linux操作系统5 shell编程

知识内容：

1.shell编程预备知识

2.shell变量

3.表达式与运算符

4.分支循环语句

5.函数

 

 

 

一、shell编程预备知识

1.什么是shell编程

shell是与linux交互的基本工具，是一个命令解释器，它的作用是解释执行用户输入的命令及程序等，有两种执行命令的方式，如下所示：

  • 交互式，用户每输入一条命令，shell就解释执行一条
  • 批处理(batch)，需要事先编写一个shell脚本，其中包含若干条命令，让shell一次将这些命令执行完

shell脚本及shell编程：当命令或程序语句不在命令行下执行，而是通过一个程序文件来执行时，该程序就被称为shell脚本，编写shell脚本的过程就称为shell编程

 

 

2.shell脚本的编写

(1)hello world

shell脚本一般可以使用vi编辑器或emacs编辑器编写，上述代码中第一行是声明脚本运行方式，在shell脚本中以#开头的为注释，不会被执行

 

(2)shell脚本的基本构成

运行结果如下：

以上代码的部分内容解释：

  • 以#开头的为注释
  • echo为输出语句，参数-n表示在显示信息时不自动换行
  • whoami命令字符串左右的反引号(`)用于命令替换(转换)，也就是将它所括起来的字符串视为命令执行，并将其输出的字符串在原地输出

 

(3)在shell脚本中包含外部脚本

1 . 脚本文件名
2 source 脚本文件名

实例：

注：上述代码中最后一行中的第二个.号表示当前目录

 

 

3.shell脚本的执行与调试

(1)执行

在命令行下直接执行：

1 chmod +x example
2 ./example [参数]

 

在指定的shell下执行脚本：

1 shell名称 脚本名 [参数]
2 sh hello.sh
3 bash hello.sh

 

(2)调试

1 bash -v 脚本名
2 bash -x 脚本名

 

 

 

二、shell变量

1.变量类型

  • 用户自定义变量(局部变量)：由用户在shell程序中自定义
  • 环境变量：系统环境中的一部分，不必去定义，可以在shell程序中使用，某些变量(如PATH)可以在shell中修改
  • 内部变量：linux系统提供的一种特殊类型的变量，此类变量在程序中用来做出判断

注：常见的内部变量

1 $# 传送给shell程序的位置参数的数量
2 $? 最后命令的完成码或在shell程序内部执行的shell程序的返回值
3 $0 shell程序的名称
4 $* 调用shell程序时所传送的全部参数组成的单字符串

 

 

2.变量赋值和访问

(1)变量定义及赋值

  • 变量定义：变量名=值
  • 变量赋值：变量2=$变量1

注：定义变量时变量名不需加$，在赋值符号两边不允许有任何空格；变量名由字母、数字、下划线组成，可以由字母和下划线开头

 

把一个命令的结果作为变量的内容赋值的方法：

1 变量名=`ls`   # 不推荐使用这种方法，因为容易和单引号混淆  
2 变量名=$(ls)  # 把命令用$()括起来，推荐使用这种方法

 

(2)变量访问：在变量名前加上一个$

$变量名表示输出变量，可以用$c和${c}两种语法

注意在一些场合中访问变量值时必须为变量名加上花括号{}

注：如果不给此时的skill加花括号，解释器会将skillScript当成一个变量，由于没有为这个变量赋值，其值为空。所以在字符串给所以变量加上花括号是一个好的编程习惯！

 

(3)只读变量和删除变量

  • 使用readonly命令设置只读变量，只读变量的值不可改变
  • 使用unset命令删除变量，变量被删除后不能再次使用，unset不能删除只读变量

 

(4)添加环境变量

使用export命令将变量添加到环境变量中，作为临时的环境变量(一种全局变量)

基本语法：export 变量名=变量值

注：export命令仅将变量加到环境中，如果要从程序的环境中删除该变量，则可以使用unset命令或env命令，env也可以临时地改变环境变量值

 

 

3.内部变量

变量含义
$0 脚本名
$1 -$9 位置参数1-9
${10} 位置参数10
$# 位置参数的个数
"$*" 所有位置参数(作为单个字符串)
"$@" 所有位置参数(每个作为单独字符串)
${#*} 传递到脚本中的命令行参数的个数
${#*} 传递到脚本中的命令行参数的个数
$? 返回值
$$ 脚本进程的PID
$- 传递到脚本中的标识
$_ 之前命令的最后一个参数
$! 运行在后台的最后一个作业的进程ID(PID)

 

 

4.位置参数

  • $0：获取当前执行的脚本文件名
  • $n：获取当前执行的脚本的第n个参数，n=1...9，当n>10时就要用大括号括起来，例如：${10}
  • $#：获取当前执行的脚本后面接的参数的总数
  • $*：获取当前执行的脚本所有传参的参数
  • $@：获取当前执行的脚本所有传参的参数

 

 

5.变量值的输出与读取

(1)echo命令(加上-n选项表示不换行输出)

