Shell 入门（一）：变量和流程控制

刚入职新公司，碰到一个棘手的线上莫名宕机问题。我需要查看应用日志，应用端口等信息，以前，只是知道tail -f service.log | grep '关键词'这样的简单查询日志操作。另外，需要频繁打开应用目录，启动应用，然后切换到日志目录，查看日志，比较繁琐，后面我通过 Shell 的alias功能，让操作得到一定程度的简化。但是，为了写出更好的执行脚本，于是有了这系列文章。

本系列文章分为两小节：
1，Shell 是什么？
2，Shell 基础

变量
流程控制
数组
函数

1，Shell 是什么？

简单来说，Shell 就是操作系统上运行的一个应用程序。
普通用户接触最多的操作系统是 Windows，而程序员使用更频繁的是 Linux 的服务端系统。
Windows 提供图形化界面，让我们可以通过移动光标，鼠标右键等一系列操作完成文件的编辑工作，降低普通用户的使用难度。
而程序员是以软件开发为职业，操作的是很少提供图形化界面的服务端系统，而 Shell 可以让用户更方便的操作 Linux 系统，
如文本或字符串检索，文件的查找或创建，大规模软件的自动部署，监控服务器性能，压缩文件等。

Shell 原理图

1.2，初识 Shell

test.sh

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

1.3 shell 脚本 Debug 调试

基本写法：sh [-nxv] 脚本
- -n: 读一遍脚本中的命令但不执行，用于检查脚本中的语法错误；
- -v: 一边执行脚本，一边将执行过的脚本命令打印到标准输出；
- -x：提供跟踪执行信息，将执行的每一条命令和结果依次打印出来；

2， Shell 基础

变量
流程控制
数组
函数

2.1 变量

自定义变量
系统环境变量
预先定义变量

2.1.1 自定义变量

定义变量:变量名=变量值
引用变量：$变量名或${变量名}
查看变量：echo $变量名 或者 set显示所有变量，包括自定义变量和环境变量

2.1.2 系统环境变量

定义环境变量：export 变量名=变量值
引用环境变量：$变量名
查看环境变量：echo $变量名 或者 env | grep 变量名

2.1.3 预先定义变量

$0: 脚本文件名称
$*: 当前脚本传入的所有参数
$@: 当前脚本传入的所有参数
$#: 当前脚本传入参数的个数
$$: 执行当前脚本进程的 PID
$!: 上一个后台进程的 PID
$?: 上一个命令的返回值，0 表示成功执行

2.1.4 单引号和双引号的困惑

[root@roclinux ~]$ echo $PWD
/root
[root@roclinux ~]$ alias dirA="echo work directory is $PWD"
[root@roclinux ~]$ alias dirB='echo work directory is $PWD'
 
# 正确显示
[root@roclinux ~]$ dirA            
work directory is /root
 
# 正确显示
[root@roclinux ~]$ dirB
work directory is /root 
 
# 显示不正确, 怎么回事?     
[root@roclinux ~]$ cd /
[root@roclinux /]$ dirA
work directory is /root     
 
# 正确显示 
[root@roclinux /]$ dirB
work directory is /    

# 查看 alias 的真实内容
[roc@roclinux ~]$ alias dirA
alias dirA="echo work directory is /root"
 
[roc@roclinux ~]$ alias dirB
alias dirB='echo work directory is $PWD'

示例来源：单引号和双引号的困惑
使用双引号的 dirA，通过 Shell 的变量转换后已经变成了字符串echo work directory is /root，当目录切换后，显示的还是原目录内容；
使用单引号的 dirB，由于不受 Shell 的影响，仍然保留着原来的位置echo work directory is $PWD，当切换目录后再执行，变量$PWD被 Shell 替换掉，因此内容被正确显示。
换句话说，双引号是弱引用，会解析变量，单引号是强引用，不会解析变量。

# 示例二：
[xiaoa@linux ~]$ name=zhangsan
[xiaoa@linux ~]$ echo 'My name is ${name}'
My name is ${name}

[xiaoa@linux ~]$ echo "My name is ${name}"
My name is zhangsan

2.1.5 命令替换

\``\命令等价于 $()

# 示例一，创建文件
touch `date +%F`_file1.txt
touch $(date +%F)_file2.txt

# 示例二，查看可用磁盘容量
disk_free3="df -Ph | grep '/$' | awk '{print $4}'"   # 错误
disk_free4=$(df -Ph | grep '/$' | awk '{print $4}')
disk_free5=`df -Ph | grep '/$' | awk '{print $4}'`

2.1.6 变量数值运算

# 示例一: 整数运算  expr + - \* / %
[xiaoa@linux ~]$ a=1
[xiaoa@linux ~]$ b=2
[xiaoa@linux ~]$ expr $a + $b
3
[xiaoa@linux ~]$ expr $a \* $b


