shell编程入门
1. Shell是什么
Shell是用户与内核进行交互操作的一种接口，目前最流行的Shell成为bash Shell。Shell同时也是一门编程语言<解释型的编程语言>，即shell脚本。一个系统可以存在多个shell，可以通过cat /etc/shells命令查看系统中安装的shell，不同的shell可能支持的命令语法是不相同的。
1.1 第一个shell脚本
创建一个文件test.sh，扩展名为sh，即为一个shell脚本。shell脚本的第一行一般为：
#! /bin/bash echo "Hello World!"
解析：#! 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
1.2 运行Shell脚本的两种方式
① 首先赋予+x权限，然后输入脚本的绝对路径或相对路径
chmod +x ./test.sh #使脚本具有执行权限 ./test.sh #相对路径执行脚本 /root/test.sh #绝对路径执行脚本
② bash或sh + 脚本，不需要赋予x执行权限
bash /root/helloworld.sh sh helloworld.sh
2. Shell中的变量
2.1 Shell变量的类型
Linux Shell中的变量分为“系统变量”和“用户自定义变量”。系统变量一般包括$HOME，$PWD，$SHELL，$USER等等。通过set命令可以查看当前shell中所有变量，包括系统变量和用户自定义变量。
2.2 变量的定义与撤销
定义普通变量
语法：变量=值，如
STR="adb"
注意：定义变量时，变量名不加$符号。等号两侧不能有空格。双引号和单引号有区别，单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的，转义字符也无效，而双引号可以有变量和转义字符。
定义静态变量
readonly B=2
声明静态的变量B=2，不能使用unset撤销静态变量
撤销变量A
A=9 unset A
全局变量设置
export 变量名 可把变量提升为全局环境变量，可供其他shell程序使用
将命令的返回值赋给变量
A=`ls -la` A=$(ls -la)
A=`ls -la`反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量A。
A=$(ls -la)等价于反引号
2.3 Shell中的特殊变量
$? 表示上一个命令退出的状态
$$ 表示当前进程的编号
$0 表示当前脚本名称
$n 表示n位置的输入参数（n代表数字，n>=1）
$# 表示参数的个数，常用于循环
$*和$@ 都表示参数列表
注意：$*与$@区别
① $*和$@都表示传递给函数或脚本的所有参数，不被双引号""包含时，都以$1 $2 ... $n的形式输出所有参数
② 当它们被双引号""包含时，"$*"会将所有的参数作为一个整体，以"$1 $2 ... $n"的形式输出所有参数；"$@"会将各个参数分开，以"$1" "$2" ... "$n"的形式输出所有参数。
3. Shell运算符
Shell支持多种运算符，包括：
算数运算符、关系运算符、布尔运算符、逻辑运算符、字符串运算符、文件测试运算符
3.1 与数值有关的运算符：算数运算符和关系运算符
算数运算符
算数运算符有：
| + | - | * | / | % | = | == | != |
| 加 | 减 | 乘 | 除 | 取余 | 赋值 | 相等 | 不相等 |
(+ - * / %)使用格式：expr m + n 或 $((m+n))
注意：原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如awk和expr，expr最常用。expr是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。expr运算符间要有空格。(== !=) 条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格。
运算符实例：
#! /bin/bash val=`expr 2 + 2` echo "两数之和为："$val val2=$((2+2)) echo "两数之和为："$val2 expr `expr 2 + 3`\*4 echo `expr \`expr 2 + 3\`\*4` #或 echo $(((2+3)*4)) if [ 10 == 10 ] then echo "相等" fi
注意：乘号(*)、反引号(`)必须加反斜杠(\)实现转义
关系运算符
关系运算符有
| -eq | -ne | -gt | -lt | -ge | -le |
| 相等判断 | 不相等判断 | 大于判断 | 小于判断 | 大于等于判断 | 小于等于判断 |
关系运算符使用格式： [ $a -eq $b ]
#!/bin/bash
a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
echo "a等于b"
elif [ $a -gt $b ]
then
echo "a大于b"
else
echo "a不大于b"
fi
3.2 布尔运算符与逻辑运算符
布尔运算符
| ！ | -o | -a |
| 非运算 | 或运算 | 与运算 |
实例：
#!/bin/bash a=10 b=20 if [ $a != &b ] then echo "a不等于b" fi if [ $a -lt 100 -a &b -gt 15 ] then echo "a小于100且b大于15" fi if [ $a -lt 100 -o &b -gt 15 ] then echo "a小于100或b大于15" fi
逻辑运算符
| && | || |
| 逻辑的AND | 逻辑的OR |
实例：
#!/bin/bash a=10 b=20 if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] then echo "返回 true" fi if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] then echo "返回 true" fi
