Shell 编程入门教程

刘启春
Shell
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Shell 是一种特殊功能的程序，它介于用户和 unix/linux 操作系统内核程序之间的一个接口，通过 SSH 服务连接到 shell 就可进行远程操作了。

shell 中的变量

  1. 用户自定义变量, 用户在 bash 窗口或者 shell 脚本中临时定义的变量
  2. 位置变量, $0,$1,$2….用来获取传入参数及程序名称($0)
  3. 预定义变量(系统变量), $#,$*,$@,$?,$$,$!这些变量只能使用不能修改
  4. 环境变量, 系统中默认存在的变量如:$PWD, $PATH, 可以通过export导出, 导出的变量可以穿透多层 bash/shell。一般变量可以直接在 shell 中赋值创建（如：a=1）或使用set a=1，二者是等价的，如果想删除变量使用unset <变量名> 。
变量名 含义
$# 命令行参数数量
$0 当前程序(脚本)名称, 带路径, 通过 sh/bash 执行的脚本名称中不含路径
$? 前一个命令或函数的返回值
$* 以 “参 1 参 2 参 3 …” 返回所有参数, 此时所有参数是以空格分割的一个字符串
$@ 以"参 1" “参 2” “参 3” …返回所有参数, 此时每个参数都是一个字符串
$$ 本程序(脚本)的进程号 PID)
$! 上个命令的进程号

几个特殊引用

  1. 双引号: 括起来的字符除了 $(美元符)、\(反引号)、"(双引号)、`(反引号)之外其他的均视为普通字符对待.
  2. 单引号: 括起来的字符都视为普通字符，普通字符直接被打印
  3. 反引号: 反引号括起来的字符串会被 shell 解释为命令, 就像在 shell 中输入命令一样, 注意: 在反双引号中不能用命令的别名

脚本中常用变量替换

  1. ${var} 取出 var 变量的值
  2. ${var:-var2} var 为空或已被删除或未定义, 则表达式返回 var2, 不改变 var 的值
  3. ${var:+var2} var 未定义, 则返回 var2, 不改变 var 的值
  4. ${var:=var2} var 为空或已被删除或未定义, 则表达式返回 var2, 改变 var 的值!, 如果已被删除或未定义会重新创建变量
  5. ${var:?msg} 如果 var 为空或已被删除或未定义, 则在控制台标准输出打印 msg, 可以用来检测变量 var 是否被赋值. 当出现这种替换, 脚本将停止运行.

字符串变量的截取

  1. ${#str} 求 str 的串长
  2. ${str:3} 从第 3 个字符截取到最后一个字符(含第 3 个)
  3. ${str:3:5} 从第 3 个字符截取到第 5 个字符(含第 3 第 5 个)

sehll 中变量计算

  1. $(()), 在两个括号中可以放置需要计算的变量表达式
  2. $[], 在中括号中放入表达式
  3. let , let sum=1+2
  4. expr, 如: sum="expr 1 + 2", 注意: +好两端要有空格!

read – 读取变量命令

该用在 shell 脚本中, 读取一个变量并赋值, 如果指定多个变量但输入参数数量超过时, 多的参数赋值在最后个接收的变量. 参数:

  • -p 后面跟提示信息, 当用户输入时显示提示信息
  • -n 指定 read 读入文本长度
  • -s 静默输入, 输入字符时不显示在屏幕上

echo

常用参数:

  • -n 在屏幕打印后不换行
  • -e 启用反斜杠转义功能，对\n之类转义字符进行转义，否则作为普通字符输出
  • -E 此项为缺省项, 不对转义字符做特殊处理

常用转义字符

转义字符 含义
\n 换行
-r 回车, 换到下一行并将光标置于行首
\r 制表符
\b 退格,左删除
\\ 斜杠本身

shell 中比较和判断

在 shell 中 0 代表的是真, 非零代表为假, 这一点与 C/C++截然相反的.

数值比较表达式

test 表达式的两种形式： test var -eq var2 [ var -eq var2 ]

test 表达式 含义
var -eq var2 判断两变量是否相等
var -ge var2 判断 var 是否大于等于 var2
var -le var2 判断 var 是否小于等于 var2
var -gt var2 判断 var 是否大于 var2
var -lt var2 判断 var 是否小于 var2
var -ne var2 判断 var 是否不等于 var2

类型判断表达式

test 表达式 含义
-d file 判断 file 是否为目录
-f file 判断 file 是否为文件
-r file 判断文件是否可读
-w file 判断文件是否可写
-x file 判断文件是否可以执行
-s file 判断文件内容长度是否大于 0

判断字符串

test 表达式 含义
= 等于则为真
!= 不相等则为真
-z 字符串 字符串的长度为零则为真
-n 字符串 字符串的长度不为零则为真

逻辑判断表达式

test 表达式 含义
!var var=假/0, 返回真
var1 -a var2 var1 和 var2 同时为真才返回真,否则返回假
var1 -o var2 var1 和 var2 至少有一个为真是返回真,否则返回假

注意事项 变量测试表达式一般不单独使用, 常常作为 for/if 的条件.

shell 的分支循环结构

if 结构

#!/bin/bash

let var=2
# 常用写法
if [ $var -eq 0 ]
then
    echo "var is 0"
fi

# 常用写法2
if [ $var -eq 0 ]; then
    echo "var is 0"
fi

# 直接写test方式
if test $var -eq 0
then
    echo "var is 0"
fi

# if-else
if [ $var -eq 0 ]
then
   echo "var is 0"
else
   echo "var is other number."
fi

# if-elif-else
if [ $var -eq 0 ]
then
   echo "var is 0"
elif [ $var -eq 1 ]
then
   echo "var is 1"
else
   echo "var is other number."
fi

case 结构

case 结构与常见语言的 switch 语句相似, 不同的是每个 case 分支结束时用双分号;;.

