Shell 学习
声明：仅记录自己学习所提炼知识点，原文出处：https://www.runoob.com/linux/linux-shell.html
Shell教程
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操作系统内核的服务。
脚本（shell script），是一种为 shell 编写的脚本程序。
业界所说的shell通常都是指shell脚本，但读者朋友要知道，shell和shell script是两个不同的概念。
1. Shell变量
定义变量时，变量名不加美元符号（$，PHP语言中变量需要），如：
your_name="w3cschool.cn"
注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则：
- 首个字符必须为字母（a-z，A-Z）。
- 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）。
除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值，如：
for file in `ls /etc`
以上语句将 /etc 下目录的文件名循环出来。
1.1 使用变量
使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号即可，如：
your_name="qinjx"
echo $your_name
echo ${your_name}
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，比如下面这种情况：
for skill in Ada Coffe Action Java ; do
echo "I am good at ${skill}Script"
done
如果不给skill变量加花括号，写成echo "I am good at $skillScript"，解释器就会把$skillScript当成一个变量（其值为空），代码执行结果就不是我们期望的样子了。
推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯。
已定义的变量，可以被重新定义，如：
your_name="tom"
echo $your_name
your_name="alibaba"
echo $your_name
这样写是合法的，但注意，第二次赋值的时候不能写$your_name="alibaba"，使用变量的时候才加美元符（$）。
1.2 Shell字符串
字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没啥其它类型好用了），字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。单双引号的区别跟PHP类似。
- 单引号
str='this is a string'
单引号字符串的限制：
- 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的；
- 单引号字串中不能出现单引号（对单引号使用转义符后也不行）。
- 双引号
your_name='qinjx'
str="Hello, I know your are \"$your_name\"! \n"
双引号的优点：
- 双引号里可以有变量
- 双引号里可以出现转义字符
- 拼接字符串
your_name="qinjx"
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1
- 获取字符串长度
string="abcd"
echo ${#string} #输出 4
- 提取字符串
string="alibaba is a great company"
echo ${string:1:4} #输出liba
- 查找子字符串
string="alibaba is a great company"
echo `expr index "$string" is`
1.3 Shell数组
bash支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小。
类似与C语言，数组元素的下标由0开始编号。获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于0。
- 定义数组
在Shell中，用括号来表示数组，数组元素用"空格"符号分割开。定义数组的一般形式为：
数组名=(值1 值2 ... 值n)
array_name=(value0 value1 value2 value3)
array_name=(
value0
value1
value2
value3
)
array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen
- 读取数组
${数组名[下标]}
valuen=${array_name[n]}
使用@符号可以获取数组中的所有元素，例如：
echo ${array_name[@]}
- 获取数组的长度
获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同，例如：
# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthn=${#array_name[n]}
1.4 Shell注释
以"#"开头的行就是注释，会被解释器忽略。
sh里没有多行注释，只能每一行加一个#号。只能像这样：
#--------------------------------------------
# 这是一个自动打ipa的脚本，基于webfrogs的ipa-build书写：
# https://github.com/webfrogs/xcode_shell/blob/master/ipa-build
# 功能：自动为etao ios app打包，产出物为14个渠道的ipa包
# 特色：全自动打包，不需要输入任何参数
#--------------------------------------------
##### 用户配置区 开始 #####
#
#
# 项目根目录，推荐将此脚本放在项目的根目录，这里就不用改了
# 应用名，确保和Xcode里Product下的target_name.app名字一致
#
##### 用户配置区 结束 #####
2. Shell传递参数
我们可以在执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，脚本内获取参数的格式为：$n。n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数，以此类推……
以下实例我们向脚本传递三个参数，并分别输出，其中 $0 为执行的文件名：
#!/bin/bash
# author:W3Cschool教程
# url:www.w3cschool.cn
echo "Shell 传递参数实例！";
echo "执行的文件名：$0";
echo "第一个参数为：$1";
echo "第二个参数为：$2";
echo "第三个参数为：$3";
为脚本设置可执行权限，并执行脚本，输出结果如下所示：
$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例！
执行的文件名：test.sh
第一个参数为：1
第二个参数为：2
第三个参数为：3
$* 与 $@ 区别：
- 相同点：都是引用所有参数。
- 不同点：只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3，，则 " * " 等价于 "1 2 3"（传递了一个参数），而 "@" 等价于 "1" "2" "3"（传递了三个参数）。
3. Shell数组
数组中可以存放多个值。Bash Shell 只支持一维数组（不支持多维数组），初始化时不需要定义数组大小（与 PHP 类似）。
与大部分编程语言类似，数组元素的下标由0开始。
Shell 数组用括号来表示，元素用"空格"符号分割开，语法格式如下：
array_name=(value1 ... valuen)
-
读取数组$
-
使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素：${my_array[*]}或者$
-
获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同：${#my_array[*]}或者$
4. 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
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。
#!/bin/bash
val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"
两数之和为 : 4
两点注意：
- 表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
- 完整的表达式要被``包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。
4.1 算数运算符
下表列出了常用的算术运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：
注意：条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。
注意：乘号()前边必须加反斜杠()才能实现乘法运算；if...then...fi 是条件语句，后续将会讲解。在 MAC 中 shell 的 expr 语法是：$((表达式))，此处表达式中的 "" 不需要转义符号 "" 。
4.2 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：
4.3 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：
4.4 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:
4.5 字符串运算符
4.6文件测试运算符
5. Shell echo命令
Shell 的 echo 指令与 PHP 的 echo 指令类似，都是用于字符串的输出。命令格式
echo string
- 显示普通字符串
echo "It is a test" 双引号完全可以省略
- 显示转义字符
echo "\"It is a test\""
- 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 "$name It is a test"
#输出
[root@www ~]# sh test.sh
OK #标准输入
OK It is a test #输出
- 显示换行
echo -e "OK!\n" # -e 开启转义
echo "It it a test"
#输出结果
OK!
