shell脚本编程
默认情况下，echo在每次调用后会添加一个换行符
双引号"" 双引号允许shell解释字符串中出现的特殊字符
单引号'' 单引号不会对字符串中出现的特殊字符做任何解释
echo "hello world! \$PATH"
echo 'hello world! $PATH'
如果需要打印像$这样的特殊字符，那就不要将其放入双引号中，而是使用单引号，或是在特殊字符之前加上一个反斜线\，用来转义
1.在echo中转义换行符
默认情况下，echo会在输出文本的尾部追加一个换行符，可以使用-n选项来禁止。
echo使用转义序列时，需要使用echo -e "包含转义序列的字符串"这种形式
echo -e "1\t2\t3"
2.打印彩色输出
脚本可以使用转义序列在终端中生成彩色文本，文本颜色是由对应的色彩码来描述的。其中包括：
重置=0，黑色=30，红色=31，绿色=32，黄色=33，蓝色=34，洋红=35，青色=36，白色=37
echo -e "\e[1;31m This is red text \e[0m"
其中\e[1;31m就是一个转义字符串，可以将颜色设置为红色，\e[0m将颜色重新置回。只需要将31替换成想要的色彩码就行了
对于彩色背景，经常使用的颜色码是：重置=0，黑色=40，红色=41，绿色=42，黄色=43，蓝色=44，洋红=45，青色=46，白色=47
echo -e "\e[1;42m Green Background \e[0m"
假设有一个叫做gedit的应用程序正在运行，我们可以使用pgrep来获得gedit的进程ID
可以使用等号操作符为变量赋值 varName=value,varName是变量名，value是赋给变量的值。如果value不包含任何空白字符(例如空格)，那么就不需要将其放入引号，否则必须使用单引号或双引号。
注意：var = value不同于var=value。把var=value写成var = value是一个常见的错误。两边没有空格的等号是赋值操作符，加上空格的等号表示的是等量关系测试。
fruit=apple
count=5
echo "we have $count ${fruit}(s)"
因为shell使用空白字符来分隔单词，所以我们需要加上一对花括号来告诉shell这里的变量名是fruit
获得字符串的长度：length=${#var} length就是字符串所包含的字符数
修改bash的提示字符串
当我们打开终端或者运行shell时，会看到类似于user@hostname:/home/$的提示字符串。不同的GNU/Linux发布版中的提示字符串及颜色各不相同。我们可以利用PS1环境变量来定义主提示字符串。默认的提示字符串是在文件~/.bashrc中的某一行定义的，我们可以修改PS1的值来修改提示字符串
shell脚本编程基础
shell编程：过程式、解释执行
编程语言的基本结构：
各种系统命令的组合
数据存储：变量、数组
表达式：a+b
语句：if
shell脚本：
包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件
格式要求：首行shebang机制
#！/bin/bash
#！/usr/bin/python
#！/usr/bin/perl
shell脚本的用途有：
自动化常用命令
执行系统管理和故障排除
创建简单的应用程序
处理文本文件
创建shell脚本
第一步：使用文本编辑器来创建文件
第一行必须包括shell声明序列：#！
#！/bin/bash
添加注释
注释以#开头
第二步：运行脚本
给与执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径
直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行
脚本调试
1.检测脚本中的语法错误
bash -n /path/to/script
2.调试执行
bash -x /path/to/script
变量：命令的内存空间
数据存储方式：
字符
数值：整形，浮点型
变量命名法则：
1.不能使用程序中的保留字，例如if,for
2.只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头
3.见名知义
4.统一命名规则：驼峰命名法（大小写）
变量类型
作用
1：数据存储格式
2：参与的运算
3：表示的数据范围
类型：字符、数值：整型、浮点型
bash中变量的种类
根据变量的生效范围等标准划分为下面变量类型：
局部变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效（echo $变量名）
环境（全局变量）：生效范围为当前shell进程及其子进程（export|declare -x|env 特性：只能向下传递）
本地变量：
位置变量：
特殊变量：$$（表示当前进程的进程编号 pstree -p查看进程树）,$?
