Shell 脚本编程

目录

• • 创建 Shell 脚本
  • Shell 脚本的权限
  • Shell 脚本的三种执行方式
  • Shell 变量
  • 变量分类
    • • 用户自定义变量
      • 环境变量
  • 位置参数变量
  • 预定义变量
  • read 命令
  • 运算符
  • 条件测试
  • 流程控制语句
  • if/else命令
  • case 命令
  • for 循环
  • while 循环
• 自定义函数
  • 脚本调试

同传统的编程语言一样，shell 提供了很多特性，这些特性可以使你的 shell 脚本编程更为有用。

创建 Shell 脚本

一个 shell 脚本通常包含如下部分：首行+注释+内容

• 首行

第一行内容在脚本的首行左侧，表示脚本将要调用的shell解释器，内容如下：

#!/bin/bash

#！符号能够被内核识别成是一个脚本的开始，这一行必须位于脚本的首行，/bin/bash 是 bash 程序的绝对路径，在这里表示后续的内容将通过 bash 程序解释执行。

• 注释

注释符号 # 放在需注释内容的前面，如下：

#! /bin/bash
# my first shell script（注释）

• 内容

可执行内容和 shell 结构

#! /bin/bash
echo "hello,world"

Shell 脚本的权限

一般情况下，默认创建的脚本是没有执行权限的

# ll | grep bash
-rw-r--r--. 1 root root      56 11月  1 07:19 bash.sh

没有权限不能执行，需要赋予可执行权限

# chmod +x bash.sh
# ll | grep bash
-rwxr-xr-x. 1 root root      56 11月  1 07:19 bash.sh

Shell 脚本的三种执行方式

• 1、输入脚本的绝对路径或相对路径

  注：相对路径不能省略 ./

• 2、bash (或 sh) + 脚本

  注：当脚本没有 x 权限时，root 和文件所有者通过该方式可以正常执行

  注：创建 bash 新环境并执行脚本，执行完释放 bash 环境

• **3、在脚本的路径前再加 ". " 或 source **

  注：第一种和第二种会创建一个 bash 环境，不同 bash 中的变量无法共享；但是第三种方式是在同一个 bash 里面执行的

Shell 变量

• 变量：是 shell 传递数据的一种方式，用来代表每个取值的符号名；当 shell 脚本需要保存一些信息时，如一个文件名或是一个数字，就把它存放在一个变量中

• 变量设置规则：

  1. 变量名称可以由字母，数字和下划线组成，但是不能以数字开头，环境变量名建议大写，便于区分

  2. 在 bash 中，变量的默认类型都是字符串型，如果要进行数值运算，则必须指定变量类型为数值型。

  3. 变量用等号连接值，等号左右两侧不能有空格

4. 变量的值如果有空格，需要使用单引号或者双引号包括。

变量分类

Linux Shell 的变量分为用户自定义变量、环境变量、位置参数变量和预定义变量

# set # 可以查看系统中存在的所有变量

• 系统变量：保存和系统操作环境相关的数据，如 $HOME、$PWD、$SHELL、$USER 等

• 位置参数变量：主要用来向脚本中传递参数或数据，变量名不能自定义，变量作用固定

• 预定义变量：是 Bash 中已经定义好的变量，变量名不能自定义，变量作用也是固定的

用户自定义变量

用户自定义的变量由字母或下划线开头，由字母，数字或下划线序列组成，并且大小写字母意义不同，变量名长度没有限制。

• 设置变量

  习惯上用大写字母来命名变量，变量名以字母表示的字符开头，不能用数字。

  # name=zs
  

• 变量调用

  在使用变量时，要在变量名前加上前缀 “$”
  使用 echo 命令查看变量值。

# echo $name

• 变量赋值
  1. 定义变量时赋值：变量=值

# STR="hello world"# A=9

​ 2. 将一个命令的执行结果赋给变量

# A=`ls -la`  # 反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量A# A=$(ls -la) # 等价于反引号# echo $A# aa=$((4+5))

​ 3. 将一个变量赋给另一个变量

 # A=$STR

• 变量叠加

# aa=123# cc="$aa"456  # 使用双引号# cc=${aa}456  # 使用{}# cc='$aa'456  # 无法叠加变量

单引号和双引号的区别：

• 双引号：双引号里的变量名会替换为变量值

• 单引号：会将所有特殊字符脱意，里面的内容会原样全部输出

# NUM=10   # SUM="$NUM hehe"  # echo $SUM   10 hehe# SUM='$NUM hehe'  # echo $SUM   $NUM hehe

• 列出所有的变量

  # set 
  

• 删除变量

  # aa=22# echo $aa# unset aa# set# echo $aa# readonly bb=2 # 声明静态的变量不能unset# unset bb-bash: unset: bb: cannot unset: readonly variable
  

