信息安全系统实现与设计第三周——《Unix/Linux系统编程》第十章自学

第十章 sh编程

这一章详细介绍了sh脚本，包括如何编写、sh脚本的具体内容，各种语句的用法及示例还有sh脚本的广泛应用。

10.1 sh脚本

sh 脚本（Bourne 1982;Forouzan和 Gilberg 2003）是一个包含 sh语句的文本文件，命令解释程序sh要执行该语句。

举例：创建一个文本文件 mysh，包含∶

#! /bin/bash 

# comment line 

echo hello

使用 chmod +x mysh 使其可执行。然后运行 mysh。sh脚本的第一行通常以#!组合开始，通常称为 shebang。当主 sh 见到 shebang 时，会读取脚本所针对的程序名并调用该程序。

10.2 sh脚本与C程序

两者虽然部分相似，但根本上是不同的

1.sh是一个解释程序，逐行读取sh脚本文件并直接执行这些行，而c程序必须先编译链接到一个二进制可执行文件，然后在通过主sh的子进程运行二进制可执行文件；

2.sh脚本的每个变量都是字符串，因此不需要变量，而c程序中每个变量都必须有一个类型，包括char、int、float等等；

3.sh脚本不需要main函数，第一个可执行语句是程序的入口，而c程序必须有main()函数。

10.3命令行参数

$#=命令行参数S1到Sn 的数量

$*=所有命令行参数，包括$0

此外，sh 还有与命令执行相关的以下内置变量。

$S=执行 sh的进程PID

$?=最后一个命令执行的退出状态（如果成功，则为0，否则为非0）

sh中，特殊字符$表示替换，要原样使用的话必须带有单引号或反引号\，例如$

示例：

10.3 sh标准

10.3.1 sh变量

sh有许多内置变量，同时用户还可使用任何符号作为sh变量，不需要声明。

可用以下方法设置

variable=string    #:NOTE：no white spaces allowed between tokens

如果a是变量，则$A是变量的值。

10.3.2 sh 语句

首先sh中包含许多特殊符号，要想直接使用，必须加上\或者单引号

例如：

A=xyz

echo  \$A  ==>  \$A  #back quoto $ as is 

echo ‘ $A’  ==>  \$A #NO substitution within SINGLE quotes

echo “see $A"   ==>  see xyz  #substitute $A in DOUBLE quotes

sh语句包括所有的Unix/Linux 命令，以及可能的I/O重定向。

例如：

ls
ls > outfile
data
cp f1 f2
mkdir newdir
cat < filename

除此之外还支持sh程序执行的测试条件、循环、case等语句。

10.4 命令

10.4.1 sh 命令

sh包括许多内置命令，不需要创建新进程，一些常用的如下：

●.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 【ar …】∶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 【va …】∶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。

10.4.2 Linux命令

sh可以执行所有的Linux命令，其中有些命令已被广泛使用，下面介绍其中一部分

echo命令：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。

echo This is  a  line #This is a line 

echo "This is a line" # display This is a line

echo -n hi # display hi without NEVILINE

echo there#display hithere

expr命令：将参数字符串转换为数字，然后对数字执行（二进制）操作op,再将得到的数字转换回字符串。

expr string1 OP string2  #OP = any operator on numbers

其他命令：

● 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。

● unig∶从文件中删除连续重复行。

10.5 sh控制语句

sh是一种编程语言，支持许多执行控制语句

if-else-fi语句

  if [condition]
    then
      statemates
    else
      statements
  fi

实际上，if-else-fi 语句通常写成：

if [condition]; then
      statemates
    else
      statements
  fi

if-elif-else-fi 复合语句

  if [condition];then
      commands
    elif [condition2];then
      commands
    else
      commands
  fi

复合条件：必须要用一对匹配的双括号[[和]]括起来。

for 语句

  for VARIABLE in string1 string2 ... stringn
      do
        commands
      done

每次迭代，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。

while语句

  while [condition]
    do 
      	commands
    done

until-do语句

  until [$ANS = "give up"]
    do
      	echo -n "enter your answer"
      	read ANS
    done

case 语句

  case $variable in
   	   pattern1)  commands;;
   	   pattern2)  commands;;
   	   patternn)  commands;;
  esac

continue和break语句

同c语言中一样，continue重启最近循环的下一个迭代，break退出最近循环。

10.6 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"文件中获取输入，直到只包含"word"的行。

10.7 嵌入文档

可以指示输出命令从stdin获取输入，将其回显到是stdout,直到遇到预先安排的关键字。

10.8 sh 函数

sh函数定义为：

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。

10.9 sh中的通配符

星号通配符∶sh中最有用的通配符是，可扩展到当前目录中的所有文件。

● file*∶列出当前目录中所有文件的信息。

● ls*.c∶列出当前目录中所有以.c结尾的文件。

?通配符∶查询某文件名中的字符

●  file ???∶有3个字符的所有文件名。

● ls *.??∶一个点号.后有2个字符的所有文件名。

【】通配符∶查询文件名中一对 【】 中的字符。

● file *【ab】*∶包含字符a或b的所有文件名。

● ls *【xyz】*∶列出所有包含x、y或z的文件名。

● ls*【a-m】*∶列出包含a到m范围内字符的所有文件名。

大家学习过Python,C,Java等语言，总结一下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？
在我学习的各种编程语言之中，有一些要素是这些语言都具备的，比如，用于表达具体对象的变量，用于描述具体操作的函数，用于概括整体逻辑关系的算法等等，而shell脚本本身和c语言有着许多相似之处，包括一些逻辑控制语句、linux操作命令，同时也有不同的函数定义模式，文件执行步骤等等，但仍然跑不出，变量、算法、函数等程序设计语言的基本要素。