Unix/Linux系统编程（sh编程）

一.关于sh脚本（参考链接：https://blog.csdn.net/johnWcheung/article/details/60572613）

　　1.shell脚本简介

　　Shell 中文意思贝壳，寓意类似内核的壳。Shell是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问操作系统内核的服务。Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。
　　Shell 脚本（shell script）是一种为 shell 编写的脚本程序。常说的shell通常都是指 shell 脚本，但shell和shell script是两个不同的概念。通常说“shell编程”都是指 shell 脚本编程，不是指开发 shell 自身。shell脚本是利用 shell 的功能所写的一个程序。这个程序是使用纯文本文件，将一些 shell 的语法与命令（含外部命令）写在里面，搭配正则表达式、管道命令与数据流重定向等功能。
　　sh（Bourne Shell）是一个早期的重要shell，1978年由史蒂夫·伯恩编写，并同Version 7 Unix一起发布。

 

 

 　　2.sh脚本语法

　　　　1 ）开头
　　　　程序必须以下面的行开始（必须方在文件的第一行）：
　　　　#!/bin/sh
　　　　符号#!用来告诉系统它后面的参数是用来执行该文件的程序。在这个例子中我们使用/bin/sh来执行程序。
　　　　当编写脚本完成时，如果要执行该脚本，还必须使其可执行。
　　　　要使编写脚本可执行：
　　　　编译 chmod +x filename 这样才能用./filename 来运行

　　　　2 ）注释
　　　　在进行shell编程时，以#开头的句子表示注释，直到这一行的结束。

　　　　3 ）变量
　　　　在shell编程中，所有的变量都由字符串组成，并且不需要对变量进行声明。要赋值给一个变量，可以这样写：

　　　　　　#!/bin/sh
　　　　　　#对变量赋值：
　　　　　　a="hello world"
　　　　　　# 现在打印变量a的内容：
　　　　　　echo "A is:"
　　　　　　echo $a
　　　　　　#有时候变量名很容易与其他文字混淆，比如：
　　　　　　num=2
　　　　　　echo "this is the $numnd"
　　　　　　/*这并不会打印出"this is the 2nd"，而仅仅打印"this is the"，因为shell会去搜索变量numnd的值，但是这个变量时没有值的。可以使用花括号来告诉shell我们要打印的是num变量：*/
　　　　　　num=2
　　　　　　echo "this is the ${num}nd"
　　　　　　这将打印： this is the 2nd

　　实例：打印“hello”字符串

 

 

 

 

 

 

二.sh命令（参考链接：https://blog.csdn.net/johnWcheung/article/details/60572613）

 

　　1.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。
　　　　.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$2$3...重命名为$1$2....
　　　　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的输人行。它将输入行划分为几个标记，分配给列出的变量。read的一个常见用法是允许用户与正在执行的sh进行交互。

 

　　2.Linux命令

　　　　  sh可以执行所有的Linux命令。其中，有些命令几乎已经成为sh不可分割的一部分，因为它们广泛用于sh脚本中。下文列出并解释了其中一些命令。
　　　　eho命令：echo只是将参数字符串作为行回显到stdout。它通常将相邻的多个空格压缩为一个空格，除非有引号。
　　　　expr命令：因为所有的sh变量都是字符串，所以我们不能直接把它们改为数值。
　　　　实用命令：除了上面的 Linux命令之外，sh还用许多其他实用程序作为命令。其中包括除了上面的Linux命令之外，sh还用许多其他实用程序作为命令。其中包括：
　　　　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

　　3.管道命令（参考链接：https://blog.csdn.net/BigTiger_world/article/details/120538107）

　　通过内容过滤将输出重定向到文件是我们平日里的基本任务之一。
　　除了文件输入重定向和输出重定向，Linux Shell 还有一种功能，就是可以将两个或者多个命令（程序或者进程）连接到一起，把一个命令的输出作为下一个命令的输入，以这种方式连接的两个或者多个命令就形成了管道（pipe）。

　　Linux 管道使用竖线“｜”连接多个命令，这被称为管道符。

　　　　Linux 管道的具体语法格式如下：

　　　　　　cmd1 | cmd2
　　　　　　cmd1 | cmd2 [ | cmdN... ]

　　　　当在两个命令之间设置管道时，管道符｜左边命令的输出就变成了右边命令的输入。只要第一个命令向标准输出写入，而第二个命令是从标准输入读取，那么这两个命令就可以形成一个管道。大部分的 Linux 命令都可以用来形成管道。
　　　　这里需要注意，cmd1 必须有正确输出，而 cmd2 必须可以处理 cmd1 的输出结果；而且 cmd2 只能处理 cmd1 的正确输出结果，不能处理 cmd1 的错误信息。cmd3也能够接收cmd2的正确输出，依次类推。

