Shell new

来自小能手俱乐部
Gaozehao（讨论 | 贡献）2021年10月27日 (三) 06:08的版本 （→‎select循环）
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简介

什么是 shell

  • Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。
  • Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。
  • Shell 是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问 Linux 内核的服务。

什么是 shell 脚本

Shell 脚本（shell script），是一种为 shell 编写的脚本程序，一般文件后缀为 .sh。

shell 环境

模式

交互模式
非交互模式

基本语法

解释器

注释

echo

echo 用于字符串的输出。

  • 输出普通字符串：
    echo "hello, world"
# Output: hello, world
  • 输出含变量的字符串：
    name=xiaoming
echo "hello, \"${name}\""
# Output: hello, "xiaoming"
  • 输出含换行符的字符串：
    # 输出含换行符的字符串
echo "YES\nNO"
#  Output: YES\nNO

echo -e "YES\nNO" # -e 开启转义
#  Output:
#  YES
#  NO
  • 输出含不换行符的字符串：
    echo "YES"
echo "NO"
#  Output:
#  YES
#  NO

echo -e "YES\c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "NO"
#  Output:
#  YESNO
  • 输出重定向至文件:
    echo "test" > test.txt
  • 输出执行结果:
    echo `pwd`
#  Output:(当前目录路径)

printf

printf 用于格式化输出字符串。

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。

默认，printf 不会像 echo 一样自动添加换行符，如果需要换行可以手动添加 \n。

变量

跟许多程序设计语言一样，你可以在 bash 中创建变量。

bash 中没有数据类型，bash 中的变量可以保存一个数字、一个字符、一个字符串等等。同时无需提前声明变量，给变量赋值会直接创建变量。

变量命名原则

  • 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
  • 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。
  • 不能使用标点符号。
  • 不能使用 bash 里的关键字（可用 help 命令查看保留关键字）。

声明变量

访问变量的语法形式为：${var} 和 $var 。

变量名外面的花括号是可选的，加不加都行，加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界，所以推荐加花括号。

word="hello"
echo ${word}
# Output: hello

只读变量

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。

rword="hello"
echo ${rword}
readonly rword
# rword="bye"  # 如果放开注释，执行时会报错

删除变量

使用 unset 命令可以删除变量。变量被删除后不能再次使用。unset 命令不能删除只读变量。

dword="hello"  # 声明变量
echo ${dword}  # 输出变量值
# Output: hello

unset dword    # 删除变量
echo ${dword}
# Output: （空）

变量类型

  • 局部变量 ：局部变量是仅在某个脚本内部有效的变量。它们不能被其他的程序和脚本访问。
  • 环境变量 ：环境变量是对当前 shell 会话内所有的程序或脚本都可见的变量。创建它们跟创建局部变量类似，但使用的是 export 关键字，shell 脚本也可以定义环境变量。

常见的环境变量：

变量 描述
$HOME 当前用户的用户目录
$PATH 用分号分隔的目录列表，shell 会到这些目录中查找命令
$PWD 当前工作目录
$RANDOM 0 到 32767 之间的整数
$UID 数值类型，当前用户的用户 ID
$PS1 主要系统输入提示符
$PS2 次要系统输入提示符

字符串

单引号和双引号

shell 字符串可以用单引号 ''，也可以用双引号 “”，也可以不用引号。

  • 单引号的特点
    • 单引号里不识别变量
    • 单引号里不能出现单独的单引号（使用转义符也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用。
  • 双引号的特点
    • 双引号里识别变量
    • 双引号里可以出现转义字符

综上，推荐使用双引号。

拼接字符串

# 使用单引号拼接
name1='white'
str1='hello, '${name1}''
str2='hello, ${name1}'
echo ${str1}_${str2}
# Output:
# hello, white_hello, ${name1}

# 使用双引号拼接
name2="black"
str3="hello, "${name2}""
str4="hello, ${name2}"
echo ${str3}_${str4}
# Output:
# hello, black_hello, black

获取字符串长度

text="12345"
echo ${#text}
# Output:
# 5

截取子字符串

text="12345"
echo ${text:2:2}
# Output:
# 34

查找子字符串

text="hello"
echo `expr index "${text}" ll`

#查找 ll 子字符在 hello 字符串中的起始位置。
# Output:
# 3

数组

bash 只支持一维数组。数组下标从 0 开始，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于 0。

创建数组

# 创建数组的不同方式
nums=([2]=2 [0]=0 [1]=1)
colors=(red yellow "dark blue")

访问数组元素

  • 访问数组的单个元素：
echo ${nums[1]}
# Output: 1
  • 访问数组的所有元素：
echo ${colors[*]}
# Output: red yellow dark blue

echo ${colors[@]}
# Output: red yellow dark blue
  • 访问数组的部分元素：
echo ${nums[@]:0:2}
# Output:
# 0 1