1 str="OK!"
2 echo $str # 直接输出指定的字符串
3 echo "$str This is a test" # 将变量混在字符串中输出
4 
5 mouth=4
6 echo "2018-${mouth}-3" # 将变量混在字符串中输出如果要将变量和其他字符连接在一起，就要使用花括号进行变量替换

 

(2)printf命令

1 printf格式：printf 格式字符串 [参数列表...]
2 
3 printf "hello! \n"
4 printf "%d %s\n" 100 "abc"

 

(3)read命令

1 read格式: read 变量
2 注：-p选项定义提示语句，-n选项对输入的字符进行计数，当输入的字符达到预定数目时自动退出，并将输入的数据复制给变量
3 
4 read str
5 read -p "请输入两个数字" n1 n2

 

注：关于单引号、双引号、反引号的知识说明

单引号：关闭shell中所有的特殊符号使用和解释。说的简单点，就是单引号（‘ ’）中间的所有内容都作为普通的字符输出，就是说不管你是不是一些特殊的字符（如$,转移字符等）统统作为普通字符输出

双引号：关闭shell中的大部分的特殊字符，但保留部分，如$、转义字符\ (不包括\n \t等)、反引号(` `)，而单引号（' '）则失效，作为普通字符输出

反引号：将反引号(` `)内的字符串当作shell命令来执行，返回值是命令的执行的结果，起到的是一个命令的替换作用

 

 

6.变量替换

变量替换根据变量的状态(是否为空是否定义)来改变它的值，使用花括号限定一个变量的开始和一个变量的结束

  • ${var}：替换为变量本来的值
  • ${var:-word}：如果变量var为空或已被删除，则返回word，但不改变var的值
  • ${var:=word}：如果变量var为空或已被删除，则返回word，并将var的值设置为word
  • ${var:?message}：如果变量var为空或已被删除，则将消息message发送到标准错误输出，可以用来检测变量var是否可以被正常赋值
  • ${var:+word}：如果var被定义，则返回word，但不改变var的值

 

 

7.数组

数组中可以存放多个值。Bash Shell 只支持一维数组（不支持多维数组），初始化时不需要定义数组大小（与 PHP 类似），与大部分编程语言类似，数组元素的下标由0开始

Shell 数组用括号来表示，元素用"空格"符号分割开，语法格式如下：array_name=(value1 ... valuen)

数组实例：

 

 

 

三、表达式与运算符

1.表达式

expr命令：是一款表达式计算工具，使用它完成表达式的求值操作

let命令：计算整数表达式的值

expr命令使用：

1 expr 5 +3
2 
3 n=1
4 m=5
5 expr $n + $m
6 
7 val=`expr 2 +2`

let命令使用：

1 n=1
2 m=5
3 let val=$n+$m
4 # 注意这种形式要求运算符和操作数之间不能有空格!

 

test命令：判断表达式的真假

1 test使用：test 逻辑表达式
2 test "abc"="xyz"

 

 

2.运算符

 1 (1)算术运算: + - * / % =
 2 
 3 (2)整数关系运算符: 
 4 -eq 相等
 5 -ne 不等于
 6 -gt 大于
 7 -lt  小于
 8 -ge 大于等于
 9 -le 小于等于
10 
11 (3)字符串检测运算符: 
12 =  检测两个字符串是否相等，相等返回true
13 != 检测两个字符串是否相等，不等返回true
14 -z 检测字符串长度是否为0，为0返回true
15 -n 检测字符串长度是否为0，不为0返回true
16 str 检测字符串是否为空，不为空返回true
17  
18 (4)文件测试运算符 - 省略
19 
20 (5)布尔运算符
21 -a 与  两个表达式均为true才返回true
22 -o 或  有一个表达式为true才返回true
23 ! 非  表达式值为true返回false否则返回true

 

 

 

四、分支循环语句

1.if语句

(1)if结构

1 if [ 条件表达式 ]
2 then
3 语句序列
4 fi

注：条件表达式和[]之间必须有空格，否则会出现语法错误

if结构实例：

1 # !/bin/bash
2 a=1
3 b=2
4 if [ $a -lt $b ]
5 then
6     echo "a小于b"
7 fi

 

(2)if...else结构

1 if [ 条件表达式 ]
2 then
3     语句序列1
4 else
5     语句序列2
6 fi

if...else结构实例：

1 # !/bin/bash
2 a=1
3 b=2
4 if [ $a -lt $b ]
5 then 
6     echo "a小于b"
7 else
8     echo "a不小于b"
9 fi

 

(3)if..elif...else结构

 1 if [ 条件表达式1 ]
 2 then
 3     语句序列1
 4 elif [ 条件表达式2 ]
 5 then
 6     语句序列2
 7 elif [条件表达式3]
 8 then
 9     语句序列3
10 ...
11 else
12     语句序列n
13 fi

if..elif...else结构实例：

 1 # !/bin/bash
 2 a=1
 3 b=2
 4 if [ $a == $b ]
 5 then
 6     echo "a等于b"
 7 elif [ $a -gt $b ]
 8 then 
 9     echo "a大于b"
10 elif [ $a -lt $b ]
11 then 
12     echo "a小于b"
13 else
14     echo "所有条件均不满足"
15 fi