#!/bin/bash

read -p "please intput a animal name: " a
# 匹配字符串
case $a in
cat)
    echo "this is a cat."
    ;;
fish)
    echo "this is a fish."
    ;;
*)
    echo "another animal."
esac

# 匹配数字
case $a in
1)
    echo "match number 1"
    ;;
2)
    echo "match number 2"
    ;;
*)
    echo "unknow number: $a"
esac

for 结构

#!/bin/bash

echo "-----------"
echo "all args:$*"
echo "all args:$@"
echo "-----------"

# 常用, $*可以替换为$@，都获取执行脚本时所有参数
for a in $*
do
    echo "$a"
done

# 循环1到5, in后面的{}中为一组内容，数字或文本都可
# {1..5} 等价于 {1,2,3,4,5}
for a in {1,2,3,4,5}
do
    echo "$a"
done

# 循环1到5
for a in 1 2 3 4 5
do
    echo "$a"
done

# C语言风格, 循环1~5
for (( i=1; i<=5; i++ ))
do
    echo "$i"
done

# -------------
# 输出当前目录中以.sh结尾的文件
for n in `ls *.sh`
{
    echo $n
}

# 输出 1~10，{1..10} 产生1~10序列，等价于 seq 10
for a in {1..10}
{
    echo $a
}

while 结构

在 while 改变变量的值使用let 或 var=$[express], 其中 var 为一个变量，express 为一个运算表达式，如 1+2

**#!/bin/bash

let var=1

# 常用, 循环1~5
while [ $var -le 5 ]
do
    echo "$var"
    let var=$var+1
done

let var=1
while [ $var -le 5 ]
do
    echo "$var"
    let var++
done

until

当条件为假时执行循环, 其使用同while.

循环控制语句

中断语句：

  • break: 用来终止循环, 如果是前嵌套循环 break 后可以跟一个数字 n, 表示退出第 n 重循环(最内的循环为第一重)
  • continue: 用来跳过(忽略)本次循环, 如果是嵌套循环, continue 后可以跟一个数字 n, 表示回到第 n 重循环的顶部
#!/bin/bash

let var=1

# 常用, 循环0~5
while [ $var -le 5 ]
do
    if [ $var -eq 2 ]
    then
        echo "now var=$var, break while."
        break
    fi

    echo "$var"
    let var=$var+1
done

echo "----------------------"

let var=1
while [ $var -le 5 ]
do

    if [ $var -eq 2 ]
    then
        echo "now var=$var, conticned the second cycle."
        break
    fi

    echo "$var"
    let var++
done

函数

函数的在 shell 中是独立的一段代码，实现一些功能的复用。

函数要点：

  • 函数可以接收参数，同 shell 脚本接收参数方式相同，使用$*，$@，$1
  • 函数体中获取参数的变量（$*，$@，$1）获取的是函数自己的参数

定义方式

#!/bin/bash

# 定义函数方式1
fun1()
{
    echo "called fun1"
}

# 定义函数方式2
function fun2
{
    echo "called fun2"
}

#调用函数
fun1
fun2

函数实现递归

#!/bin/bash
# 通过读取脚本的第一输入参数值求其阶乘, 并输出结果

# 递归求阶乘函数
function jie
{
    if [ $1 -le 1 ]
    then
        echo 1
    else
        x=`jie $[$1-1]`
        echo $[$1*x]
    fi
}

# 调用计算
res=$(jie $1) # 此处函数jie接收的第一个参数为此脚本运行时的第一个参数
echo "res=$res" # 接收echo输出的返回值

数组

在 shell 中数组与高级编程语言中的数组时有区别的, 在声明方面可以用declare -a arr声明 arr 数组, 参数-a 是声明数组的意思, 除此之外 declare 还可以声明函数, 其次当我们使用 declare 声明一个数组时,下标越界不会有报错提示.

declare 后的参数

-a 声明数组 -i 声明 integer 整数 -r 声明变量定义为只读 -f 定义为函数

数组的使用

#!/bin/bash

declare -a arr[10]
# 即使下标越界(i>=10)也不会报错
for ((i=0;i<10;i++))
{
    arr[i]=$[i+1]
}

# 输出
for ((k=0;k<10;k++))
{
    echo ${arr[k]}
}

总结

学完以上只是对 shell 编程的一个入门, 如果把一下常用的命令（如: awk、sed、grep、find）结合进脚本，功能就会大大增强.

在写 test 判断表达式时尽量每个部分之间都一个空格，以免出现格式操作。注意： expr 的运算符两边是必须要留空格的。总之多留一些空格可以避免一些语法错误。

for 可以遍历的内容很多, 不仅仅是数组, 在 in 后可以放置命令的执行结果(以空格分割)