Shell编程笔记
什么是Shell？
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 脚本（shell script），是一种为 shell 编写的脚本程序。
Linux 的 Shell 种类众多，常见的有：
- Bourne Shell（/usr/bin/sh或/bin/sh）
- Bourne Again Shell（/bin/bash）
- C Shell（/usr/bin/csh）
- K Shell（/usr/bin/ksh）
- Shell for Root（/sbin/sh）
- ……
如何编写Shell脚本？
1. 编写Shell代码
（1）文件名.sh（2）以 #!/bin/bash 开头
💡 #! 是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种 Shell。
2. Shell命令运行
（1）sh（2）./
Shell注释
以 # 开头的行就是注释，会被解释器忽略。
# 注释内容 :<<EOF 注释内容... 注释内容... 注释内容... EOF # EOF 可以使用其他符号
Shell变量
变量类型 运行shell时，会同时存在三种变量：
- 局部变量 局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前shell实例中有效，其他shell启动的程序不能访问局部变量。
- 环境变量 所有的程序，包括shell启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。
- shell变量 shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了shell的正常运行
1 定义变量
a=1 b=asd # 将 /etc 下目录的文件名循环出来 for file in $(ls /etc)
💡 变量名和等号之间不能有空格
变量名的命名须遵循如下规则：
- 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
- 中间不能有空格，可以使用下划线 _。
- 不能使用标点符号。
- 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。
2 使用变量
在变量名前面加美元符号（ $ ）。
your_name="qinjx"
echo $your_name
# 加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界
echo ${your_name}
3 只读变量 readonly
myUrl="<https://www.google.com>" readonly myUrl
4 删除变量 unset
unset variable_name
Shell字符串
字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。
字符串表示
1 单引号
str='this is a string'
单引号字符串的限制：
- 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的；
- 单引号字串中不能出现单独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用。
2 双引号
your_name="runoob" str="Hello, I know you are \\"$your_name\\"! \\n" echo -e $str # Hello, I know you are "runoob"!
双引号的优点：
- 双引号里可以有变量
- 双引号里可以出现转义字符
字符串相关操作
1 字符串拼接
your_name="runoob"
# 使用双引号拼接
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1 # hello, runoob ! hello, runoob !
# 使用单引号拼接
greeting_2='hello, '$your_name' !'
greeting_3='hello, ${your_name} !'
echo $greeting_2 $greeting_3 # hello, runoob ! hello, ${your_name} !
2 获取字符串长度
string="abcd"
echo ${#string} # 输出 4
变量为数组时，${#string} 等价于 ${#string[0]}:
3 提取子字符串
string="runoob is a great site"
echo ${string:1:4} # 输出 unoo
注意：第一个字符的索引值为 0。
4 查找子字符串
例：查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个)
string="runoob is a great site" echo `expr index "$string" io` # 输出 4
注意： 以上脚本中 ` 是反引号，而不是单引号 '，不要看错了哦。
Shell参数传递
| 参数处理 | 说明 |
|---|---|
| $# | 传递到脚本的参数个数 |
| $* | 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。如"$*"用「"」括起来的情况、以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数。 |
| $$ | 脚本运行的当前进程ID号 |
| $! | 后台运行的最后一个进程的ID号 |
| $@ | 与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。如"$@"用「"」括起来的情况、以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。 |
| $- | 显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同。 |
| $? | 显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。 |
Shell数组
数组定义
在 Shell 中，用括号来表示数组，数组元素用"空格"符号分割开。
array_name=(value0 value1 value2 value3) array_name=( value0 value1 value2 value3 ) array_name[0]=value0 array_name[1]=value1 array_name[n]=valuen
可以不使用连续的下标，而且下标的范围没有限制。
数组读取
valuen=${array_name[n]}
# 获取数组中的所有元素
echo ${array_name[@]}
echo ${array_name[*]}
获取数组的长度
# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthn=${#array_name[n]}
关联数组 declare
Bash 支持关联数组，可以使用任意的字符串、整数作为下标来访问数组元素。
declare -A site
site["google"]="www.google.com"
site["runoob"]="www.runoob.com"
site["taobao"]="www.taobao.com"
echo ${site["runoob"]} # www.runoob.com
Shell运算符
Shell 和其他编程语言一样，支持多种运算符，包括：
- 算数运算符
- 关系运算符
- 布尔运算符
- 字符串运算符
- 文件测试运算符
原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。
expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。
例如，两个数相加(注意使用的是反引号 ` 而不是单引号 ')：
#!/bin/bash val=`expr 2 + 2` echo "两数之和为 : $val"
两点注意：
- 表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
- 完整的表达式要被 包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。
1 算术运算符
下表列出了常用的算术运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| + | 加法 | expr $a + $b 结果为 30。 |
| - | 减法 | expr $a - $b 结果为 -10。 |
| * | 乘法 | expr $a \\* $b 结果为 200。 |
| / | 除法 | expr $b / $a 结果为 2。 |
| % | 取余 | expr $b % $a 结果为 0。 |
| = | 赋值 | a=$b 把变量 b 的值赋给 a。 |
| == | 相等。用于比较两个数字，相同则返回 true。 | [ $a == $b ] 返回 false。 |
