Shell

Shell语法

1.Shell简介

shell是一种脚本语言，通过对应的脚本解释器解释执行，一般作为内置于操作系统的应用程序向用户提供访问操作系统内核的服务。不过shell也分化出了很多种类，常见的有shell(/bin/sh)、bash(/bin/bash)、csh(/usr/bin/csh)、ksh(/usr/bin/ksh)、powershell(windows的shell)等，大部分shell语法互相兼容，其中bash是linux默认的shell，后面以bash作为典型shell进行介绍。

2.概论

shell是我们通过命令行与操作系统沟通的语言。

shell脚本可以直接在命令行中执行，也可以将一套逻辑组织成一个文件，方便复用。
AC Terminal中的命令行可以看成是一个“shell脚本在逐行执行”。

Linux中常见的shell脚本有很多种，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)
• zsh
• ....

Linux系统中一般默认使用bash，所以接下来讲解bash中的语法。文件开头需要写#! /bin/bash，指明

bash为脚本解释器。

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学习技巧
不要死记硬背，遇到含糊不清的地方，可以在AC Terminal里实际运行一遍。

脚本示例

新建一个test.sh文件，内容如下：

#! /bin/bash
echo "Hello World!"

运行方式
作为可执行文件

acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh  # 使脚本具有可执行权限

acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh  # 当前路径下执行
Hello World!  # 脚本输出

acs@9e0ebfcd82d7:~$ /home/acs/test.sh  # 绝对路径下执行
Hello World!  # 脚本输出

acs@9e0ebfcd82d7:~$ ~/test.sh  # 家目录路径下执行
Hello World!  # 脚本输出

用解释器执行

acs@9e0ebfcd82d7:~$ bash test.sh
Hello World!  # 脚本输出

3.注释

单行注释
每行中#之后的内容均是注释。

# 这是一行注释

echo 'Hello World'  #  这也是注释

多行注释
格式：

:<<EOF
第一行注释
第二行注释
第三行注释
EOF

其中EOF可以换成其它任意字符串。例如：

:<<abc
第一行注释
第二行注释
第三行注释
abc

:<<!
第一行注释
第二行注释
第三行注释
!

4.变量

定义变量
定义变量，不需要加$符号，例如：

name1='yxc'  # 单引号定义字符串 注意:等号两边不能有空格
name2="yxc"  # 双引号定义字符串
name3=yxc    # 也可以不加引号，同样表示字符串

注意：等号两边不能有空格

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使用变量
使用变量，需要加上$符号，或者${}符号。花括号是可选的，主要为了帮助解释器识别变量边界。

name=yxc
echo $name  # 输出yxc
echo ${name}  # 输出yxc
echo ${name}acwing  # 输出yxcacwing

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只读变量
使用readonly或者declare可以将变量变为只读。

name=yxc
readonly name
declare -r name  # 两种写法均可

name=abc  # 会报错，因为此时name只读

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删除变量
unset可以删除变量。

name=yxc
unset name
echo $name  # 输出空行

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变量类型

1. 自定义变量（局部变量）
   子进程不能访问的变量
2. 环境变量（全局变量）
   子进程可以访问的变量

自定义变量改成环境变量：

acs@9e0ebfcd82d7:~$ name=yxc  # 定义变量
acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name  # 第一种方法
acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare -x name  # 第二种方法

环境变量改为自定义变量：

acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name=yxc  # 定义环境变量
acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare +x name  # 改为自定义变量

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字符串
字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。

单引号与双引号的区别：

• 单引号中的内容会原样输出，不会执行、不会取变量；
• 双引号中的内容可以执行、可以取变量；(与不加引号一样)

name=yxc  # 不用引号
echo 'hello, $name \"hh\"'  # 单引号字符串，输出 hello, $name \"hh\"
echo "hello, $name \"hh\""  # 双引号字符串，输出 hello, yxc "hh"

获取字符串长度

name="yxc"
echo ${#name}  # 输出3

提取子串

name="hello, yxc"
echo ${name:0:5}  # 提取从0开始的5个字符 输出hello

5.默认变量

文件参数变量
在执行shell脚本时，可以向脚本传递参数。$1是第一个参数，$2是第二个参数，以此类推。特殊的，$0是文件名（包含路径）。例如：

创建文件test.sh：

#! /bin/bash

echo "文件名："$0
echo "第一个参数："$1
echo "第二个参数："$2
echo "第三个参数："$3
echo "第四个参数："$4

然后执行该脚本：

acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh 
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh 1 2 3 4
文件名：./test.sh
第一个参数：1
第二个参数：2
第三个参数：3
第四个参数：4

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其它参数相关变量

参数	说明
$#	代表文件传入的参数个数，如上例中值为4
$*	由所有参数构成的用空格隔开的字符串，如上例中值为"$1 $2 $3 $4"
$@	每个参数分别用双引号括起来的字符串，如上例中值为"$1" "$2" "$3" "$4"
$$	脚本当前运行的进程ID
$?	上一条命令的退出状态（注意不是stdout，而是exit code）。0表示正常退出，其他值表示错误
$(command)	返回command这条命令的stdout（可嵌套）(即输入这条语句后显示出的结果)
`command`	返回command这条命令的stdout（不可嵌套）