在上面的例子中，${array[@]} 扩展为整个数组，:0:2取出了数组中从 0 开始，长度为 2 的元素。

访问数组长度

echo ${#nums[*]}
# Output:
# 3

向数组中添加元素

colors=(white "${colors[@]}" green black)
echo ${colors[@]}
# Output:
# white red yellow dark blue green black

上面的例子中，${colors[@]} 扩展为整个数组，并被置换到复合赋值语句中，接着，对数组colors的赋值覆盖了它原来的值。

从数组中删除元素

用unset命令来从数组中删除一个元素：

unset nums[0]
echo ${nums[@]}
# Output:
# 1 2

运算符

算术运算符

下表列出了常用的算术运算符，假定变量 x 为 10，变量 y 为 20：

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

注意：条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$x==$y] 是错误的，必须写成 [ $x == $y ]。

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 x 为 10，变量 y 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。

布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 x 为 10，变量 y 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。

逻辑运算符

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

运算符 说明 举例
&& 逻辑的 AND [[ ${x} -lt 100 && ${y} -gt 100 ]] 返回 false
|| 逻辑的 OR [[ ${x} -lt 100 || ${y} -gt 100 ]] 返回 true

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为 0，不为 0 返回 true。 [ -n $a ] 返回 true。
str 检测字符串是否为空，不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。

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。

控制语句

条件语句

if

if在使用上跟其它语言相同。如果中括号里的表达式为真，那么then和fi之间的代码会被执行。fi标志着条件代码块的结束。

# 写成一行
if [[ 1 -eq 1 ]]; then echo "1 -eq 1 result is: true"; fi
# Output: 1 -eq 1 result is: true

# 写成多行
if [[ "abc" -eq "abc" ]]
then
  echo ""abc" -eq "abc" result is: true"
fi
# Output: abc -eq abc result is: true

if else

同样，我们可以使用if..else语句，例如：

if [[ 2 -ne 1 ]]; then
  echo "true"
else
  echo "false"
fi
# Output: true

if elif else

有些时候，当if..else不能满足我们的要求。还可以使用if..elif..else，例如：

x=10
y=20
if [[ ${x} > ${y} ]]; then
   echo "${x} > ${y}"
elif [[ ${x} < ${y} ]]; then
   echo "${x} < ${y}"
else
   echo "${x} = ${y}"
fi
# Output: 10 < 20

case

如果你需要面对很多情况，分别要采取不同的措施，那么使用case会比嵌套的if更有用。使用case来解决复杂的条件判断，例如：

exec
case ${oper} in
  "+")
    val=`expr ${x} + ${y}`
    echo "${x} + ${y} = ${val}"
  ;;
  "-")
    val=`expr ${x} - ${y}`
    echo "${x} - ${y} = ${val}"
  ;;
  "*")
    val=`expr ${x} \* ${y}`
    echo "${x} * ${y} = ${val}"
  ;;
  "/")
    val=`expr ${x} / ${y}`
    echo "${x} / ${y} = ${val}"
  ;;
  *)
    echo "Unknown oper!"
  ;;
esac

循环语句

Bash 中有四种循环：for，while，until和select。

for循环

for arg in elem1 elem2 ... elemN
do
  ### 语句
done

在每次循环的过程中，arg依次被赋值为从elem1到elemN。这些值还可以是通配符或者大括号扩展。 我们还可以把for循环写在一行，但这要求do之前要有一个分号，例如：

for i in {1..5}; do echo $i; done

也可以像 C 语言那样使用for，比如：

for (( i = 0; i < 10; i++ )); do
  echo $i
done

当我们想对一个目录下的所有文件做同样的操作时，for就很方便了。举个例子，如果我们想把所有的.bash文件移动到script文件夹中，我们的脚本可以这样写：

DIR=/home/zp
for FILE in ${DIR}/*.sh; do
  mv "$FILE" "${DIR}/scripts"
done
# 将 /home/zp 目录下所有 sh 文件拷贝到 /home/zp/scripts

while循环

while循环检测一个条件，只要这个条件为 真，就执行一段命令。被检测的条件跟if..then中使用的基元并无二异。因此一个while循环看起来会是这样： 

while [[ condition ]]
do
  ### 语句
done

跟for循环一样，如果我们把do和被检测的条件写到一行，那么必须要在do之前加一个分号。 比如下面这个例子： 

### 0到9之间每个数的平方
x=0
while [[ ${x} -lt 10 ]]; do
  echo $((x * x))
  x=$((x + 1))
done
#  Output:
#  0
#  1
#  4
#  9
#  16
#  25
#  36
#  49
#  64
#  81

until循环

until循环跟while循环正好相反。它跟while一样也需要检测一个测试条件，但不同的是，只要该条件为 假 就一直执行循环： 

x=0
until [[ ${x} -ge 5 ]]; do
  echo ${x}
  x=`expr ${x} + 1`
done
#  Output:
#  0
#  1
#  2
#  3
#  4

select in 循环

select in 循环用来增强交互性，它可以显示出带编号的菜单，用户输入不同的编号就可以选择不同的菜单，并执行不同的功能。

select in 是 Shell 独有的一种循环，非常适合终端（Terminal）这样的交互场景，C语言、C++、Java、Python、C# 等其它编程语言中是没有的。

