shell编程规范与变量

目录

1.Shell脚本的概述

1.1 什么是Shell

1.2 shel脚本的概念

1.3.Shell脚本应用场景

1.4 Shell的作用

1.5 Shell脚本能干什么

2.Shell脚本的编程规范

  2.1创建Shell脚本的思路

  2.2编写Shell脚本

  2.3.Shell脚本的执行逻辑和方法

  2.4 脚本错误调试

  2.5 命令echo 

3.重定向与管道操作

        3.1 重定向--交互式硬件设备

 3.2 重定向--重定向操作

 3.3 管道符号操作 “ | ”

4.shell变量的作用与类型 

       4.1 shell变量的介绍

4.2 变量的作用

4.3 变量的类型

5. 自定义变量

5.1 自定义变量命名要求

5.2 定义与查看变量

5.3 赋值时使用的引号

5.4  从键盘输入内容为变量赋值

5.5 变量的运算 

6.环境变量

      6.1常用的环境变量和注意事项

6.2 环境变量配置文件

6.3 设置变量的作用范围

7.只读变量

8.位置变量

9.预定义变量 

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1.Shell脚本的概述

  1.1 什么是Shell

        Shell是一个命令解释器，它在操作系统的最外层，负责直接与用户进行对话，把用户的输入解释给操作系统，并处理各种各样的操作系统的输出结果，输出到屏幕反馈给用户。这种对话方式可是交互也可以是非交互式的,我们所输入的命令计算机是不识别的，这时就需要一种程序来帮助我们进行翻译，变成计算机能识别的二进制程序，同时又把计算机生成的结果返回给我们。

      shell脚本就是说我们把原来 linux 命令或语句放在一个文件中，然后通过这个程序文件去执行时，我们就说这个程序为 shell 脚本或 shell 程序；我们可以在脚本中输入一系统的命令以及相关的语法语句组合，比如变量，流程控制语句等，把他们有机结合起来就形成了一个功能强大的 shell 脚本。

1.2 shel脚本的概念

   1.将要执行的命令按顺序保存到一个文本文件；

   2.给该文件可执行权限；

   3.可结合各种Shell控制语句以完成更复杂的操作。

总结：Shell脚本就是将需要执行的命令保存到一个文件中，按照顺序执行，它不需要编译，它是解释型的。

1.3.Shell脚本应用场景

      1.重复性操作；

      2.交互性任务；

      3.批量事务处理；

      4.服务运行状态监控定；

      5.时任务执行。

1.4 Shell的作用

     之前我们提到过什么是Shell ——shell就相当于是个翻译官

 

       1.Linux系统中的Shell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。 

        2.常见的 Shell 解释器程序有很多种，使用不同的 Shell 时，其内部指令、命令行提示符等方面会存在一些区别。通过/etc/shells 文件可以了解当前系统所支持的 Shell 脚本种类。

 ps注意：1.nologin:奇怪的shell，这个shell可以让用户无法登录主机。
                2.bash ( /bin/bash)是目前大多数Linux版本采用的默认Shell。 

1.5 Shell脚本能干什么

      1.自动化完成软件的安装部署，如安装部署LAMP架构服务

      2.自动化完成系统的管理，如批量添加用户

      3.自动化完成备份，如数据库定时备份

      4.自动化的分析处理，如网站访问量

2.Shell脚本的编程规范

  2.1创建Shell脚本的思路

    1. 创建一个包含命令和控制结构的文件；

    2. 修改这个文件的权限使它可以执行 （# 使用 chmod +x first.sh）；

    3. 检测语法错误 （set -x  追踪脚本是否有故障）；

    4. 执行 ./first.sh 。

  2.2编写Shell脚本

      1.编写脚本代码；

      2.使用vim文本编辑器；

      3.每一行条Linux命令，按执行顺序依次编写；

      4.赋予可执行的权限。

 

 2.3.Shell脚本的执行逻辑和方法

   1.脚本执行逻辑

      顺序执行：程序按从上到下顺序执行；

      选择执行：程序执行过程中，根据条件的不同，进行选择不同分支继续执行；

      循环执行：程序执行过程中需要重复执行多次某段语句。

 2.  方法一：脚本文件路径（绝对路径和相对路径，必须有x权限）

    相对路径：

     绝对路径： 

   方法二：sh脚本文件路径

      相对路径：

       绝对路径：

 

 方法三：source 脚本文件路径

        相对路径：

        绝对路径：

 

 

 方法四：sh < lhf.sh 或者 cat lhf.sh |sh(bash)

 

 

