从零开始的云计算生活——第十五天，翻山越岭，Shell脚本。

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已于 2025-06-10 11:21:19 修改 · 877 阅读

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##Linux #云计算 ##shell ##shell脚本

于 2025-06-04 20:26:38 首次发布

一·故事背景

shell脚本是很常用的工具，作为以后经常使用的“利器”，前面的基础知识要巩固，前期到语法之前的常用命令要知道，不然会影响以后的脚步编写。

二·前言

编程语言分类

静态和动态语言：

静态编译语言：使用变量前，先声明变量类型，之后类型不能改变，在编译时检查，如Java语言、C语言
动态编译语言：不事先声明，可随时改变类型，如Shell语言、python语言、javascript语言、php语言

强类型和弱类型语言：

强类型语言：不同类型数据操作，必须经过强制转换成同一类型才能运算，如java，C#
弱类型语言：语言的运行时会隐式地做数据类型转换。无需指定类型，默认均为字符型；参与计算会自动进行隐式类型转换；变量无需事先定义可直接调用。如Shell语言，php，JavaScript

脚本检查工具：

yum install -y epel-release

yum install -y ShellCheck

三·Shell脚本语言的基本结构

1·Shell脚本的用途：

自动化常用命令
执行系统管理和故障排除
创建简单的应用程序
处理文本或文件

2· Shell脚本基本结构：

Shell脚本编程：是基于过程式，解释执行的语言

编程语言的基本结构：

各种系统命令的组合
数据存储：变量，数组
表达式：a+b
控制语句：if、case、for、while

shell脚本：包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件

格式要求：首行执行shebang机制

#声明后续语句是通过哪种语言写的

#!/bin/bash

#!/usr/bin/python

#!/usr/bin/perl

3· 创建Shell脚本过程

使用vim创建文本文件，第一行必须包括shell声明序列：

#!/bin/bash

加执行权限，给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径

运行脚本，直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行。

4· 脚本注释规范

第一行一般为调用使用的语言
程序名，避免更改文件名为无法找到正确的文件
版本号
更改后的时间
作者相关信息
该程序的作用，及注意事项
最后是各版本的更新简要说明

5·编写一个脚本

6·执行脚本

a.增加执行权限，执行脚本时会创建一个子shell，不影响现有的shell环境

chmod +x sh
./sh
/root/shellScript/sh

b.使用 . 或者source，执行脚本时不会创建一个子shell，会影响现有的shell环境

source sh
. sh

#注意：尽量不要使用该方式执行脚本

7·脚本错误

语法错误，会导致后续的命令不继续执行，可以用bash -n shellname检查错误
命令错误，后续的命令还会继续，可以使用bash -x shellname检查
逻辑错误，只能使用bash -x进行观察

四·Shell脚本语言的变量用法详解

1·变量

变量表示命名的内存空间，将数据放在内存空间中，通过变量名引用，获取数据

2·变量类型

变量类型：

内置变量：如PS1,PATH,UID,HOSTNAME,HISTSIZE
用户自定义变量
预定义变量
位置变量

不同的变量存放的数据不同，决定了以下：

数据存储方式
参与的计算
表示的数据范围

变量数据类型:

字符串
数值：整型，浮点型（小数）、bash不支持浮点数

3· Shell中变量命名法则

不能使用程序中的保留字，如：if，for
只能使用数字，字母及下划线，且不能以数字开头
见名思意，用英文名字，并体现真正含义
统一命名规则：驼峰命名法
全局变量名大写
局部变量小写
函数名小写

4·变量定义和引用

变量的生效范围（变量作用域）

普通变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其他shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效
环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程
本地变量：生效范围为当前shell进程中某代码片段，通常指函数

变量赋值：

name="value"

value可以是以下多种类型
直接字符串：name='root'
变量引用：name="$USER"
命令应用：name=`command` || name=$(command)
通配符：FILE=/etc/* /*表示etc目录下所有的文件名*/