作用域：用户自定义的变量，作用域为当前的 shell 环境。

环境变量

用户自定义变量只在当前的 shell 中生效，而环境变量会在当前 shell 和其所有子 shell 中生效。如果把环境变量写入相应的配置文件，那么这个环境变量就会在所有的 shell 中生效。

export 变量名=变量值 # 申明环境变量

作用域：当前 shell 以及所有的子 shell

位置参数变量

变量	描述
$n	n为数字，$0代表命令本身，$1-$9代表第一到第9个参数, 十以上的参数需要用大括号包含，如${10}。
$*	代表命令行中所有的参数，把所有的参数看成一个整体。以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数
$@	代表命令行中的所有参数，把每个参数区分对待。以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数
$#	代表命令行中所有参数的个数。添加到shell的参数个数

• shift 指令

  参数左移，每执行一次，参数序列顺次左移一个位置，$# 的值减1，用于分别处理每个参数，移出去的参数不再可用

  $ 和 $@ 的区别*

  $* 和 $@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数

  • 不被双引号" "包含时，都以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数
  • 被双引号" "包含时
    • "$*" 会将所有的参数作为一个整体，以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数
    • "$@" 会将各个参数分开，以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数

预定义变量

变量	描述
$?	执行上一个命令的返回值 执行成功，返回0，执行失败，返回非0（具体数字由命令决定）
$$	当前进程的进程号（PID），即当前脚本执行时生成的进程号
$!	后台运行的最后一个进程的进程号（PID），最近一个被放入后台执行的进程 &（后台运行）

read 命令

read [选项] 值

read -p(提示语句) -n(字符个数) -t(等待时间，单位为秒) –s(隐藏输入)

运算符

// 无法正确运算(变量默认是字符串类型)# num1=11# num2=22# sum=$num1+$num2 # echo $sum

格式 : expr m + n 或 $((m+n))

expr 命令：对整数型变量进行算术运算

# expr 3 + 5  // expr 运算符间要有空格# expr 3 – 5# echo `expr 10 / 3`# expr 3 \* 10   // \ 是转义符

计算（2 ＋3 ）× 4 的值

# S=`expr 2 + 3`# expr $S \* 4# expr `expr 2 + 3` \* 4# echo $(((2 + 3) * 4)) //推荐使用

$() 、${} 与 $(()) 的区别

• $( )：用途和反引号``一样，用来表示优先执行的命令（与反引号可读性更高）

  # echo $(ls -l)
  

• ${ } ：获取变量值 （与$相比变量更容易识别）

  # echo ${PATH}
  

• $((运算内容)) ：适用于数值运算（比expr更简洁）

  # echo $((3+1*4))
  

条件测试

内置 test 命令

test 命令可用于测试表达式，支持测试的范围包括：字符串比较，算术比较，文件存在性、属性、类型等判断。例如，判断文件是否为空、文件是否存在、是否是目录、变量是否大于5、字符串是否等于"longshuai"、字符串是否为空等等。在shell 中，几乎所有的判断都使用 test 命令实现。

内置 test 命令常用操作符号有两种格式：

• test expression
• [ expression ] # expression表达式首尾都必须要有空格（推荐使用）

表达式的结果为真，则 test 的返回值为 0，否则为非 0

当表达式的结果为真时，则变量$?的值就为 0，否则为非 0

字符串测试：

• test str1 == str2 或 [ str1 == str2 ] #测试字符串是否相等 =
• test str1 != str2 或 [ str1 != str2 ] #测试字符串是否不相等
• test str1 或 [ str1 ] #测试字符串是否不为空,(不为空:true，为空：false）
• test -n str1 或 [ -n str1 ] #测试字符串是否不为空
• test -z str1 或 [ -z str1 ] #测试字符串是否为空

注意：程序世界中一般都用1表示true，0表示false。但0表示失败的话，没有具体详细的失败含义，比如失败原因可能是输入参数不合法，可能是数据不存在等等，使用0来涵盖这些所有的异常原因不利于问题排查。

因此在 Bash 中，用 0 表示 true，非0 表示 false。我们可以使用1-255中的任何一个数字来表示某个具体的错误，1是一个普遍的错误，126意味着一个文件不能被执行，127意味着’找不到命令’等。

； 命令连接符号，可以连接多个命令一起执行

• && 逻辑与条件满足，才执行后面的语句

# [ "hello" == "hello" ] && echo yes

• || 逻辑或，条件不满足，才执行后面的语句

[ "hello" == "world" ] && echo yes || echo no

整数测试:

符号	运算符
-eq	==
-ge	>=
-gt	>
-le	<=
-lt	<
-ne	!=

• test int1 -eq int2 或 [ int1 -eq int2 ] # 测试整数是否相等 equals
• test int1 -ge int2 或 [ int1-ge int2 ] # 测试int1是否>=int2
• test int1 -gt int2 或 [ int1 -gt int2 ] # 测试int1是否>int2
• test int1 -le int2 或 [ int1 -le int2 ] # 测试int1是否<=int2
• test int1 -lt int2 或[ int1 -lt int2 ] # 测试int1是否<int2
• test int1 -ne int2 或 [ int1 -ne int2 ] # 测试整数是否不相等

