Shell语言编程（炼气）

1. Shell脚本执行方式

执行方式	应用及场景
通过sh或bash	书写脚本后，最常用的方式，在其他非红帽系统中，建议使用bash运行脚本
通过.点或source	加载/生效配置文件（环境变量，别名）；常用：可以用来实现include功能，把其他脚本引入到当前脚本中
通过相对或绝对路径	一般不推荐使用这种，系统脚本/服务使用脚本（加上执行权限）
输入重定向符号	不推荐使用

2. 变量

2.1 变量类型

分类	说明
普通变量（局部变量）	在shell脚本中通过name=value的方式创建的变量
环境变量（全局变量）	一般是系统创建的，如PATH, PS1...
特殊变量	shell脚本命令，如:$?

2.1.1 普通变量

普通变量赋值、引用、删除

#!/bin/bash
# 赋值
name="John"
# 引用
echo "Hello, $name"
# 删除
unset name

设置只读变量

# 将name变量设置为只读，其值将不能被修改
readonly name

2.1.2 环境变量

环境变量相关命令

env
declare
export

常见的系统环境变量：

环境变量名称	含义	使用场景
HOME	指向当前用户的主目录的路径	用于脚本中引用用户主目录的路径
USER/LOGNAME	当前用户的用户名	用于获取当前脚本运行的用户的用户名
PATH	指定在哪些目录中查找可执行文件	用于添加自定义脚本或程序的路径，一遍shell能够直接执行这些脚本或程序
PWD	当前工作目录的路径	在脚本中获取当前工作目录的路径
SHELL	当前用户使用的shell的路径	确定当前shell的类型以及路径
IFS	输入字段分隔符	通常用于查找当前进程的父进程
PPID	父进程的进程ID	通常用于查找当前进程的父进程
RANDOM	一个随机数	常用于生成随机数或在脚本中引入一些随机性
$#	传递给脚本的参数个数	用于获取脚本中接收到的参数个数

环境变量相关文件和目录

文件或目录	说明	使用场景
/etc/profile	包含系统范围的全局shell配置，其中可以设置系统范围的环境变量
~/.bashrc	这是用户的Bash Shell的启动文件	，通常用于设置用户级别的Shell配置和环境变量。

2.1.3 特殊变量

变量名称	说明	使用场景
$0	表示脚本本身的名称	常用于脚本中获取脚本的名称
$1,$2,...	表示接受到的参数，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数，以此类推	用于处理脚本中的输入参数
$#	表示传递给脚本或函数的参数个数	常用于检查传递给脚本的参数数量是否符合期望
$*和$@	$*表示所有参数作为单个字符串，$@表示所有参数分别被引用	用于处理脚本中的所有参数
$?	表示上一个命令的退出状态或返回值	通常用于检查命令是否成功执行
$$	表示当前shell进程的进程id	常用于创建临时文件名或进行进程控制
$!	表示后台运行的最后一个进程的进程id	常用于监控后台任务的执行状态

2.2 变量命名规则

大部分编程语言通用规则：只能包含字母、数字、下划线，且不能以数字开头，区分大小写，不能与shell中的关键字如（if，then，else，for，while等）同名，使用大写字母表示常量或任何可能导出到环境中的变量（如：PI=3.14）
shell语言特有规则：变量名和等号之间不能有空格，必须是：name=value的形式，而不是name = value
函数名由全小写单词和数字构成，单词间以下划线分隔。函数名之前必须要有关键词function，函数名之后必须有圆括号且中间没有空格。如：function show_time()

2.3 变量引用

引用方式	说明
变量前使用美元符号	示例：$var,适用于大部分情况下获取变量的值
变量前使用美元符号+大括号	示例：${var},用以明确变量的边界，适用于在变量名后面直接接非变量字符时，以明确变量名的结束
变量前使用``(反引号)	示例：`command`,用于执行命令，并将命令的输出赋值给变量
变量前使用$()	示例：$(command),与反引号类似，用于执行命令并将输出复制给变量，适用于执行命令并获取其输出的现代方式，优于反引号的使用
变量使用双引号""	示例："$var",用于保留变量的原始值，防止变量值中的空格或特殊字符被解释
变量使用单引号''	示例：'$var',用于保持引号内文本的字面值，不对其中的变量进行替换
变量前使用@符号	示例：${array[@]},用于引用数组中的所有元素。适用于处理数组中的多个元素