| != | 不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。 | [ $a != $b ] 返回 true。 |
注意：条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，
例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。
2 关系运算符
关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。
下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| -eq | 检测两个数是否相等，相等返回 true。 | [ $a -eq $b ] 返回 false。 |
| -ne | 检测两个数是否不相等，不相等返回 true。 | [ $a -ne $b ] 返回 true。 |
| -gt | 检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。 | [ $a -gt $b ] 返回 false。 |
| -lt | 检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。 | [ $a -lt $b ] 返回 true。 |
| -ge | 检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。 | [ $a -ge $b ] 返回 false。 |
| -le | 检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。 | [ $a -le $b ] 返回 true。 |
3 布尔运算符
下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| ! | 非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。 | [ ! false ] 返回 true。 |
| -o | 或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。 | [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。 |
| -a | 与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。 | [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。 |
4 逻辑运算符
以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| && | 逻辑的 AND | [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false |
5 字符串运算符
下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 "abc"，变量 b 为 "efg"：
| 运算符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| = | 检测两个字符串是否相等，相等返回 true。 | [ $a = $b ] 返回 false。 |
| != | 检测两个字符串是否不相等，不相等返回 true。 | [ $a != $b ] 返回 true。 |
| -z | 检测字符串长度是否为0，为0返回 true。 | [ -z $a ] 返回 false。 |
| -n | 检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true。 | [ -n "$a" ] 返回 true。 |
| $ | 检测字符串是否不为空，不为空返回 true。 | [ $a ] 返回 true。 |
6 文件测试运算符
文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。
属性检测描述如下：
| 操作符 | 说明 | 举例 |
|---|---|---|
| -b file | 检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。 | [ -b $file ] 返回 false。 |
| -c file | 检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。 | [ -c $file ] 返回 false。 |
| -d file | 检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。 | [ -d $file ] 返回 false。 |
| -f file | 检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。 | [ -f $file ] 返回 true。 |
| -g file | 检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。 | [ -g $file ] 返回 false。 |
| -k file | 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。 | [ -k $file ] 返回 false。 |
| -p file | 检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true。 | [ -p $file ] 返回 false。 |
| -u file | 检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。 | [ -u $file ] 返回 false。 |
| -r file | 检测文件是否可读，如果是，则返回 true。 | [ -r $file ] 返回 true。 |
| -w file | 检测文件是否可写，如果是，则返回 true。 | [ -w $file ] 返回 true。 |
| -x file | 检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。 | [ -x $file ] 返回 true。 |
| -s file | 检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。 | [ -s $file ] 返回 true。 |
| -e file | 检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。 | [ -e $file ] 返回 true。 |
其他检查符：
- S: 判断某文件是否 socket。
- L: 检测文件是否存在并且是一个符号链接。
Shell echo命令
Shell 的 echo 指令与 PHP 的 echo 指令类似，都是用于字符串的输出。命令格式：
echo string
您可以使用echo实现更复杂的输出格式控制。
1 显示普通字符串
echo "It is a test" # 这里的双引号完全可以省略，以下命令与上面实例效果一致 echo It is a test
2 显示转义字符
echo "\\"It is a test\\"" # "It is a test"
同样，双引号也可以省略
3 显示变量
read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量
#!/bin/sh read name echo "$name It is a test" # OK #标准输入 # OK It is a test #输出
4 显示换行
echo -e "OK! \\n" # -e 开启转义 echo "It is a test" # OK! # It is a test
5 显示不换行
#!/bin/sh echo -e "OK! \\c" # -e 开启转义 \\c 不换行 echo "It is a test" # OK! It is a test
6 显示结果定向至文件
echo "It is a test" > myfile
7 原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)
echo '$name\\"' # $name\\"
8 显示命令执行结果
echo `date` # Thu Jul 24 10:08:46 CST 2014
注意： 这里使用的是反引号 `, 而不是单引号 '。
Shell printf命令
printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。
printf 由 POSIX 标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。
printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认的 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。
printf 命令语法
printf format-string [arguments...]