Shell select in 循环的用法如下： select variable in value_list do 

   statements

done

variable 表示变量，value_list 表示取值列表，in 是 Shell 中的关键字。你看，select in 和 for in 的语法是多么地相似。

我们先来看一个 select in 循环的例子：

  1. !/bin/bash

echo "What is your favourite OS?" select name in "Linux" "Windows" "Mac OS" "UNIX" "Android" do 

   echo $name

done echo "You have selected $name" 运行结果： What is your favourite OS? 1) Linux 2) Windows 3) Mac OS 4) UNIX 5) Android

  1. ? 4↙

You have selected UNIX

  1. ? 1↙

You have selected Linux

  1. ? 9↙

You have selected

  1. ? 2↙

You have selected Windows

  1. ?^D


  1. ?用来提示用户输入菜单编号；^D表示按下 Ctrl+D 组合键，它的作用是结束 select in 循环。

运行到 select 语句后，取值列表 value_list 中的内容会以菜单的形式显示出来，用户输入菜单编号，就表示选中了某个值，这个值就会赋给变量 variable，然后再执行循环体中的 statements（do 和 done 之间的部分）。

每次循环时 select 都会要求用户输入菜单编号，并使用环境变量 PS3 的值作为提示符，PS3 的默认值为#?，修改 PS3 的值就可以修改提示符。

如果用户输入的菜单编号不在范围之内，例如上面我们输入的 9，那么就会给 variable 赋一个空值；如果用户输入一个空值（什么也不输入，直接回车），会重新显示一遍菜单。

注意，select 是无限循环（死循环），输入空值，或者输入的值无效，都不会结束循环，只有遇到 break 语句，或者按下 Ctrl+D 组合键才能结束循环。 完整实例 select in 通常和 case in 一起使用，在用户输入不同的编号时可以做出不同的反应。

修改上面的代码，加入 case in 语句：

  1. !/bin/bash

echo "What is your favourite OS?" select name in "Linux" "Windows" "Mac OS" "UNIX" "Android" do 

   case $name in
       "Linux")
           echo "Linux是一个类UNIX操作系统，它开源免费，运行在各种服务器设备和嵌入式设备。"
           break
           ;;
       "Windows")
           echo "Windows是微软开发的个人电脑操作系统，它是闭源收费的。"
           break
           ;;
       "Mac OS")
           echo "Mac OS是苹果公司基于UNIX开发的一款图形界面操作系统，只能运行与苹果提供的硬件之上。"
           break
           ;;
       "UNIX")
           echo "UNIX是操作系统的开山鼻祖，现在已经逐渐退出历史舞台，只应用在特殊场合。"
           break
           ;;
       "Android")
           echo "Android是由Google开发的手机操作系统，目前已经占据了70%的市场份额。"
           break
           ;;
       *)
           echo "输入错误，请重新输入"
   esac

done 用户只有输入正确的编号才会结束循环，如果输入错误，会要求重新输入。

运行结果1，输入正确选项： What is your favourite OS? 1) Linux 2) Windows 3) Mac OS 4) UNIX 5) Android

  1. ? 2

Windows是微软开发的个人电脑操作系统，它是闭源收费的。


运行结果2，输入错误选项： What is your favourite OS? 1) Linux 2) Windows 3) Mac OS 4) UNIX 5) Android

  1. ? 7

输入错误，请重新输入

  1. ? 4

UNIX是操作系统的开山鼻祖，现在已经逐渐退出历史舞台，只应用在特殊场合。


运行结果3，输入空值： What is your favourite OS? 1) Linux 2) Windows 3) Mac OS 4) UNIX 5) Android

  1. ?

1) Linux 2) Windows 3) Mac OS 4) UNIX 5) Android

  1. ? 3

Mac OS是苹果公司基于UNIX开发的一款图形界面操作系统，只能运行与苹果提供的硬件之上。

break和continue

如果想提前结束一个循环或跳过某次循环执行，可以使用 shell 的break和continue语句来实现。它们可以在任何循环中使用。 break语句用来提前结束当前循环。 continue语句用来跳过某次迭代。 

# 查找 10 以内第一个能整除 2 和 3 的正整数
i=1
while [[ ${i} -lt 10 ]]; do
  if [[ $((i % 3)) -eq 0 ]] && [[ $((i % 2)) -eq 0 ]]; then
    echo ${i}
    break;
  fi
  i=`expr ${i} + 1`
done
# Output: 6

# 打印10以内的奇数
for (( i = 0; i < 10; i ++ )); do
  if [[ $((i % 2)) -eq 0 ]]; then
    continue;
  fi
  echo ${i}
done
#  Output:
#  1
#  3
#  5
#  7
#  9

函数

位置参数

函数处理参数

取自“http://123.56.229.83:8088/mediawiki/index.php?title=Shell_new&oldid=476”