Basics of Linux shell programming

概述

Shell的概念是源自Unix的命令解释器。Shell不仅可解释用户输入的命令，同时，可解释执行基于命令的脚本语言。使用shell脚本能提高用户操作和管理员进行系统管理的效率。shell脚本擅长处理纯文本类型的数据，而Linux中几乎所有的配置文件、日志都是纯文本类型。

如何编写shell脚本

脚本书写规范

1.脚本统一存放目录 
2.选择解释器, 开头要写#! XXX,内核根据#!后的解释器来确定用哪个解释器解释脚本内容
3.编辑脚本使用vim, 配置~/.vimrc方便个人书写习惯   
4.文件名规范，结尾以sh结束

shell的基本元素<br>

1.#！/bin/bash 必须的，指出shell的类型
2.# 注释。在shell中，注释写在#之后，#之后的内容不会执行
3.变量 
4.控制 循环分支

shell中的特殊符号

1.#! 注明执行脚本采用的shell
2.$ 变量符。
与反斜杠转义符相反，使其后的普通字符作为变量名，如$a表示变量a的值。变量
字符长度超过1个时，用{}括起来
3.单引号。
被引起的字符全部做普通字符，即全部原样echo 'my $SHELL'
4.双引号
引号内的内容，除$、转义符\、倒引号`这三个保留特殊功能，其他字符均做普通字符。
5.倒引号(数字1键旁边的那个键）
引号内的字符串当做shell命令行解释执行（同样的功能也可以使用$()来使用），得到的结果
取代整个倒引号括起来的部分。
6.反斜线
反斜线是转义字符，它能把特殊字符变成普通字符。在某个字符前面利用反斜杠（\）能够阻止
shell把后面的字符解释为特殊字符。
7.*  代表0个或者多个特殊字符
例子 yum.* 代表的可以使yum.也可以是yum.a、yum.ab、yum.abc 当然小数点后面可以有多个字母
8.? 代表的是任意一个字符
例子 yum.? 可以是yum.a yum.b yum.c，但是要注意小数点后面必须有任意一个字符
9.[] 
代表的是中括号中的任意一个
[abcdef] 可以是a b c d e f 中的任意一个字母当然也可以是数字
[-]代表的是一个范围
[a-z] 表示的是字母a到z之间的所有字母
[^]^是反向选择符号从字面意思可以知道也就是非的意思
[^abc]表示只要不a b c 这三个字符中的任意一个就选择
10.$( )
可以将命令替换输出赋值给变量
11.{}
通过括号扩展可以生成需要的字串，括号中可以包含连续的序列或使用逗号分隔的多个项目，连续的序列包括一个起点和一个终点
user@computer: ~$ echo {a,b,c}
 a b c
user@computer: ~$ echo user{1,5,8}
user1 user5 user8
user@computer: ~$ echo {0..10}
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
user@computer: ~$ mkdir {dir1,dir2,dir3}
user@computer: ~$ ls –ld dir{1,2,3}

变量

shell变量可以保存路径名、文件名或者一个数字等。分为三类：

本地变量: (局部变量)只在创建它们的Shell中使用，可以在shell程序内任意使用和修改它
们。
环境变量: 可以在创建它们的Shell及其派生出来的任意子程序中使用。有些变量是用户创建
的，其他的则是专用的（比如PATH、HOME)。是系统环境的一部分，不必去定义它们，可以在
shell程序中使用它们 。还能在shell中加以修改。
内部变量: 由系统提供的。与环境变量不同，用户不能修改它们。

本地变量

本地变量 在用户现在的shell生命期的脚本中使用
 变量名=值
1.等号两边不可以有空格
2.取值包含空格，必须用双引号括起来
3.Shell变量可以用大小写字母，区分大小写

