的。
第二行的echo命令用于向窗口输出文本。,在这里就是输出hello world。
Shell程序文件在创建之后(如hello_world.sh,一般将shell保存为xxx.sh看起来会直观一些),要赋予此文件的可执行权限。
输入命令:chmod +x hello_world.sh #使脚本具有执行权限
然后执行:./hello_world.sh #执行权限
执行时,文件前面一定要加./,告诉系统就在当前目录找,运行其他二进制程序也一样。因为直接写文件名的话,linux系统回去PATH里面的路径找,通常当前目录是没有加到PATH里面的。
示例2
#!/bin/bash
#自定义变量hello
hello="hello world"
#使用自定义变量
echo $hello
#使用环境变量
echo $PATH
#添加/home/hzj/bin到PATH环境变量
PATH=$PATH:/home/hzj/bin
#使用环境变量
echo $PATH
执行./test.sh
注意:定义变量不用$符号,使用变量要加$。定义变量的时候,“=”左右千万不要有空格。
第二行在自定义变量时,使用了双引号,在shell编程中,如果变量出现了空格或者引号,那么也必须加引号,否则就可以省略。如果没有单引号或双引号,shell会把空格后的字符串解释为命令。这样基本就会出错。
第五行显示当前PATH环境变量,该变量的值又一系列冒号分隔的目录名组成。如:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games。当我们执行程序时,shell自动跟据PATH变量的值去搜索该程序。
第六行是添加/home/hzj/bin到PATH环境变量。
示例3
这个表示将pwd执行结果(当前所在目录)赋值给path变量。
2、Shell变量
1、Bourne shell有如下四种变量
用户自定义变量
位置变量,即命令行参数
预定义变量
环境变量
2、自定义变量
有以下几点规则:
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)中间不能有空格,可以使用下划线(_)
3)不能使用标点符号
4)不能使用bash里的关键字(可用help命令查看保留关键字)。
5)变量名和等号之间不能有空格
3、位置变量,即命令行参数
$0 与键入的命令行一样,包含脚本文件名
$1, $2, ……,$9 分别包含第一个到第九个命令行参数
$# 包含命令行参数的个数
$@ 包含所有命令行参数: “$1, $2, ……,$9”会一个一个拆分解析
$? 包含前一个命令的退出状态
$* 包含所有命令行参数: “$1, $2, ……,$9”所有包括在一起解析的
$$ 包含正在执行进程的ID号
4、环境变量
HOME : /etc/passwd文件中列出的用户主目录
IFS: Internal Field Separator,默认为空格,tab及换行符
PATH: shell 搜索路径
PS1, PS2: 默认提示符($)及换行提示符( > )
TERM: 终端类型,常用的有vt100, ansi, vt200, xterm等
这类变量是linux已定义的,我们可以直接使用。
5、使用变量
使用变量很简单。$符号加上变量名就可以了。
如:
第四行的变量名外面的花括号是可选的,加不加都行,加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界推荐给所有变量加上花括号,这是个好的编程习惯。
6、只读变量
使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量,只读变量的值不能被改变。
如:
执行之后会报错:
7、删除变量
使用unset命令可以删除变量,变量被删除后不能再次使用。
如:
执行之后没有任何输出。
注意: unset 命令不能删除只读变量
8、变量类型
运行shell时,会同时存在三种变量:
1) 局部变量 局部变量在脚本或命令中定义,仅在当前shell实例中有效,其他shell启动的程序不能访问局部变量。
2) 环境变量 所有的程序,包括shell启动的程序,都能访问环境变量,有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。
3) shell变量 shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量,有一部分是局部变量,这些变量保证了shell的正常运行
9、shell字符串
字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型(除了数字和字符串,也没啥其它类型好用了),字符串可以用单引号,也可以用双引号,也可以不用引号。单双引号的区别跟PHP类似。
1)单引号
规则:
单引号里的任何字符都会原样输出,单引号字符串中的变量是无效的;
单引号字串中不能出现单引号(对单引号使用转义符后也不行)。
2)双引号
执行结果:
优点:
双引号里可以有变量
双引号里可以出现转义字符
3)拼接字符串
执行结果:
4)获取字符串
执行结果:
5)提取子字符串
从字符串第三个字符开始截取6个字符
执行结果:
6)查找子字符串
查找字符“w”的位置
执行结果:
注意:脚本中是反引号`,这个符号在tab键上面,并且要在英文模式下使用。
3、shell传递参数
在执行 Shell 脚本时,可以向脚本传递参数,脚本内获取参数的格式为:$n。.n 代表一个数字,1 为执行脚本的第一个参数,2 为执行脚本的第二个参数,以此类推……
示例:
test.sh文件内容为
执行输入:./test.sh 1 2
以上就是向脚本传递了两个参数并输出,其中$0为执行的文件名。
还有其他的参数处理:
$0 与键入的命令行一样,包含脚本文件名
$1, $2, ……,$9 分别包含第一个到第九个命令行参数
$# 包含命令行参数的个数
$@ 包含所有命令行参数: “$1, $2, ……,$9”会一个一个拆分解析
$? 包含前一个命令的退出状态
$* 包含所有命令行参数: “$1, $2, ……, $9”所有包括在一起解析的
$$ 包含正在执行进程的ID号
$*与 $@ 区别:
相同点:都是引用所有参数。
不同点:只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3,,则 " * " 等价于 "1 2 3"(传递了一个参数),而 "@" 等价于 "1" "2" "3"(传递了三个参数)。
4、shell数组
bash支持一维数组(不支持多维数组),初始化时不需要定义数组大小(与 PHP 类似)。与C语言类似,数组元素的下标由0开始编号。获取数组中的元素要利用下标,下标可以是整数或算术表达式,其值应大于或等于0。Shell 数组用括号来表示,元素用空格符号分割开
1)定义数组
在Shell中,用括号来表示数组,数组元素用"空格"符号分割开。
数组名=(值1 值2 值3 … 值n)
如:array_name=(value0 value1 value2)
my_array=(A B "C" D)
也可以单独定义数组的各个分量:
array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen
可以不使用连续的下标,而且下标的范围没有限制。
2)读取数组
${ 数组名[下标]}
${array_name[index]}
如:value=${array_name[n]}
使用@或*符号可以获取数组中的所有元素
如:echo ${array_name[@]}
echo ${array_name[*]}
3)获取数组的长度
获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同
# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthn=${#array_name[n]}
示例:
执行结果:
5、shell基本运算符
1、运算符种类:
算数运算符
关系运算符
布尔运算符
字符串运算符
文件测试运算符
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。
如:
执行结果:
注意:
表达式和运算符之间要有空格,例如 1+2 是不对的,必须写成1 + 2。
完整的表达式要被 ` ` 包含,注意这个字符不是常用的单引号,使用的是反引号 `,在 Esc 键下边。
2、算术运算符
下表列出了常用的算术运算符,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。 |
[ $a == $b ] 返回 false。 |
!= |
不相等。用于比较两个数字,不相同则返回 true。 |
[ $a != $b ] 返回 true。 |
注意:
1、条件表达式要放在方括号之间,并且要有空格,例如: [$a==$b] 是错误的,必须写成 [ $a == $b ]。
2、乘号(*)前边必须加反斜杠(\)才能实现乘法运算
示例:
执行结果:
3、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 |
说明 |
举例 |
-eq |
检测两个数是否相等,相等返回 true。 |
[ $a -eq $b ] 返回 false。 |
-ne |
检测两个数是否相等,不相等返回 true。 |
[ $a -ne $b ] 返回 true。 |
-gt |
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 |
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 |
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 |
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。 |
4、布尔运算符
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 |
与运算,两个表达式都为 true 才返回 true。 |
[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。 |
5、逻辑运算符
运算符 |
说明 |
举例 |
&& |
逻辑的 AND |
[[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false |
|| |
逻辑的 OR |
[[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true |
6、字符串运算符
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。 |
注意:将字符串运算符“=”与算术运算符的“==”区分,“==”是用于比较两个数字,“=”是用于比较两个字符串。
示例
执行结果
7、文件测试运算符
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 $file ] 返回 true。 |
6、shell echo命令
Shell 的 echo 指令与 PHP 的 echo 指令类似,都是用于字符串的输出。
1。显示普通字符串
echo "It is a test"
这里的双引号完全可以省略,以下命令与上面实例效果一致:
echo It is a test
2。显示转义字符
echo "\"It is a test\""
执行结果:
"It is a test"
同样,双引号也可以省略
3。显示变量
read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量。如果执行read语句时标准输入无数据,则程序在此停留等候,知道数据的到来或被终止运行
如:
#!/bin/sh
read name
echo "$name It is a test"
这里的name 是接收标准输入的变量
执行结果:
hahaha #标准输入
hahaha It is a test #输出
示例
执行结果:
4。显示换行
echo -e "OK! \n" # -e 开启转义
echo "It it a test"
输出结果:
OK!
