Shell (一)
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。
Shell 脚本
Shell 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。
由于习惯的原因，简洁起见，本文出现的 "shell编程" 都是指 shell 脚本编程，不是指开发 shell 自身。
Shell 环境
Shell 编程跟 JavaScript、php 编程一样，只要有一个能编写代码的文本编辑器和一个能解释执行的脚本解释器就可以了。
Linux 的 Shell 种类众多，常见的有：
- Bourne Shell（/usr/bin/sh或/bin/sh）
- Bourne Again Shell（/bin/bash）
- C Shell（/usr/bin/csh）
- K Shell（/usr/bin/ksh）
- Shell for Root（/sbin/sh）
- ……
本教程关注的是 Bash，也就是 Bourne Again Shell，由于易用和免费，Bash 在日常工作中被广泛使用。同时，Bash 也是大多数Linux 系统默认的 Shell。
在一般情况下，人们并不区分 Bourne Shell 和 Bourne Again Shell，所以，像 #!/bin/sh，它同样也可以改为 #!/bin/bash。
#! 告诉系统其后路径所指定的程序即是解释此脚本文件的 Shell 程序。
第一个shell脚本
打开文本编辑器(可以使用 vi/vim 命令来创建文件)，新建一个文件 test.sh，扩展名为 sh（sh代表shell），扩展名并不影响脚本执行，见名知意就好，如果你用 php 写 shell 脚本，扩展名就用 php 好了。
输入一些代码，第一行一般是这样：
实例
echo "Hello World !"
#! 是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种 Shell。
echo 命令用于向窗口输出文本。
运行 Shell 脚本有两种方法：
1、作为可执行程序
将上面的代码保存为 test.sh，并 cd 到相应目录：
chmod +x ./test.sh #使脚本具有执行权限
./test.sh #执行脚本
注意，一定要写成 ./test.sh，而不是 test.sh，运行其它二进制的程序也一样，直接写 test.sh，linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫 test.sh 的，而只有 /bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin 等在 PATH 里，你的当前目录通常不在 PATH 里，所以写成 test.sh 是会找不到命令的，要用 ./test.sh 告诉系统说，就在当前目录找。
2、作为解释器参数(常用)
这种运行方式是，直接运行解释器，其参数就是 shell 脚本的文件名，如：
sh test.sh
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：
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：
- 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
- 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）。
有效的 Shell 变量名示例如下：
RUNOOB
LD_LIBRARY_PATH
_var
var2
无效的变量命名：
?var=123
user*name=runoob
除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值，如：
或
for file in $(ls /etc)
以上语句将 /etc 下目录的文件名循环出来。
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：
实例
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：
实例
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：
实例
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（$）。
只读变量
使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。
下面的例子尝试更改只读变量，结果报错：
实例
myUrl="https://www.google.com"
readonly myUrl
myUrl="https://www.runoob.com"
运行脚本，结果如下：
/bin/sh: NAME: This variable is read only.
删除变量
使用 unset 命令可以删除变量。语法：
unset variable_name
变量被删除后不能再次使用。unset 命令不能删除只读变量。
实例
实例
myUrl="https://www.runoob.com"
unset myUrl
echo $myUrl
以上实例执行将没有任何输出。
变量类型
运行shell时，会同时存在三种变量：
- 1) 局部变量 局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前shell实例中有效，其他shell启动的程序不能访问局部变量。
- 2) 环境变量 所有的程序，包括shell启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。
- 3) shell变量 shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了shell的正常运行
Shell 字符串
字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没啥其它类型好用了），字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。
单引号
str='this is a string'
单引号字符串的限制：
- 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的；
- 单引号字串中不能出现单独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用。
双引号
实例
str="Hello, I know you are \"$your_name\"! \n"
echo -e $str # -e 表示激活转译字符
输出结果为：
Hello, I know you are "runoob"!
双引号的优点：
- 双引号里可以有变量
- 双引号里可以出现转义字符
拼接字符串
实例
# 使用双引号拼接
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1
# 使用单引号拼接
greeting_2='hello, '$your_name' !'
greeting_3='hello, ${your_name} !'
echo $greeting_2 $greeting_3
输出结果为：
hello, runoob ! hello, runoob !
hello, runoob ! hello, ${your_name} !
