《Unix/Linux系统编程》第十章读书笔记

自学教材第10章学习笔记

一、任务内容

自学教材第10章，提交学习笔记（10分）
大家学习过Python,C,Java等语言，总结一下一门程序设计语言有哪些必备的要素和技能？这些要素和技能在shell脚本中是如何呈现出来的？
知识点归纳以及自己最有收获的内容（3分）
问题与解决思路（2分）
实践内容与截图，代码链接（3分）
...（知识的结构化，知识的完整性等，提交markdown文档，使用openeuler系统等）（2分）

二、学习程序设计语言必备的要素和技能

。自主学习能力

自主学习可以不仅仅让你自己学会学习，还能激发自己去探索新的问题，然后去针对性地学习新事物。还要有一个创造发明的新思维，因为书本的知识总有一定的局限性，你还要去主动发现新事物和新的学习问题，开阔学习思路。这样可以让你自己学习中创造有利于后代的新知识。在刚开始接触程序语言时，大部分时候都是老师领进门，修行在个人，因为没有充足的课堂时间，所以基本上都是在课下自学。如果没有自主学习的能力，那么就无法透彻的掌握程序设计语言。

抽象概括能力

程序员经常需要面对、处理异常复杂的业务和逻辑，如果不具备强大的抽象能力，无法把具体变成概念，进而驾驭概念进行思考，那就很难降低问题的复杂度，从而陷入泥潭，无法自拔。无论你学会了多么强大的程序语言，你的编程能力也很难有质的提高。我们只有从纷繁复杂的现象中抽取事物的本质，从具体事物提炼出正交的概念，才能驾驭这些概念，才能在一个低复杂度的世界中进行思考。

拆解问题能力

当我们遇到问题时，如果能力大于问题，直接用能力解决。

当能力小于问题，我们该怎么办呢？

有两大方法可以解决问题：

1）降低问题难度。将问题的难度降低到自己的能力之下，这样能力大于问题难度，问题就可以解决了。

2）提高解决问题的能力。提高自己解决问题的能力，使得能力大于问题的难度，这样问题也可以解决。

这就是拆分问题的精髓，因为在学习程序语言的时候能力有限，大部分时候都不能很顺利的直接解决问题，所以需要使用分而治之的方法，把困难的问题拆分成多个简单的问题。

这些要素和技能在shell脚本中是如果呈现出来的？

通过前期对即将编写的shell脚本的需求了解；
通过对即将编写的shell脚本的总体框架构建；
通过对编写过程中遇到问题的自我学习解决；
通过对编写完后对shell脚本的调试解决；

三、知识归纳

思维导图

知识归纳

sh脚本

sh脚本是一个包含sh语句的文本文件，命令解释程序sh要执行该语句，使用chmod +x xx.sh使其可执行，之后运行sh文件。
sh脚本的第一行通常以#！组合开始，称为shebang。若未指定shebang，则运行默认sh即/bin/bash。
实验操作
在虚拟机中打开终端，输入emacs进入后，新建a.sh文本文件，输入代码
在终端中输入bash a.sh实现代码功能

sh脚本与C程序

sh脚本和C程序有一些相似之处，但在根本上是不同的

对于sh：

sh是一个解释程序，逐行读取sh脚本文件并直接执行这些行；
sh脚本中的每个变量都是字符串；
sh脚本中的第一个可执行语句是程序的入口点；

对于C程序：

C程序需要先编译链接到一个二进制可执行文件，之后通过主sh子进程运行二进制可执行文件；
C程序中的每一个变量必须有一个类型；
C程序需要有一个mian()函数作为入口点

命令行参数
- 在sh脚本中，可以通过位置参数$0、$1、$2等访问命令行参数。前10个命令行参数可以作为$0~$9被访问。其他参数必须称为${10}~${n}，其中n>10。或者，可以通过稍后显示的shift命令查看它们。通常，$0是程序名本身，$1到$n是程序的参数。在sh中，可用内置变量$#和$*计数并显示命令行参数。
  S#=命令行参数$1到$n的数量
  $*=所有命令行参数，包括$0
  此外，sh还有与命令执行相关的以下内置变量。
  $S =执行sh的进程PID
  $?=最后一个命令执行的退出状态（如果成功，则为0，否则为非0）
  在sh中，特殊字符$表示替换，注意需要添加转义符‘\’。