局部变量
变量赋值：name='value'
可以使用引用value:
(1)可以是直接字串，name="root"
(2)变量引用:name="$USER"
(3)命令引用:name='COMMAND' name=$(COMMAND)
变量引用：$(name) $name
"":弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值
'':强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串
删除变量：unset
环境变量
变量声明、赋值：
export name=VALUE
declare -x name=VALUE
变量引用：$name
显示所有环境变量
env
printenv
export
declare -x
删除变量
unset name
bash内建的环境变量
PATH
SHELL
USER
UID
HOME
PWD
LANG
HOSTNAME
HISTSIZE
只读和位置变量
只读变量：只能声明，但不能修改和删除
声明只读变量：
readonly name
declare -r name
查看只读变量：
readonly -p
（umask 666;touch /data/f1）：小括号用于一次性任务
x=1;echo "pid=$$";(echo "subpid=$$";echo "subx=$x";x=2;echo "subx2=$x";);echo x=$x
位置变量：在脚本中调用通过命令行传递给脚本的参数
$1,$2,...：对应第1，第2等参数，shift[n]换位置
$0：命令本身
$*：传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串
$@：传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
$#：传递给脚本的参数的个数
$@ $*只有在被双引号包起来的时候才会有差异
set --清空所有位置变量
#!/bin/bash
scp $1 192.168.189.135:/root/bin
shift[n]的用法
#!/bin/bash
echo "1st arg is $1"
echo "2st arg is $2"
echo "3st arg is $3"
shift 2
echo "1st arg is $1"
echo "2st arg is $2"
echo "3st arg is $3"
退出状态
进程使用退出状态来报告成功或失败
0代表成功，1~255表示失败
$? 变量保存最近的命令退出状态
退出状态码
bash自定义退出状态码
exit [n]：自定义退出状态码
注意：脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字
注意：如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码
基础逻辑运算
算数运算
bash中的算数运算：
+，-，*，/，%取模（取余数）
实现算数运算：
1）let var=算数表达式
2）var=$[算数表达式]
3）var=$((算数表达式))
bash有内建的随机数生成器：$RANDOM(0-32767)
echo $[$RANDOM%50]：0-49之间的随机数
逻辑判断
& 并且 and
0&0=0
0&1=0
1&0=0
1&1=1
| 或者 or
0|0=0
0|1=1
1|0=1
1|1=1
&& 短路与 cmd1 && cmd2 如果cmd1为假，则cmd2不需要执行；如果cmd1为真，则cmd2要执行
cmd1 && cmd2 || cmd3 cmd1为真，执行cmd2；cmd1为假，执行cmd3
||短路或 cmd1||cmd2 如果cmd1为真，则cmd2不需要执行；如果cmd1为假，则cmd2要执行
cmd1 || ( cmd2 ；cmd3 ) 如果cmd1为true，则执行cmd2和cmd3
cmd1 || { cmd2 ; cmd3 } exit时退出
XOR 异或
0^0=0
0^1=1
1^0=1
1^1=0
两个数互换：let a=a^b;let b=a^b;let a=a^b
非：！
！1=0
！0=1
条件测试
判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现
专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程
评估布尔声明，以便用在条件性执行中
若真，则返回0
若假，则返回1
测试命令：
test EXPRESSION help test
[ EXPRESSION ]
[[ EXPRESSION ]]
[]和[[]]的区别：
是否用正则表达式，用正则表达式时，用[[]]
注意：EXPRESSION前后必须有空白字符
()、(())、[]、[[]]、{}的区别：
[]和test命令一样，用变量时建议加双引号引起来
-a FILE：True if file exists
-d FILE：True if file is a directory
-f FILE：True if file exists and is a regular file
-z STRING：True if string is empty
-n STRING/STRING：True if string is not empty
()：用于多个命令组
false || （ echo cmd1; echo cmd2）
{} flase || { echo cmd1 ; exit ；} 会退出当前shell
false || ( echo cmd1 ; exit ) 不会退出当前shell，相当于开了一个子shell
常用逻辑运算符：
-eq：等于，用于比较数字，即equal
-ne：不等于，用于比较数字，not equal
-lt：小于，letter
-gt：大于，greater
-le：小于等于
-ge：大于等于
EXPR1 -a EXPR2 True if both expr1 and expr2 are true
[ -r /etc/issue -a -w /etc/passwd ] && echo "read and write"
EXPR1 -o EXPR2 True if either expr1 or expr2 is true
[ -r /etc/issue -o -w /etc/passwd ] && echo "read or write"
bash的字符串测试