获取字符串长度
实例
echo ${#string} # 输出 4
变量为数组时，${#string} 等价于 ${#string[0]}:
实例
echo ${#string[0]} # 输出 4
提取子字符串
以下实例从字符串第 2 个字符开始截取 4 个字符：
实例
echo ${string:1:4} # 输出 unoo
注意：第一个字符的索引值为 0。
查找子字符串
查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个)：
实例
echo `expr index "$string" io` # 输出 4
注意： 以上脚本中 ` 是反引号，而不是单引号 '，不要看错了哦。
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。
类似于 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)
例如：
array_name=(value0 value1 value2 value3)
或者
array_name=(
value0
value1
value2
value3
)
还可以单独定义数组的各个分量：
array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen
可以不使用连续的下标，而且下标的范围没有限制。
读取数组
读取数组元素值的一般格式是：
${数组名[下标]}
例如：
valuen=${array_name[n]}
使用 @ 符号可以获取数组中的所有元素，例如：
echo ${array_name[@]}
关联数组
Bash 支持关联数组，可以使用任意的字符串、或者整数作为下标来访问数组元素。
关联数组使用 declare 命令来声明，语法格式如下：
declare -A array_name
-A 选项就是用于声明一个关联数组。
关联数组的键是唯一的。
以下实例我们创建一个关联数组 site，并创建不同的键值：
实例
我们也可以先声明一个关联数组，然后再设置键和值：
实例
site["google"]="www.google.com"
site["runoob"]="www.runoob.com"
site["taobao"]="www.taobao.com"
也可以在定义的同时赋值：
访问关联数组元素可以使用指定的键，格式如下：
array_name["index"]
以下实例我们通过键来访问关联数组的元素：
实例
site["google"]="www.google.com"
site["runoob"]="www.runoob.com"
site["taobao"]="www.taobao.com"
echo ${site["runoob"]}
执行脚本，输出结果如下所示：
www.runoob.com
获取数组中的所有元素
使用 @ 或 * 可以获取数组中的所有元素，例如：
实例
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
my_array[0]=A
my_array[1]=B
my_array[2]=C
my_array[3]=D
echo "数组的元素为: ${my_array[*]}"
echo "数组的元素为: ${my_array[@]}"
执行脚本，输出结果如下所示：
$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh
数组的元素为: A B C D
数组的元素为: A B C D
实例
site["google"]="www.google.com"
site["runoob"]="www.runoob.com"
site["taobao"]="www.taobao.com"
echo "数组的元素为: ${site[*]}"
echo "数组的元素为: ${site[@]}"
执行脚本，输出结果如下所示：
$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh
数组的元素为: www.google.com www.runoob.com www.taobao.com
数组的元素为: www.google.com www.runoob.com www.taobao.com
在数组前加一个感叹号 ! 可以获取数组的所有键，例如：
实例
site["google"]="www.google.com"
site["runoob"]="www.runoob.com"
site["taobao"]="www.taobao.com"
echo "数组的键为: ${!site[*]}"
echo "数组的键为: ${!site[@]}"
执行脚本，输出结果如下所示：
数组的键为: google runoob taobao
数组的键为: google runoob taobao
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：
实例
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
my_array[0]=A
my_array[1]=B
my_array[2]=C
my_array[3]=D
echo "数组元素个数为: ${#my_array[*]}"
echo "数组元素个数为: ${#my_array[@]}"
执行脚本，输出结果如下所示：
$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh
数组元素个数为: 4
数组元素个数为: 4
Shell 注释
以 # 开头的行就是注释，会被解释器忽略。
通过每一行加一个 # 号设置多行注释，像这样：
实例
# 这是一个注释
# author：菜鸟教程
# site：www.runoob.com
# slogan：学的不仅是技术，更是梦想！
#--------------------------------------------
##### 用户配置区 开始 #####
#
#
# 这里可以添加脚本描述信息
#
#
##### 用户配置区 结束 #####
如果在开发过程中，遇到大段的代码需要临时注释起来，过一会儿又取消注释，怎么办呢？
每一行加个#符号太费力了，可以把这一段要注释的代码用一对花括号括起来，定义成一个函数，没有地方调用这个函数，这块代码就不会执行，达到了和注释一样的效果。
多行注释
多行注释还可以使用以下格式：
注释内容...
