Shell编程规范与变量

一.Shell

什么是Shell?

就是与内核沟通的界面、应用程序、KDE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。

1.Shell脚本的概念

• 将要执行的命令按顺序保存到一个文本文件
• 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
• 定时任务执行等

3.Shell的作用

（1）shell 作为命令解释器，“翻译官”
介于系统内核与用户之间，负责解释命令行

（2）用户的登录Shell
cat/etc/shells

• 登录后默认使用的shell 程序，一般为/bin/bash
• 不同shell 的内部指令，运行环境等会有所区别
  
• bash:基准于GNU的框架下发展出的shell。
• 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。sh:已经被bash所替换。
• nologin:奇怪的shell，这个shell可以让用户无法登录主机。
• 注: bash (/bin/bash）是目前大多数Linux 版本采用的默认 Shell。

二. 编写shell脚本

1.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
• 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
  

2.Shell脚本的执行

方法一：使用路径命令，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

三. 重定向与管道操作

1.交互式硬件设备

●标准输入:从该设备接收用户输入的数据
●标准输出:通过该设备向用户输出数据
●标准错误:通过该设备报告执行出错信息

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

2.重定向

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 标准输出结果 追加 到指定的文件的尾部，不覆盖原有内容
标准错误输出	2> 2>>	将错误信息 保存 到指定的文件，并且覆盖原有内容 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	&> 2>&1 &>>	将标准输出、标准错误保存到同一文件中，覆盖 将标准错误输出重定向到标准输出 将标准输出、标准错误保存到同一文件中，不覆盖

重定向输入 实例：

重定向输出 实例：

标准错误输出 实例：

混合输出 实列：

四. Shell脚本变量 类型

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）
• 变量名：使用固定的名称，由系统预设或用户定义
• 变量值：能够根据用户设置、系统环境的变化而变化

2.变量的分类

• 自定义变量：由用户自己定义、修改和使用
• 环境变量：由系统维护，用于设置工作环境
• 只读变量：用于变量值不允许被修改的情况
• 位置变量：通过命令行给脚本程序传递参数
• 预定义变量：bash中内置的一类变量，不能直接修改

五. 自定义变量

变量名=变量值
命名规则：以字母或下划线开头，区分大小写（建议大写）

1.查看变量的值

格式: echo $变量名
echo $product
echo $product $version
echo $ {product} 40

2.赋值时使用引号

双引号	允许通过$符号引用其他变量值
单引号	禁止引用其他变量值， $视为普通字符
反撇号	命令替换，提取命令执行后的输出结果,``和$(…)作用相同

3.从键盘输入内容为变量赋值

read命令获取输入内容
方法一：
read -p “提示信息” 变量名
echo $变量名

方法二：
echo -n “提示信息”
read 变量名
echo $变量名

4.变量作用范围

• 默认情况下，新定义的变量只在当前的Shell环境中有效，因此称为局部变量。当进入子程序或新的子Shell环境时，局部变量将无法再使用。
• 可以通过内部命令export将指定的变量导出为全局变量，使用户定义的变量在所有的子Shell环境中能够继续使用。
  格式1：export 变量名
  格式2：export 变量名=变量值
• 可以使用 pstree 命令查看Shell环境，输入 bash 命令进入子Shell环境，按Ctrl＋D组合键或输入 exit 命令退出子Shell环境。

5.整数变量的运算

格式：expr 变量1 运算符 变量2 （运算符 变量3）

运算符： + 加法、- 减法、* 乘法、/ 除法、% 取余

常用的运算表达式：
i=$(expr 10 \* 3)
i=$((10 * 3))
i=$[10 * 3]
let i=10*3

i++ 相当于 i=$[$i+1]
i-- 相当于 i=$[$i-1]
i+=2 相当于 i=$[$i+2]

6.浮点运算（bc.awk）

• bc

• awk
  
  

六. 特殊的Shell变量

1.环境变量

由系统提前创建，用来设置用户的工作环境

配置文件：/etc/profile（全局生效）、~/.bash_profile（当前用户环境）

2.常见环境变量

PWD、PATH
USER、SHELL、HOME

使用 env 命令可以查看到当前工作环境下的环境变量

变量USER表示用户名称，HOME表示用户的宿主目录，LANG表示语言和字符集，PWD表示当前所在的工作目录，变量PATH表示可执行程序的默认搜索路径

2.1 PATH（路径环境变量）

echo $PATH					#查看当前搜索路径
PATH="$PATH:/root"			#将/root目录添加到搜索路径
export PATH="$PATH:/root"	#输出为全局环境变量
first.sh

2.2 只读变量

变量值不允许被修改

readonly 命令设置只读变量

readonly PRODUCT				#设置为只读变量
echo $PRODUCT
PRODUCT=Python			        #只读变量不可以被重新赋值
unset PRODUCT					#只读变量不可以被删除，unset 命令用于删除变量,但无法删除只读变量，只能重启系统解决

2.3 位置变量

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代表第一个到第九个参数，十以上的参数需要使用大括号表示，比如第十个参数为 ${10}

vim lic.sh
#!/bin/bash
echo $1
echo $2
echo $1 + $2

2.4 预定义变量

$*、$@：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，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，每个参数是独立  的，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。