= 是否等于
> ascii码是否大于assci码
< 是否小于
！= 是否不等于
=～ 左侧字符串是否能被右侧的PATTERN所匹配
注意：此表达式一般用于[[]]中；扩展的正则表达式
-z "STRING" 字符串是否为空，空为真，不空为假
-n "STRING" 字符串是否不空，不空为真，空为假
注意：用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号
使用read命令来接受输入
-p：指定要显示的提示
-s：静默输入，一般用于密码
-n N：指定输入的字符长度N，到达长度N自动退出
-d '字符'：输入结束符时退出
-t N：timeout为N秒，到了N秒时自动退出
read从标准输入中读取值，给每个单词分配一个变量，所有剩余单词都被分配给最后一个变量
read -p "input your name：" name
判断yes no
ans="yes"；[[ $ans =~ ^([Yy]｜[Yy][Ee][Ss])$ ]] && echo true
ans="Yes"；[[ $ans =~ ^([Yy]([Ee][Ss])?)$ ]] && echo true
ans="No"；[[ $ans =~ ^([Nn][Oo]?)$ ]] && echo true
防止扩展
反斜线（\）会使随后的字符按原意解释
echo your cost:\$5.00
加引号来防止扩展
单引号（'）防止所有扩展
双引号（"）也防止所有扩展，但是下列情况除外
$（美元符号）——变量扩展
`（反引号）——命令扩展
\（反斜线）——禁止单个字符扩展
!（叹号）——历史命令扩展
bash的配置文件
按生效范围划分，存在两类
全局配置：
/etc/profile
/etc/profile.d/*.sh
/etc/bashrc
个人（用户）配置：
~/.bash_profile
~/.bashrc
shell登录的两种方式
交互式登录：
1）直接通过终端输入账号密码登录
2）使用"su - username"切换用户
执行顺序：/etc/profile-->/etc/profile.d/*.sh-->~/.bash_profile-->~/.bashrc-->/etc/bashrc
非交互式登录：
1:su username
2）图形界面下打开的终端
执行顺序：~/.bashrc-->/etc/bashrc-->/etc/profile.d/*.sh
.和source与bash的区别
用bash执行脚本的时候相当于在当前shell的子进程中运行的，不会对当前的环境造成影响
用source执行脚本的时候相当于在当前shell中运行，会对当前的环境造成影响
profile类和bashrc类
按功能划分，存在两类：
profile类和bashrc类
profile类：为交互式登录的shell提供配置
全局：/etc/profile,/etc/profile.d/*.sh
个人：~/.bash_profile
功用：
1）用于定义环境变量
2）运行命令或脚本
bashrc类：为非交互式和交互式登录的shell提供配置
全局：/etc/bashrc
个人：~/.bashrc
功用：
1）定义命令别名和函数
2）定义本地变量
编辑配置文件生效
修改profile和bashrc文件后需生效
两种方法：
1:重新启动shell进程
2:.或source
bash退出任务
保存在~/.bash_logout文件中（用户）
在退出登录shell时运行
shell编程进阶
条件选择if语句
选择执行：
注意：if语句可嵌套
单分支
if 判断条件；then
条件为真的分支代码
fi
双分支
if 判断条件；then
条件为真的分支代码
else
条件为假的分支代码
fi
多分支
if 判断条件1；then
条件为真的分支代码
elif 判断条件2；then
条件为真的分支代码
elif 判断条件3；then
条件为真的分支代码
else
以上条件都为假的分支代码
fi
条件判断：case语句
case支持glob风格的通配符：
*：任意长度任意字符
?:任意单个字符
[]:执行范围内的任意单个字符
a|b:a或b
case 变量引用 in
PART1）
分支1
；；
PART2）
分支2
；；
...
*）
默认分支
；；（最后这个可以省略）
esac
循环
循环执行
将某代码段重复运行多次
重复运行多少次
循环次数事先已知
循环次数事先未知
有进入条件和退出条件
for，while，until
for循环（循环次数已知）
for 变量名 in 列表；do
循环体
done
执行机制：
依次将列表中的元素赋值给"变量名"；每次赋值后即执行一次循环体；直到列表中的元素耗尽，循环结束
列表生成方式：
1直接给出列表，用空格隔开
2整数列表：
a）{start...end}
b）$(seq[start[step]]end)
3返回列表的命令
$(COMMAND) 或反向单引号 ``
4使用glob，如：*.sh
5变量引用
$@（单个变量）,$*（整体的）
{1..100..3} 以3为步进，取1到100
seq 1 3 100 以3为步进，取1到100
{1..100} 1到100
while循环（循环次数未知）
while CONDITION；do
循环体
done
CONDITION：循环控制条件；进入循环之前，先做一次判断；每一次循环之后会再次做判断；条件为"true"，则执行下一次循环；直到条件测试状态为"false"终止循环
因此：CONDITION一般应该有循环控制变量；而此变量的值会在循环体不断的被修正
进入条件：CONDITION为true
退出条件：CONDITION为false
循环控制语句continue
用于循环体中
continue[N]：提前结束第N层的本轮循环，而直接进入下一轮判断；最内层为第1层
#!/bin/bash
for i in {1..3};do
for j in {1..10};do
if [ $j -eq 5 ];then
continue 1
fi
echo "j=$j"
done
echo
done
#!/bin/bash
for i in {1..3};do
for j in {1..10};do
if [ $j -eq 5 ];then
continue 2
fi
echo "j=$j"
done
echo
done
循环控制语句break
用于循环体中
break[N]：提前结束第N层循环，最内层为第一层
#!/bin/bash
for i in {1..3};do
for j in {1..10};do
if [ $j -eq 5 ];then
