Linux Shell常用技巧(一)
一. 特殊文件: /dev/null和/dev/tty
Linux系统提供了两个对Shell编程非常有用的特殊文件，/dev/null和/dev/tty。其中/dev/null将会丢掉所有写入它的数据，换句换说，当程序将数据写入到此文件时，会认为它已经成功完成写入数据的操作，但实际上什么事都没有做。如果你需要的是命令的退出状态，而非它的输出，此功能会非常有用，见如下Shell代码：
/> vi test_dev_null.sh
#!/bin/bash
if grep hello TestFile > /dev/null
then
echo "Found"
else
echo "NOT Found"
fi
在vi中保存并退出后执行以下命令：
/> chmod +x test_dev_null.sh #使该文件成为可执行文件
/> cat > TestFile
hello my friend
CTRL + D #退出命令行文件编辑状态
/> ./test_dev_null.sh
Found #这里并没有输出grep命令的执行结果。
将以上Shell脚本做如下修改：
/> vi test_dev_null.sh
#!/bin/bash
if grep hello TestFile
then
echo "Found"
else
echo "NOT Found"
fi
在vi中保存退出后，再次执行该脚本：
/> ./test_dev_null.sh
hello my friend #grep命令的执行结果被输出了。
Found
下面我们再来看/dev/tty的用途。当程序打开此文件是，Linux会自动将它重定向到一个终端窗口，因此该文件对于读取人工输入时特别有用。见如下Shell代码：
/> vi test_dev_tty.sh
#!/bin/bash
printf "Enter new password: " #提示输入
stty -echo #关闭自动打印输入字符的功能
read password < /dev/tty #读取密码
printf "\nEnter again: " #换行后提示再输入一次
read password2 < /dev/tty #再读取一次以确认
printf "\n" #换行
stty echo #记着打开自动打印输入字符的功能
echo "Password = " $password #输出读入变量
echo "Password2 = " $password2
echo "All Done"
在vi中保存并退出后执行以下命令：
/> chmod +x test_dev_tty.sh #使该文件成为可执行文件
/> ./test_dev_tty
Enter new password: #这里密码的输入被读入到脚本中的password变量
Enter again: #这里密码的输入被读入到脚本中的password2变量
Password = hello
Password2 = hello
All Done
二. 简单的命令跟踪:
Linux Shell提供了两种方式来跟踪Shell脚本中的命令，以帮助我们准确的定位程序中存在的问题。下面的代码为第一种方式，该方式会将Shell脚本中所有被执行的命令打印到终端，并在命令前加"+"：加号的后面还跟着一个空格。
/> cat > trace_all_command.sh
who | wc -l #这两条Shell命令将输出当前Linux服务器登录的用户数量
CTRL + D #退出命令行文件编辑状态
/> chmod +x trace_all_command.sh
/> sh -x ./trace_all_command.sh #Shell执行器的-x选项将打开脚本的执行跟踪功能。
+ wc -l #被跟踪的两条Shell命令
+ who
2 #实际输出结果。
Linux Shell提供的另一种方式可以只打印部分被执行的Shell命令，该方法在调试较为复杂的脚本时，显得尤为有用。
/> cat > trace_patial_command.sh
#! /bin/bash
set -x #从该命令之后打开跟踪功能
echo 1st echo #将被打印输出的Shell命令
set +x #该Shell命令也将被打印输出，然而在该命令被执行之后，所有的命令将不再打印输出
echo 2nd echo #该Shell命令将不再被打印输出。
CTRL + D #退出命令行文件编辑状态
/> chmod +x trace_patial_command.sh
/> ./trace_patial_command.sh
+ echo 1st echo
1st echo
+ set +x
2nd echo
三. 正则表达式基本语法描述:
Linux Shell环境下提供了两种正则表达式规则，一个是基本正则表达式(BRE)，另一个是扩展正则表达式(ERE)。
下面是这两种表达式的语法列表，需要注意的是，如果没有明确指出的Meta字符，其将可同时用于BRE和ERE，否则将尽适用于指定的模式。
| 正则元字符 | 模式含义 | 用例 |
| \ | 通常用于关闭其后续字符的特殊意义，恢复其原意。 | \(...\)，这里的括号仅仅表示括号。 |
| . | 匹配任何单个字符。 | a.b，将匹配abb、acb等 |
| * | 匹配它之前的0-n个的单个字符。 | a*b，将匹配ab、aab、aaab等。 |
| ^ | 匹配紧接着的正则表达式，在行的起始处。 | ^ab，将匹配abc、abd等，但是不匹配cab。 |
| $ | 匹配紧接着的正则表达式，在行的结尾处。 | ab$，将匹配ab、cab等，但是不匹配abc。 |
| [...] | 方括号表达式，匹配其内部任何字符。其中-表示连续字符的范围，^符号置于方括号里第一个字符则有反向的含义，即匹配不在列表内(方括号)的任何字符。如果想让]和-表示其原意，需要将其放置在方括号的首字符位置，如[]ab]或[-ab]，如这两个字符同时存在，则将]放置在首字符位置，-放置在最尾部，如[]ab-]。 | [a-bA-Z0-9!]表示所有的大小写字母，数字和感叹号。[^abc]表示a、b、c之外的所有字符。[Tt]om，可以匹配Tom和tom。 |
| \{n,m\} | 区间表达式，匹配在它前面的单个字符重复出现的次数区间，\{n\}表示重复n次；\{n,\}表示至少重复n次；\{n,m\}表示重复n到m次。 | ab\{2\}表示abb；ab\{2,\}表示abb、abbb等。ab\{2,4\}表示abb、abbb和abbbb。 |