2.4 脚本错误调试

   1.脚本错误种类

  （1）命令错误：命令出错不会影响接下来的命令继续；

  （2）语法错误：会影响接下来的命令继续；

  （3）逻辑错误：只能自己去筛查代码的正确。

2.检查脚本错误

  （1）检查语法错误：bash -n 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径）；

  （2）检查逻辑错误：bash -x 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径）。   

3.总结：脚本错误常见的有三种区别

      （1）语法错误，会导致后续的命令不继续执行，可以用bash -n 检查错误，提示的出错行数不一定是准确的；

      （2）命令错误，默认后续的命令还会继续执行，用bash -n 无法检查出来 ，可以使用 bash -x 进行观察；

       （3）逻辑错误，只能使用 bash -x 进行。

2.5 命令echo 

选项	作用
-n	不追加换行
-e	\b   退格
	\c   抑制更多的输出
	\n    换行
	\t    横向制表符
	\v   纵向制表符

 

1.echo  -n  不追加换行

 

2.echo -e \b 退格

3.echo -e \c 抑制更多的输出 

4.echo -e \n 换行 

 

5. echo -e \t 横向制表符

6.echo -e \v  纵向制表符 

3.重定向与管道操作

    3.1 重定向--交互式硬件设备

         1.标准输入：从该设备接收用户输入的数据；

         2.标准输出：通过该设备向用户输出数据；

         3.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

   3.2 重定向--重定向操作

类型	操作符	用途
重定向输入	<	从指定文件读取数据，而不是从键盘输入。
重定向输出	>	将输出结果保存到指定文件（覆盖原有内容）。
	>>	将输出结果追加到指定文件尾部。
标准错误输出	2>	将错误信息保存带指定文件（覆盖原有内容）。
	2>>	将错误信息追加到指定文件。
混合输出	&>	将标准输出、标准错误的内容保存到同一个文件中。

 

 1. 定向输出

       重定向输出指的是将命令的正常输出结果保存到指定的文件中，而不是直接显示在显示器的屏幕上。重定向输出使用">或">>"操作符号，分别用于覆盖或追加文件，若重定向输出的目标文件不存在，则会新建该文件，然后将前面命令的输出结果保存到该文件中﹔若目标文件已经存在，则将输出结果覆盖或追加到文件中。

2. 定向输入 

 

 

3.重定向标准错误

        错误重定向指的是将执行命令过程中出现的错误信息（如选项或参数错误等）保存到指 定的文件，而不是直接显示在屏幕上。错误重定向使用“2>”操作符。

    两个作用：
      在实际应用中，错误重定向可用来收集程序执行的错误信息，为排错提供依据；
      还可以将无关紧要的错误信息重定向到空文件/dev/null 中，以保持脚本输出的简洁。

黑洞命令：

 

 

3.3 管道符号操作 “ | ”

      将管道符号 “|” 左侧的命令输出的结果，作为右侧命令的输入（处理对象），同一行命令中可以使用多个管道。

   1. 使用管道符修改密码

 

2.打印出用户中可以登录shell的用户名，家目录，及登录shell
 
   cat /etc/passwd | grep "nologin" | awk -F: '{print $1,$6,$7}' ；
 
    或者grep "/nologin$" /etc/passwd | awk -F: '{print $1,$6,$7}' 。 

4.shell变量的作用与类型 

 4.1 shell变量的介绍

       变量是计算机语言中能储存计算结果或能表示值的抽象概念。保存将来会变化的数据，即使数据变化，直接调用变量即可。

      Shell 变量用来存放系统和用户需要使用的特定参数（值），而且这些参数可以根据用户的设定或系统环境的变化而相应变化。通过使用变量，Shell 程序能够提供更加灵活的功能，适应性更强。

4.2 变量的作用

用来存放系统和用户需要使用的特定参数（值)

（1）变量名:使用固定的名称，由系统预设或用户定义；

（2）变量值:能够根据用户设置、系统环境的变化而变化。

4.3 变量的类型

   1.自定义变量:由用户自己定义、修改和使用；

    2.特殊变量:环境变量，只读变量，位置变量，预定义变量。

    （1）环境变量：由系统维护，用于设置工作环境；
    （2）只读变量：只可以读取不可以更改；
    （3）位置变量：通过命令行给脚本传递参数；
    （4）预定义变量：Bash中内置的一类变量，不能修改。有些规定好的变量 放在那里让你使用。

5. 自定义变量

 5.1 自定义变量命名要求

 （1）区分大小写；

 （2）不能使程序中的保留字和内置变量：如：if, for，hostname 命令 a=；

 （3）只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头;

 （4）不要使用内置的变量，使用英文尽量使用词义通俗易懂，PATH；

 （5）大驼峰 Li Hong Fei；

 （6）小驼峰 li Hong Fei；

 （7）下划线 li_hong fei；

5.2 定义与查看变量

  1.定义变量

变量名以字母或下划线开头，区分大小写，建议全大写。

变量名=变量值

   2.查看变量值

echo  $变量名

使用大括号{}定义变量的范围，将变量名分隔出来 

删除变量unset 

5.3 赋值时使用的引号

    1. 双引号" ":允许通过$符号引用其他变量值;

    2. 单引号' ':禁止引用其他变量值，$视为普通字符;

    3. 反撇号``:命令替换，提取命令执行后的输出结果与$( )效果相同;

    4. {}可以分隔变量值;

    5. 定义变量时中间有特殊字符时 比如空格 用单引号或者双引号括起来.

