SHELL脚本编程基础

程序员文章站 2022-07-10 09:29:11

...

shell脚本编程是过程式、解释执行的编程语言。
shell编程语言的基本结构：
各种系统命令的组合
数据存储：变量、数组
表达式：a+b
语句：if
过程式：以指令为中心，数据服务于指令
解释执行：解释：高级语言-->执行-->解释器-->机器代码 即边解释代码，边执行。而编译型编程语言是通过高级语言通过编译器将代码全部编译完成，再执行代码。
shell脚本: 包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件
格式要求：首行shebang机制
#!/bin/bash #shell脚本首行格式
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl
shell脚本的用途有：
自动化常用命令
执行系统管理和故障排除
创建简单的应用程序
处理文本或文件

脚本代码开头约定
1、第一行一般为调用使用的语言
2、程序名，避免更改文件名为无法找到正确的文件
3、版本号
4、更改后的时间
5、作者相关信息
6、该程序的作用，及注意事项
7、最后是各版本的更新简要说明

脚本调试
1、检测脚本的语法错误
bash -n /path/to/some_script
2/调试执行
bash -x /path/to/some_script
*shell脚本中的变量
shell脚本中的变量属于弱类型的，无需事先制定变量类型，默认均为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换；变量无须事先定义可直接调用

bash中变量的种类
局部变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效
环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程
本地变量：生效范围为当前shell进程中某代码片断，通常指函数
位置变量：$1, $2, ...来表示，用于让脚本在脚本代码中调用通过命令行传递给它的参数
特殊变量：$?, $0, $*, [email protected], $#,$$

局部变量
1、变量赋值： name= 'value'
2、可以引用的value
2.1 可以是直接字串： name= "root"
2.2 变量引用： name="$USER"
2.3 命令引用： name=`COMMANDD`
name=$(COMMAND)
3、变量引用：${name}或者$name
3.1 " " 弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值
3.2 ' ' 强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串
示例：

[[email protected] script36]#name=jiang
[[email protected] script36]#echo "$name" 弱引用
jiang
[[email protected] script36]#echo '$name'  强引用
$name

4、显示已定义的所有变量： set
5、删除变量： unset name

[[email protected] script36]#name=jiang
[[email protected] script36]#echo $name
jiang
[[email protected] script36]#unset name
[[email protected] script36]#echo $name

环境变量
1、变量声明、赋值：
export name=VALUE
declare -x name=VALUE
2、变量引用：
$name, ${name}
3、显示所有环境变量：
env
printenv
export
declare -x
4、删除变量：
unset name
只读和位置变量
1、只读变量：只能声明，但不能修改和删除
1.1 声明只读变量：
readonly name
declare -r name
1.2查看只读变量：
readonly -p
2、位置变量：在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数
2.1 $1, $2, ... 对应第1、第2等参数，shift [n]换位置
2.2 $0 命令本身
2.3 $* 传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串
2.4 [email protected] 传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
2.5 $# 传递给脚本的参数的个数
注意：[email protected] $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异
2.6 set -- 清空所有位置变量
示例

[[email protected] script36]#vim test.sh
#!/bin/bash
echo '$1' is : $1
echo '$2' is : $2
echo '$3' is : $3
echo '$4' is : $4
echo '$0' is : $0
echo '$#' is : $#
echo '$*' is : $*
echo '[email protected]' is : [email protected]
:wq

[[email protected] script36]#vim test.sh 
[[email protected] script36]#test.sh 1 2 3 4 5 6
$1 is : 1
$2 is : 2
$3 is : 3
$4 is : 4
$0 is : /data/script36/test.sh
$# is : 6
$* is : 1 2 3 4 5 6  注：$*
[email protected] is : 1 2 3 4 5 6

退出状态
1、进程使用退出状态来报告成功或失败
0 代表成功，1－255代表失败
$? 变量保存最近的命令退出状态

[[email protected] script36]#name=jiang
[[email protected] script36]#echo $name
jiang
[[email protected] script36]#echo $?
0

退出状态码
1、bash自定义退出状态码
exit [n]：自定义退出状态码
注意：脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字
注意：如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码
算术运算
1、bash中的算术运算:help let
+,-, *, /, %取模（取余）,**（乘方），乘法符号有些场景中需要转义
实现算术运算：
(1) let var=算术表达式
(2) var=((算术表达式))
(4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)
(5) declare –i var = 数值
(6) echo ‘算术表达式’ | bc
示例：

[[email protected] script36]#let var=1+2
[[email protected] script36]#echo $var
3
[[email protected] script36]#var=$[2+3]
[[email protected] script36]#echo $var
5
[[email protected] script36]#var=$((10-2))
[[email protected] script36]#echo $var
8

