Shell基础学习

一、Shell介绍

1、 定义：

• 在计算机科学中，shell(壳)是操作系统的壳，操作系统相对于shell来说为核
• shell是用户与操作系统之间的接口程序
• shell是一个命令解释器-shell自己有内置的命令集，shell脚本编程就是操作这些命令

2、shell 执行原理

• 首先检查是否为内部命令，否的话则在指定的搜索路径中检查是否为可执行的应用程序，否的话提示:未找到命令或不是内部或外部命令

3、学习命令行shell

• 通过命令形式操作数据或引用程序；
• 如：
  windows --> cmd.exe
  linux -->bash/..
• 提示：

1. 我们通过常说的shell脚本编程就是指linux系统中的shell编程
2. linux中的shell有很多种，如：sh/csh/ksh/…等，这里介绍shell编程最常用的bash shell

1. 查看默认shell类型 
  打开命令行执行：echo $SHELL
        1). echo:显示输出指定内容
        2). $SHELL:SHELL为变量名称，$为变量标识符
        注意：$SHELL：为大写      

2. 查看支持的shell类型
    打开命令行执行：cat /etc/shells
        1). cat:查看文件内容命令
        2).  /etc/shells:文件路径及文件名

4、查看shell的使用方式

1.通过命令行直接输入

说明：通过命令行模式输入命令并执行

如：
1). echo hello
2). echo 123

提示：通过命令行模式为单行执行，无法一次多行脚本执行

2.通过编辑脚本

说明：通过vi或vim来编辑脚本文件(.sh)(如果文件不存在则先创建空脚本文件在编辑文件)

提示：

1. vi：编辑器
2. vim:vi的升级版，完全兼容vi，添加新的特性，更适合编辑代码脚本，vi则多用于编辑文本【推荐 vim】
3. 通过文件的方式执行，可以一次执行多行命令

二、 shell脚本规范

1.1 脚本创建

1. 脚本创建工具
   使用编辑器vim/vi来创建 如 vim test01.sh
2. 脚本命名
3. 不能以数字开头；
4. 脚本的名称尽量不为shell命令关键字
5. 后缀名尽量为.sh
6. 脚本命名最好有实际意义
7. 脚本的内容
8. 首行声明编译器类型 如：#!/bin/bash
9. 等号前后不含空格
10. 成对内容一次写出来 如：{}、[]、’’、``、""
11. [ ]内容前后留空格 如 [ name ]
12. 变量的引用加双引号，大括号,"{name}"
13. 脚本尽量不要使用中文(防止脚本在切换环境后，因编码问题导致乱码)
14. shell脚本注释
    说明：在脚本中注释行不被编译器所执行
    作用：说明以下代码的作用，方便维护；
15. shell 注释分类
16. 单行注释
    说明：使用#号标识的行为单行注释；
    如：

   # 此行为单行注释

17. 多行注释
    说明：以:<<加指定注释符开头，以开头指定的注释符为结尾，中间区域为注释区
    如：

    1) :<<!
            注释区域
            注释区域
        !
    2)  :<<hello
            注释区域
            注释区域
        hello

1.2 脚本执行

说明：shell脚本被执行的几种方式

脚本执行方式

18. bash test01.sh
    –> bash、test01.sh都可以为绝对路径
    如：/bin/bash /root/test01.sh【推荐】
19. /root/test01.sh
    –> 运行test01.sh的绝对路径或./test01.sh (脚本必须有可执行权限)
20. source test01.sh
    –> source命令也称为“点命令”,也就是“.”，是bash内部命令。
    提示：
    1). 当tes01.sh有可执行权限时，执行方式1和方式2是没有区别的，方式2 ./test01.sh(当前路径)；
    (执行文件所在目录不在path中，指定目录路径及脚本执行)
    2). source功能：使Shell读入指定的Shell程序文件并依次执行文件中的所有语句；
    (刚修改文件，立即生效，无需注销重新登录)

三、Shell变量

1. shell变量

1.1 什么是变量

说明：把指定字符串或计算结果赋值给一个名称，引用该名称可以获取到对应的字符串或值，
      字符串或值可根据需求发生变化，而引用名称不变；(引用名称：就是我们所说的变量)

