Shell 脚本（Bash 版）

0x01 概述

（1）Shell 简介

• Shell 是一个命令行解释器

  flowchart LR 用户输入命令-->接收并将命令传递给内核执行-->将命令执行的结果返回给用户

• Shell 种类丰富，包括 sh、csh、ksh、bash、zsh、fish 等

  • 以下内容使用的是 bash（Bourne Again Shell）
  • Linux 系统中默认安装的是 bash
  • Windows 中使用的是 PowerShell，可以通过 WSL 或 Git Bash 在 Windows 系统中使用 bash

（2）查看 Shell 相关信息

• cat /etc/shells：查看系统中所有的 Shell 版本
• echo $SHELL：当前系统默认使用的 Shell，类似形式的命令有：
  • echo $0：查看当前正在执行的脚本名称
  • echo $HOME：查看当前用户的家目录
  • echo $PATH：查看系统的查找路径

（3）编写 Shell 脚本

• 对于需要批量执行的命令，可以保存在 Shell 脚本中，从而实现自动化

• Shell 脚本文件的扩展名一般为 .sh，也可以是其它扩展名

• 编写脚本：

  1. 新建脚本文件

     touch hello.sh
     

  2. 使用 Vi 编辑脚本

     vi hello.sh
     

  3. 按 i 键进入编辑模式（Vi 编辑器使用方法见Vim 安装与基础操作指南 | 博客园-SRIGT）

  4. 第一行一般是用于指定使用的 Shell 种类

     #!/bin/bash
     

  5. 之后写入需要执行的命令，默认自上向下依次执行

     echo "Hello, shell script"	# 文本输出
     date	# 日期与时间
     whoami	# 当前用户名
     

  6. 依次按 [ESC]、 :、w、q 保存脚本并退出 Vi 编辑器

  7. 使用命令 chmod a+x hello.sh 修改脚本文件执行权限

  8. 使用命令 ./hello.sh 执行该脚本

• Shell 脚本中，支持使用条件语句、循环语句、函数、局部变量等

  • 举例：素数判断脚本

    #!/bin/bash
    is_prime() {
        local num=$1
        if [ $num -lt 2 ]; then
            return 1
        fi
    
        for ((i=2; i*i<=num; i++)); do
            if [ $((num % i)) -eq 0 ]; then
                return 1
            fi
        done
        return 0
    }
    
    read -p "输入一个正整数: " number
    if is_prime $number; then
        echo "$number 是素数"
    else
        echo "$number 不是素数"
    fi
    

0x02 脚本基础

案例：使用 bash 编写 Shell 脚本实现“猜数游戏”

（1）输入与输出

#!/bin/bash

read -p "输入用户名: " name
echo "欢迎，$name"

• read -p "提示内容" 变量名
• echo "输出内容 $变量名"

#!/bin/bash

name=$1
echo "欢迎，$name"

• 使用命令 ./game.sh SRIGT 执行脚本并设置第一个参数为 SRIGT
• name=$1：将第一个参数赋值给变量 name
  • $1~$n 分别表示第 \(n\) 个参数
  • $#：传递给脚本或函数位置参数的个数
  • $*：传递给脚本或函数的位置参数，双引号包围时作为一个整体
  • $@：传递给脚本或函数的位置参数
  • $$：当前 Shell 进程的 PID
  • $!：最后一个后台命令的 PID
  • $?：上一命令的退出状态码

（2）变量

• 定义环境变量

  name=SRIGT
  echo $name
  

• 在 Shell 脚本中使用环境变量的值

  export name=SRIGT
  

  # game.sh
  #!/bin/bash
  
  echo "欢迎，$name"
  

• 将自定义的环境变量永久保存

  cd /etc/bash
  vi bash.bashrc
  

  # bash.bashrc
  # 在文件的最后写入以下内容
  export name=SRIGT
  

  source bash.bashrc
  . bash.bashrc
  

（3）随机数

number=$(shuf -i 1-10 -n 1)

• shuf -i 生成范围 -n 生成个数

• 在 Shell 脚本中，须要使用 $(命令) 或反引号将命令作为一个整体来处理

number=$((RANDOM % 10 + 1))

• $RANDOM：会随机生成 \(0-32767\) 之间的随机数

（4）条件判断

if [[ $guess -eq $number ]]; then
        echo "猜中了"
elif [[ $guess -lt $number ]]; then
        echo "猜小了"
elif [[ $guess -gt $number ]]; then
        echo "猜大了"
else
        echo "猜错了"
fi

• 条件判断语法

  if condition; then
  	# 语句
  elif condition; then
  	# 语句
  else
  	# 语句
  if
  

• 条件测试表达式 condition 可以是：

  • []：最基本的条件测试表达式
  • [[]]：扩展测试命令
  • (())：数学表达式，支持加减乘除等常见的数学运算

（5）循环

while true
    do
    read -p "输入1-10之间的数字作为猜数: " guess
    if [[ $guess -eq $number ]]; then
        read -p "猜中了, 是否继续(y/n)" choice
        if [[ $choice = "y" ]] || [[ $choice = "Y" ]]; then
            number=$(shuf -i 1-10 -n 1)
            continue
        else
            break
        fi
    fi
    done

• for 循环语法：

  for ((condition 1; condition 2; condition 3)); do
  	# 语句
  done
  

• while 循环语法：

  while condition
  do
  	# 语句
  done
  

• continue：继续循环

• break：跳出循环

完整代码

#!/bin/bash

echo "欢迎，$name"
number=$(shuf -i 1-10 -n 1)
while true
    do
    read -p "输入1-10之间的数字作为猜数: " guess
    if [[ $guess -eq $number ]]; then
        read -p "猜中了, 是否继续(y/n)" choice
        if [[ $choice = "y" ]] || [[ $choice = "Y" ]]; then
            number=$(shuf -i 1-10 -n 1)
            continue
        else
            break
        fi
    elif [[ $guess -lt $number ]]; then
        echo "猜小了"
    elif [[ $guess -gt $number ]]; then
        echo "猜大了"
    else
        echo "猜错了"
    fi
    done

-End-