3. 文档与注释

3.1 Here文档

Here文档（Here Document）是一种在Shell脚本中用来传递多行输入的方法。通过Here文档，您可以在Shell脚本中直接嵌入多行文本、命令或代码块，而无需使用临时文件或多行字符串拼接的方式。Here文档通常使用<<操作符来定义开始标识符和结束标识符。

Here文档的语法如下：

#!/bin/bash

command <<DELIMITER
    Text or commands
    to be passed
    as input
DELIMITER

Here文档的作用和用途包括：

传递多行输入：Here文档允许您在Shell脚本中传递多行文本或命令，方便处理需要大段输入的情况。
嵌入代码块：您可以将需要执行的代码块直接嵌入到脚本中，避免在脚本中大量使用echo或拼接字符串。
生成配置文件：通过Here文档，您可以方便地生成配置文件或其他文本文件，将需要的内容直接嵌入到Shell脚本中。
传递输入给命令：Here文档也可以用于将输入传递给需要交互式输入的命令或程序。
注释：在Shell脚本中，您可以使用Here文档来暂时注释掉一段代码，实现类似多行注释的效果。

3.2 单行注释

shell中单行注释与python一样，以#开头

3.3 多行注释

3.2.1 使用here文档

<<COMMENT
This is a
multi-line comment block.
It can span across multiple lines.
COMMENT

注意：here文档中的标识符（即开始和结束标记）可以是用户自定义的任何合法标识符

3.2.2 使用空命令`:`

: '
This is a
multi-line comment block.
It can span across multiple lines.
'

4. 运算符

4.1 算术运算符（命令）

常见的几种算数运算方式（按推荐指数排序）：

算术运算方式	说明
$(())	最常用，语法简洁，执行效率高。
let	次常用，语法灵活，执行效率高。
expr	早期使用较多，语法繁琐，效率较低
bc	适用于浮点运算，语法复杂，效率较低
awk	适用于复杂计算，语法灵活，效率较低

4.1.1 通过$(())命令实现算术运算

result=$((5+3))
echo $result # 输出 8

4.1.2 通过let命令实现算术运算

let result=5+3
echo $result # 输出 8

4.1.3 通过expr命令实现算术运算

result=$(expr 5 + 3)
echo $result # 输出 8

4.1.4 通过bc命令实现浮点运算

a=5.5
b=3.2
result=$(echo "$a + $b" | bc)
echo $result # 输出 8.7

4.1.5 通过awk命令实现算术运算

awk 是一个强大的文本处理工具，但它也可以用来进行算术运算。awk 支持各种基本的算术运算符和一些高级的数学函数，如幂运算，平方根，三角函数运算等

a=5
b=3
result=$(awk "BEGIN {print $a + $b}")
echo $result # 输出 8

4.2 关系运算符

运算符	说明
-eq	等于（==），即：equal
-ne	不等于（!=），即：not equal
-gt	大于（>）, 即：greater than
-lt	小于（<），即：less than
-ge	大于等于（>=），即：greater equal
-le	小于等于（<=），即：less equal

注意：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。

4.3 逻辑运算符

旧版：

运算符	说明
！	非运算
-o	或运算（or）
-a	与运算（and）

新版：

运算符	说明
！	非运算
\|\|	或运算（or）
&&	与运算（and）

4.4 文件检测运算符

运算符	说明
-b file	检测文件是否是块设备
-c file	检测文件是否是字符设备文件
-d file	检测文件是否是目录
-f file	检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是块设备或字符设备文件）
-g file	检测文件是否设置了SGID位
-k file	检测文件是否设置了粘着位（Sticky Bit）
-p file	检测文件是否是有名管道
-d file	检测文件是否设置了SUID位
-r file	检测文件是否可读
-w file	检测文件是否可写
-x file	检测文件是否可执行
-s file	检测文件是否不为空（文件大小是否大于0）
-e file	检测文件（包括目录）是否存在
-S file	检测文件是否socket
-L file	检测文件是否存在并且是一个符号链接