# 示例二：整数运算  let + - * / %
[xiaoa@linux ~]$ let sum=2+3;
[xiaoa@linux ~]$ echo $sum
5


# 示例三： 小数运算  bc  + - * / %
[xiaoa@linux ~]$ echo "1+2" |bc
[xiaoa@linux ~]$ echo "scale=2;4/8" |bc

2.1.7 默认变量

${变量名-新的变量值}:
- 变量没有被赋值，会使用“新的变量值”替代；
- 变量有被赋值（包括空值）：不会被替代
echo ${var1-test}
${变量名:-新的变量值}:
- 变量没有被赋值(包括空值），会使用“新的变量值”替代；
- 变量有被赋值：不会被替代
echo ${var1:-test}

2.2 流程控制

条件测试与逻辑运算表达式
流程控制语句 if
流程控制语句 case
循环语句 for,while

2.2.1 条件测试 `test` 条件测试与逻辑运算表达式

基本语法
文件测试
数值比较
字符串比较
正则比较

2.2.1.1 基本语法

# 条件表达式
1，`test 条件表达式`
2，`[ 条件表达式 ]`
3，`[[ 条件表达式 ]]`


# 逻辑运算表达式
命令 1 ; 命令 2     无论命令 1 是否执行成功都会执行命令 2
命令 1 && 命令 2    命令 1 必须执行成功，才会执行命令 2
命令 1 || 命令 2    命令 1 必须执行失败，才会执行命令 2

2.2.1.1 文件测试

man [: 查看[表达式用法；
[ -e dir|file ]: 目录或文件是否存在；
[ -d dir ]: 目录是否存在；
[ -f file ]: 文件是否存在；
[ -r file ]: 当前用户对该文件是否具有读权限；

# 判断目录是否存在，不存在，则创建该目录
test -d ~/Desktop/test || mkdir -p ~/Desktop/test

2.2.1.2 数值比较

[ 整数1 操作符整数 2 ]
大于：[ 1 -gt 10 ]
小于: [ 1 -lt 10 ]
等于: [ 1 -eq 10 ]
不等于: [ 1 -ne 10 ]
小于等于: [ 1 -le 10 ]
大于等于: [ 1 -ge 10 ]

# 示例一：磁盘使用率大于 80, 打印输出

#!/bin/bash
Disk_Free=$(df -h|grep "$"|awk '{print $5)'|awk -F '%' '{print $1}'})

if [ $Disk_Free -ge 80 ];then
    echo "Disk is Use: $Disk_Free%" > /tmp/disk_use.txt
fi


# 示例二：多整数比对
# -a: and
[ 1 -lt 2 -a 5 -gt 10 ];echo $?

# -o: or
[ 1 -lt 2 -o 5 -gt 10 ];echo $?

# &&
[ 1 -lt 2 && 5 -gt 10 ];echo $?

# ||
[ 1 -lt 2 || 5 -gt 10 ];echo $?

2.2.1.3 字符串比较

[xiaoa@linux ~]$ name=zhangsan
[xiaoa@linux ~]$ [ $name = "zhangsan" ]; echo $?
0
[xiaoa@linux ~]$ [ $name == "zhangsan" ]; echo $?
0
[xiaoa@linux ~]$ echo ${#name}  # 计算字符长度
8
[xiaoa@linux ~]$ BBB=""
[xiaoa@linux ~]$ echo ${#BBB}
0
[xiaoa@linux ~]$ [ -z "$BBB" ]  字符长度为 0
0
[xiaoa@linux ~]$ [ -n "$BBB" ]  字符长度不为 0
1

# 小结：变量为空或未定义，长度都为 0

2.2.1.4 正则比对

# 判断 name 是不是以 z 开头
[xiaoa@linux ~]$ [[ $name =~ ^z ]];echo $?
0

# 判断变量是不是数字
[xiaoa@linux ~]$ num=123
[xiaoa@linux ~]$ num2=123abc
[xiaoa@linux ~]$ [[ $num =~ ^[0-9]+$ ]];echo $?
0
[xiaoa@linux ~]$ [[ $num2 =~ ^[0-9]+$ ]];echo $?
1

2.2.2 流程控制语句 `if`

# 单分支结构
if [ 分数大于 60 ]；then
    echo "及格"
fi

# 双分支结构
if [ 分数大于 60 ]；then
    echo "及格"
else
    echo "不及格"
fi

# 多分支结构
if [ 分数大于 80 ]；then
    echo "优秀"
elif [ 分数大于 60 ];then
    echo "及格"
else
    echo "不及格"
fi

2.2.3 流程控制语句 `case`

case 变量 in
模式 1）
    执行命令 1;;
模式 2）
    执行命令 2;;
模式 3）
    执行命令 3;;
    *)
    执行默认命令
esac

# 示例 1

#!/bin/bash
case $1 in
        Linux)
                echo "linux ..."
                ;;
        Shell)
                echo "shell ..."
                ;;
        MySQL)
                echo "mysql ..."
                ;;
            *)
                # echo "USAGE $0 [Linux|Shell|MySQL]"
                echo "USAGE `basename $0` [Linux|Shell|MySQL]"
esac

