Shell编程学习（2）

1 Shell基本运算符

Shell 和其他编程语言一样，支持多种运算符，包括：
算数运算符
关系运算符
布尔运算符
字符串运算符
文件测试运算符

原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。
expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。

1.1 算术运算符

下表列出了常用的算术运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符	说明		举例
+		加法		`expr $a + $b` 结果为 30。
-		减法		`expr $a - $b` 结果为 -10。
*		乘法		`expr $a \* $b` 结果为  200。
/		除法		`expr $b / $a` 结果为 2。
%		取余		`expr $b % $a` 结果为 0。
=		赋值		a=$b 把变量 b 的值赋给 a。
==		相等。		用于比较两个数字，相同则返回 true。	 [ $a == $b ] 返回 false。
!=		不相等。	用于比较两个数字，不相同则返回 true。[ $a != $b ] 返回 true。

注意：
乘号(*)前边必须加反斜杠(\)才能实现乘法运算；
if...then...fi 是条件语句，后续将会讲解。
在 MAC 中 shell 的 expr 语法是：$((表达式))，此处表达式中的 "*" 不需要转义符号 "\" 。

1.2 关系运算符

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：
运算符		说明														                         举例
-eq		检测两个数是否相等，相等返回 true。					[ $a -eq $b ] 返回 false。
-ne		检测两个数是否不相等，不相等返回 true。				[ $a -ne $b ] 返回 true。
-gt		检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。		[ $a -gt $b ] 返回 false。
-lt		检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。		[ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge		检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -ge $b ] 返回 false。
-le		检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。	[ $a -le $b ] 返回 true。

1.3 布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符			说明														举例
!		非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。			[ ! false ] 返回 true。
-o		或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。					[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a		与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。					[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

1.4 逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

运算符			说明					举例
&&			逻辑的 AND		[[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
||			逻辑的 OR		[[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true

1.5 字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 “abc”，变量 b 为 “efg”：

运算符						说明									举例
=			检测两个字符串是否相等，相等返回 true。			[ $a = $b ] 返回 false。
!=			检测两个字符串是否不相等，不相等返回 true。		[ $a != $b ] 返回 true。
-z			检测字符串长度是否为0，为0返回 true。			[ -z $a ] 返回 false。
-n			检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true。	[ -n "$a" ] 返回 true。
$			检测字符串是否为空，不为空返回 true。			[ $a ] 返回 true。

1.6 文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。
属性检测描述如下：

操作符							说明																	举例
-b file			检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。								[ -b $file ] 返回 false。
-c file			检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。							[ -c $file ] 返回 false。
-d file			检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。									[ -d $file ] 返回 false。
-f file			检测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 ] 返回 true。
-g file			检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。							[ -g $file ] 返回 false。
-k file			检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。					[ -k $file ] 返回 false。
-p file			检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true。								[ -p $file ] 返回 false。
-u file			检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。							[ -u $file ] 返回 false。
-r file			检测文件是否可读，如果是，则返回 true。										[ -r $file ] 返回 true。
-w file			检测文件是否可写，如果是，则返回 true。										[ -w $file ] 返回 true。
-x file			检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。									[ -x $file ] 返回 true。
-s file			检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。					[ -s $file ] 返回 true。
-e file			检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。							[ -e $file ] 返回 true。

2 Shell的echo命令（输出命令之一）

用于字符串的输出。命令格式：可以使用echo实现更复杂的输出格式控制。
echo string

2.1 显示普通字符串

echo “It is a test”

2.2 显示转义字符

echo ““It is a test””

2.3 显示变量

read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量

#!/bin/sh
read name 
echo "$name It is a test"
以上代码保存为 test.sh，name 接收标准输入的变量，结果将是:

[root@www ~]# sh test.sh
OK                     #标准输入
OK It is a test        #输出

2.4 显示换行或者不换行

换行
echo -e "OK! \n" # -e 开启转义
echo "It is a test"
不换行
#!/bin/sh
echo -e "OK! \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "It is a test"