2、bash有内建的随机数生成器变量：$RANDOM（0-32767）
示例：生成 0 - 99之间随机数

[[email protected] script36]#echo $[$RANDOM%100]
7
[[email protected] script36]#echo $[$RANDOM%100]
14
[[email protected] script36]#echo $[$RANDOM%100]
6

赋值
1、增强型赋值：增强型赋值，要配合let命令使用
+=,-=,*=,/=,%=
2、自增，自减：
let var+=1
let var++
let var-=1
let var--
示例

[[email protected] script36]#i=100
[[email protected] script36]#let j=i++; echo j=$j,i=$i  注：先赋值，再自增
j=100,i=101
[[email protected] script36]#i=100
[[email protected] script36]#let j=++i; echo j=$j,i=$i 注：先自增，再赋值
j=101,i=101

逻辑运算
1、true,false
true：1
false: 0
2、与
1 与 1 = 1
1 与 0 = 0
0 与 1 = 0
0 与 0 = 0
3、或
1 或 1 = 1
1 或 0 = 1
0 或 1 = 1
0 或 0 = 0
4、非：！
! 1 = 0 ! true
! 0 = 1 ! false

5、短路运算
5.1 短路与
第一个为0，结果必定为0 （短路与，遇到0，后面表达式不执行）
第一个为1，第二个必须要参与运算（短路与，遇到1，后面表达式执行）
5.2 短路或
第一个为1，结果必定为1（短路或，遇到0，后面表达式执行）
第一个为0，第二个必须要参与运算（短路或，遇到1，后面表达式不执行）
6、异或：^
异或的两个值，相同为假，不同为真

10011001  第一个数
11001100  第二个数
01010101  第三个数通过第一个数和第二个数异或运算得出的结果
这三个数任意2个通过异或运算可以得出第三个数

条件测试
1、判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现
专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程
2、评估布尔声明，以便用在条件性执行中
若真，则返回0
若假，则返回1
3、测试命令：
test EXPRESSION
[ EXPRESSION ]
[[ EXPRESSION ]]
注意：EXPRESSION前后必须有空白字符
bash的数值测试
1、-v VAR
变量VAR是否设置
注：-v 判断变量是否被定义，不判断变量是否有值

[[email protected] data]#name=""
[[email protected] data]#[ -v name ]; echo $?
0
[[email protected] data]#unset name
[[email protected] data]#[ -v name ]; echo $?
1

2、数值测试：
-gt 是否大于
-ge 是否大于等于
-eq 是否等于
-ne 是否不等于
-lt 是否小于
-le 是否小于等于

[[email protected] script36]#[ $num1 -gt $num2 ] && echo true || echo false
false
[[email protected] script36]#[ $num1 -le $num2 ] && echo true || echo false
true

bash的字符串测试：
注：比较符号前后要有一个空格,没有空格，被认为是赋值
1.1 = 是否等于

[[email protected] ~]#string1=haha
[[email protected] ~]#string2=yaya
[[email protected] ~]#[ ${string1} = ${string2} ] && echo true || echo false
[[email protected] ~]#string2=haha
[[email protected] ~]#[ ${string1} = ${string2} ] && echo true || echo false
true

1.2 > ascii码是否大于ascii码
1.3 < 是否小于
1.4 != 是否不等于
1.5 =~ 左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配
注意: 此表达式一般用于[[ ]]中；扩展的正则表达式

[[email protected] script36]#[[ "sdfas9078" =~ .*[0-9]+$ ]] && echo true || echo false
true
注：=~符号的左边字符串需要用引号引起来，符号右边正则表达式不需要引号，**此表达式要用于[[ ]]中**

1.6 -z "STRING“ 字符串是否为空，空为真，不空为假

[[email protected] script36]#string=""
[[email protected] script36]#[ -z "$string" ] && echo true || echo false
true   注：空为真
[[email protected] script36]#string=haha
[[email protected] script36]#[ -z "$string" ] && echo true || echo false
false   注：不空为假

1.7 -n "STRING“ 字符串是否不空，不空为真，空为假
注意：用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号

Bash的文件测试
1、存在性测试
-a FILE：同-e
-e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假

[[email protected] script36]#[ -a /etc/fstab ] && echo true || echo false
true
[[email protected] script36]#[ -a /etc/fstabsdff ] && echo true || echo false
false

2、存在性及类别测试
-b FILE：是否存在且为块设备文件
-c FILE：是否存在且为字符设备文件
-d FILE：是否存在且为目录文件
-f FILE：是否存在且为普通文件
-h FILE 或 -L FILE：存在且为符号链接文件
-p FILE：是否存在且为命名管道文件
-S FILE：是否存在且为套接字文件

