Shell：bash脚本入门

Shell入门 – The Missing Semester of Your CS Education

一、Shell脚本基础

1.1 变量与字符串

# 正确赋值（无空格）
foo=bar

# 错误示例（带空格会报错）
foo = bar  

# 双引号支持变量扩展
echo "Value: $foo"  # 输出 Value: bar

# 单引号保持原样
echo 'Value: $foo'  # 输出 Value: $foo

1.2 特殊变量

变量	描述
$0	脚本名称
$1-$9	第1-9个参数
$@	所有参数
$?	前命令退出码
$$	当前进程PID
!!	完整上条命令
$_	上条命令末参数

1.3 控制流与函数

# if条件判断
if [[ $? -ne 0 ]]; then
    echo "Command failed"
fi

# 带参数的函数示例
mcd() {
    mkdir -p "$1"
    cd "$1"
}

1.4 退出码与逻辑操作

false || echo "Oops"      # 输出 Oops
true && echo "Success"    # 输出 Success
false ; echo "Always Run" # 输出 Always Run

1.5 高级技巧

命令替换：
for file in $(ls)

进程替换：
diff <(ls dir1) <(ls dir2)

通配符扩展：

convert image.{png,jpg}  # 展开为两个文件
touch {a..c}.txt         # 创建 a.txt b.txt c.txt

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二、高效Shell工具

2.1 文件搜索三剑客

工具	特点	示例
find	功能强大，支持复杂条件	find . -name "*.log" -mtime -7
fd	更快的替代品，友好语法	fd ".*py$"
locate	基于数据库，速度快但非实时	locate config.yml

2.2 代码搜索利器

# 基本grep用法
grep -R "TODO" src/ 

# ripgrep高级用法
rg -t py "import requests"  # 搜索Python文件
rg foo -A5 -B3              # 显示匹配前后上下文

2.3 历史命令管理

• Ctrl+R：反向搜索历史命令
• history | grep ssh：过滤特定命令
• fzf：模糊查找历史命令

2.4 目录导航神器

z projects    # fasd快速跳转
j downloads   # autojump跳转
broot         # 可视化目录树

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三、实用脚本范例

3.1 自动添加文件标记

#!/bin/bash
for file in "$@"; do
    grep -q "TODO" "$file" || echo "# TODO" >> "$file"
done

3.2 错误重试脚本

#!/bin/bash
count=0
until [[ $? -ne 0 ]]; do
    ./buggy_script.sh &>> output.log
    ((count++))
done
echo "Failed after $count runs"

3.3 HTML文件打包

# Linux
find . -name "*.html" -print0 | xargs -0 tar -czf html_files.tar.gz

# MacOS
find . -name "*.html" -print0 | xargs -0 gtar -czf html_files.tar.gz

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四、高频使用技巧

4.1 文档查询

man ls          # 官方手册
tldr tar        # 快速示例

4.2 文件批处理

# 批量重命名
rename 's/.JPG/.jpg/' *.JPG

# 并行处理
find . -name "*.log" | parallel gzip

4.3 安全防护

# 防止误删
alias rm="rm -i"

# 敏感操作记录
HISTCONTROL=ignorespace  # 空格开头的命令不记入历史

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五、课后练习精要

1. ls命令大师

   ls -lah --color=auto --sort=time
   

2. 目录书签系统

   # marco.sh
   marco() { echo "$PWD" > /tmp/marco.dir; }
   polo() { cd "$(cat /tmp/marco.dir)"; }
   

3. 随机错误捕获
   使用until循环结合输出重定向

4. HTML压缩专家
   结合find与xargs处理含空格文件名

5. （进阶）最近文件追踪

   find . -type f -printf "%T+ %p\n" | sort -r | head -n 10
   

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