 

　　　　（使用管道命令在dev目录下寻找std开头的文件）

　　　　cmd1：ls -l /dev “必须有正确的输出”，输出就是ls命令输出到标准输出文件stdout，其实就是输出到屏幕。上面操作说明的“第一个命令向标准输出写入”正是这个意思。
　　　　cmd2: grep std 它从标准输入读出数据，进行字符串比对。也就是说，这个grep命令是从stdin读取的数据。上面操作说明的“而第二个命令是从标准输入读取”正是这个意思。

　　　　一般新手肯定有这个疑问，既然“ls -l /dev”向屏幕文件stdout发送数据，grep是如何从stdin得到这个数据的呢？其实，这正是管道操作“｜”干的活，管道操作“｜”将“cmd1:ls -l /dev”的向stdout发送的数据，转而写入stdin，故此，“cmd2: grep std” 才能正常接收到数据。
　　　　也就是说，管道操作“｜”就是把左边命令的stdout数据，转而写到stdin，供右边的命令使用。

 

三.sh控制语句

　　1.if-else-fi语句

　　if-else-fi语句的语法是:
　　　　　　if [ condition ]
　　　　　　　　then
　　　　　　　　　　statements
　　　　　　　　else
　　　　　　　　　　statements
　　fi
　　每个语句必须在单独的一行上。但是，如果多个语句之间用分号分开，则sh允许多个语句在同一行。

实例：使用read与if-else-fi语句判断输入字符串（该语句对于空格要求较为严苛）

 

 

 

 

实例：使用使用if-elif-else-fi复合语句，对输入“yes”、“no”和其他字符串输出不同命令（该语句对于空格要求较为严苛）

 

 

 

 

 

 

　　2.for语句

 　　　　for VARIABLE in string1 string2....stringr
　　　　　　do
　　　　　　commands
　　　　　　done
在每次迭代中，变量接受一个参数字符串值，并执行关键字do和done之间的命令。

　　3.while语句

 　　　　while [ condition ]
　　　　do
　　　　　　commands
　　　　done
　　当条件为真时，sh将重复执行do-done关键字中的命令。预计条件会有变化，所以循环将在某个时间点退出。

　　4.case语句

　　　　case $variable in
　　　　pattern1) command;;
　　　　pattern2) command;;
　　　　patternN) command;;
　　　　esac

四.I/O重定向

　　当进入sh命令时，我们可以指示sh将I/O重定向到除默认stdin、stdout和sterr以外的文件。I/O重定向有以下形式和含义:
　　>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;文件必须存在并 具有r权限。
　　<<word:  从“here”文件中获取输人，直到只包含“word”的行。

五.sh函数

　　sh函数的定义为:
　　　　func()
　　　　{
　　　　　　#function code
　　　　}
　　由于sh逐行执行命令，所以必须在任何可执行语句之前定义sh脚本中的所有函数。
　　在sh脚本中无法声明函数原型。
　　sh函数的调用方式与sh脚本文件的执行方式完全相同。

 

六.问题与解决思路

　　1、总结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脚本中是如果呈现出来的？
　　　　要素：
　　　　（1）数据类型
　　　　（2）常量
　　　　（3）变量
　　　　（4）运算符
　　　　（5）表达式
　　　　（6）标识符
　　　　（7）关键字
　　　　（8）数组
　　　　（9）基本控制结构
　　　　（10）函数
　　　　（11）输入和输出
　　　　（12）解释器和编译器
　　　　技能：
　　　　（1）数据结构的分析和设计
　　　　（2）算法（即处理逻辑，微观层次）的分析和设计
　　　　（3）系统架构（即处理逻辑，宏观层次）的分析和设计
　　shell脚本：
　　　　（1）用正规表示法，管道命令以及数据流重导向等功能，以达到我们所想要的处理目的
　　　　（2）提供了数组，循环，条件以及逻辑判断等重要功能，让使用者可以直接以shell来写程序，而不必使用类似C程序语言等传统程序编写的语法。
　　2、脚本是什么意思？sh脚本与sh有什么区别？
　　根据百度百科的解释，脚本是使用一种特定的描述性语言，依据一定的格式编写的可执行文件。 Shell是一种命令语言，shell script是利用shell的功能所写的一个程序，这个程序是使用纯文本文件，将一些shell的语法与指令写在里面。
　　3、内置命令和外部命令的区别？
　　内置命令就是Bash Shell 自带的命令，外部命名是 Linux 系统中的应用程序。
　　内置命令的执行效率和资源消耗都优于外部命令。