4.5 自增和自减运算

使用$(())进行自增/自减运算

num=0
num=$((num + 1))
num=$((num - 1))
echo $num

使用(())进行自增/自减运算
```
num=0
((num++))
((num--))
echo $num
```
使用let命令进行自增/自减运算
```
num=0
let num++
let num--
echo $num
```

使用expr进行自增/自减运算

num=0
num=$(expr $num + 1)
num=$(expr $num - 1)
echo $num

5. Shell字符串处理

5.1 Shell子串用法总结

语法	说明
`${string}`	获取字符串变量值
`${#string}`	获取字符串长度
`${string:start}`	提取从位置start开始到结束的子字符串
`${string:start:length}`	提取从位置start开始提取长度为length的子字符串
`${string#pattern}`	删除字符串开头最短匹配 pattern 的部分
`${string##pattern}`	删除字符串开头最长匹配 pattern 的部分
`${string%pattern}`	删除字符串结尾最短匹配 pattern 的部分
`${string%%pattern}`	删除字符串结尾最长匹配 pattern 的部分
`${string/pattern/replacement}`	将字符串中符合pattern的第一个子串替换为replacement
`${string//pattern/replacement}`	将字符串中符合pattern的所有子串替换为replacement

5.2 字符串基本操作

5.2.1 字符串赋值

str="Hello, World!"

5.2.2 字符串拼接

greeting="Hello, "
name="Alice"
message=$greeting$name

5.2.3 字符串比较

str1="hello"
str2="world"

if [ $str1 = $str2 ]; then
    echo "Strings are equal"
else
    echo "Strings are not equal"
fi

5.2.4 字符串空值判断

str=""

if [ -z $str ]; then
    echo "String is empty"
fi

5.2.5 字符串提取

提取从位置position开始到结束的子字符串
语法：${string:position:length}

str="Hello, World!"
echo ${str:7}     # 输出: "World!"
echo ${str:7:5}   # 输出: "World"

提取从位置position开始提取长度为length的子字符串
语法：${string:position:length}
```
str="Hello, World!"
echo ${str:7}     # 输出: "World!"
echo ${str:7:5}   # 输出: "World"
```

5.2.6 字符串截取

从字符串开头截取

最短匹配
语法：${string#pattern}

str="Hello, World!"
echo ${str#Hello,}    # 输出: " World!"

最长匹配
语法：${string##pattern}

str="Hello, World!"
echo ${str##H*o}      # 输出: "rld!"

从字符串结尾截取

最短匹配
语法：${string%pattern}

str="Hello, World!"
echo ${str%World!}    # 输出: "Hello, "

最长匹配
语法：${string%%pattern}

str="Hello, World!"
echo ${str%%W*ld!}    # 输出: "Hello, "

5.2.7 字符串替换

str="Hello, World!"

5.2.8 获取字符串长度

str="Hello, World!"
echo ${#str}    # 输出字符串长度: 13

6. 数组

6.1 数组定义

6.1.1 直接定义

#!/bin/bash

array=(value1 value2 value3)

6.1.2 使用declare定义数组

# 情形1：声明的同时进行初始化
declare -a array=(value1 value2 value3)

# 情形2：先声明，再赋值
declare -a array
array[0]=value1
array[1]=value2

使用declare进行数组定义的好处：

明确性：declare -a 明确指定了变量是一个数组，增强了代码的可读性和可维护性。其他开发者阅读代码时可以立即知道这是一个数组。
类型检查：虽然 Shell 脚本本身是弱类型的，但 declare -a 可以防止意外地将数组变量用作其他类型的变量。例如，尝试将字符串赋值给一个已经声明为数组的变量会引发错误。
初始化：declare -a 允许在声明时初始化数组，使得代码更加简洁和清晰。
范围控制：在函数中使用 declare -a 可以创建局部数组变量，避免与全局变量冲突。

6.2 访问数组元素

declare -a array=(value1 value2 value3)

# 访问单个元素
echo ${array[0]}  # 输出 value1

# 访问所有元素
echo ${array[@]}  # 输出 value1 value2 value3

# 访问数组子集
echo ${array[@]:1:2}  # 输出 value2 value3

6.3 获取数组长度

declare -a array=(value1 value2 value3)

# 获取数组长度
echo ${#array[@]}  # 输出 3

# 获取数组中单个元素的长度
echo ${#array[0]}  # 输出 value1 的字符数

6.4 修改数组

6.4.1 添加元素

array+=(value4)  # 在数组末尾添加 value4

6.4.2 删除元素

unset array[0]  # 删除索引为 0 的元素

6.4.3 修改元素

???

