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一、Shell脚本概述
1. 什么是shell?
简单将shell就是与内核沟通的界面、应用程序等等。比如你要播放音乐,你的计算机通过你在Shell输入的打开音乐的命令, Shell在告诉操作系统的内核用户希望打开音乐,内核在通过cpu调度、内存管理、磁盘输入输出等工作,将硬件调动,这时硬件声卡才会工作,硬件才是实际的工作者。
Shell(壳程序)是一个特殊的应用程序,它介于操作系统内核与用户之间,充当了一个“命令解释器”的角色, 负责接收用户输入的操作指令(命令)并进行解释,将需要执行的操作传递给内核执行,并输出执行结果。
总而言之shell就是,
- 将要执行的命令按顺序保存到一个文本文件中
- 给该文件可执行权限
- 可结合各种shell控制语句以完成更复杂的操作
2. Shell脚本应用场景
- 重复性操作
- 交互性任务
- 批量事务处理
- 服务运行状态监控
- 定时任务执行
3. Shell脚本的作用
- 自动化运维
- 批量化重复操作可以编写脚本结合计划任务自动周期运行
- 减轻管理员工作量
- 提高处理文本文件的速度
- 避免配置错误
4. Shell脚本的构成
1. 脚本申明(解释器)
若第一行为“#!/bin/bash”,表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来解释执行,
#!/bin/bash为默认解释器。还有其它类型的解释器,比如#!/usr/bin/python、#!/usr/bin/expect。
2.注释信息
以“#”开头的语句表示为注释信息,被注释的语句在运行脚本时不会被执行。
3.可执行语句
比如echo命令,用于输出" "之间的字符串
5. Shell脚本的类型
Linux包含的Shell都包含在 /etc/shells 中
最常用的几个Shell:
bash、tcsh、csh、sh、nologin ......
- sh:UNIX最初使用的 shell,已经被bash所替换。
- bash:基准于GNU的框架下发展出的Shell,是 sh 的扩展。
- csh:语法有点类似于c语言的Shell。
- tcsh:整合了csh,提供更多的功能。
- nologin:奇怪的shell,这个shell可以让用户无法登录主机。
6. Shell脚本的执行
方法一:指定路径的命令,要求文件必须有 x 权限
chmod +x /root/first.sh
指定绝对路径: /root/first.sh
指定相对路径: ./first.sh
方法二:指定Shell来解释脚本,不要求文件必须有 x 权限
sh脚本路径: sh first.sh
source脚本路径: . first.sh 或者 source first.sh
扩展:
source命令也称为“点命令”,也就是一个点符号(.),是bash的内部命令
source命令通常用于重新执行刚修改的初始化文件,使之立即生效,而不必注销并重新登录。
7. Shell执行命令的区别
(1)当shell脚本具有可执行权限时,用sh filename与./filename是没有区别的。 ./filename是因为当前目录没有在PATH中,所以"."是用来表示当前目录的。
(2)sh会重新建立一个子shell,在子shell中执行脚本里面的语句, 该子shell继承父shell的环境变量,但子shell是新建的,其改变的变量不会被带回父shell, 除非使用export
(3)source读取脚本里面的语句依次在当前shell里面执行,没有建立新的子shell。 那么脚本里面所有新建、改变变量的语句都会保存在当前shell里面。
8. 子Shell的概念(shell列表的理念)
目的:多进程并行处理任务
小括号()表示开启子shell列表,小括号中引用的命令表示嵌套子shell
例如:
(echo $BASH_SUBSHELL ——》查看当前子shell个数)
(ls(echo $BASH_SUBSHELL))
(ls(pwd(ehco $BASH_SUBSHELL)))
9. 脚本调试(debug)
检查语法错误:
bash -n "脚本名称"
检查逻辑错误:
bash -x "脚本名称"
二、管道符操作 |