##注意：变量赋值是临时生效，当退出终端后，变量会自动删除，无法持久保存。

变量引用：

$name
${name}

弱引用和强引用：

“$name”：弱引用，其中的变量引用会被替换成为变量值
‘$name’：强引用，其中的变量引用不会被替换成变量值，而保持原字符串

查看已定义的所有变量：

删除变量

5· 环境变量

环境变量：

可以使子进程(包括孙子进程)继承父进程的变量，但是无法让父进程使用子进程的变量。
一旦子进程修改了从父进程继承的变量，将会传递新的值给孙子进程
一般只在配置文件中使用，在脚本中较少使用

declare命令详解：

declare 为 shell 指令，在第一种语法中可用来声明变量并设置变量的属性([rix]即为变量的属性），在第二种语法中可用来显示 shell 函数。若不加上任何参数，则会显示全部的 shell 变量与函数(与执行 set 指令的效果相同)

declare [+/-][rxi][变量名称＝设置值] 或 declare -f

参数说明：

+/- 　"-“可用来指定变量的属性，”+"则是取消变量所设的属性。
-f 　仅显示函数
r 　将变量声明为只读变量。注意，一旦设置为只读变量，既不能修改变量的值也不能删除变量，甚至不能通过+r取消只读属性
x 　指定的变量会成为环境变量，可供shell以外的程序来使用
i 　将变量声明为整数型（integer）
p 显示指定变量的被声明类型。

6·只读变量

只读变量：只能声明定义，但后续不能修改和删除

声明只读变量：

readonly name
declare -r name

查看只读变量：

readonly [-p]
declare -r

7、位置变量

位置变量：在Bash Shell中内置的变量，在脚本代码中调用命令行传递给脚本的参数

符号	含义
$1,$2,.	对应第一个，第二个等参数，shift[n]换位置，最多9个
$0	命令本身，包括路径
$*	传递给脚本的所有参数，全部参数合成一个字符串
$@	传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
$#	传递给脚本的参数的个数
$?	上个命令的退出状态,或函数的返回值
$$	当前shell进程ID。对于Shell脚本,就是这些脚本所在的进程ID

注意：$@,$*只有被双引号括起来的时候才会有差异

清空所有位置变量

set --
//写在脚本内部

8·退出状态码变量

进程执行后，将使用变量 ? 保存状态码的相关数字，不同的值反应成功与失败， ?保存状态码的相关数字，不同的值反应成功与失败， ?保存状态码的相关数字，不同的值反应成功与失败，的取值范围为[0,255]

$?的值为0 代表成功
$?的值不为0 代表失败（一般情况）

用户可以在脚本中使用以下命令自定义退出状态码

exit [n]

注意：

脚本中一旦遇到了exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字
如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码

exit表示退出当前 Shell 进程，我们必须在新进程中运行 test.sh，否则当前 Shell 会话（终端窗口）会被关闭，我们就无法取得它的退出状态了

9·展开命令行

a.展开命令执行顺序

把命令行分成单个命令词

^
展开别名

^
展开大括号的声明{}

^
展开波浪符声明（~）

^

命令替换$()和``

^

再次把命令行分成命令词

^

展开文件通配(*,?,[abc]等)

^

准备I/O重导向(<,>)

^

运行命令

b. 防止扩展

反斜线(\)会使随后的字符按原意解释

c.加引号来防止扩展

单引号(' ')防止所有扩展
双引号(" ")可防止扩展，但是以下清空例外：$(美元符号)

d.变量扩展

``:反引号，命令替换
\:反斜线，禁止单个字符扩展
！：叹号，历史命令替换

10·脚本安全和set

set命令：可以用来定制shell环境

a. $-变量

h：hashell，打开选项后，Shell会将命令所在的路径hash下来，避免每次都要查询。通过set +h将h选项关闭.默认开启
i：interactive-comments，包含这个选项说明当前的shell是一个交互式的shell。所谓的交互式shell，在脚本中，i选项是关闭的
m：monitor，打开监控模式，就可以通过Job control来控制进程的停止，继续，后台或者前台执行等
B：braccexpand，大括号扩展
H：history，H选项打开，可以展开历史列表中的命令，可以通过!来完成，例如!!返回最近的一个历史命令，!n返回第n个历史命令