1.2 什么是shell变量

说明：在shell脚本中的引用变量；如果变量为自定义，那么自定义变量需要符合shell变量命名规范；    

1.3 shell变量规范

1. 变量名以英文字母或者下划线开头，但是不能以数字开头
   (name=“xiaoming” 正确；_age=18 正确；1a=“error” 错误；)
2. 变量名区分大小写
   (如：name="zhangsan"与NAME="李四"不同)
3. 变量名与等号之间，等号与变量值之间不要有空格
   (如: name=“zhangsan”)
4. 使用$加变量名来使用变量的值
   (如：echo $name)
5. 引用变量名与字符串相连时，需要添加空格做分隔，或者变量名加{}修饰
   (如：echo $name hello；echo ${name}hello；)
   提示：以上为自定义变量名称和引用时的规范，除了自定义变量外shell脚本还有其他类型变量

2. shell变量类型

2.1 本地变量

说明：
1). 定义的变量只能在系统的局部环境下生效；作用范围小
2). 本地变量细分又分**普通变量**和**命令变量**

普通变量：

说明：用户自定义的变量，变量值一般为指定数据或者运算结果；变量的赋值有以下三种方式

1. 变量名=变量值 --> name=zhangsan
   (变量值必须是一个整体，中间不能有空格；如：name=zhang san)
2. 变量名=‘变量值’ --> name=‘zhang san’
   (值全部为字符串)
3. 变量名=“变量值” --> name=“zhang san $age”(age为：变量名)
   (值为字符串，如果值内有其他变量，则解析变量，并将变量值作为输出数据)
   提示：
   1). 变量值 ‘’ 和 " " 区别: ‘’ 不能解析其内变量，"" 可以解析其内变量
   2). 变量值为数字，不加引号，其他默认推荐使用【""】

命令变量

说明：用户自定义的变量，变量值为shell命令；变量的赋值有以下两种方式

1. 变量名=‘命令’ --> list=‘ls’
   (``:为反引号 Tab键与Esc键中间波浪线键；输入法为英文状态下)
2. 变量名= $ (命令) --> list= $ (ls)
   (执行括号内命令，将执行结果赋值给变量名)

提示：

1 ) ``移植性高；如果命令之间有层级关系，$ () 使用起来直观的点；

2 ) `` 和$()各有优缺点，对于shell入门来说两种都一样，那种好记使用那种;

read 命令

说明：获取键盘输入的内容赋给指定的变量

格式：

    1). read 变量名
    2). read 变量名 变量名
参数：
    -p     添加提示信息     --> 如：read -p "请输入要统计的目录:" str

2.2 全局变量

说明：全局变量又称环境变量，作用域可以为当前shell、当前用户、所有用户；可以通过命令来查看和设置全局变量；

1. 查看全局变量
   env --> 查看系统已存在的全局变量
2. 定义全局变量
   export 变量=值

提示：
1). 全局变量命名建议为大写

2.3 内置变量

说明：bash中特殊的变量(向脚本传递参数) 

序号	变量	含义
01	$0	脚本名
02	$1-$9	参数位置1-9
03	$#	位置参数的个数
04	“$*”	所有位置参数(作为单个字符串)“$1 $2 $3" --> 传递了一个参数
05	$?	返回值 0为执行成功 如：echo $?

	传参格式：
    	1). bash 脚本名 参数
    	2). bash 脚本名 参数 参数    
	调用格式：
    	1). $1-$9
   	 2). $#

3. 变量查看方式

1. echo $变量名 如：echo $name
2. echo “$变量名” 如：echo " $ name"
3. echo ${变量名} 如：echo ${name}
   (被引用时使用，如：str=“hello ${name}”;外侧已有引号)
4. echo “${变量名}” 如：echo " $ {name}"
   提示：
   两种格式4中写法，如果值内引用则无引号

4. 取消变量

对自定义的变量，如果不使用时要及时进行取消，释放系统资源

	格式：
   	 unset 变量名    --> unset name
    (unset：内建shell命令，作用取消变量或函数；name：变量名称(无$) )

5. 小知识-扩展【重定向】

说明：把运行结果保存到指定的文件中,正确的执行命令使用数字1，错误的命令使用数字2

	格式：
    	1) 命令 [脚本] 1>result.txt 或 命令 [脚本] 1>>result.txt
   	 	2) 命令 [脚本] 2>result.txt 或 命令 [脚本] 2>>result.txt

	提示：
   	 	>： 覆盖-新的内容覆盖之前老的内容
   	 	>>：追加-在老的内容后面追加新的内容

四、Shell流程控制语句

1.流程控制语句

1.1 什么是流程控制语句

说明：可以控制程序执行顺序的语句

1.2 为什么学习流程控制语句

1. 需要判断条件成立则执行指定语句
2. 能快速遍历列表

1.3 流程控制语句分类

3. 条件分支控制语句
4. 条件循环控制语句
5. 条件分支控制语句
   说明：条件满足则执行语句

2.条件分支控制语句 分类

2.1 if…else…条件分支

说明：如果条件成立，则执行then后面语句，否则执行else后面语句

格式：

    if [ 条件 ]
    then
        语句块
    else
        语句块
    fi

提示:

1. [ ]中括号在shell中表示为表达式，表达式前后必须有空格；如[ 1 -gt 0 ]
2. 条件中有变量或字符串使用""括起来
3. then可以和if语句写在一行，then语句之前需要添加; 如：if [ 条件 ];then
4. 结尾有关键字fi

字符串比较 其他符号

序号	操作符	含义
1	==	是否相等
2	!=	不等于
3	-z	字符串为空
4	-n	字符串不为空

逻辑运算符

序号	表达	说明
1	-a [and]	且
2	-o [or]	或
3	!	非

数字比较 其他符号

序号	符号	说明
1	-eq [equal]	等于
2	-ne [no equal]	不等于
3	-gt [greate then]	大于
4	-ge [greate equal]	大于等于
5	-lt [less than]	小于
6	-le [less equal]	小于等于

单括号与双括号

序号	括号	说明
1	()	1. 命令组->在子shell中执行 如：(ls) 2. 命令替换->name=$(ls) 相当于 name=‘ls’ (反引号) 3.初始化数组->array=(1 2 3)
2	(())	1.整型计算->不能计算浮点型(小数) echo $((100-30))2.重定义变量值-> i=1;((i++))
3	[]	1.表达式-字符串比较运算符 -> ==和!=;不能比较整数,整数需要使用-lt…-gt;不能直接使用大于>和小于<，如果需要使用需要添加转义字符 \ 如 \ > 2. 表达式计算 --> i=$[$i+1]
4	[[]]	与[]相同，但允许直接出现逻辑符号 如：==、!=、&&、<、> --> [[ $a != 1 && $a != 2 ]]
5	{}	1. 文件列表进行拓展 -> 如 touch {test01,test02}.sh 2.标准变量输出; -> 读取变量使用 如："${name}"

逻辑判断-文件

序号	参数 格式	说明
1	-e filename	文件是否存在，存在为真，不存在为假
2	-d filename	判断是否存在且为目录
3	-f filename	判断是否为普通文件
4	-r filename	是否存在且可读
5	-w filename	是否存在且可写
6	-x filename	是否存在且可执行

2.2 if…elif…条件分支

说明：如果条件成立，那么 then 后边的语句将会被执行；否则，执行 else 后边的语句

格式：

    if [ 条件 ]
    then
        语句块
    elif [ 条件 ]
    then
        语句块
    ...
    else
        语句块
    fi

2.3 case条件分支

条件符合执行相应的代码块，类似于if..elif..语句

格式：

    case 变量 in
        值1 )
            echo "语句块1"
            ;;
        值2 )
            echo "语句块2"
            ;;
        值3 | 值4 )
            echo "语句块3"
            ;;
        ...
        * )
            echo "语句块4-默认值"
            ;;
        esac

提示：
1. 星号(*)相当于else，条件都不符合时执行；
2. 双分号(;;)是必须的,执行完相应语句块跳出程序；
3. 竖线(|)用于分割多个值,相当于 值1 or 值2 ;
4. 值可以为字符串、数字、区间值( [0-9] | [a-z] | [A-Z] )、组合词[aA][bB][cC]
4. 结尾必须有esac

3. 循环控制语句

说明：条件满足则循环，不满足则退出循环

3.1. for循环语句

遍历读取列表元素，列表元素遍历完毕，结束语句；

语法格式：

for 值 in 列表
do
    执行语句
done

3.2 while 循环语句

说明：只要条件满足，就一直循环

语法格式

while [ 条件 ]
do
    执行语句
done

提示：
	1. 条件的类型：命令、字符串表达式、数字表达式
	2. 中括号内前后有空格

五、Shell函数

1. 函数

说明：完成指定独立功能的代码段进行封装，需要调用才能被执行

1.1 shell函数常用方式

1. 简单函数(无参)
   说明：自定义函数，调用函数名
   格式:

定义函数：
    函数名(){
        语句
        ...
    }
调用函数：
    函数名

2. 带参函数(调用函数时带参数)
   说明：调用函数名时带参数
   格式

定义函数：
    函数名(){
        语句$n
        ...
    }

调用函数：
    函数名 参数

3. 带参函数(执行脚本时调用参数)

    说明：执行脚本时附带参数
   

格式

定义函数：
    函数名(){
        语句$n
        ...
    }
调用函数：
    函数名 $n