shell基础

Shell脚本基础

1.shell基本语法

shell脚本语言属于弱类型语言，无需声明变量类型，直接定义使用。

• Windows中存在.bat批处理文件
• Linux中常用*.sh脚本文件

shell编程，尽量使用linux内置的命令，内置的操作，和内置的函数，效率最高，尽可能减少管道符的操作

• 每次调用bash/sh解释器执行脚本，都会开启一个子shell，因此不保留当前的shell变量
• 调用source或者点 .符号，只在当前shell环境加载脚本，因此保留变量
• 通过./script去执行脚本，是指定shebang，通过解释器运行，也是开启子shell运行命令

Shebang

#Shebang指的是文本文件的第一行前两个字符 #!
在Unix系统中，程序会分析shebang后面的内容，作为解释器的指令，例如

• 以#!/bin/sh开头的文件，程序在执行时会调用/bin.sh，也就是bash解释器

• 以#!/usr/bin/python开头的文件，代表指定python解释器去执行

• 以#!/usr/bin/env解释器名称，是一种在不同平台上都能正确找到解释器的办法

• 可以通过pstree或ps -ef -forest命令检查进程树

  

（）小括号里面的命令表示在子shell执行

检测是否在子shell环境中
$BASH_SUBSHELL          #返回0，表示命令在当前shell环境执行的，返回其n，表示在当前shell下的第n个子shell执行的

2.变量

环境变量

检查系统环境变量的命令
set          #输出当前shell会话的所有变量
env         #只显示全局变量
declare   #输出所有变量，像set
export    #显示和设置环境变量
expr       #进行数值和字符串表达式的求值和处理

撤销环境变量的命令
unset name  #删除变量或函数name

设置只读变量
readonly   #当前shell结束，只读变量失效

引号变量
''    #单引号变量，不识别特殊语法
""   #双引号变量，能识别特殊符号
``    #执行命令，并将命令的输出作为字符串插入到命令行中或者赋值给变量

• 每个用户都有自己的环境配置文件，~/.bash_profile ,~/.bashrc,且以个人配置文件，优先加载变量，读取，以个人的优先生效
• 当你需要给所有用户都使用某个变量，写入全局即可/etc/profile

环境变量初始化与加载顺序

位置参数变量

shell的位置参数变量，用在如脚本，函数传递参数使用

$0   #获取shell脚本文件名，以及脚本路径
$n   #获取shell脚本的第n个参数，n在1~9之间，大于9要写，${10}，参数空格隔开
$#   #获取执行的shell脚本后面的参数总个数
$*    #获取shell脚本所有参数
$@  #获取shell脚本所有参数

#不加" "时，$*和$@没有区别，加" "时
$*的作用是接收所有参数为单个字符串
$@的作用是接收所有参数为独立字符串

特殊状态变量

脚本执行完毕后会返回一个数字id，称为返回值

$?   #上一个命令执行状态返回值，0成功，非0失败
$$   #当前shell脚本的进程号
$!   #获取上一次后台进程的PID
$_   #取得上一次执行的命令的最后一个参数

man bash   
搜索Special Parameters  #查找使用手册

基础语法

${变量}     #返回变量值
${#变量}    #返回变量长度，字符长度
${变量:start}  #返回变量 start数值 之后的字符，且包含start的数字
${变量:start:length}  #提取start之后的 length 限制的字符

#删除
${变量#word}   #从变量开头删除最短匹配的word子串
${变量##word}  #从变量开始，删除最长匹配的word
${变量%word}   #从变量结尾删除最短匹配的word
${变量%%word}  #从变量结尾删除最长匹配的word

#替换
${变量/pattern/string}   #用string代替第一个匹配的pattern
${变量//pattern/string}  #用string代替所有的pattern

变量的处理
${var:-word}  #如果var不存在或为空，则返回默认值word
${var:=word}  #如果var不存在或为空，则将其赋值为默认值word
${var:+word}  #如果var不存在或为空，不输出任何内容，否则输出word
${var:?word}  #如果var为空，word当作错误信息输出，否则输出变量值，用于设置变量为空导致错误时，返回的错误信息