b.set命令实现脚本安全

-u：在扩展一个没有设置的变量时，显示错误信息，等同于set -o nounset
-e：如果一个命令返回一个非0退出的状态值(失败)就退出，等同于set -o errexit
-o：option 显示，打开或关闭选项
- 显示选项：set -o
- 打开选项：set -o 选项
- 关闭选项：set +o 选项
-x：当执行命令时，打印命令及其参数，类似bash -x

五· Shell字符串详解

字符串(String)就是一系列字符的组合。字符串是Shell编程中最常用的数据类型之一

字符串可以由单引号''包围，也可以由""包围，也可以不用引号，三种方式的区别

由单引号' '包围的字符串
- 任何字符都会原样输出，在其中使用变量是无效的
- 字符串中不能出现单引号，即使对单引号进行转义也不行
由双引号" "包围的字符串
- 如果其中包含了某个变量，那么该变量就会被解析(得到该变量的值)，而不是原样输出
- 字符串中可以出现双引号，只要进行转义就行
不被引号包围的字符串
- 不被引号包围的字符串中出现变量也会被解析，这一点和双引号""包围的字符串一样
- 字符串中不能出现空格，否则空格后面的字符串会作为其他变量或者命令解析

str1 中包含了$n，它被解析为变量 n 的引用。$n后边有空格，紧随空格的是 str2；Shell 将 str2 解释为一个新的变量名，而不是作为字符串 str1 的一部分

str2 中包含了引号，但是被转义了（由反斜杠\开头的表示转义字符）。str2 中也包含了$n，它也被解析为变量 n 的引用

str3 中也包含了$n，但是仅仅是作为普通字符，并没有解析为变量 n 的引用

获取字符串长度

1·Shell字符串拼接

在脚本语言中，字符串的拼接(也称为字符串连接或者字符串合并)往往都非常简单，例如：

在PHP中使用.即可连接两个字符串
在JavaScript中使用+即可将两个字符串合并为一个

然而，在Shell中你不需要使用任何运算符，将两个字符串并排放在一起就能实现拼接

2·Shell字符串截取

Shell截取字符串通常有两种方式，从指定位置开始截取和从指定字符(子字符串)开始截取

从指定位置开始截取

这种方式需要两个参数：除了指定起始位置，还需要截取长度，才能最终确定要截取的字符串

既然需要指定起始位置，那么就要涉及到计数方向的问题，到底是从字符串左边开始计数，还是从字符串右边开始计数？答案是:Shell同时支持两种计数方式

格式	说明
${string:start :length}	从string字符串的左边第start个字符开始，向右截取length个字符。
${string:start}	从string字符串的左边第start个字符开始截取，直到最后。
${string:0-start:length}	从string字符串的右边第start个字符开始，向右截取length个字符。
${string:0-start}	从string字符串的右边第start个字符开始截取，直到最后。
${string#*chars}	从string字符串第一次出现chars的位置开始，截取chars右边的所有字符。
${string##*chars}	从string字符串最后一次出现chars的位置开始，截取chars右边的所有字符。
${string%chars*}	从string字符串第一次出现chars的位置开始，截取chars左边的所有字符。
${string%%chars*}	从string字符串最后一次出现chars的位置开始，截取chars左边的所有字符。

4·Shell的格式化输出printf

a.语法格式:

printf "指定的格式" "文本1" "文本2" .....

b.常用格式替换符：

替换符	功能
%s	字符串
%f	浮点格式，保留小数点位数%.nf，n为数字
%b	相对应的参数中包括转义字符时，可以使用此替换符进行替换，对应的转义字符会被转义
%c	ASCII字符，即显示对应参数的第一个字符
%d,%i	十进制整数
%o	八进制值
%u	不带正负号的十进制值
%x	十六进制值（a-f）
%X	十六进制值（A-F）
%%	表示%本身