It it a test
5。显示不换行
#!/bin/sh
echo -e "OK! \c" # -e 开启转义 \c 表示不换行
echo "It is a test"
输出结果:
OK! It is a test
6。显示结果定向至文件
echo "It is a test" > myfile
7。原样输出字符串,不进行转义或取变量(用单引号)
echo '$name\"'
输出结果:
$name\"
上面的结果说明了“$”这个取变量符号失去了它的功能,只是把它当做一个字符直接输出。
8。显示命令执行结果
echo `date`
注意: 这里使用的是反引号 `, 而不是单引号 '。
结果将显示当前日期
2018年 03月 30日 星期五 18:42:11 CST
7、shell的printf命令
printf 命令模仿 C 程序库(library)里的 printf() 程序。
printf 由 POSIX 标准所定义,因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。
printf 使用引用文本或空格分隔的参数,外面可以在 printf 中使用格式化字符串,还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符,我们可以手动添加 \n。
printf 命令的语法:
printf format-string [arguments…]
参数说明:
format-string: 为格式控制字符串
arguments: 为参数列表。
示例
#!/bin/bash
printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876
执行脚本,输出结果如下所示:
姓名 性别 体重kg
郭靖 男 66.12
杨过 男 48.65
郭芙 女 47.99
%s %c %d %f都是格式替代符
%-10s 指一个宽度为10个字符(-表示左对齐,没有则表示右对齐),任何字符都会被显示在10个字符宽的字符内,如果不足则自动以空格填充,超过也会将内容全部显示出来。
%-4.2f 指格式化为小数,其中.2指保留2位小数。
%d %s %c %f 格式替代符详解:
d: Decimal 十进制整数 -- 对应位置参数必须是十进制整数,否则报错!
s: String 字符串 -- 对应位置参数必须是字符串或者字符型,否则报错!
c: Char 字符 -- 对应位置参数必须是字符串或者字符型,否则报错!
f: Float 浮点 -- 对应位置参数必须是数字型,否则报错
Printf的转义序列
序列 |
说明 |
\a |
警告字符,通常为ASCII的BEL字符 |
\b |
后退 |
\c |
抑制(不显示)输出结果中任何结尾的换行字符(只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效),而且,任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符,都被忽略 |
\f |
换页(formfeed) |
\n |
换行 |
\r |
回车(Carriage return) |
\t |
水平制表符 |
\v |
垂直制表符 |
\\ |
一个字面上的反斜杠字符 |
\ddd |
表示1到3位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效 |
\0ddd |
表示1到3位的八进制值字符 |
8、shell的test命令
Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立,它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。
每种测试对象都有若干测试操作符
例如:
test “$answer”= “yes”
变量answer的值是否为字符串yes
test $num -eq 18
变量num的值是否为整数18
test –d tmp
测试tmp是否为一个目录名
1、数值测试
参数 |
说明 |
-eq |
等于则为真 |
-ne |
不等于则为真 |
-gt |
大于则为真 |
-ge |
大于等于则为真 |
-lt |
小于则为真 |
-le |
小于等于则为真 |
示例:
执行结果:
注意:代码中的 [] 执行基本的算数运算,如:
#!/bin/bash
a=5
b=6
result=$[a+b] # 注意等号两边不能有空格
echo "result 为: $result"
执行结果:
result 为: 11
2、字符串测试
参数 |
说明 |
= |
等于则为真 |
!= |
不相等则为真 |
-z 字符串 |
字符串的长度为零则为真 |
-n 字符串 |
字符串的长度不为零则为真 |
示例:
num1="ru1noob"
num2="runoob"
if test $num1 = $num2
then
echo '两个字符串相等!'
else
echo '两个字符串不相等!'
fi
输出结果:
两个字符串不相等!