6.5 遍历数组

6.5.1 使用for循环遍历

#!/bin/bash

declare -a array=(value1 value2 value3)

for element in "${array[@]}"; do
    echo $element
done

6.5.2 使用索引遍历

for i in "${!array[@]}"; do
    echo "Index: $i, Value: ${array[$i]}"
done

6.6 多维数组

Shell本身并不支持多维数组，但是可以通过模拟来实现

# 模拟二维数组
array[0]="row1_col1 row1_col2"
array[1]="row2_col1 row2_col2"

# 访问元素
row1=(${array[0]})
echo ${row1[0]}  # 输出 row1_col1

6.7 字符串分割成数组

IFS=' ' read -r -a array <<< "value1 value2 value3"
echo ${array[0]}  # 输出 value1

7. 流程控制

7.1 分支

7.1.1 if分支

基本语法：

if [ condition ]; then
    # 执行的命令
elif [ another_condition ]; then
    # 另一种情况下的命令
else
    # 其他情况下的命令
fi

示例：

age=20
if [ $age -lt 18 ]; then
    echo "未成年"
elif [ $age -ge 18 ] && [ $age -lt 60 ]; then
    echo "成年"
else
    echo "老年"
fi

7.1.2 case分支

基本语法:

case $variable in
    pattern1)
        # 执行的命令
        ;;
    pattern2)
        # 执行的命令
        ;;
    *)
        # 默认情况下的命令
        ;;
esac

示例：

choice="apple"
case $choice in
    apple)
        echo "选择了苹果"
        ;;
    banana)
        echo "选择了香蕉"
        ;;
    *)
        echo "选择了其他水果"
        ;;
esac

7.2 循环

7.2.1 for循环

基本语法：

for variable in list; do
    # 执行的命令
done

示例：

# 一般遍历方式
for i in 1 2 3 4 5; do
    echo "数字: $i"
done

# C语言风格
for ((i=0; i<5; i++)); do
    echo "数字: $i"
done

7.2.2 while循环

基本语法：

while [ condition ]; do
    # 执行的命令
done

示例：

count=1
while [ $count -le 5 ]; do
    echo "计数: $count"
    ((count++))
done

7.2.3 until循环

基本语法：

until [ condition ]; do
    # 执行的命令
done

示例：

count=1
until [ $count -gt 5 ]; do
    echo "计数: $count"
    ((count++))
done

8. 函数

8.1 函数定义

使用function关键字
```
function my_function {
  # 函数体
}
```
直接使用函数名
```
my_function() {
  # 函数体
}
```

8.2 函数调用

# 直接通过函数名调用
my_function

8.3 参数传递

# $1, $2, $3等表示传递给函数第n个参数，$# 表示传递给函数的参数个数，$@ 和 $* 分别表示所有参数的列表
my_function() {
    echo "First argument: $1"
    echo "Second argument: $2"
    echo "Number of arguments: $#"
    echo "All arguments: $@"
}

my_function arg1 arg2 arg3

8.4 返回值

函数可以通过 return 语句返回一个整数值，通常用于表示函数的执行状态。返回值范围是 0 到 255，其中 0 通常表示成功，非零值表示失败

my_function() {
    echo "This is a function"
    return 0
}

my_function
echo "Return value: $?"