特殊符号

${vars}   #取出变量结果
$()         #再括号中执行命令，且拿到命令的执行结果
``           #再括号中执行命令，且拿到命令的执行结果
( )          #开启子zhell执行结果
$vars     #取出变量结果

3.数值计算

Shell中常见的算术运算符号

算术运算符	意义（*表示常用）
+、-	加法（或正号）、减法（或负号）*
*、/、%	乘法、除法、取余（取模）*
**	幂运算*
++、–	增加或减少，可前置也可放在变量结尾*
！、&&、||	逻辑非（取反）、逻辑与（and）、逻辑或（or）*
<、<=、>、>=	比较符号（小于、小于等于、大于、大于等于）
==、!=、=	比较符号（相等、不相等、对于字符串"="也可以表示相当于）*
<<、>>	向左位移，向右位移
~、|、&、^	按位取反、按位异或、按位与、按位或
=、+=、-=、*=、/=、%=	赋值运算符，例如a+=1相当于a=a+1*

++a  #先计算+1，然后再赋值给a
a++  #先对变量a进行操作，再进行+1

Shell中常见的算术运算符命令

运算操作符与运算命令	意义
( ( ) )	用于整数运算的常用运算符，效率很高
let	用于整数运算，类似于“( ( ) )”
expr	可用于整数运算，当还有很多其他额外的功能
bc	Linux下的一个计算机程序（适合整数及小数运算）
$[ ]	用于整数运算
awk	swk既可以用于整数运算，也可以用于小数运算
declare	定义变量值和属性，-i参数可以用于定义整形变量，做运算

双小括号“(( ))”的操作方法

运算操作符与运算命令	意义
((i=i+1))	此种书写方法与运算后赋值法，即将i+1的运算结果赋值给变量i。注意，不能用"echo ((i=i+1))"的形式输出表达式的值
i=$((i+1))	可以在"(( ))"前加$符，表示将表达式运算后赋值给i
((8>7&&5==5))	可以进行比较操作，还可以加入逻辑与和逻辑或，用于条件判断
echo $((2+1))	需要直接输出运算表达式的运算结果时，可以在“(( ))”前加$符

expr计算

可以执行基本数学运算和字符串处理的命令
#计算处理
result=$(expr 10 + 5)
echo $result   # 输出 15
result=$(expr 10 \> 5)
echo $result   # 输出 1

#字符串处理
length=$(expr length "Hello, World!")
echo $length   # 输出 13
length （计算字符串长度）
index（查找子字符串的位置）
substr（截取子字符串）

#模式匹配(正则表达式)
:    #冒号，计算字符串的字符数量
.*   #任意的字符串重复0次或者多次
使用方式
expr 字符串 ":" ".*"

let计算

#执行算术表达式并将结果赋值给变量
num1=10
num2=20
let sum=num1+num2
echo $sum   # 输出 30
#shell不支持直接运算，必须加let

awk计算

echo "3.2 2.2" | awk '{print $1+$2}'
# 5.4
echo "3.2 2.2" | awk '{print ($1+4*$2)}'
# 12

中括号计算

num=5
res=$[num+4]  # 9
res=$[num*4]  # 20
res=[num%4]   # 1

计算{1…100}之和

#bc计算
echo {1..100}|tr " " "+"|bc

#seq计算
seq -s "+" 100|bc

#(( ))计算
echo $((`seq -s "+" 100`))

#expr计算，expr是接收多个参数计算的
#expr接受以空格分割的，多个参数
#Linux下构造参数命令 xargs
seq -s " + " 100 | xargs expr