 

  (1) 双引号与单引号

 

（2）定义变量时中间有特殊字符

（3）反撇号与$() 

 

   (4) echo选项

 echo -n 表示不换行输出

使用echo -e输出转义字符，将转义后的内容输出到屏幕上

常用的字符：

\c 不换行输出，在”\c”后面不存在字符的情况下，作用相当于echo -n

\n 换行

\t 转义后表示插入tab，即制表符【相当于每个字符与字符之前会有空四个字符】

5.4  从键盘输入内容为变量赋值

   格式：read 变量名

       1. read -p "提示内容" 变量名

         2.read 变量名 

 

5.5 变量的运算 

   1.整数变量的运算

    shell默认只支持整数的运算

     运算符：+ 加法、- 减法、* 乘法、/除法、% 取余

格式：expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3](计算乘法时，需要使用“\”转义符)
var=$ ( expr变量1运算符变量2)
var=$((变量1 运算符 变量2))
var=$[ 变量1 运算符 变量2 ]
let var=变量1 运算符 变量2

let i++   i=$[$i+1]
let i--   i=$[$i-1]
let i+=2  i=$[$i+2]
let i/=2  i=$[$i/2] 

2.浮点数运算 

  使用bc计算器

echo "浮点运算字符串" | bc
echo "scale=小数位数;浮点运算字符串" | bc

 

使用awk

awk 'BEGIN {print 浮点运算字符串}'

 

 

6.环境变量

  6.1常用的环境变量和注意事项

    1. 使用env查看环境变量

 

2.常用环境变量 

（1）$USER 表示用户名称；

（2）$HOME 表示用户的宿主目录；

（3）$LANG 表示语言和字符集；

（4）$PWD 表示当前所在工作目录；

（5）$PATH 表示可执行用户程序的默认路径。

3.注意事项

（1）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

（2）一旦子进程修改从父进程继承的变量，将会新的值传递给孙子进程

（3）一般只在系统配置文件中使用，在脚本中较少使用

6.2 环境变量配置文件

   四个系统级的环境配置变量/etc/profile  /etc/bashrc 或者（自己家目录的）/root/.bash_profile/ root/.bashrc .bash_profile  /root/.bashrc

1. /etc/profile 
系统每次启动都会自动执行 /etc/profile 文件里的命令，这个文件是对全局有效的（所有的shell环境和用户）；

2. ~/.bash_profile ~/.bashrc
不同用户登录系统 会自动执行 自己家目录中的 ~/.bash_profile 文件中的命令，自动执行 ~/.bashrc ~/.bashrc 当前用户每切换一个shell环境都会自动执行；

3./etc/bashrc
/etc/bashrc 针对所有用户的，用户每切换一个shell环境都会自动执行。

6.3 设置变量的作用范围

 1.export命令

       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shell环境中，局部变量将无法再起作用。可以通过内部命令export将指定的变量为全局变量，使用户定义的变量在所子shell环境中可以继续使用。

export 变量名
export 变量名=变量值

2. 将变量名添加进配置文件/etc/profile

   (1)子进程中定义一个变量 退出子进程当前环境，回到父进程变量值不存在

2.换个终端打开shell 

 终端1
[root@localhost ~]# export k=key
[root@localhost ~]# echo $k
key
终端2
[root@localhost ~]# echo $k
##没有任何输出
[root@localhost ~]#

所以，在子进程中定义一个变量 退出子进程当前环境 export变量就会自动消失，换个终端打开shell定义的全局变量 export也会消失所以定义全局变量时通常加入 配置文件/etc/profile

使用export全局变量，将export放入/etc/profile
 
[root@localhost ~]#vim/etc/profile
---------------------------
export number=11
[root@localhost ~]#source /etc/profile ##刷新配置文件
[root@localhost ~]#echo $number
11

7.只读变量

变量值不允许修改（重新赋值）的情况

无法使用 unset 删除

最快方法重启

 

8.位置变量

   位置变量也称为位置参数，使用$1、$2、$3、…、$9 、${10}表示

   $10：表示位置变量$1后面跟着0

 

9.预定义变量 

    1.$0 : 代表脚本本身；

    2.$# : 代表脚本后面跟的参数（位置变量）的个数；

    3.$* : 不加双引号的话 $* 和$@都代表脚本后面跟的所有参数，加上双引号 "$*" 会把所有参数当做一个整体的参数（此时参数数量为1）去看待；

    4.$@ : 加上双引号 "$@" 会把脚本后面跟的每一个参数当做一个个体去看待；

    5.$? :代表上一条命令或者脚本执行后返回的状态码，返回值为0表示执行正确，为非0值表示执行异常  还可以在return 退出函数时获取的返回值（0-255，超过部分 %256 取余）；

    6.$$：代表当前进程。

（1）$0脚本本身

（2）$?上一条命令或者脚本执行后返回的状态码

 

（3）$#脚本后面跟的参数（位置变量）的个数