# 示例 2

#!/bin/bash
read -p "Are you sure?[y/n]:" action
case "$action" in
    y|Y|yes|YES)
        echo "user is deleted!"
        ;;
    *)
        echo "error"
esac

# 示例 3： 系统工具
#!/bin/bash

cat <<-EOF
===================
h 显示命令帮助
f 显示磁盘分区
d 显示磁盘挂载
m 查看内存使用
u 查看系统负载
q 退出程序
===================
EOF

while true
do
    read -p "请输入你想查看的系统状态对应码[d/m/u/q] " sys
    case $sys in
        h)
            help|less
            ;;
        f)
            clear
            lsblk
            ;;
        d)
            clear
            df -h
            ;;
        m)
            clear
            free -m
            ;;
        u)
            clear
            uptime
            ;;
        q)
            break
            ;;
        *)
            echo "error"
            exit 1;
    esac
done

2.2.4 循环语句

2.2.4.1 `for` 循环

# 基本语法
for 变量名 [ in 取值列表 ]
do
    循环体
done


# 示例 1： 计算 1 到 100 的和
#!/bin/bash
sum=0
for i in {1..100}
do
    let sum=sum+$i
done

echo $sum


# 示例 2：计算 1 到 100 之间所有奇数的和
#!/bin/bash
sum=0
for i in `seq 1 2 100`
do
    let sum=sum+$i
done

echo $sum

2.2.4.2 `while` 循环

# 基本语法
while 条件测试
do
    循环体
done

# 示例 1：计算 1~100 的和
#!/bin/bash
i=1
sum=0
while [ $i -le 100 ]
do
    let sum=sum+$i  # 注意：此处没有空格
    let i++
done

echo $sum


# 示例 2： 猜数字游戏
#!/bin/bash

sum=$((RANDOM%51))

sleep 1

echo "请输入1-50之间的数,开始猜吧!"

count=0

function type_num(){
    read -p "请输入一个数吧:" n
    expr $n + 1 &>/dev/null
    if [ $? -ne 0 ]; then
        echo "请输入一个数字"
        type_num
    fi
}

function guess(){
    (( count++ ))
    if [ $n -eq $sum ]; then
        echo "你猜中了,你的次数是:"${count}
        if [ $count -lt 3 ]; then
            echo "你太厉害了"
        elif [ $count -ge 3 -a $count -lt 6 ]; then
            echo "还是不错的,加油"
        else
            echo "你有点水啊"
        fi
        exit 0
    elif [ $n -gt $sum ]; then
        echo "猜大了"
        type_num
    else
        echo "猜小了"
        type_num
    fi
}

function main(){
    type_num
    while true
    do
        guess
    done
}

main

**参考资料：**

posted @ 2021-07-26 22:19 小a的软件思考阅读(115) 评论(0) 编辑收藏举报

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思考与践行

Shell 入门（一）：变量和流程控制

1，Shell 是什么？

1.2，初识 Shell

1.3 shell 脚本 Debug 调试

2， Shell 基础

2.1 变量

2.1.1 自定义变量

2.1.2 系统环境变量

2.1.3 预先定义变量

2.1.4 单引号和双引号的困惑

2.1.5 命令替换

2.1.6 变量数值运算

2.1.7 默认变量

2.2 流程控制

2.2.1 条件测试 `test` 条件测试与逻辑运算表达式

2.2.1.1 基本语法

2.2.1.1 文件测试

2.2.1.2 数值比较

2.2.1.3 字符串比较

2.2.1.4 正则比对

2.2.2 流程控制语句 `if`

2.2.3 流程控制语句 `case`

2.2.4 循环语句

2.2.4.1 `for` 循环

2.2.4.2 `while` 循环

公告

思考与践行

Shell 入门（一）：变量和流程控制

1，Shell 是什么？

1.2，初识 Shell

1.3 shell 脚本 Debug 调试

2， Shell 基础

2.1 变量

2.1.1 自定义变量

2.1.2 系统环境变量

2.1.3 预先定义变量

2.1.4 单引号和双引号的困惑

2.1.5 命令替换

2.1.6 变量数值运算

2.1.7 默认变量

2.2 流程控制

2.2.1 条件测试 test 条件测试与逻辑运算表达式

2.2.1.1 基本语法

2.2.1.1 文件测试

2.2.1.2 数值比较

2.2.1.3 字符串比较

2.2.1.4 正则比对

2.2.2 流程控制语句 if

2.2.3 流程控制语句 case

2.2.4 循环语句

2.2.4.1 for 循环

2.2.4.2 while 循环

公告

2.2.1 条件测试 `test` 条件测试与逻辑运算表达式

2.2.2 流程控制语句 `if`

2.2.3 流程控制语句 `case`

2.2.4.1 `for` 循环

2.2.4.2 `while` 循环