8.5 局部变量

在函数内部，可以使用 local 或 declare 关键字来定义局部变量，这些变量的作用域仅限于函数内部。

my_function() {
    local local_var="I am local"
    echo "Inside function: $local_var"
}

my_function
echo "Outside function: ${local_var:-'Not defined'}"

8.6 全局变量

如果在函数内部定义的变量没有使用 local 或 declare 关键字，那么这些变量将是全局变量。

my_function() {
    global_var="I am global"
}

my_function
echo "Global variable: $global_var"

8.7 函数嵌套

# 支持但不推荐
outer_function() {
    inner_function() {
        echo "Inner function"
    }
    inner_function
}

outer_function

8.8 默认参数

${parameter:-word}: 如果 parameter 未设置或为空，则使用 word 的值作为默认值。
${parameter:=word}: 如果 parameter 未设置或为空，则将 word 赋值给 parameter 并使用其值。

8.9 参数替换

${parameter:+word}: 如果 parameter 已设置且非空，则使用 word 的值；否则，结果为空字符串。
${parameter:?word}: 如果 parameter 未设置或为空，则输出错误信息 word 并退出脚本。

9. 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。
标准文件描述符：

标准输入 (stdin)：文件描述符 0，默认从键盘输入。
标准输出 (stdout)：文件描述符 1，默认输出到终端。
标准错误 (stderr)：文件描述符 2，默认输出到终端。

9.1 输出重定向

以覆盖方式重定向标准输出到文件

# 将 command 的标准输出重定向到 file。如果 file 不存在，则创建它；如果存在，则覆盖它
command > file

以追加方式重定向标准输出到文件

# 将 command 的标准输出追加到 file。如果 file 不存在，则创建它
command >> file

以覆盖方式重定向标准错误到文件

# 将 command 的标准错误重定向到 file。如果 file 不存在，则创建它；如果存在，则覆盖它
command 2> file

以追加方式重定向标准错误到文件

# 将 command 的标准错误追加到 file。如果 file 不存在，则创建它；如果存在，则覆盖它
command 2>> file

同时重定向标准输出和标准错误到同一个文件

command &> file
或
command > file 2>&1

9.2 输入重定向

从文件读取标准输入

# 将 file 的内容作为 command 的标准输入
command < file

从单行文本读取标准输入(Here String)

command <<< "string"

从多行文本读取标准输入

command << EOF
line1
line2
...
EOF

posted @ 2024-09-23 19:56 berlin-fly 阅读(3) 评论(0) 编辑收藏举报

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Shell语言编程（炼气）

1. Shell脚本执行方式

2. 变量

2.1 变量类型

2.1.1 普通变量

2.1.2 环境变量

2.1.3 特殊变量

2.2 变量命名规则

2.3 变量引用

3. 文档与注释

3.1 Here文档

3.2 单行注释

3.3 多行注释

3.2.1 使用here文档

3.2.2 使用空命令:

4. 运算符

4.1 算术运算符（命令）

4.1.1 通过$(())命令实现算术运算

4.1.2 通过let命令实现算术运算

4.1.3 通过expr命令实现算术运算

4.1.4 通过bc命令实现浮点运算

4.1.5 通过awk命令实现算术运算

4.2 关系运算符

4.3 逻辑运算符

4.4 文件检测运算符

4.5 自增和自减运算

5. Shell字符串处理

5.1 Shell子串用法总结

5.2 字符串基本操作

5.2.1 字符串赋值

5.2.2 字符串拼接

5.2.3 字符串比较

5.2.4 字符串空值判断

5.2.5 字符串提取

5.2.6 字符串截取

5.2.7 字符串替换

5.2.8 获取字符串长度

6. 数组

6.1 数组定义

6.1.1 直接定义

6.1.2 使用declare定义数组

6.2 访问数组元素

6.3 获取数组长度

6.4 修改数组

6.4.1 添加元素

6.4.2 删除元素

6.4.3 修改元素

6.5 遍历数组

6.5.1 使用for循环遍历

6.5.2 使用索引遍历

6.6 多维数组

6.7 字符串分割成数组

7. 流程控制

7.1 分支

7.1.1 if分支

7.1.2 case分支

7.2 循环

7.2.1 for循环

7.2.2 while循环

7.2.3 until循环

8. 函数

8.1 函数定义

8.2 函数调用

8.3 参数传递

8.4 返回值

8.5 局部变量

8.6 全局变量

8.7 函数嵌套

8.8 默认参数

8.9 参数替换

9. 重定向

9.1 输出重定向

9.2 输入重定向

公告

3.2.2 使用空命令`:`