参数说明：
- format-string: 为格式控制字符串
- arguments: 为参数列表。
printf "%-10s %-8s %-4s\\n" 姓名 性别 体重kg printf "%-10s %-8s %-4.2f\\n" 郭靖 男 66.1234 printf "%-10s %-8s %-4.2f\\n" 杨过 男 48.6543 printf "%-10s %-8s %-4.2f\\n" 郭芙 女 47.9876 # 姓名 性别 体重kg # 郭靖 男 66.12 # 杨过 男 48.65 # 郭芙 女 47.99
%s %c %d %f 都是格式替代符，％s 输出一个字符串，％d 整型输出，％c 输出一个字符，％f 输出实数，以小数形式输出。
%-10s 指一个宽度为 10 个字符（- 表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在 10 个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。
%-4.2f 指格式化为小数，其中 .2 指保留2位小数。
printf 的转义序列
| 序列 | 说明 |
|---|---|
| \a | 警告字符，通常为ASCII的BEL字符 |
| \b | 后退 |
| \c | 抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略 |
| \f | 换页（formfeed） |
| \n | 换行 |
| \r | 回车（Carriage return） |
| \t | 水平制表符 |
| \v | 垂直制表符 |
| \\ | 一个字面上的反斜杠字符 |
| \ddd | 表示1到3位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效 |
| \0ddd | 表示1到3位的八进制值字符 |
Shell test命令
Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。
数值测试
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| -eq | 等于则为真 |
| -ne | 不等于则为真 |
| -gt | 大于则为真 |
| -ge | 大于等于则为真 |
| -lt | 小于则为真 |
| -le | 小于等于则为真 |
num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2]
then
echo '两个数相等！'
else
echo '两个数不相等！'
fi
# 两个数相等！
代码中的 [] 执行基本的算数运算，如：
#!/bin/bash a=5 b=6 result=$[a+b] # 注意等号两边不能有空格 echo "result 为： $result" # result 为： 11
字符串测试
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| = | 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 |
num1="ru1noob"
num2="runoob"
if test $num1 = $num2
then
echo '两个字符串相等!'
else
echo '两个字符串不相等!'
fi
# 两个字符串不相等!
文件测试
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| -e 文件名 | 如果文件存在则为真 |
| -r 文件名 | 如果文件存在且可读则为真 |
| -w 文件名 | 如果文件存在且可写则为真 |
| -x 文件名 | 如果文件存在且可执行则为真 |
| -s 文件名 | 如果文件存在且至少有一个字符则为真 |
| -d 文件名 | 如果文件存在且为目录则为真 |
| -f 文件名 | 如果文件存在且为普通文件则为真 |
| -c 文件名 | 如果文件存在且为字符型特殊文件则为真 |
| -b 文件名 | 如果文件存在且为块特殊文件则为真 |
cd /bin
if test -e ./bash
then
echo '文件已存在!'
else
echo '文件不存在!'
fi
# 文件已存在!
另外，Shell 还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来，其优先级为： ! 最高， -a 次之， -o 最低。例如：
cd /bin
if test -e ./notFile -o -e ./bash
then
echo '至少有一个文件存在!'
else
echo '两个文件都不存在'
fi
# 至少有一个文件存在!
Shell流程控制
sh 的流程控制不可为空。
if else
if condition
then
command1
command2
...
commandN
fi
# 写成一行
if [ $(ps -ef | grep -c "ssh") -gt 1 ]; then echo "true"; fi
if condition
then
command1
command2
...
commandN
else
command
fi
if condition1
then
command1
elif condition2
then
command2
else
commandN
fi
if else 的 [...] 判断语句中大于使用 -gt，小于使用 -lt。
if [ "$a" -gt "$b" ]; then
...
fi
如果使用 ((...)) 作为判断语句，大于和小于可以直接使用 > 和 <。
if (( a > b )); then
...
fi
for 循环
for var in item1 item2 ... itemN
do
command1
command2
...
commandN
done
# 写成一行
for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;
while 循环
while condition
do
command
done
until 循环
until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止。
until condition
do
command
done
case ... esac
是一种多分支选择结构，每个 case 分支用右圆括号开始，用两个分号 ;; 表示 break，即执行结束，跳出整个 case ... esac 语句，esac（就是 case 反过来）作为结束标记。
case 值 in
模式1)
command1
command2
...
commandN
;;
模式2)
command1
command2
...
commandN
;;
esac
跳出循环
break 命令
break 命令允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。
continue 命令
continue 命令与 break 命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环。
Shell函数
demoFun(){
echo "这是我的第一个 shell 函数!"