break 1
fi
echo "j=$j"
done
echo
done
#!/bin/bash
for i in {1..3};do
for j in {1..10};do
if [ $j -eq 5 ];then
break 2
fi
echo "j=$j"
done
echo
done
循环控制shift命令
shift [n]
用于将参量列表list左移指定次数，缺省为左移一次
参量列表list一旦被移动，最左端那个参数就从列表中删除。while循环遍历位置参量列表时，常用到shift
#!/bin/bash
while [ $# -gt 0 ];do
echo "$*"
shift
done
创建无限循环
while true；do
循环体
done
until false；do
循环体
done
while的特殊用法（遍历文件的每一行）
while read line；do
循环体
done < /PATH/FROM/SOMFILE
依次读取/PATH/FROM/SOMEFILE文件中的每一行，且将值赋给变量line
对文件逐行操作
#!/bin/bash
while read line;do
uid=`echo $line|cut -d: -f3`
user=`echo $line|cut -d: -f1`
if [ $[uid%2] -eq 0 ];then
echo "$uid:$user"
fi
done </etc/passwd
对命令结果逐行操作
#!/bin/bash
df|while read disk;do
if echo $disk|grep "^/dev/sd" >/dev/null;then
used=`echo $disk | sed -r 's/.* ([[:digit:]]+)%.*/\1/'`
device=`echo $disk|cut -d" " -f1`
[ $used -ge 10 ] && echo "$device will be full,used $used%"
fi
done
特殊用法
help for
select循环与菜单
select variable in list
do
循环体命令
done
select循环主要用于创建菜单，按数字顺序排列的菜单项将显示在标准错误上，并显示PS3提示符，等待用户输入
用户输入菜单列表中的某个数字，执行相应的命令
用户输入被保存在内置变量REPLY中
PS3="Please choose the menu(1-3):"
select menu in baoyu yanwo renshen;do
case $menu in
baoyu)
echo "$REPLY:$menu price is 1000"
break
;;
yanwo)
echo "$REPLY:$menu price is 2000"
break
;;
renshen)
echo "$REPLY:$menu price is 3000"
break
;;
*)
echo "the menu is empty"
esac
信号捕捉trap
trap'触发指令'信号
自定义进程收到系统发出的指定信号后，将执行触发指令,而不会执行原操作
trap''信号
忽略信号的操作
trap'_'信号
恢复原信号的操作
trap -p
列出自定义信号操作
#!/bin/bash
trap 'echo press ctrl+c' 2
trap -p
for i in {1..10};do
echo $i
sleep 0.5
done
trap '' 2
trap -p
for i in {10..20};do
echo $i
sleep 0.5
done
trap '-' 2
trap -p
for i in {20..30};do
echo $i
sleep 0.5
done
函数
函数function是由若干条shell命令组成的语句块，实现代码重用和模块化编程
它与shell程序形式上是相似的，不同的是它不是一个单独的进程，不能独立运行，而是shell程序的一部分
函数和shell程序比较相似，区别在于：
shell程序在子shell中运行
而shell函数在当前shell中运行，因此在当前shell中，函数可以对shell中变量进行修改
定义函数
函数由两部分组成：函数名和函数体
help function
语法一：
f_name () {
...函数体...
}
语法二：
function f_name {
...函数体...
}
语法三：
function f_name () {
...函数体...
}
函数的定义和使用（函数的优先级比别名和命令高）
可在交互式环境下定义函数
declare -f 查看当前shell的所有函数
unset func 删除函数
如果函数中有局部变量，如果其名称同本地变量，在函数中定义本地变量的方法
local NAME=VALUE
local定义的变量只在函数中有效
declare -i在函数中相当于local
可将函数放在脚本文件中作为它的一部分
可放在只包含函数的单独文件中
调用：函数只有被调用才会执行
调用：给定函数名
函数名出现的地方，会被自动替换为函数代码
函数的生命周期：被调用时创建，返回时终止
函数有两种返回值：
函数的执行结果返回值：
1.使用echo等命令进行输出
2.函数体中调用命令的输出结果
函数的退出状态码：
1.默认取决于函数中执行的最后一条命令的退出状态码
2.自定义退出状态码，其格式为：
return 从函数中返回，用最后状态命令决定返回值
return 0 无错误返回
return 1-255 有错误返回
使用函数文件
/etc/init.d/functions 定义着许多函数
可以将经常使用的函数存入函数文件，然后将函数文件载入shell
source/. /PATH/functions
文件名可以任意选取，但最好与相关任务有某种联系
一旦函数文件载入shell，就可以在命令行或脚本中调用函数。可以使用set/declare -f命令查看所有函数
若要改动函数，首先用unset命令从shell中删除函数。改动完毕后，再重新载入此文件
删除shell函数
现在对函数做一些改动后，需要先删除函数，使其对shell不可用，使用unset命令完成删除函数
命令格式为：unset function_name
全局函数（环境函数）——使子进程也可以使用
声明：export -f function_name
查看：export -f或declare -xf
函数参数
函数可以接受参数：
传递参数给函数：调用函数时，在函数名后面以空白分隔给定参数列表即可；func1 arg1 arg2...