2.5 显示结果定向至文件

echo “It is a test” > myfile

2.6 原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

echo ‘$name"’

2.7 显示命令执行结果

echo date

3 Shell的printf 命令（输出命令之二）

printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。
printf 由 POSIX 标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。
printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认的 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。

printf 命令的语法：
printf format-string [arguments…]
参数说明：
format-string: 为格式控制字符串
arguments: 为参数列表。

3.1 printf的format参数说明

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
 
printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876

%s %c %d %f 都是格式替代符，％s 输出一个字符串，％d 整型输出，％c 输出一个字符，％f 输出实数，以小数形式输出。
%-10s 指一个宽度为 10 个字符（- 表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在 10 个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。
%-4.2f 指格式化为小数，其中 .2 指保留2位小数。

3.2 printf的转义序列

序列				说明
\a			警告字符，通常为ASCII的BEL字符
\b			后退
\c			抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略
\f			换页（formfeed）
\n			换行
\r			回车（Carriage return）
\t			水平制表符
\v			垂直制表符
\\			一个字面上的反斜杠字符
\ddd		表示1到3位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效
\0ddd		表示1到3位的八进制值字符

4 Shell test命令

Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

4.1 数值测试

参数			说明
-eq			等于则为真
-ne			不等于则为真
-gt			大于则为真
-ge			大于等于则为真
-lt			小于则为真
-le			小于等于则为真

num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数相等！'
else
    echo '两个数不相等！'
fi

4.2 字符串测试

参数			说明
=			等于则为真
!=			不相等则为真
-z 字符串	字符串的长度为零则为真
-n 字符串	字符串的长度不为零则为真

4.3 文件测试

参数			说明
-e 文件名	如果文件存在则为真
-r 文件名	如果文件存在且可读则为真
-w 文件名	如果文件存在且可写则为真
-x 文件名	如果文件存在且可执行则为真
-s 文件名	如果文件存在且至少有一个字符则为真
-d 文件名	如果文件存在且为目录则为真
-f 文件名	如果文件存在且为普通文件则为真
-c 文件名	如果文件存在且为字符型特殊文件则为真
-b 文件名	如果文件存在且为块特殊文件则为真

cd /bin
if test -e ./bash
then
    echo '文件已存在!'
else
    echo '文件不存在!'
fi

5 Shell的流程控制

5.1 条件语句

if else

if else 语法格式：
if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN
else
    command
fi

if else-if else

if condition1
then
    command1
elif condition2 
then 
    command2
else
    commandN
fi

举个例子：

a=10
b=20
if [ $a == $b ]
then
   echo "a 等于 b"
elif [ $a -gt $b ]
then
   echo "a 大于 b"
elif [ $a -lt $b ]
then
   echo "a 小于 b"
else
   echo "没有符合的条件"
fi

5.2 循环语句

for

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

举个例子：

#!/bin/bash

for str in This is a string
do
    echo $str
done

while

while condition
do
    command
done

举个例子：

#!/bin/bash
int=1
while(( $int<=5 ))
do
    echo $int
    let "int++"
done

无限循环

无限循环语法格式：
while :
do
    command
done
或者
while true
do
    command
done
或者
for (( ; ; ))

until循环

until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止。
until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。

case … esac

case … esac 为多选择语句，与其他语言中的 switch … case 语句类似，是一种多分枝选择结构，每个 case 分支用右圆括号开始，用两个分号 ;; 表示 break，即执行结束，跳出整个 case … esac 语句，esac（就是 case 反过来）作为结束标记。

可以用 case 语句匹配一个值与一个模式，如果匹配成功，执行相匹配的命令。

case … esac 语法格式如下：

case 值 in
模式1)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
模式2)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
esac

举个例子：

echo '输入 1 到 4 之间的数字:'
echo '你输入的数字为:'
read aNum
case $aNum in
    1)  echo '你选择了 1'
    ;;
    2)  echo '你选择了 2'
    ;;
    3)  echo '你选择了 3'
    ;;
    4)  echo '你选择了 4'
    ;;
    *)  echo '你没有输入 1 到 4 之间的数字'
    ;;
esac