| \(...\) | 将圆括号之间的模式存储在特殊“保留空间”。最多可以将9个独立的子模式存储在单个模式中。匹配于子模式的文本，可以通过转义序列\1到\9，被重复使用在相同模式里。 | \(ab\).*\1表示ab组合出现两次，两次之间可存在任何数目的任何字符，如abcdab、abab等。 |
| {n,m}(ERE) | 其功能等同于上面的\{n,m\}，只是不再写\转义符了。 | ab+匹配ab、abbb等，但是不匹配a。 |
| +(ERE) | 和前面的星号相比，+匹配的是前面正则表达式的1-n个实例。 | |
| ?(ERE) | 匹配前面正则表达式的0个或1个。 | ab?仅匹配a或ab。 |
| |(ERE) | 匹配于|符号前后的正则表达式。 | (ab|cd)匹配ab或cd。 |
| [:alpha:] | 匹配字母字符。 | [[:alpha:]!]ab$匹配cab、dab和!ab。 |
| [:alnum:] | 匹配字母和数字字符。 | [[:alnum:]]ab$匹配1ab、aab。 |
| [:blank:] | 匹配空格(space)和Tab字符。 | [[:alnum:]]ab$匹配1ab、aab。 |
| [:cntrl:] | 匹配控制字符。 | |
| [:digit:] | 匹配数字字符。 | |
| [:graph:] | 匹配非空格字符。 | |
| [:lower:] | 匹配小写字母字符。 | |
| [:upper:] | 匹配大写字母字符。 | |
| [:punct:] | 匹配标点字符。 | |
| [:space:] | 匹配空白(whitespace)字符。 | |
| [:xdigit:] | 匹配十六进制数字。 | |
| \w | 匹配任何字母和数字组成的字符，等同于[[:alnum:]_] | |
| \W | 匹配任何非字母和数字组成的字符，等同于[^[:alnum:]_] | |
| \<\> | 匹配单词的起始和结尾。 | \<read匹配readme，me\>匹配readme。 |
下面的列表给出了Linux Shell中常用的工具或命令分别支持的正则表达式的类型。
| grep | sed | vi | egrep | awk | |
| BRE | * | * | * | ||
| ERE | * | * |
四. 使用cut命令选定字段:
cut命令是用来剪下文本文件里的数据，文本文件可以是字段类型或是字符类型。下面给出应用实例：
/> cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
... ...
/> cut -d : -f 1,5 /etc/passwd #-d后面的冒号表示字段之间的分隔符，-f表示取分割后的哪些字段
root:root #这里取出的是第一个和第五个字段。
bin:bin
daemon:daemon
adm:adm
... ...
/> cut -d: -f 3- /etc/passwd #从第三个字段开始显示，直到最后一个字段。
0:0:root:/root:/bin/bash
1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
... ...
这里需要进一步说明的是，使用cut命令还可以剪切以字符数量为标量的部分字符，该功能通过-c选项实现，其不能与-d选项共存。
/> cut -c 1-4 /etc/passwd #取每行的前1-4个字符。
/> cut -c-4 /etc/passwd #取每行的前4个字符。
root
bin:
daem
adm:
... ...
/> cut -c4- /etc/passwd #取每行的第4个到最后字符。
t:x:0:0:root:/root:/bin/bash
:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
mon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
... ...
/> cut -c1,4 /etc/passwd #取每行的第一个和第四个字符。
rt
b:
dm
a:
... ...
/> cut -c1-4,5 /etc/passwd #取每行的1-4和第5个字符。
root:
bin:x
daemo
adm:x
五. 计算行数、字数以及字符数:
Linux提供了一个简单的工具wc用于完成该功能，见如下用例：
/> echo This is a test of the emergency broadcast system | wc
1 9 49 #1行，9个单词，49个字符
/> echo Testing one two three | wc -c
22 #22个字符
/> echo Testing one two three | wc -l
1 #1行
/> echo Testing one two three | wc -w
4 #4个单词
/> wc /etc/passwd /etc/group #计算两个文件里的数据。
39 71 1933 /etc/passwd
62 62 906 /etc/group
101 133 2839 总用量
六. 提取开头或结尾数行:
有时，你会需要从文本文件里把几行字，多半是靠近开头或结尾的几行提取出来。如查看工作日志等操作。Linux Shell提供head和tail两个命令来完成此项工作。见如下用例：
/> head -n 5 /etc/passwd #显示输入文件的前五行。
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
/> tail -n 5 /etc/passwd #显示输入文件的最后五行。
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
mysql:x:27:27:MySQL Server:/var/lib/mysql:/bin/bash
pulse:x:496:494:PulseAudio System Daemon:/var/run/pulse:/sbin/nologin
gdm:x:42:42::/var/lib/gdm:/sbin/nologin
stephen:x:500:500:stephen:/home/stephen:/bin/bash
如果使用者想查看不间断增长的日志(如服务程序输出的)，可以使用tail的-f选项，这样可以让tail命令不会自动退出，必须通过CTRL+C命令强制退出，因此该选项不适合用于Shell脚本中，见如下用例：
/> tail -f -n 5 my_server_log
... ...
^C #CTRL+C退出到命令行提示符状态。