[[email protected] ~]#[ -d /etc/ ] && echo true || echo false
true
[[email protected] ~]#[ -d /etcsd/ ] && echo true || echo false
false

Bash的文件权限测试
1、文件权限测试：
-r FILE：是否存在且可读
-w FILE: 是否存在且可写
-x FILE: 是否存在且可执行

[[email protected] ~]#cd /data/
[[email protected] data]#touch file1
[[email protected] data]#ll file1
-rw-r--r-- 1 root root 0 Mar 20 18:05 file1
[[email protected] data]#su tong
[[email protected] data]$[ -r /data/file1 ] && echo true || echo false
true
[[email protected] data]#chmod a-r file1
[[email protected] data]#ll file1
--w------- 1 root root 0 Mar 20 18:05 file1 
[[email protected] data]#[ -r /data/file1 ] && echo true || echo false
true   注：判断的是实际权限，不是表面上的，对于root,root对file1没有读权限，但是对于他来说是可读的

2、文件特殊权限测试：
-u FILE：是否存在且拥有suid权限
-g FILE：是否存在且拥有sgid权限
-k FILE：是否存在且拥有sticky权限

Bash的文件属性测试
1、文件大小测试：
-s FILE: 是否存在且非空
2、文件是否打开：
-t fd: fd 文件描述符是否在某终端已经打开
-N FILE：文件自从上一次被读取之后是否被修改过
-O FILE：当前有效用户是否为文件属主
-G FILE：当前有效用户是否为文件属组

[[email protected] tong]#ll f1
-rw-rw-r-- 1 tong tong 0 Mar 20 14:01 f1
[[email protected] tong]#[ -O f1 ] && echo true || echo false
false

3、双目测试：
FILE1 -ef FILE2: FILE1是否是FILE2的硬链接
FILE1 -nt FILE2: FILE1是否新于FILE2（mtime）
FILE1 -ot FILE2: FILE1是否旧于FILE2

[[email protected] data]#ln f11 link_f11
[[email protected] data]#[ f11 -ef link_f11 ] && echo true || echo false
true

Bash的组合测试条件
1、第一种方式：
EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 并且
EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 或者
! EXPRESSION

[[email protected] data]#ll file1
--w------- 1 root root 0 Mar 20 18:05 file1
[[email protected] data]#[ -f file1 -a -w file1 ] && echo true || false
true
[[email protected] data]#[ -f file1 -a -u file1 ] && echo true || echo false
false
[[email protected] data]#[ ! \( -f file1 -a -u file1 \) ] && echo true || echo false
true

必须使用测试命令进行，[[ ]] 不支持
2、第二种方式：
COMMAND1 && COMMAND2 并且，短路与，代表条件性的AND THEN
COMMAND1 || COMMAND2 或者，短路或，代表条件性的OR ELSE
! COMMAND 非
如：[ -f “FILE”=~ .*.sh$ ]]

[[email protected] data]#[ $A -eq $B ] && [ -f file1 ] && echo true || false
true

使用read命令来接受输入
使用read来把输入值分配给一个或多个shell变量
-p 指定要显示的提示
-s 静默输入，一般用于密码
-n N 指定输入的字符长度N
-d ‘字符’ 输入结束符
-t N TIMEOUT为N秒
read 从标准输入中读取值，给每个单词分配一个变量
所有剩余单词都被分配给最后一个变量
read -p “Enter a filename: “ FILE

[[email protected] data]#read -p "please input you name: " name
please input you name: limeimei
[[email protected] data]#echo $name
limeimei

[[email protected] data]#read -dL -p "input you name: " name
input you name: wangL[[email protected] data]# 注：设定L为输入结束符

if条件选择if语句
选择执行：
注意：if语句可嵌套
1、单分支
if 判断条件;then
条件为真的分支代码
fi
2、双分支
if 判断条件; then
条件为真的分支代码
else
条件为假的分支代码
fi

3、多分支
if 判断条件1; then
条件1为真的分支代码
elif 判断条件2; then
条件2为真的分支代码
elif 判断条件3; then
条件3为真的分支代码
else
以上条件都为假的分支代码
fi
示例：

编写脚本 createuser.sh，实现如下功能：使用一个用户名做为参数，如果指定参数的用户存在，就显示其存在，否则添加之；显示添加的用户的id号等信息
#!/bin/bash 
if [ ! $# -eq 1 ]; then
    echo "please Enter a user name"
    exit 2
fi

if grep "^$1\>" /etc/passwd &> /dev/null; then
    echo "user is exist"
else
    useradd $1
    echo "add user $1 finished"
fi