跳出循环

在循环过程中，有时候需要在未达到循环结束条件时强制跳出循环，Shell使用两个命令来实现该功能：break和continue。
使用方法与其他语言相同

6 Shell函数

6.1 Shell函数的基本格式

linux shell 可以用户定义函数，然后在shell脚本中可以随便调用。
shell中函数的定义格式如下：

[ function ] funname [()]
{
    action;
	
    [return int;]

}

说明：
1、可以带function fun() 定义，也可以直接fun() 定义,不带任何参数。
2、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。 return后跟数值n(0-255
举个例子：

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

funWithReturn(){
    echo "这个函数会对输入的两个数字进行相加运算..."
    echo "输入第一个数字: "
    read aNum
    echo "输入第二个数字: "
    read anotherNum
    echo "两个数字分别为 $aNum 和 $anotherNum !"
    return $(($aNum+$anotherNum))
}

funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $? !"

6.2 Shell函数参数

在Shell中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值，例如，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数…
带参数的函数示例：

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

注意，$10 不能获取第十个参数，获取第十个参数需要${10}。当n>=10时，需要使用${n}来获取参数。
另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

7 Shell 输入/输出重定向

Linux Shell 重定向分为两种，一种输入重定向，一种是输出重定向；从字面上理解，输入输出重定向就是「改变输入与输出的方向」的意思。

7.1 硬件设备和文件描述符

Linux 中一切皆文件，包括标准输入设备（键盘）和标准输出设备（显示器）在内的所有计算机硬件都是文件。
为了表示和区分已经打开的文件，Linux 会给每个文件分配一个 ID，这个 ID 就是一个整数，被称为文件描述符（File Descriptor）。
表1：与输入输出有关的文件描述符

文件描述符		文件名				类型			硬件
0				stdin			标准输入文件		键盘
1				stdout			标准输出文件		显示器
2				stderr			标准错误输出文件	显示器

7.2 输出重定向

输出重定向是指命令的结果不再输出到显示器上，而是输出到其它地方，一般是文件中。这样做的最大好处就是把命令的结果保存起来，当我们需要的时候可以随时查询。Bash 支持的输出重定向符号如下表所示。

注意
输出重定向的完整写法其实是fd>file或者fd>>file，其中 fd 表示文件描述符，如果不写，默认为 1，也就是标准输出文件。
当文件描述符为 1 时，一般都省略不写，如上表所示；当然，如果你愿意，也可以将command >file写作command 1>file，但这样做是多此一举。
当文件描述符为大于 1 的值时，比如 2，就必须写上。
需要重点说明的是，fd和>之间不能有空格，否则 Shell 会解析失败；>和file之间的空格可有可无。为了保持一致，我习惯在>两边都不加空格。

7.3 输入重定向

输入重定向就是改变输入的方向，不再使用键盘作为命令输入的来源，而是使用文件作为命令的输入。

举个例子:
统计文档中有多少行文字。
Linux wc 命令可以用来对文本进行统计，包括单词个数、行数、字节数，它的用法如下：
wc [选项] [文件名]
其中，-c选项统计字节数，-w选项统计单词数，-l选项统计行数。

[c.biancheng.net]$ cat readme.txt  #预览一下文件内容
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http://c.biancheng.net/
成立7年了
日IP数万
[c.biancheng.net]$ wc -l <readme.txt  #输入重定向
4

8 Shell文件引用shell文件

和其他语言一样，Shell 也可以包含外部脚本。这样可以很方便的封装一些公用的代码作为一个独立的文件。
Shell 文件包含的语法格式如下：
. filename # 注意点号(.)和文件名中间有一空格
或
source filename

举个例子：test2.sh中引用了test1.sh，相当于复制了test1.sh的代码到test2.sh中

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

#使用 . 号来引用test1.sh 文件
. ./test1.sh

# 或者使用以下包含文件代码
# source ./test1.sh

echo "菜鸟教程官网地址：$url"