}
echo "-----函数开始执行-----"
demoFun
echo "-----函数执行完毕-----"
# -----函数开始执行-----
# 这是我的第一个 shell 函数!
# -----函数执行完毕-----
funWithReturn(){
echo "这个函数会对输入的两个数字进行相加运算..."
echo "输入第一个数字: "
read aNum
echo "输入第二个数字: "
read anotherNum
echo "两个数字分别为 $aNum 和 $anotherNum !"
return $(($aNum+$anotherNum))
}
funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $? !"
# 这个函数会对输入的两个数字进行相加运算...
# 输入第一个数字:
# 1
# 输入第二个数字:
# 2
# 两个数字分别为 1 和 2 !
# 输入的两个数字之和为 3 !
函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。
注意：所有函数在使用前必须定义。这意味着必须将函数放在脚本开始部分，直至shell解释器首次发现它时，才可以使用。调用函数仅使用其函数名即可。
函数参数
funWithParam(){
echo "第一个参数为 $1 !"
echo "第二个参数为 $2 !"
echo "第十个参数为 $10 !"
echo "第十个参数为 ${10} !"
echo "第十一个参数为 ${11} !"
echo "参数总数有 $# 个!"
echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73
# 第一个参数为 1 !
# 第二个参数为 2 !
# 第十个参数为 10 !
# 第十个参数为 34 !
# 第十一个参数为 73 !
# 参数总数有 11 个!
# 作为一个字符串输出所有参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !
Shell输入/输出重定向
| 命令 | 说明 |
|---|---|
| command > file | 将输出重定向到 file。 |
| command < file | 将输入重定向到 file。 |
| command >> file | 将输出以追加的方式重定向到 file。 |
| n > file | 将文件描述符为 n 的文件重定向到 file。 |
| n >> file | 将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file。 |
| n >& m | 将输出文件 m 和 n 合并。 |
| n <& m | 将输入文件 m 和 n 合并。 |
| << tag | 将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入。 |
需要注意的是文件描述符 0 通常是标准输入（STDIN），1 是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。
command1 < infile > outfile # 执行command1，从文件infile读取内容，然后将输出写入到outfile中。
Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式，用来将输入重定向到一个交互式 Shell 脚本或程序。
它的基本的形式如下：
command << delimiter
document
delimiter
它的作用是将两个 delimiter 之间的内容(document) 作为输入传递给 command
注意：
- 结尾的delimiter 一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，包括空格和 tab 缩进。
- 开始的delimiter前后的空格会被忽略掉。
/dev/null 文件
如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null：
$ command > /dev/null
/dev/null 是一个特殊的文件，写入到它的内容都会被丢弃；如果尝试从该文件读取内容，那么什么也读不到。但是 /dev/null 文件非常有用，将命令的输出重定向到它，会起到"禁止输出"的效果。
如果希望屏蔽 stdout 和 stderr，可以这样写：
$ command > /dev/null 2>&1
注意：0 是标准输入（STDIN），1 是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。
这里的 2 和 > 之间不可以有空格，2> 是一体的时候才表示错误输出。
Shell文件包含
和其他语言一样，Shell 也可以包含外部脚本。这样可以很方便的封装一些公用的代码作为一个独立的文件。
. filename # 注意点号(.)和文件名中间有一空格 # 或 source filename
实例
创建两个 shell 脚本文件。
test1.sh 代码如下：
#!/bin/bash url="<http://www.runoob.com>"
test2.sh 代码如下：
#!/bin/bash #使用 . 号来引用test1.sh 文件 . ./test1.sh # 或者使用以下包含文件代码 # source ./test1.sh echo "菜鸟教程官网地址：$url"
接下来，我们为 test2.sh 添加可执行权限并执行：
$ chmod +x test2.sh $ ./test2.sh 菜鸟教程官网地址：<http://www.runoob.com>
注：被包含的文件 test1.sh 不需要可执行权限。
笔记来源 菜鸟教程——Shell 教程 https://www.runoob.com/linux/linux-shell.html 侵删
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