 

 

2.case语句

 1 case 值 in 
 2 模式1)
 3 语句序列1
 4 ;;
 5 模式2)
 6 语句序列2
 7 ;;
 8 ......
 9 模式n)
10 语句序列n
11 ;;
12 *)
13 其他语句序列
14 esac

实例：

 1 # !/bin/bash
 2 case $USER in
 3 whxy)
 4   echo "欢迎登录"
 5 ;;
 6 root)
 7   echo "超级管理员!"
 8   echo "热烈欢迎"
 9 ;;
10 *)
11   echo "欢迎 $USER !"
12 ;;
13 esac

 

 

3.循环语句

(1)while语句

1 while 测试条件
2 do
3 语句序列
4 done

实例：用while循环求1到100的和

1 # !/bin/bash
2 total=0
3 num=0
4 while [ $num -le 100 ]
5 do 
6     total=`expr $total + $num`
7     num=`expr $num + 1`
8 done 
9 echo "结果等于: $total"

 

(2)until语句

1 until 测试条件
2 do 
3 语句序列
4 done

实例：用until循环求1到100的和

1 # !/bin/bash
2 total=0
3 num=0
4 until [ $num -gt 100 ]
5 do
6     total=`expr $total + $num`
7     num=`expr $num + 1`
8 done
9     echo "计算结果为: $total"

 

(3)for语句

 1 for 变量 [ in 列表 ]
 2 do
 3     语句序列
 4 done
 5 
 6 eg:
 7 # 循环输出
 8 for var in 1 2 3 4 5 6 
 9 do 
10     echo $var
11 done
12 
13 # 显示主目录下的文件
14 for FILE in $HOME/*.*
15 do 
16     echo $FILE
17 done

 

 

4.break和continue和exit

  • break：退出循环
  • continue：退出当前循环继续下次循环
  • exit：退出一个shell程序

另外上述3种都可以指定值，例如break [3]就是退出3层循环，continue [2]表示跳出2层循环，exit [2]表示指定退出值为2

 

 

 

五、函数

1.函数的定义和调用

(1)函数的定义

1 [function] 函数名()
2 {
3 命令序列
4 [return 返回值]
5 }

function和return可以省略不写

 

(2)函数的调用

函数的调用：函数名 参数1 参数2 ...... 参数n

 

(3)实例

1 # !/bin/bash
2 Hello(){
3 echo "Hello world!"
4 }
5 Hello  # 调用函数

 

 

2.函数的返回值

(1)return

shell函数的返回值，可以和其他语言的返回值一样，通过return语句返回。
示例： 

 1 #!/bin/bash
 2 function test()  
 3 {  
 4     echo "arg1 = $1"   # 输出第一个参数
 5     if [ $1 = "1" ]
 6     then  
 7         return 1  
 8     else  
 9         return 0  
10     fi  
11 }  
12   
13 echo "test 1:"  
14 test 1  
15 echo $?         # print return result  
16   
17 echo "test 0:"  
18 test 0  
19 echo $?         # print return result  
20   
21 echo "test 2:"  
22 test 2  
23 echo $?         # print return result

 

(2)echo

其实在shell中，函数的返回值有一个非常安全的返回方式，即通过输出到标准输出返回。因为子进程会继承父进程的标准输出，因此，子进程的输出也就直接反应到父进程。

示例：

 1 #!/bin/bash
 2 function test()  
 3 {  
 4     echo "arg1 = $1"  
 5     if [ $1 = "1" ] 
 6     then  
 7         echo "1"  
 8     else  
 9         echo "0"  
10     fi  
11 }  
12   
13 echo "test 1"  
14 test 1  
15 
16 echo "test 0"  
17 test 0  
18 
19 echo "test 2"  
20 test 2

注：不能向标准输出一些不是结果的东西（也就是不能随便echo一些不需要的信息），比如调试信息，这些信息可以重定向到一个文件中解决，特别要注意的是，脚本中用到其它类似grep这样的命令的时候，一定要记得1>/dev/null 2>&1来空这些输出信息输出到空设备，避免这些命令的输出

 

 

3.函数的参数

1 shell中调用函数时可以向其传递参数，与脚本一样，在函数体内部是通过$n的形式来获取参数的值
2 比如$1代表第一个参数，$2代表第二个参数

 

 

4.函数实战

(1)计算阶乘

1 设计一个shell程序计算n的阶乘。要求：
2 从命令行接收参数n；
3 在程序开始后立即判断n的合法性，即是否有参数，若有是否为正整数，若非法请给错误提示；
4 最后输出计算的结果

代码实现：

 

 

(2)

 

 

(3)

 

posted @ 2018-06-07 10:31  woz333333  阅读(511)  评论(0)  编辑  收藏  举报