# test 100 –ge 100;echo $?# [ 100 -ge 100 ];echo $?

文件测试：

• test -d file 或 [ -d file ] # 指定文件是否目录
• test –e file 或 [ -e file ] # 文件是否存在 exists
• test -f file 或 [ -f file ] # 指定文件是否常规文件
• test –L file [ -L file ] # 文件存在并且是一个符号链接
• test -r file [ -r file ] # 指定文件是否可读
• test -w file [ -w file ] # 指定文件是否可写
• test -x file [ -x file ] # 指定文件是否可执行

# test -d install.log  #是否为目录# test –r install.log  #文件是否可读# test –f xx.log ; echo $? #是否是常规文件# [ -L service.soft ] && echo “is a link” #文件存在并且是一个符号链接# test -L /bin/sh ;echo $? #文件存在并且是一个符号链接# [ -f /root ] && echo “yes” || echo “no” #是否是常规文件

多重条件测试：

• 条件1 –a 条件2 （逻辑与：两个都成立，则为真）
• 条件1 –o 条件2 （逻辑或 ：只要有一个为真，则为真）
• ！条件 （逻辑非：取反）

注意与 && 和 || 的区别，不要混淆在一起

 num=100 [ $num -gt 50 -a $num -gt 100 ];echo $? [ $num -gt 50 -o $num -gt 10 ];echo $?

流程控制语句

if/else命令

1， 单分支if条件语句

if [ 条件判断式 ]  then    代码块fi

或者

if [ 条件判断式 ] ; then   代码块fi

#!/bin/shif [ $USER == "root" ];then  echo "super man"fi

单分支条件语句注意事项：

• if 语句使用 fi 结尾，和一般语言使用大括号结尾不同

• [ 条件判断式 ] 就是使用 test 命令判断，所以中括号和条件判断式之间必须有空格

2,多分支if条件语句

if [ 条件判断式1 ]  then   当条件判断式1成立时，执行程序1elif  [ 条件判断式2 ]   then      当条件判断式2成立时，执行程序2...省略更多条件else  当所有条件都不成立时，最后执行此程序fi

case 命令

case 命令是一个多分支的 if/else命令，case 变量的值用来匹配 value1,value2,value3 等等。匹配到后则执行跟在后面的命令直到遇到双分号为止(;😉，case 命令以 esac 作为终止符。

for 循环

for 循环命令用来在一个列表条目中执行有限次数的命令。比如，你可能会在一个姓名列表或文件列表中循环执行同个命令。

• for 命令后紧跟一个自定义变量、一个关键字 in 和一个字符串列表（可以是变量）
• 第一次执行 for 循环时，字符串列表中的第一个字符串会赋值给自定义变量，然后执行循环命令，直到遇到done语句；
• 第二次执行 for 循环时，会右推字符串列表中的第二个字符串给自定义变量，依次类推，直到字符串列表遍历完。

for 语法格式

• 第一种：

#!/bin/bashfor i in 1 2 3 do echo $idone

• 第二种：

for ((i = 0; i <= 5; i++))do echo "welcome $i times"done

while 循环

while 命令根据紧跟其后的表达式来判断是否执行 while 循环，当 表达式执行后的返回值为0时，则执行 while 循环语句块，直到遇到 done 语句，然后再返回到 while 命令，判断表达式的返回值，当得打返回值为非0时，则终止 while 循环。

while 语法格式

• 第一种（循环条件）

while expressiondo	代码done

• 第二种（死循环）

while :do	代码done

自定义函数

函数代表着一个或一组命令的集合，表示一个功能模块，常用于模块化编程。

以下是关于函数的一些重要说明：

• 在 shell 中，函数必须先定义再调用

• 使用 return value 来获取函数的返回值

• 函数在当前 shell 中执行，可以使用脚本中的变量

函数定义格式

function 函数名(){	命令1….	命令2….	return 返回值变量}

注意：

• 如果函数名后没有（），在函数名和 { 之间，必须要有空格以示区分

• 函数返回值，只能通过$? 系统变量获得，可以显示加：return 返回值，如果不加将以最后一条命令运行结果，作为返回值

脚本调试

• sh -x script：这将执行该脚本并显示所有变量的值。
• set -x ：在shell脚本里添加，对部分脚本调试
• sh -n script：不执行脚本只是检查语法的模式，将返回所有语法错误。
• sh –v script：执行并显示脚本内容

数组

定义一个数组

[root@node-01 shell]# array=("zhangsan" "lisi" "wangwu")
打印出数组中所有的字符串
[root@node-01 shell]# echo ${array[@]}
zhangsan lisi wangwu

[root@node-01 shell]# echo ${array[*]}
zhangsan lisi wangwu

打印出数组参数的个数

[root@node-01 shell]# echo ${#array[*]}
3
[root@node-01 shell]# echo ${#array[@]}
3
在数组下标为3的位置插入元素
[root@node-01 shell]# array[3]="zhao"

再次打印数组元素的个数
[root@node-01 shell]# echo ${#array[@]}
4

清除数组下标为0的元素

[root@node-01 shell]# unset array[0]

再次打印数组元素的个数

[root@node-01 shell]# echo ${#array[@]}
3

清除数组0下标元素，下标0位置存在，无元素

[root@node-01 shell]# echo ${array[0]}