Shell 编程指导

看到这篇文章，默认你对 shell 有一定的了解，原理性的内容就不在啰嗦，直接介绍 shell 脚本编程。

1. Shell 脚本创建与执行

1.1 Shell 脚本创建

可以使用 touch 或者 vim 来创建一个 shell 脚本文件。

$ touch test1.sh
$ vim test2.sh

Shell 脚本的第一行内容在首行左侧，表示脚本要调用的 shell 解释器，内容如下：

#!/bin/bash

例如以下一个可运行的 shell 脚本：

#!/bin/bash

echo "This is a demo!"

1.2 Shell 脚本运行

运行 shell 脚本，需要脚本文件有可执行权限，修改脚本权限：

$ chmod +x test.sh

执行脚本有 3 种方式：
a. 绝对路径或相对路径

$ /temp/test.sh
$ ./test.sh

b. sh + 脚本

$ sh test.sh

c. 路径前加 “.” 或者 “source”

$ . ./test.sh # 为了区别与路径符号，两个 "." 之间加一个空格
$ source test.sh

其中，前两种方式会新开一个 bash 来执行脚本，不同的 bash 无法共享变量（主要是环境变量）；第三种方式是在同一个 bash 中执行脚本，变量可以共享。
在实际工作中，要根据这三种方式的特性来使用，如果不注意，可能会导致意想不到的结果。

2. Shell 编程

2.1 Shell 变量

2.1.1 变量设置规则

• 变量名称可以由字母，数字和下划线组成，但不能以数字开头，环境变量名建议大写；
• 在 bash 中，变量的默认类型都是字符串型，如果要进行数值运算，则必须指定变量类型为数值型；
• 变量用等号连接值，等号左右两侧不能有空格；变量的值如果有空格，需要使用单引号或者双引号包括。

2.1.2 变量赋值

a. 定义时赋值：

VAR="Hello World"

b. 将命令的执行结果赋值给变量
以下两种赋值方式等价。

VAR1=`ls`
VAR2=$(ls)

• $() 只是提取命令执行后的标准输出。

c. 将变量赋值给另一个变量

VAR1="Hello World"
VAR2=$VAR1
VAR3=${VAR1}

2.1.3 变量调用

取变量值时，在变量前加 “$” 前缀，以下两种方式都可以：

$ VAR="Hello World"
$ echo $VAR
Hello World
$ echo ${VAR}
Hello World

• " $ " 和 " ${} " 是等价的，但在需要连接参数时，就必须使用 " ${} "。
  如下：

VAR1="CONFIG_${VAR}_ENABLE"

单引号、双引号和反引号的区别

• 单引号：所见即所得，输出时会将单引号内的所有内容都原样输出，不会解析变量值，称为强引用。
• 双引号：输出双引号的所有内容；如果其中有命令（要反引号）、变量、特殊转义，会先把变量、命令、转义字符解析出结果，然后在输出最终内容，称为弱引用。
• 反引号：一般用于命令，执行的时候命令会被执行，相当于 $()，赋值和输出都要用反引号引起来。

2.1.4 环境变量

用户自定义变量只在当前 shell 生效，而环境变量会在当前 shell 和该 shell 的所有子 shell （子 shell 必须是 “.” 或 “source” 来启动）中生效。

export <环境变量名>=<变量值>

2.1.5 数组

Shell 的数组格式如下：

array_name=(value1 ... valuen)

数组取值：

${array_name[0]}
${array_name[1]}
${array_name[2]}

2.1.6 运算符

数值运算符：

运算符	说明
-eq	判断两个数是否相等，相等返回 true；[ $a -eq $b ]
-ne	判断两个数是否不相等，不相等返回 true；[ $a -ne $b ]
-gt	判断左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true；[ $a -gt $b ]
-lt	判断左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true；[ $a -lt $b ]
-ge	判断左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true；[ $a -ge $b ]
-le	判断左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true；[ $a -le $b ]

字符串运算符：

运算符	说明
=	判断两个字符串是否相等，相等返回 true；[ $str1 = $str2 ]
!=	判断两个字符串是否相等，不相等返回 true；[ $str1 != $str2 ]
-z	判断字符串长度是否为 0，为0返回 true；[ -z $str1 ]
-n	判断字符串长度是否为 0，不为0返回 true；[ -n “$str1” ]
$	判断字符串是否为空，不为空返回 true；[ $str1 ]

文件操作符：

操作符	说明
-d	判断文件是否是目录，如果是，则返回 true；[ -d $file ]
-f	判断文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true；[ -f $file ]
-r	判断文件是否可读，如果是，则返回 true；[ -r $file ]
-w	判断文件是否可写，如果是，则返回 true；[ -w $file ]
-x	判断文件是否可执行，如果是，则返回 true；[ -x $file ]
-s	判断文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true；[ -s $file ]
-e	判断文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true；[ -e $file ]
-L	判断文件是否存在并且是一个符号链接，如果是，则返回 true；[ -L $file ]

2.2 Shell 语法

2.2.1 if-else 语句

if cmd1; then
	# Do something
if

if cmd1; then
	# Do something
elif cmd2; then
	# Do something
else
	# Do something
fi

if 语句有以上两种用法，当 cmd1 或 cmd2 为 true 时，就会执行对应的分支。

2.2.2 for 循环

for var in item1 item2 ... itemN
do
	# Do something
done

参数列表可以是数值，也可以是字符串。

for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done

# 输出结果：
The value is: 1
The value is: 2
The value is: 3
The value is: 4
The value is: 5

for str in 'Hello World'
do
    echo $str
done

# 输出结果：
Hello World

2.2.3 while 语句

while condition
do
    # Do something
done

举例如下：

int=1
while (( $int<=3 ))
do
    echo $int
    let "int++"
done
# 输出结果：
1
2
3

无限循环两种方式：

while true
do
    # Do something
done

while :
do
    # Do something
done

2.2.4 case 语句

case var in
var1)
    # Do something
    ;;
var2）
    # Do something
    ;;
esac

case 语法如上所示。取值后面必须为单词 in，每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数。匹配发现取值符合某一模式后，其间所有命令开始执行直至 ;; 。
举例如下：

str="ab"

case "$str" in
   "ab") echo "ab"
   ;;
   "cd") echo "cd"
   ;;
   "ef") echo "ef"
   ;;
esac

# 输出为：
ab

2.2.5 函数

函数定义：

function fun_name () {
	# Do something

	# return ret
}

function fun_name {
	# Do something

	# return ret
}

• 参数返回，可以显示加：return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。
  函数使用例程如下：

function fun_demo {
	echo "This is demo."
	return 0
}

# 函数调用
fun_demo

函数带参数例程：

function fun_demo {
    echo "1: $1"
    echo "2: $2"
    echo "10: $10"
    echo "All: $#"
}

fun_demo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

# 输出结果：
1: 1
2: 2
10: 10
All: 11

函数参数：

参数形式	说明
$n	n 为数字，0 代表命令本身，1 - 9 代表第 1 到第 9 个参数，10 以上的参数需要用大括号包含，如 ${10}
$*	代表命令行中所有的参数，把所有的参数看成一个整体。以"12 … $n"的形式输出所有参数
$@	代表命令行中的所有参数，把每个参数区分对待，以"1"“2” … “$n” 的形式输出所有参数
$#	代表命令行中所有参数的个数，添加到shell的参数个数
$?	执行上一个命令的返回值，执行成功，返回0，执行失败，返回非 0（具体数字由命令决定）
$$	当前进程的进程号（PID），即当前脚本执行时生成的进程号
$!	后台运行的最后一个进程的进程号（PID），最近一个被放入后台执行的进程