注意：感觉布尔运算符与逻辑运算符除了字符表示不一样，意思是一样的
3.3 字符串运算符
| = | != | -z | -n | str |
| 检测相等 | 检测不相等 | 检测字符串长度为0 | 检测字符串长度不为0 | 检测字符串为空 |
实例：
#!/bin/bash a="abc" b="efg" if [ $a = $b ] then echo "a等于b" fi if [ -z &a ] then echo "a长度为0" fi if [ &a ] then echo "字符串不为空"
3.4 文件测试运算符
| -r file | -w file | -x file | -f file | -s file | -d file | -b file | -L file |
| 有读的权限 | 有写的权限 | 有执行的权限 | 文件存在并且是一个常规的文件 | 文件存在且不为空 | 文件存在并且是一个目录 | 文件存在并且是一个块设备 | 文件存在并且是一个链接 |
实例：
#!/bin/bash
file="/var/test.sh"
if [ -r $file ]
then
echo "文件可读"
fi
4.Shell流程控制
4.1 if判断
if语句语法格式：
if condition
then
command1
[elif condition
then
command2... ]
[else
command3 ]
fi
示例：
#!/bin/bash
read -p "please input your name:" NAME
#printf '%s\n' $NAME
if [ $NAME = root ]
then
echo "hello ${NAME}, welcome !"
elif [ $NAME = itcast ]
then
echo "hello ${NAME}, welcome !"
else
echo "SB, get out here !"
fi
condition判断语句
格式：[ condition ](注意condition前后要有空格)
#非空返回true，可使用$?验证（0为true, >1为false）如：
[ itcast ]
#空返回false
[ ]
4.2 for循环
第一种写法（常用）
for循环一般格式为：
for var in item1 item2 ... itemN
do
command1
done
写成一行：
for var in item1 item2 ... itemN; do command1; done;
示例：
#!/bin/bash
for N in 1 2 3
do
echo $N
done
#或写成一行
for N in 1 2 3; do echo $N; done
#或
for N in {1..3}; do echo $N; done
第二种写法
实例：
#!/bin/bash for ((i = 0; i <= 5; i++)) do echo "welcome $i times" done #或写成一行 for ((i = 0; i <= 5; i++)); do echo "welcome $i times"; done
4.3 while循环
while使用格式：
while condition
do
command
done
示例：
#!/bin/sh
int=1
while(( $int<=5 ))
do
echo $int
let "int++"
done
注意：Bash let命令，用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加上$来表示变量。
4.4 case语句匹配
格式：
case 值 in
模式1)
commandN
;;
模式2）
commandN
;;
esac
case工作方式，取值后面必须为单词in，每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数。匹配发现取值符合某一模式后，其间所有命令开始执行直至;;。示例：
echo '输入 1 到 4 之间的数字:'
echo '你输入的数字为:'
read aNum
case $aNum in
1) echo '你选择了 1'
;;
2) echo '你选择了 2'
;;
3) echo '你选择了 3'
;;
4) echo '你选择了 4'
;;
*) echo '你没有输入 1 到 4 之间的数字'
;;
esac
注意：esac为作为case的结束标记。每个case分支用右圆括号，用两个分号(;;)表示break。跳出循环break命令和continue命令。break命令允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。continue命令与break命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环。
5. Shell自定义函数
linux shell可以用户定义函数，然后在shell脚本中可以随便调用
shell中函数的定义格式如下：
[ function ] funname [()]
{
action;
[return int;]
}
说明：
- 1、可以带function fun()定义，也可以直接fun()定义，不带任何参数。
- 2、函数返回值，只能通过$?系统变量获得，可以显示加：return返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。return后跟数值n(0-255)
- 3、必须在调用函数方法之前，先声明函数，shell脚本是逐行运行，不像其它语言一样先预编译
示例：
#! /bin/bash
function fSum()
{
echo $1,$2;
return $(($1+$2));
}
fSum 2 3;
total=$?