It it a test
- 显示不换行
#!/bin/sh
echo -e "OK! \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "It is a test"
OK! It is a test
- 显示结果定向至文件
echo "It is a test" > myfile
- 原样输出字符串，不进行转义或取变量（单引号）
echo '$name\"'
- 显示命令执行结果
echo `date`
6. Shell printf命令
printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。
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 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。
#!/bin/bash
# author:W3Cschool教程
# url:www.w3cschool.cn
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
姓名 性别 体重kg
郭靖 男 66.12
杨过 男 48.65
郭芙 女 47.99
%s %c %d %f都是格式替代符
%-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。
7. 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。
num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2]
then
echo '两个数相等！'
else
echo '两个数不相等！'
fi
两个数相等！
num1="W3Cschool"
num2="W3Cschool"
if test num1=num2
then
echo '两个字符串相等!'
else
echo '两个字符串不相等!'
fi
两个字符串相等!
cd /bin
if test -e ./bash
then
echo '文件已存在!'
else
echo '文件不存在!'
fi
文件已存在!
另外，Shell还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来，其优先级为："!"最高，"-a"次之，"-o"最低。例如：
cd /bin
if test -e ./notFile -o -e ./bash
then
echo '有一个文件存在!'
else
echo '两个文件都不存在'
fi
有一个文件存在!
8. Shell流程控制
和Java、PHP等语言不一样，sh的流程控制不可为空，如(以下为PHP流程控制写法)：
<?php if (isset($_GET["q"])) {
search(q);
}
else {
// 不做任何事情
}
在sh/bash里可不能这么写，如果else分支没有语句执行，就不要写这个else
8.1 if
if condition
then
command1
command2
...
commandN
fi
#一行写法
if [ $(ps -ef | grep -c "ssh") -gt 1 ]; then echo "true"; fi
8.2 if else
if condition
then
command1
command2
...
commandN
else
command
fi
8.3 if else-if else
if condition1
then
command1
elif condition2
then
command2
else
commandN
fi
if else语句经常与test命令结合使用，如下所示：
num1=$[2*3]
num2=$[1+5]
if test $[num1] -eq $[num2]
then
echo '两个数字相等!'
else
echo '两个数字不相等!'
fi
两个数字相等!
8.4 for循环
for var in item1 item2 ... itemN
do
command1
command2
...
commandN
done
#一行表示
for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;
当变量值在列表里，for循环即执行一次所有命令，使用变量名获取列表中的当前取值。命令可为任何有效的shell命令和语句。in列表可以包含替换、字符串和文件名。
in列表是可选的，如果不用它，for循环使用命令行的位置参数。
例如，顺序输出当前列表中的数字：
for loop in 1 2 3 4 5
do
echo "The value is: $loop"
done
The value is: 1
The value is: 2
The value is: 3
The value is: 4
The value is: 5
for str in 'This is a string'
do
echo $str
done
This is a string
8.5 while
while循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据；命令通常为测试条件。其格式为：
while condition
do
command
done
while循环可用于读取键盘信息。下面的例子中，输入信息被设置为变量FILM，按
echo '按下 <CTRL-D> 退出'
echo -n '输入你最喜欢的电影名: '
while read FILM
do
echo "是的！$FILM 是一部好电影"
done
按下 <CTRL-D> 退出
输入你最喜欢的电影名: W3Cschool在线教程
是的！W3Cschool在线教程 是一部好电影
8.6 无线循环
while :
do
command
done
#或者
while true
do
command
done
#或者
for (( ; ; ))
8.7until循环
until循环执行一系列命令直至条件为真时停止。
until循环与while循环在处理方式上刚好相反。
一般while循环优于until循环，但在某些时候—也只是极少数情况下，until循环更加有用。
until 语法格式:
until condition
do
command
done
条件可为任意测试条件，测试发生在循环末尾，因此循环至少执行一次—请注意这一点。
8.8 case
Shell case语句为多选择语句。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语句格式如下：
case 值 in
模式1)
command1
command2
...