在函数体当中，可食用$1,$2,...调用这些参数；还可以使用$@,$*,$#等特殊变量
数组
变量：存储单个元素的内存空间
数组：存储多个元素的连续的内存空间，相当于多个变量的集合
数组名和索引
索引：编号从0开始，属于数值索引
注意：索引可支持使用自定义的格式，而不仅是数值格式，即为关联索引，bash4.0之后的版本支持
bash的数组支持稀疏格式（索引不连续）
声明数组：
declare -a ARRAY_NAME：普通数组可以不声明
delcare -A ARRAY_NAME：关联索引的数组即关联数组，使用前要声明
注意：两者不可互相转换
数组元素的赋值
1.一次只赋一个元素
array_name[index]=value
weekdays[0]="sunday"
2.一次赋值全部元素
array_name=("val1""val2""val3"...)
3.只赋值特定元素
array_name=([0]="val1" [3]="val2"...)
显示所有数组：declare -a
脚本常用命令
echo
date
练习：
1.编写一个脚本，提示用户输入yes或no，并判断用户输入的是yes还是no，或是其他信息
#!/bin/bash
read -p "Please input yes or no:" ANS
if [ -z "$ANS" ];then
echo "Do not input empty string"
else
case $ANS in
[Yy]|[Yy][Ee][Ss])
echo "your answer is yes"
;;
[Nn]|[Nn][Oo])
echo "your answer is no"
;;
*)
echo "your answer is wrong"
esac
fi
2.编写一个脚本，提示输入正整数的值，计算1+2+...+n的总和
#!/bin/bash
read -p "Please input a number:" num
declare -i sum=0
for i in `seq $num`;do
let sum+=i
done
echo "The sum is $sum"
3.编写一个脚本，打印九九乘法表
#!/bin/bash
for i in {1..9};do
for j in `seq 1 $i`;do
result=$[$i*$j]
echo -e "${j}x${i}=$result\t\c"
done
echo
done
4.编写一个脚本，求100以内奇数之和
#!/bin/bash
declare -i sum=0
declare -i a
for a in {1..100};do
if [ $[a%2] -eq 1 ];then
let sum+=a
fi
done
echo "The sum is $sum"
5.编写一个脚本，打印一个矩形
#!/bin/bash
read -p "Please input the high:" high
read -p "Please input the width:" width
for i in `seq 1 $high`;do
for j in `seq 1 $width`;do
color=$[RANDOM%7+31]
echo -e "\033[1;${color}m*\033[0m\c"
done
echo
done
6.编写一个脚本，打印出国际象棋盘
#!/bin/bash
for i in {1..8};do
for j in {1..4};do
if [ $[i%2] -eq 0 ];then
echo -e "\033[1;43m \033[0m\033[1;41m \033[0m\c"
else
echo -e "\033[1;41m \033[0m\033[1;43m \033[0m\c"
fi
done
echo
done
7.监控httpd服务是否启动，如果暂停服务后立即重启
#!/bin/bash
while true;do
if killall -0 httpd &>/dev/null;then
:
else
systemctl restart httpd &>/dev/null
echo at `date "+%F +%T"` restart httpd >> /data/httpd.log
fi
sleep 10
done
8.编写一个脚本，打印等腰三角形
9.编写一个脚本，随机生成10以内的数字，实现猜字游戏，提示比较大或者比较小，相等则退出
#!/bin/bash
rand=$[RANDOM%11]
while read -p "Please input a number:" num;do
[[ $num =~ ^[[:digit:]]+$ ]] || { echo "Please input a 0-10 digit!";continue; }
if [ $num -gt $rand ];then
echo more
elif [ $num -lt $rand ];then
echo litter
else
break
fi
done
echo "You are right"
10.