将管道符号“|”左侧的命令输出的结果,作为右侧命令的输入(处理对象),同一行命令中可以使用多个管道。
ps aux | wc -l
echo "abc123" | passwd --stdin zhangsan
三、重定向
1.交互式硬件设备
类型 | 设备文件 | 文件描述编号 | 默认设备 |
标准输入 | /dev/stdin | 0 | 键盘 |
标准输出 | /dev/stdout | 1 | 显示器 |
标准错误输出 | /dev/stderr | 2 | 显示器 |
标准输入(STDIN):默认的设备是键盘,文件编号为 0,命令将从标准输入文件中读取在执行过程中需要的输入数据。
标准输出(STDOUT):默认的设备是显示器,文件编号为 1,命令将执行后的输出结果发送到标准输出文件。
标准错误(STDERR):默认的设备是显示器,文件编号为 2,命令将执行期间的各种错误信息发送到标准错误文件。
2. 重定向操作
类型 | 操作符 | 用途 |
重定向输入 | < | 从指定的文件读取数据 |
重定向输出 | > | 将标准输出结果 保存 到指定的文件,并且覆盖原有内容 |
>> | 将标准输出结果 追加 到指定的文件的尾部,不覆盖原有内容 | |
重定向错误输出 | 2> | 将错误信息 保存 到指定的文件,并且覆盖原有内容 |
2>> | 将错误信息 追加 到指定的文件的尾部,不覆盖原有内容 | |
混合输出 | &> | 将标准输出、标准错误保存到同一文件中 |
2>&1 | 将标准错误输出重定向到标准输出 |
四、Shell脚本变量
1. 变量的作用
用来存放系统和用户需要使用的特定参数(值)
变量是用来存储数据或字符串的占位符。变量在其中具有以下作用:
- 存储数据和字符串:Shell变量可以存储数字、文本字符串、文件名等各种类型的数据。这些数据可以是用户输入的信息、命令的输出结果,或者是脚本内部需要的临时数据。
- 传递参数:在Shell脚本中,可以通过特殊的变量来获取传递给脚本的参数。比如,$1、$2、$@等变量分别表示第一个参数、第二个参数和所有参数的列表。
- 控制程序流程:变量在控制程序流程中也起着重要作用。通过设置变量的值,可以控制脚本的分支和循环,实现条件判断和循环操作。
- 提高可读性和可维护性:使用变量可以使脚本更具可读性和可维护性。通过给数据和字符串起一个有意义的名字,可以使脚本更易于理解和修改。
- 避免重复输入:使用变量可以避免在脚本中重复输入相同的值或字符串,提高了代码的复用性和效率。
2. 变量名
使用固定的名称,由系统预设或用户定义
- 不要使用系统的命令作为变量名
- 不要使用中文
- 不能特殊符号开头 可以用_来开头
- 在指定变量名的时候有一个默认的规则:计算机:computer 学生:student a= b= 5
- 要有注释,还要注意前后一致
- 只能包含字母、数字、下划线
- 严格区分大小写
变量值:能够根据用户设置、系统环境的变化而变化(int string 布尔 浮点)
3. 自定义变量
● 由用户自己定义、修改和使用
格式:
变量名=变量值
变量命名规则:以字母或下划线开头,区分大小写
示例:
product=benet
version=6.0
name="zhangsan"
4. 查看变量的值
格式:
echo $变量名
示例
echo $product
echo $product $version
echo ${product}40
其中,
${}是一种特殊的语法形式,用于获取变量的值或者对变量进行操作。
${}语法可以应用于任何变量名称,其中变量名称放在花括号中,例如${product},其中VAR是变量名。
5. 变量类型
1. 环境变量
环境变量是由系统维护,用于设置工作环境,环境变量在计算机系统中广泛使用,用于配置系统行为、传递信息和控制程序的执行。
- 系统级环境变量:
这些变量对整个操作系统及其所有用户都是可见的。
例如,PATH变量存储了操作系统查找可执行文件的路径列表。
- 用户级环境变量:
这些变量只对当前用户可见。每个用户可以定义自己的环境变量,用于满足个人需求。
例如,HOME变量指定了当前用户的主目录路径。
- 预定义环境变量:
操作系统或应用程序预先定义了一些常用的环境变量,用于提供特定的信息和功能。
例如,USER变量保存当前用户名,LANG变量指定了当前系统的默认语言。
- 自定义环境变量:
用户和应用程序可以定义自己的环境变量,用于存储特定的信息或配置。
这些变量可以根据需要随时创建、修改和删除。
2. 只读变量
只读变量是指在程序中被声明后,其值在程序的后续执行过程中不能被修改的变量。
这种变量通常用于存储那些一旦设定就不应改变的数据,如配置参数、数学常数等。不同的编程语言对只读变量的实现方式和命名规则可能有所不同,但基本的概念是一致的。
3. 位置变量
位置变量(Positional Variables),也称为命令行参数(Command-Line Arguments),是在运行脚本或程序时传递给它们的值。位置变量用于将外部数据传递给脚本或程序,以便根据需要进行处理。
- $n:当执行命令行操作时,第一个字段表示命令名或脚本程序名,其余的字符串参数按照从左到右的顺序依次赋值给位置变量。
$n:n为数字,$0代表命令本身,$1-$9代表带一个到第九个参数,十以上的参数需要使用大括号表示,比如第十个参数为${10}
4. 预定义变量
预定义变量:通常由编程语言或脚本解释器提供,并根据需要自动设置和更新,不能修改
变量 | 解释 |
$*、$@ | 表示命令或脚本要处理的参数 |
"$*" | 把所有参数看成以空格分隔的一个字符串整体(单字符串)返回,代表"$1 $2 $3 $4" |
"$@" | 把各个参数加上双引号分隔成n份的参数列表,每个参数作为一个字符串返回,代表"$1" "$2" "$3" "$4" |
$0 | 表示当前执行的脚本或命令的名称 |
$# | 表示命令或脚本要处理的参数的个数 |
$? | 表示前一条命令或脚本执行后的返回状态码,返回值为0表示执行正确,返回任何非0值均表示执行出现异常。 也常被用于Shell脚本中return退出函数并返回的退出值。 |
示例:
情况1: $*加引号
vim test.sh
#!/bin/bash
function print_args {
for arg in "$*"; do
echo "$arg"
done
}
print_args "Hello" "World" "!"
函数将只输出一个字符串“Hello World !”。
情况2: $*不加引号
#!/bin/bash
function print_args {
for arg in $*; do
echo "$arg"
done
}
print_args "Hello" "World" "!" 函数将分别输出三个字符串“Hello”、“World”和“!”
五、赋值的特殊符号的常用用法
● 双引号 - " "
含义和用途:
在Shell脚本或命令行中,双引号用于定义字符串。当字符串被双引号包围时,其中的大多数特殊字符(如$, `, \, 和")会被特殊处理,而其他字符则按其原义处理。
示例:echo "The value of variable is: $VARIABLE"
● 感叹号 - !
含义和用途:
在Shell脚本中,感叹号通常用于表示历史替换。例如,在bash中,!! 表示上一个命令,而!n(其中n是数字)可以表示历史中的第n个命令。
示例:!! 会执行上一个命令
● 小括号 - ( )
含义和用途:
在正则表达式中,小括号用于捕获组,可以匹配并记住匹配的子串,以便后面引用。在Shell脚本中,它们也用于创建子shell或定义数组。
示例:在正则表达式中,(abc) 会匹配并记住"abc"
● 中括号 - [ ]
含义和用途:
在正则表达式中,中括号用于定义字符集,匹配方括号中的任意一个字符。在Shell脚本中,它们也用于数组索引和条件测试。
示例:在正则表达式中,[abc] 会匹配"a"、"b"或"c"中的任意一个字符
● 双小括号 - (( ))
含义和用途:
在Shell脚本中,双小括号用于算术扩展和算术运算。
示例:echo $((2+3)) 会输出5
● 双中括号 - [[ ]]
含义和用途:
在bash等某些Shell中,双中括号用于条件测试,提供了比单中括号更强大的功能。
示例:if [[ $string = "hello" ]]; then echo "Match!"; fi
● 大括号 - { }
含义和用途:
在Shell脚本中,大括号用于扩展字符串或序列,也用于定义代码块。在正则表达式中,它们不常用,但在某些扩展的正则表达式语法中可能表示数量的范围。
示例:在Shell脚本中,echo {1..5} 会输出1 2 3 4 5