echo "total=\$? 第一次调用\$?后的返回结果: "$total
fSum 5 7
total=$?
echo "total=\$?,\$? 两次调用后的返回结果,\$total=$total \$?=$?";
echo "-------------------------------------------"
funWithReturn(){
echo "这个函数会对输入的两个数字进行相加运算..."
echo "输入第一个数字: "
read aNum
echo "输入第二个数字: "
read anotherNum
echo "两个数字分别为 $aNum 和 $anotherNum !"
return $(($aNum+$anotherNum))
}
funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $? !"
6. Shell输入/输出重定向
一个命令通常从一个叫标准输入的地方读取输入，默认情况下，这恰好是你的终端。同样，一个命令通常将其输出写入到标准输出，默认情况下，这也是你的终端。
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| command > file | 将输出重定向到 file。 |
| command < file | 将输入重定向到 file。 |
| command >> file | 将输出以追加的方式重定向到 file。 |
| n > file | 将文件描述符为 n 的文件重定向到 file。 |
| n >> file | 将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file。 |
| n >& m | 将输出文件 m 和 n 合并。 |
| n <& m | 将输入文件 m 和 n 合并。 |
| << tag | 将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入 |
注意：文件描述符0通常是标准输入(STDIN)，1是标准输出(STDOUT)，2是标准错误输出(STDERR)。
输出重定向
重定向一般通过在命令间插入特定的符合来实现。可以选择覆盖或者追加的模式添加内容
command1 > file1 或 command1 >> file1
示例：
$ who > users echo "hello world" > users echo "hello shell" >> users
输入重定向
输入重定向可以从文件获取输入，语法为：
command1 < file1
示例，接着以上示例，统计users文件的行数，如：
wc -l < users
输入与输出重定向结合
command1 < infile > outfile
说明：同时替换输入和输出，执行command1，从文件infile读取内容，然后将输出写入到outfile中。
其他重定向
$ command > file 2>&1 #或者 $ command >> file 2>&1
说明：
1、文件描述符0通常是标准输入(STDIN)，1是标准输出(STDOUT)，2是标准错误输出(STDERR)
2、将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file
Here Document
Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式，用来将输入重定向到一个交互式 Shell 脚本或程序。
它的基本的形式如下：
command << delimiter
document
delimiter
它的作用是将两个 delimiter 之间的内容(document) 作为输入传递给 command。
注意：
结尾的delimiter 一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，包括空格和 tab 缩进。
开始的delimiter前后的空格会被忽略掉。
示例，在命令行中通过 wc -l 命令计算 Here Document 的行数：
$ wc -l << EOF
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EOF
3 # 输出结果为 3 行
$
7.设置后台进程
& 放在启动参数后面表示设置此进程为后台进程。默认情况下，进程是前台进程，这时就把Shell给占据了，我们无法进行其他操作，对于那些没有交互的进程，很多时候，我们系统将其在后台启动，可以在启动参数的时候加一个‘&’实现这个目的。
8. 脚本调试
两种方式：
① 输入命令：sh -vx helloworld.sh
② 或者在脚本中增加set -x