变量是弱类型的, 不用声明类型

# 变量声明及赋值格式
变量=值（等号两边不能有空格）

# 变量的引用
 $变量名   
 ${变量名}
 变量名为1个字符时建议使用方式一，多余一个字符时建议使用方式二
 举例: $a ${abc}

# 清除变量
unset 变量名
user@computer: ~$ name=Jack
user@computer: ~$ echo ${name}
user@computer: ~$ unset name  # 注意,name前没有$

# 设置只读变量
设置变量时，不想再改变其值，可以将之设为只读变量
 变量名=值
 readonly  变量名

环境变量

Bash预设了很多环境变量，实际使用中，可以直接调用这些变量。环境变量可以用于所有子程序，着包括编辑器、脚本和应用

内置环境变量

HOME: 代表使用者的家目录。cd ~ 去到使用者的家目录 或者利用 cd 就可以直接回到使用者
家目录了。
SHELL: 目前这个环境使用的 SHELL 是哪个程序？ 如果是 bash 的话，预设是 /bin/bash
PWD：用户当前工作目录的路径。它指出用户目前在Linux文件系统中处在什么位置。它是由
Linux自动设置的
HISTSIZE: 这个与“历史命令”有关，曾经下达过的指令可以被系统记录下来，而记录的“数目”
则是由这个值来设定的。 
PATH: 就是执行文件搜寻的路径，目录与目录中间以冒号(:)分隔， 由于文件的搜寻是依序由
PATH的变量内的目录来查询，所以，目录的顺序也很重要。

环境变量可以在命令行中设置，但用户注销时这些值将丢失
   环境变量均为大写
   必须用export命令导出

# 设置环境变量 
variable-name=value
export variable-name(环境变量名大写)

# 显示环境变量
env 可以看到所有的环境变量
echo $环境变量名 （显示一个变量）

# 清除环境变量
unset 环境变量名

修改path环境变量

修改PATH环境变量，使脚本不用加路径，直接输入文件名字即可执行。
# 命令行修改环境变量
以下在用户user主目录下操作：
mkdir shdir && cd shdir
vi hello
chmod 755 hello
cd ～
export PATH=$PATH:$HOME/shdir
在任何目录下，输入hello即可执行该文件。
本方式下环境变量如果修改错了，exit退出后重新登陆即可恢复系统默认的值。

配置文件中修改环境变量

注意，修改环境变量前最好先备份一下旧的：
export tem=$PATH
echo $tem >>pathbake

需要知道环境变量与哪些配置文件有关：不同发行版会有不同，但命名还是有通性的：
find / -name “*profile”
find / -name “*bashrc”
全局配置文件/etc/profile
本地配置文件~/.bashrc

内部变量

内部变量是Linux所提供的一种特殊类型的变量，这类变量在程序中用来作出判断。在shell程序内这类变量的值是不能修改的。

部分内部变量是：
$# 传送给shell程序的位置参数的数量
$? 最后命令的完成码或者在shell程序内部执行的shell程序（返回值）
$0 shell程序的名称
$* 调用shell程序时所传送的全部参数的单字符串，"参数1", "参数2"…形式保存的参数
$@ "参数1", "参数2"…形式保存的参数
$n 第n个参数
$$ 本程序的PID
$! 上一个命令的PID

输入与输出

# read 从键盘上读取变量的值
read  [选项]  变量名列表
    常用选项
    -a ANAME   将输入读入ANAME的数组      
    -n NCHARS  读入N个字符                
    -p PROMPT  显示一个提示                       
    -r         取消转移                           
    -s         安静模式，输入的字符将不会提示     
    -t TIMEOUT 超过指定时间，read自动停止 
  
# echo 显示字符串或变量的值
echo  [选项]  字符串
    常用选项
    -n  不在最后自动换行               
    -e  启用反斜线控制字符的转换       
    -E  不处理转义字符。此为缺省选项；

#! /bin/bash
# 输入一句话，打印输入的话
read -p 'please type some words, I will print them: ' words
echo $words

条件测试

# test
test 条件表达式
如果测试条件为真，test命令会返回0，否则返回一个非0的数值
test 语句与if/then和case语句一起，构成shell编程的控制转移结构

# []
[ 条件表达式 ]	
方括号的内侧两边各需一个空格

条件表达式的值为真返回零，为假时返回非零值

文件状态判断

条件语句	真假
-d filename	若文件filename为目录文件，则返回真
-f filename	文件是否存在且为普通文件，则返回真
-r filename	若文件filename可读，则返回真
-s filename	若文件filename的长度大于0，则返回真
-w filename	若文件filename可写，则返回真
-x filename	若文件filename可执行，则返回真
-e filename	文件是否存在