注释内容...
注释内容...
EOF
EOF 也可以使用其他符号:
实例
注释内容...
注释内容...
注释内容...
'
:<<!
注释内容...
注释内容...
注释内容...
!
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
原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。
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。
例如，两个数相加(注意使用的是反引号 ` 而不是单引号 ')：
执行脚本，输出结果如下所示：
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。
算术运算符
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：
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| + | 加法 | `expr $a + $b` 结果为 30。 |
| - | 减法 | `expr $a - $b` 结果为 -10。 |
| * | 乘法 | `expr $a \* $b` 结果为 200。 |
| / | 除法 | `expr $b / $a` 结果为 2。 |
| % | 取余 | `expr $b % $a` 结果为 0。 |
| = | 赋值 | a=$b 把变量 b 的值赋给 a。 |
| == | 相等。用于比较两个数字，相同则返回 true。 | [ $a == $b ] 返回 false。 |
| != | 不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。 | [ $a != $b ] 返回 true。 |
注意：条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。
实例
算术运算符实例如下：
实例
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
a=10
b=20
val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"
val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"
val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"
val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"
val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"
if [ $a == $b ]
then
echo "a 等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
echo "a 不等于 b"
fi
执行脚本，输出结果如下所示：
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a 不等于 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 "\" 。
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：
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| -eq | 检测两个数是否相等，相等返回 true。 | [ $a -eq $b ] 返回 false。 |
| -ne | 检测两个数是否不相等，不相等返回 true。 | [ $a -ne $b ] 返回 true。 |
| -gt | 检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。 | [ $a -gt $b ] 返回 false。 |
| -lt | 检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。 | [ $a -lt $b ] 返回 true。 |
| -ge | 检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。 | [ $a -ge $b ] 返回 false。 |
| -le | 检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。 | [ $a -le $b ] 返回 true。 |
实例
关系运算符实例如下：
实例
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
echo "$a -eq $b : a 等于 b"
else
echo "$a -eq $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
echo "$a -ne $b: a 不等于 b"
else
echo "$a -ne $b : a 等于 b"
fi
if [ $a -gt $b ]
then
echo "$a -gt $b: a 大于 b"
else
echo "$a -gt $b: a 不大于 b"
fi
if [ $a -lt $b ]
then
echo "$a -lt $b: a 小于 b"
else
echo "$a -lt $b: a 不小于 b"
fi
if [ $a -ge $b ]
then
echo "$a -ge $b: a 大于或等于 b"
else
echo "$a -ge $b: a 小于 b"
fi
if [ $a -le $b ]
then
echo "$a -le $b: a 小于或等于 b"
else
echo "$a -le $b: a 大于 b"
fi
执行脚本，输出结果如下所示：
10 -eq 20: a 不等于 b
10 -ne 20: a 不等于 b
10 -gt 20: a 不大于 b
10 -lt 20: a 小于 b
10 -ge 20: a 小于 b
10 -le 20: a 小于或等于 b
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：
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| ! | 非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。 | [ ! false ] 返回 true。 |
| -o | 或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。 | [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。 |
| -a | 与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。 | [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。 |
实例
布尔运算符实例如下：
实例
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
a=10
b=20
if [ $a != $b ]
then
echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
echo "$a == $b: a 等于 b"
fi
if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
then
echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 true"
else
echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]
then
echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]
then
echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi
执行脚本，输出结果如下所示：
10 != 20 : a 不等于 b
10 小于 100 且 20 大于 15 : 返回 true
10 小于 100 或 20 大于 100 : 返回 true
10 小于 5 或 20 大于 100 : 返回 false
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:
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| && | 逻辑的 AND | [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false |
| || | 逻辑的 OR | [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true |
实例
逻辑运算符实例如下：
实例
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
a=10
b=20
if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]
then
echo "返回 true"
else
echo "返回 false"
fi
if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]]
then
echo "返回 true"
else
echo "返回 false"
fi
执行脚本，输出结果如下所示：
返回 false
返回 true
字符串运算符
下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 "abc"，变量 b 为 "efg"：
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| = | 检测两个字符串是否相等，相等返回 true。 | [ $a = $b ] 返回 false。 |
| != | 检测两个字符串是否不相等，不相等返回 true。 | [ $a != $b ] 返回 true。 |
| -z | 检测字符串长度是否为0，为0返回 true。 | [ -z $a ] 返回 false。 |
| -n | 检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true。 | [ -n "$a" ] 返回 true。 |
| $ | 检测字符串是否不为空，不为空返回 true。 | [ $a ] 返回 true。 |
实例
字符串运算符实例如下：
实例
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
a="abc"
b="efg"
if [ $a = $b ]
then
echo "$a = $b : a 等于 b"
else
echo "$a = $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
echo "$a != $b: a 等于 b"
fi
if [ -z $a ]
then
echo "-z $a : 字符串长度为 0"
else
echo "-z $a : 字符串长度不为 0"
fi
if [ -n "$a" ]
then
echo "-n $a : 字符串长度不为 0"
else
echo "-n $a : 字符串长度为 0"
fi
if [ $a ]
then
echo "$a : 字符串不为空"
else
echo "$a : 字符串为空"
fi
执行脚本，输出结果如下所示：
abc = efg: a 不等于 b
abc != efg : a 不等于 b
-z abc : 字符串长度不为 0
-n abc : 字符串长度不为 0
abc : 字符串不为空
文件测试运算符
文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。
属性检测描述如下：
| 操作符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| -b file | 检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。 | [ -b $file ] 返回 false。 |
| -c file | 检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。 | [ -c $file ] 返回 false。 |
| -d file | 检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。 | [ -d $file ] 返回 false。 |
| -f file | 检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。 | [ -f $file ] 返回 true。 |
| -g file | 检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。 | [ -g $file ] 返回 false。 |
| -k file | 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。 | [ -k $file ] 返回 false。 |
| -p file | 检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true。 | [ -p $file ] 返回 false。 |
| -u file | 检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。 | [ -u $file ] 返回 false。 |
| -r file | 检测文件是否可读，如果是，则返回 true。 | [ -r $file ] 返回 true。 |
| -w file | 检测文件是否可写，如果是，则返回 true。 | [ -w $file ] 返回 true。 |
| -x file | 检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。 | [ -x $file ] 返回 true。 |
| -s file | 检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。 | [ -s $file ] 返回 true。 |
| -e file | 检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。 | [ -e $file ] 返回 true。 |
其他检查符：
- -S: 判断某文件是否 socket。
- -L: 检测文件是否存在并且是一个符号链接。
实例
变量 file 表示文件 /var/www/runoob/test.sh，它的大小为 100 字节，具有 rwx 权限。下面的代码，将检测该文件的各种属性：
实例
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
file="/var/www/runoob/test.sh"
if [ -r $file ]
then
echo "文件可读"
else
echo "文件不可读"
fi
if [ -w $file ]
then
echo "文件可写"
else
echo "文件不可写"
fi
if [ -x $file ]
then
echo "文件可执行"
else
echo "文件不可执行"
fi
if [ -f $file ]
then
echo "文件为普通文件"
else
echo "文件为特殊文件"
fi
if [ -d $file ]
then
echo "文件是个目录"
else
echo "文件不是个目录"
fi
if [ -s $file ]
then
echo "文件不为空"
else
echo "文件为空"
fi
if [ -e $file ]
then
echo "文件存在"
else
echo "文件不存在"
fi
执行脚本，输出结果如下所示：
文件可读
文件可写
文件可执行
文件为普通文件
文件不是个目录
文件不为空
文件存在