commandN
;;
模式2）
command1
command2
...
commandN
;;
esac
case工作方式如上所示。取值后面必须为单词in，每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数。匹配发现取值符合某一模式后，其间所有命令开始执行直至 ;;。
取值将检测匹配的每一个模式。一旦模式匹配，则执行完匹配模式相应命令后不再继续其他模式。如果无一匹配模式，使用星号 * 捕获该值，再执行后面的命令。
下面的脚本提示输入1到4，与每一种模式进行匹配：
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
输入 1 到 4 之间的数字:
你输入的数字为:
3
你选择了 3
8.9 跳出循环break/continue
8.9.1 break
break命令允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。
下面的例子中，脚本进入死循环直至用户输入数字大于5。要跳出这个循环，返回到shell提示符下，需要使用break命令。
#!/bin/bash
while :
do
echo -n "输入 1 到 5 之间的数字:"
read aNum
case $aNum in
1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $aNum!"
;;
*) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束"
break
;;
esac
done
输入 1 到 5 之间的数字:3
你输入的数字为 3!
输入 1 到 5 之间的数字:7
你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束
8.9.2 continue
continue命令与break命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环。
对上面的例子进行修改：
#!/bin/bash
while :
do
echo -n "输入 1 到 5 之间的数字: "
read aNum
case $aNum in
1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $aNum!"
;;
*) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的!"
continue
echo "游戏结束"
;;
esac
done
8.10 esac结束标记
9. Shell 函数
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
下面的例子定义了一个函数并进行调用：
#!/bin/bash
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 $? !"
这个函数会对输入的两个数字进行相加运算...
输入第一个数字:
1
输入第二个数字:
2
两个数字分别为 1 和 2 !
输入的两个数字之和为 3 !
函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。
注意：所有函数在使用前必须定义。这意味着必须将函数放在脚本开始部分，直至shell解释器首次发现它时，才可以使用。调用函数仅使用其函数名即可。
9.1 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
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
第一个参数为 1 !
第二个参数为 2 !
第十个参数为 10 !
第十个参数为 34 !
第十一个参数为 73 !
参数总数有 11 个!
作为一个字符串输出所有参数 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：
10. Shell 输入/输出重定向
大多数 UNIX 系统命令从你的终端接受输入并将所产生的输出发送回到您的终端。一个命令通常从一个叫标准输入的地方读取输入，默认情况下，这恰好是你的终端。同样，一个命令通常将其输出写入到标准输出，默认情况下，这也是你的终端。
10.1 输出重定向
重定向一般通过在命令间插入特定的符号来实现。特别的，这些符号的语法如下所示:
command1 > file1
上面这个命令执行command1然后将输出的内容存入file1。
注意任何file1内的已经存在的内容将被新内容替代。如果要将新内容添加在文件末尾，请使用>>操作符。
10.2 输入重定向
和输出重定向一样，Unix 命令也可以从文件获取输入，语法为：
command1 < file1
这样，本来需要从键盘获取输入的命令会转移到文件读取内容。
注意：输出重定向是大于号(>)，输入重定向是小于号(<)。
command1 < infile > outfile
同时替换输入和输出，执行command1，从文件infile读取内容，然后将输出写入到outfile中。
10.3 重定向深入讲解
一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：
- 标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
- 标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
- 标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。
默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file，command < file 将stdin 重定向到 file。
10.4 Here Document
Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式，用来将输入重定向到一个交互式 Shell 脚本或程序。
command << delimiter
document
delimiter
它的作用是将两个 delimiter 之间的内容(document) 作为输入传递给 command。
注意：
- 结尾的delimiter 一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，包括空格和 tab 缩进。
- 开始的delimiter前后的空格会被忽略掉
10.5 /dev/null文件
如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null：
$ command > /dev/null
/dev/null 是一个特殊的文件，写入到它的内容都会被丢弃；如果尝试从该文件读取内容，那么什么也读不到。但是 /dev/null 文件非常有用，将命令的输出重定向到它，会起到"禁止输出"的效果。
如果希望屏蔽 stdout 和 stderr，可以这样写：
$ command > /dev/null 2>&1
注意：0 是标准输入（STDIN），1 是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。
11. Shell文件包含
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