3、文件测试
参数 |
说明 |
-e 文件名 |
如果文件存在则为真 |
-r 文件名 |
如果文件存在且可读则为真 |
-w 文件名 |
如果文件存在且可写则为真 |
-x 文件名 |
如果文件存在且可执行则为真 |
-s 文件名 |
如果文件存在且至少有一个字符则为真 |
-d 文件名 |
如果文件存在且为目录则为真 |
-f 文件名 |
如果文件存在且为普通文件则为真 |
-c 文件名 |
如果文件存在且为字符型特殊文件则为真 |
-b 文件名 |
如果文件存在且为块特殊文件则为真 |
示例:
if test -e ./bash
then
echo '文件已存在!'
else
echo '文件不存在!'
fi
输出结果:
文件已存在!
Shell还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来,其优先级为:"!"最高,"-a"次之,"-o"最低。
例如:
if test -e ./notFile -o -e ./bash
then
echo '至少有一个文件存在!'
else
echo '两个文件都不存在'
fi
输出结果:
至少有一个文件存在!
9、shell流程控制
1、if…then…fi
格式:
if condition
then
command1
command2
...
commandN
fi
写成一行(适用于终端命令提示符):
if [ $(ps -ef | grep -c "ssh") -gt 1 ]; then echo "true"; fi
末尾的fi就是if倒过来拼写
2、if…then…else…fi
格式:
if condition
then
command1
command2
...
commandN
else
command
fi
示例
if else语句经常与test命令结合使用
执行结果
3、if…then…else-if…then…else…fi
格式:
if condition1
then
command1
elif condition2
then
command2
else
commandN
fi
示例
执行结果
4、for…do…done
格式:
for var in item1 item2 ... itemN
do
command1
command2
...
commandN
done
写成一行:
for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;
当变量值在列表里,for循环即执行一次所有命令,使用变量名获取列表中的当前取值。命令可为任何有效的shell命令和语句。in列表可以包含替换、字符串和文件名。
in列表是可选的,如果不用它,for循环使用命令行的位置参数。
示例1
顺序输出当前列表中的数字
执行结果
示例2
顺序输出字符串中的字符
执行结果
5、while…do…done
while循环用于不断执行一系列命令,也用于从输入文件中读取数据;命令通常为测试条件。while语句的退出状态为命令表中被执行行的最后一条命令的推出状态。
格式:
while condition
do
command
done
示例
执行结果
上面使用中使用了 Bash let 命令,它用于执行一个或多个表达式,变量计算中不需要加上 $ 来表示变量
6、无限循环
格式:
while :
do
command
done
或者
while true
do
command
done
或者
for (( ; ; ))
7、until…do…done
until循环执行一系列命令直至条件为真时停止。
until循环与while循环在处理方式上刚好相反。
一般while循环优于until循环,但在某些时候—也只是极少数情况下,until循环更加有用。
格式:
until condition
do
command
done
条件可为任意测试条件,测试发生在循环末尾,因此循环至少执行一次。
8、case…esac
Shell case语句为多选择语句。可以用case语句匹配一个值与一个模式,如果匹配成功,执行相匹配的命令。
格式:
case 值 in
模式1)
command1
command2
...
commandN
;;
模式2)
command1
command2
...
commandN
;;
esac
注意:
取值后面必须为单词in,每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数。匹配发现取值符合某一模式后,其间所有命令开始执行直至 ;;。既然取值可以为变量,那么模式也就可以为变量的值,不一定是常数。
取值将检测匹配的每一个模式。一旦模式匹配,则执行完匹配模式相应命令后不再继续其他模式。如果无一匹配模式,使用星号 * 捕获该值,再执行后面的命令。
case语句只能检测字符串变量
各模式中可用文件名元字符,以有括号结束
命令表以单独的双分号行结束,退出case语句
模式n常写为字符* 表示所有其它模式
最后一个双分号行可以省略
示例:
执行结果
9、跳出循环
在循环过程中,有时候需要在未达到循环结束条件时强制跳出循环,Shell使用两个命令来实现该功能:break和continue。
1)break命令
break命令允许跳出所有循环(终止执行后面的所有循环)。
示例
执行结果
2)continue命令
continue命令与break命令类似,只有一点差别,它不会跳出所有循环,仅仅跳出当前循环。
示例
执行结果
可以看到,这个程序的循环不会结束,永远不会执行 echo“游戏结束” 这条语句。
10、shell函数
linux shell 可以用户定义函数,然后在shell脚本中可以随便调用。
函数定义格式
[ function ] funname [()]
{
action;
[return int;]
}
说明
1、可以带function fun() 定义,也可以直接fun() 定义,不带任何参数。
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