4.条件比较

1.条件测试

条件测试语法	说明
语法1:text<表达式>	这是利用test命令进行条件测试表达式的方法，test命令和“<测试表达式>”之间至少有一个空格
语法2:[<表达式>]	这是通过单中括号进行条件测试表达式的方法，和test命令的用法相同,[]的边界和内容之间至少有一个空格
语法3:[[<表达式>]]	这是通过双中括号进行条件测试表达式的方法，是比test和单中括号更新的语法格式。它的边界和内容之间至少有一个空格
语法4:((<表达式>))	这是通过(( ))双小括号进行条件测试表达式的方法，一般用于if语句里，它两端不需要有空格

text命令测试评估一个表达式，如果条件为真，那么命令执行状态码结果就为0，否则就是不为0，可通过$？取值

• A && B，当A成立，并且执行B
• A | | B，当A不成立的时候，才会执行B

语法参数：
. 关于某个文件名的【类型】侦测(存在与否)
#针对文件类型判断真假
-e  该【文件名】是否存在？
-f  该【文件名】是否为文件(file)？
-d  该【文件名】是否为目录(directory)？
#判定字符串的数据
-z  字符串为空，就为真，否则为假
-n  字符串有内容，为真，否则为假
#查看是否有文件执行权限
-w  侦测该文件名是否有【可写】的属性
-r  侦测该文件名是否有【可读】的属性
-x  侦测该文件名是否有【执行】的属性

• 条件测试中使用变量，必须添加双引号
• 中括号，前后的空格必须有
• ls /etc/init.d/查看sehll自带的脚本，学习大神如何写脚本

2.字符串比较测试

常用字符串测试操作符	说明
-n"字符串"	若字符串的长度不为0，则为真，即表达式成立，n = no zero
-z"字符串"	若字符串的长度为0，则为真，即表达式成立，z = zero
“串1” = “串2”	若字符串1等于字符串2，则为真，即测试表达式成立，可用“==”代替“=”
“串1” != “串2”	若字符串1不等于字符串2，则为真，即表达式成立，但不能用“!==”代替“!=”

=      #判断是否相等
！=   #判断是否不等
！     #非，与结果的反义

• 对于字符串变量的比较
• 变量要添加双引号
• 使用=号的值判断时，=左右两边也必须有空格

3.数值比较测试

在[]以及text中使用的比较符号	在(( ))和[[]]使用的比较符号	说明
-eq	==或=	相等，全拼为equal
-ne	!=	不相等，全拼为not equal
-gt	>	大于，全拼为greater than
-ge	>=	大于等于，全拼为greater equal
-lt	<	小于，全拼为less than
-le	<=	小于等于，全拼为less equal

#在中括号中，使用数学比较符号，要在前面添加转移符号
在text和[]语法中，支持-eq此类写法，以及支持> < = !=

#双中括号是对单中括号的补充，它还支持正则处理
在双中括号中，不需要转移符号了

逻辑判断符号

在[ ]和test中使用的操作符	在[[ ]]和(( ))中使用的操作符	说明
-a	&&	and，与，两端都为真，则结果为真
-o	| |	or，或，两端有一个为真，则结果为真
!	!	not，非，两端相反，则结果为真

4.各测试表达式符号的对比

测试表达式符号	text	[ ]	[[ ]]	(( ))
边界是否需要空格	需要	需要	需要	不需要
逻辑操作符	！、-a、-o	！、-a、-o	！、&&、||	！、&&、||
整数比较操作符	-eq、-gt、-ge、-lt、-le	-eq、-gt、-ge、-lt、-le	-eq、-gt、-ge、-lt、-le或=、>、>=、<、<=	=、>、>=、<、<=
字符串比较操作符	=、==、!=	=、==、!=	=、==、!=	=、==、!=
是否支持通配符匹配	不支持	不支持	支持	不支持

5.语句

循环语句

for循环

#用于迭代遍历一个列表或集合，并执行相应的操作
for 变量名 in 列表
do
    循环体，执行相应的操作
done

while循环

#在条件为真时循环执行一段代码块，直到条件为假为止
while 条件
    do
       命令
done 

until循环

#当条件为假时循环执行一段代码块，直到条件为真为止
until 条件
     do
        命令
done

条件语句

if语句

#[ ] 左右两边都要有空格
if [ xx ]
    then
       执行条件为真时的命令或代码块
     elif  #或者
       执行条件为真时的命令或代码块
      fi
     else
       执行条件为假时的命令或代码块
fi
参数：
-n  #对字符串判断，如果字符串为空，条件不成立
-ne #不等于的意思
-le #小于等于
-lt #小于

case语句

#根据变量的不同取值执行不同的代码块，类似于多分支的条件判断。
case 变量 in
模式1)
    # 模式1匹配时执行的代码
    ;;
模式2)
    # 模式2匹配时执行的代码
    ;;
*)
    # 所有模式都不匹配时执行的代码
    ;;
esac