4、条件判断：case语句
case 变量引用 in
PAT1)
分支1
;;
PAT2)
分支2
;;
...
*)
默认分支
;;
esac

注： case ：PAT)支持glob风格的通配符：
*: 任意长度任意字符
?: 任意单个字符
[]：指定范围内的任意单个字符
a|b: a或b

编写脚本/root/bin/filetype.sh,判断⽤户输⼊⽂件路径，显⽰其⽂件类型（普通，⽬录，链接，其它⽂件
类型）
read -p "please inpu file path: " path
a=`ls -l $path | grep -o "^."`
case $a in
-) 
    echo "common file"
    ;;
d)
    echo "directory file"
    ;;
l)
    echo "linked file"
    ;;
*)
    echo "other file"
    ;;
esac

bash的配置文件
1、按生效范围划分，存在两类：
2、全局配置：
/etc/profile
/etc/profile.d/*.sh
/etc/bashrc
3、个人配置：
~/.bash_profile
~/.bashrc
shell登录的两种方式
1、交互式登录
(1)直接通过终端输入账号密码登录
(2)使用“su - UserName” 切换的用户
执行顺序：/etc/profile --> /etc/profile.d/*.sh --> ~/.bash_profile --> ~/.bashrc --> /etc/bashrc
2、非交互式登录：
(1)su UserName
(2)图形界面下打开的终端
(3)执行脚本
(4)任何其它的bash实例
执行顺序： /etc/profile.d/*.sh --> /etc/bashrc -->~/.bashrc
Profile类
1、按功能划分，存在两类：
profile类和bashrc类
2、profile类：为交互式登录的shell提供配置
全局：/etc/profile, /etc/profile.d/*.sh
个人：~/.bash_profile
功用：
(1) 用于定义环境变量
(2) 运行命令或脚本
3、bashrc类：为非交互式和交互式登录的shell提供配置
全局：/etc/bashrc
个人：~/.bashrc
功用：
(1) 定义命令别名和函数
(2) 定义本地变量
编辑配置文件生效
修改profile和bashrc文件后需生效
两种方法:
1 重新启动shell进程
2 . 或source
例:
. ~/.bashrc
Bash 退出任务
1、保存在~/.bash_logout文件中（用户）
2、在退出登录shell时运行
3、用于
•创建自动备份
•清除临时文件
set 命令
set 命令
1、$- 变量
h：hashall，打开这个选项后，Shell 会将命令所在的路径hash下来，避免每次都要查询。通过set +h将h选项关闭，set -h将选项关闭

[[email protected] script36]#echo $-
himBH
[[email protected] script36]#set +h
[[email protected] script36]#echo $-
imBH
[[email protected] script36]#set -h
[[email protected] script36]#echo $-
himBH

i：interactive-comments，包含这个选项说明当前的 shell 是一个交互式的 shell。所谓的交互式shell,在脚本中，i选项是关闭的。
m：monitor，打开监控模式，就可以通过Job control来控制进程的停止、继续，后台或者前台执行等。
B：braceexpand，大括号扩展
H：history，H选项打开，可以展开历史列表中的命令，可以通过!感叹号来完成，例如“!!”返回上最近的一个历史命令，“!n”返回第 n 个历史命令
2、set 命令
-u 在扩展一个没有设置的变量时，显示错误信息，等同set –o nounset
注:如果一个变量没有赋值，后续相关命令不执行，最好在脚本开头写入set -u启用此功能
-e 如果一个命令返回一个非0退出状态值(失败)就退出，等同set –o errexit
注：如果脚本中的命令或语法出现错误，就退出，后续命令不执行，最好在脚本开头写入set -u启用此功能
`注：set -ue 可以合写在一起

扩展
一串的命令执行()和{}
()和{}都是对一串的命令进行执行,但有所区别：
1、相同点：
()和{}都是把一串的命令放在括号里面,并且命令之间用;号隔开
2、不同点
()只是对一串命令重新开一个子shell进行执行,{}对一串命令在当前shell执行
()最后一个命令可以不用分号,{}最后一个命令要用分号
()里的第一个命令和左边括号不必有空格,{}的第一个命令和左括号之间必须要有一个空格
()和{}中括号里面的某个命令的重定向只影响该命令,但括号外的重定向则影响到括号里的所有命令

[[email protected] ~]#echo $var
test
[[email protected] ~]#(var=notest;echo $var)
notest
[[email protected] ~]#echo $var
test
[[email protected] ~]#{ var=notest; echo $var; }
notest
[[email protected] ~]#echo $var
notest

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