实践：

因为题目中mysh脚本是假设初始值的，所以运行结果与期望值不符

所以在终端输入时，需初始化符号内容，即可实现功能。

sh变量
shell编程中有两种变量，一种是我们自己定义的变量（自定义变量），可以通过set命令查看系统变量；第二种是Linux已定义的环境变量（如 PATH，HOME，TERM等等……这类变量我们可以直接使用）需要记住的是：定义变量不用[$]符号，使用变量加符号即可。
在自定义变量时，如果变量出现空格或者引号，那么也必须加引号，否则就可以省略。格外需要注意的是，自定义变量的时候，“=”左右不能有空格。

sh中的引号
sh有许多特殊字符，如S、/、*、>、<等。要想把它们用作普通字符，可使用\或单引号来引用它们。通常，‘\’用于引用单个字符。单引号用于引用长字符串。单引号内没有替换。双引号用于保留双引号字符串中的空格,但在双引号内会发生替换。

sh语句
sh语句包括所有Unix/Linux命令，以及可能的I/O重定向。此外，sh编程语言还支持控制sh程序执行的测试条件、循环、case等语句。

内置命令
sh有许多内置命令，这些命令由sh执行，不需要创建一个新进程。
下面列出一些常用的内置sh命令。

.file :读取并执行文件。

break [n]:从最近的第 n 个嵌套循环中退出。

cd [dirname]:更换目录。

continue [n]:重启最近的第 n 个嵌套循环。

eval [arg...]:计算一次参数并让sh执行生成的命令。

exec [arg...]:通过这个 sh 执行命令, sh 将会退出。

exit[n]:使 sh 退出,退出状态为 n 。

export [var...]:将变量导出到随后执行的命令。

read [var...]:从 stdin 中读取一行并为变量赋值。

set [arg...]:在执行环境中设置变量。

shift :将位置参数

trap [arg[n]:接收到信号 n 后执行参数。

umask [ ddd ]:将掩码设置为八进制数 ddd 的。

wait [pid];等待进程 pid ,如果没有给出 pid ,则等待所有活动子进程。

read 命令:当 sh 执行 read 命令时,它会等待来自 stdin 的输入行。它将输人行划分为几个标记,分配给列出的变量。

Linux命令

echo：将参数字符串作为行回显到stdout，通常将多个空格压缩为一个（除非有引号);

expr:用于在UNIX/LINUX下求表达式变量的值，一般用于整数值，也可用于字符串;
        I = 123
        I = $(expr $I +1)
实用命令：

awk:数据处理程序；

cmp：比较两个文件；

comm：选择两个排序文件共有的行；

grep：匹配一系列文件的模式；

diff：找出两个文件的差异；

join：通过使用相同的键来连接记录以比较两个文件；

sed：流或行编辑命令；sort：排序或合并文件；

tail：打印某个文件的最后n行；

tr：一对一字符翻译；

uniq：从文件中删除连续重复行。

命令替换：

当sh遇到'cmd'或$(cmd)时，会优先执行cmd，并用执行结果字符串替换cmd。

命令分组：

在sh脚本中，使用{}或()对命令进行分组；

{}:在相同环境下执行{}中的命令；

():通过subsh进程执行()中的命令，subsh进程可在不影响父sh的情况下更改其工作目录；

sh控制语句

在sh中每个语句需单独在一行上，若用分号将多个语句隔开，则运行多个语句在同一行；

在sh中0为TRUE，而非0为FALSE;

if-else-fi语句
if [condition]; then
	statements
else
	statements
fi
字符串比较：
if [s1 = s2]
if [s1 != s2]
if [s1 \< s2]
if [s1 \> s2]
作为整数比较：
-eq           #等于
-ne           #不等于
-gt           #大于
-lt           #小于  
-ge           #大于等于
-le           #小于等于
文件比较：

if [ -x name]
-e filename #如果 filename存在，则为真
-f filename #如果 filename为常规文件，则为真
-d filename #如果 filename为目录，则为真 
-r filename #如果 filename可读，则为真 
filename1 -ef filename2 #如果 filename1与filename2相同，则为真
if-elif-else-fi复合语句：
if [condition1]; then
	statements
	elif [condition]; then
		statements
	#additional elif[condition3]; then
	.....
	else
		statements
	fi
for语句

每次迭代中，变量接受一个参数字符串值，并执行do和done之间的命令
for VARIABLE in string1 string2 ... stringn
	do
		statements
	done
while语句

当条件为真时，重复执行do-done语句，直至为假时退出
while [condition]
	do
		statements
	done
until-do语句

当条件为真时退出循环
until [condition]
	do
		statements
	done
I/O重定向

.>file stdout转向文件，如果文件不存在，将会创建文件

.>>file stdout追加到文件

<file 将文件用作stdin；文件必须存在具有r权限

<<word 从“here”文件中获取输入，直到包含“word”的行

sh中的通配符

file *：列出当前目录中所有文件的信息

ls *.c：列出当前目录中所有以.c结尾的文件

？通配符：查询某文件名中的字符

[]通配符：查询文件名中一对[]中的字符

file ???:有三个字符的所有文件名

ls *.??:点号后有2个字符的所有文件名

file [ab]：包含字符a或b的所有文件名

ls [xyz]：列出所有包含x、y或z的文件名

ls [a-m]：列出包含a到m范围内字符的所有文件名