6.函数和数组

函数

函数的特点,类似alias别名一样,可以简化Linux命令的操作,让整个命令更易读,更易用

• 函数,就是将需要执行的shell命令组合起来,成一个函数体
• 还得给这个函数体起一个名字,称为函数名
• 以后想执行这个函数,就调用函数名
• 使用函数,可以增加程序可读性,易读性,容易管理
• 将相同的程序,定义,封装成一个函数,能够减少程序的代码数量,提高开发效率

# 标准shell函数定义
function 函数名( ){
     函数体
     return 返回值
}

#偷懒写法，当使用function关键字时候,可以省略括号
function 函数名( ){
     函数体
     return 返回值
}

#超级懒人写法，必须有括号
函数名( ){
    函数体
    return 返回值
}

• 执行shell函数，直接写函数名即可，无需添加其他内容
• 函数必须先定义，再执行，shell脚本自上而下加载
• 函数体内定义的变量，称为局部变量
• 函数体内需要添加return语句，作用是退出函数，且赋予返回值给调用该函数的程序，也就是shell脚本
• return语句和exit不同(return只能写在函数中，exit是shell内置命令，用于退出shell环境)
  • return是结束函数的执行，返回一个值
  • exit是结束shell环境，返回一个值给当前的sehll
• 函数如果单独写入一个文件里，需要用source读取
• 函数内，使用local关键字，定义局部变量

数组

一维数组

# 声明数组
fruits=("apple" "banana" "orange" "grape")

# 访问数组元素
echo ${fruits[0]}   # 输出 "apple"
echo ${fruits[1]}   # 输出 "banana"

# 获取数组长度
echo ${#fruits[@]}  # 输出 4

# 输出所有数组元素
for i in "${fruits[@]}"
do
  echo $i
done

关联数组

不同于普通的索引数组，关联数组的元素是通过键来访问而不是通过索引

# 用declare -A 声明关联数组colors
declare -A assoc_array

# 或者直接赋值
assoc_array=([key1]=value1 [key2]=value2 [key3]=value3)

# 给关联数组赋值
assoc_array[key4]=value4

# 访问关联数组元素
echo ${assoc_array[key1]}  # 输出 "value1"

# 获取关联数组长度
echo ${#assoc_array[@]}    # 输出关联数组元素的个数

# 输出所有关联数组元素
for key in "${!assoc_array[@]}"
do
  echo "$key: ${assoc_array[$key]}"
done

• 在声明关联数组时，需要使用declare -A命令进行声明，表示这是一个关联数组。
• 赋值给关联数组时，可以使用[key]=value的语法，或者直接在声明时赋值。
• 当访问关联数组的元素时，使用${assoc_array[key]}的语法，其中key是要访问的键。
• 使用${!assoc_array[@]}可以获取关联数组所有的键。

ay

或者直接赋值

assoc_array=([key1]=value1 [key2]=value2 [key3]=value3)

给关联数组赋值

assoc_array[key4]=value4

访问关联数组元素

echo ${assoc_array[key1]} # 输出 “value1”

获取关联数组长度

echo ${#assoc_array[@]} # 输出关联数组元素的个数

输出所有关联数组元素

for key in “$!asso{c}_{a}rray[@]"doecho"$key: KaTeX parse error: Expected '}', got 'EOF' at end of input: {assoc_array[key]}”
done

- 在声明关联数组时，需要使用`declare -A`命令进行声明，表示这是一个关联数组。
- 赋值给关联数组时，可以使用`[key]=value`的语法，或者直接在声明时赋值。
- 当访问关联数组的元素时，使用`${assoc_array[key]}`的语法，其中`key`是要访问的键。
- 使用`${!assoc_array[@]}`可以获取关联数组所有的键。