#! /bin/bash
# 输入文件的绝对路径，判断文件是否存在
read  -p 'input file path: ' file
if [ -e $file ]
    then
    echo '文件存在'
else
    echo '文件不存在'
fi

条件语句

if  [ 条件表达式 ] 
    then
    命令序列1
else
    命令序列2
fi
当"条件表达式"的测试值为真时，执行"命令序列1"，否则，执行"命令序列2"。命令序列中的命令
可以是一个或者多个。


if [ 条件表达式 ]; then
    命令序列
fi
当"条件表达式"的测试值为真时，执行"命令序列",否则，执行条件语句后面的命令。条件表达
式与then之间的分号";"起命令分隔符的作用。

语法形式三

if test 条件表达式1
    then
    命令序列1
elif [ 条件表达式2 ]
    then
    命令序列2
else
    命令序列3
fi
这是包含二层嵌套的条件语句，当"条件表达式1"为真时，执行"命令序列1",否则，在"条件表
达式2"为真的情况下，执行"命令序列2"，否则，执行"命令序列3","命令序列3"属于第2个条
件语句的一部分。

<br>

#! /bin/bash<br># 判断输入的路径是文件还是目录<br>read -p 'please input the file path: ' file<br>if [ -d $file ]<br>    then<br>    echo 'this is a directory'<br>elif [ -f $file ]<br>    then<br>    echo 'this is a file'<br>else<br>    echo 'wrong file type, or the file do not exist'<br>fi

操作符	含义
n1 –eq n2	判断数字n1与n2是否相等，若相等，返回0，否则，返回1
n1 –ne n2	判断数字n1与n2是否不等，若不等，返回0，否则，返回1
n1 –lt n2	判断数字n1是否小于n2，若是，返回0，否则，返回1
n1 –gt n2	判断数字n1是否大于n2，若是，返回0，否则，返回1
n1 –le n2	判断数字n1是否小于或等于n2，若是，返回0，否则，返回1
n1 –ge n2	判断数字n1是否大于或等于n2，若是，返回0，否则，返回1

字符串操作符

操作符	含义
string	若字符串string非空，则返回真
-n string	若字符串string长度大于0，则返回真
-z string	若字符串string长度为0，则为返回真
string1 = string2	若字符串string1和string2相等，则返回真
string1 != string2	若字符串string1和 string2不等，则返回真

逻辑操作符

操作符	含义
e1 –a e2	逻辑表达式e1和e2同时为真时，返回0，否则，返回1
e1 –o e2	逻辑表达式e1和e2有一个为真时，返回0，否则，返回1
! e1	若逻辑表达式e1不为真时，返回0，,否则，返回1

循环语句

for 变量名 in 参数列表
    do
    命令列表
done
将"参数列表"中的元素依次赋给"变量名"，在每次赋值后执行"命令列表"，"参数列表"表示"变
量名"的取值范围

for ((初始化变量值；结束循环条件；运算))
    do
    命令序列
done

while [ 条件表达式 ] 
    do
    命令列表
done
循环执行"命令列表"中的命令，直至"条件表达式"的值为假。

Until [ 条件 ]
    do
    命令序列
Done
直到条件满足时循环结束

#! /bin/bash
# 将指定目录下(参数传递$1)的所有以.txt为后缀的文件更名为*.doc
directory=$1
if [ ! $directory ]
  then 
  echo "please input the argument directory"
  exit
fi
files=`ls ${directory}`
for file in $files;
  do
  if [ -f ${file} ]
    echo $file
    then 
    suffix=${file#*\.}
    echo $suffix
    if [[ $suffix == "txt" ]]
      then
      prefix=${file%\.*}
      mv $directory/$file $directory/$prefix.doc
    fi
  fi
done

函数

functionname() {
    命令列表
    return 
}
函数的调用方式为：
functionname arguments

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