创建文件test1.sh：

#! /bin/bash

echo "文件名："$0
echo "第一个参数："$1
echo "第二个参数："$2
echo "第三个参数："$3
echo "第四个参数："$4

echo $#   # 4
echo $*   # 1 2 3 4
echo $@   # 1 2 3 4
echo $$   # 74(脚本当前运行的进程ID)
echo $?   # 0(表示正常退出)
echo $(ls) # dir_a dir_b dir_C homework test.sh test.txt  (返回ls这条命令的stdout)
echo `ls`  # dir_a dir_b dir_C homework test.sh test.txt  (返回ls这条命令的stdout)

6.数组

数组中可以存放多个不同类型的值，只支持一维数组，初始化时不需要指明数组大小。
数组下标从0开始。

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定义
数组用小括号表示，元素之间用空格隔开。例如：

array=(1 abc "def" yxc)

也可以直接定义数组中某个元素的值：

array[0]=1
array[1]=abc
array[2]="def"
array[3]=yxc

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读取数组中某个元素的值
格式：

${array[index]}

例如：

array=(1 abc "def" yxc)
echo ${array[0]}  # 1
echo ${array[1]}  # abc
echo ${array[2]}  # "def"
echo ${array[3]}  # yxc

---

读取整个数组
格式：

${array[@]}  # 第一种写法 
${array[*]}  # 第二种写法

例如：

array=(1 abc "def" yxc)

echo ${array[@]}  # 第一种写法  1 abc "def" yxc
echo ${array[*]}  # 第二种写法  1 abc "def" yxc

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数组长度
类似于字符串

${#array[@]}  # 第一种写法
${#array[*]}  # 第二种写法

例如：

array=(1 abc "def" yxc)

echo ${#array[@]}  # 第一种写法  # 4
echo ${#array[*]}  # 第二种写法  # 4
echo ${#array} # 等价于 echo ${#array[0]} 表示数组第一个元素的长度

7.expr命令

expr命令用于求表达式的值，格式为：

expr 表达式

表达式说明：

• 用空格隔开每一项
• 用反斜杠放在shell特定的字符前面（发现表达式运行错误时，可以试试转义）
• 对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
• expr会在stdout中输出结果。如果为逻辑关系表达式，则结果为真，stdout为1，否则为0。
• expr的exit code：如果为逻辑关系表达式，则结果为真，exit code为0，否则为1。

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字符串表达式

• length STRING
  返回STRING的长度
• index STRING CHARSET
  返回CHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置，下标从1开始。如果在STRING中完全不存在CHARSET中的字符，则返回0。
• substr STRING POSITION LENGTH
  返回STRING字符串中从POSITION开始，长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或LENGTH为负数，0或非数值，则返回空字符串。

示例：

str="Hello World!"

echo `expr length "$str"`  # ``不是单引号，表示执行该命令，输出12
echo $(expr length "str")

echo `expr index "$str" aWd`  # 输出7，下标从1开始
echo $(expr index "$str" aWd) 

echo `expr substr "$str" 2 3`  # 输出 ell
echo $(expr substr "$str" 2 3)

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整数表达式
expr支持普通的算术操作，算术表达式优先级低于字符串表达式，高于逻辑关系表达式。

• + -
  加减运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。

• * / %
  乘，除，取模运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
• () 可以该表优先级，但需要用反斜杠转义

示例：

a=3
b=4

echo `expr $a + $b`  # 输出7
echo $(expr $a + $b)

echo `expr $a - $b`  # 输出-1
echo $(expr $a - $b)

echo `expr $a \* $b`  # 输出12，*需要转义
echo $(expr $a \* $b)

echo `expr $a / $b`  # 输出0，整除
echo $(expr $a / $b)

echo `expr $a % $b` # 输出3
echo $(expr $a % $b)

echo `expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \)`  # 输出20，值为(a + 1) * (b + 1) 注意空格
echo $(expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \))

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逻辑关系表达式

• |或
  如果0第一个参数非空且非0，则返回第一个参数的值，否则返回第二个参数的值，但要求第二个参数的值也是非空或非0，否则返回0。如果第一个参数是非空或非0时，不会计算第二个参数。

• &与
  如果两个参数都非空且非0，则返回第一个参数，否则返回0。如果第一个参为0或为空，则不会计算第二个参数。

• < <= = == != >= >
  比较两端的参数，如果为true，则返回1，否则返回0。”==”是”=”的同义词。”expr”首先尝试将两端参数转换为整数，并做算术比较，如果转换失败，则按字符集排序规则做字符比较。

注意：这里=与==一样

• () 可以该表优先级，但需要用反斜杠转义

示例：

a=3
b=4

echo `expr $a \> $b`    # 输出0，>需要转义
echo `expr $a '<' $b`   # 输出1，也可以将特殊字符用引号引起来
echo `expr $a '>=' $b`  # 输出0
echo `expr $a \<\= $b`  # 输出1

c=0
d=5

echo `expr $c \& $d`  # 输出0
echo `expr $a \& $b`  # 输出3
echo `expr $c \| $d`  # 输出5
echo `expr $a \| $b`  # 输出3