信息安全系统设计与实现——学习笔记3

任务详情：自学教材第10章，提交学习笔记（10分）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？

Part1 知识点归纳&GPT提问

一门程序设计语言必备的要素和技能

• 必备要素
  • 要素一：语法和语义：了解和掌握语言的基本语法规则和编程范式，理解变量、数据类型、运算符、控制结构等基本概念。
  • 要素二：算法和数据结构：熟悉常见的算法和数据结构，如数组、链表、栈、队列、树等，能 够根据实际问题选择合适的数据结构和算法来解决问题。
• 必备技能
  • 技能一：编程范式：熟悉所学语言的编程范式，如面向过程、面向对象、函数式编程等。了解不同编程范式的特点和适用场景，能够根据需求选择合适的范式来编写代码。
  • 技能二：调试和错误处理：具备调试技巧，能够追踪程序运行过程中的错误，并解决问题。掌握异常处理机制，能够捕获和处理可能出现的异常情况，确保程序的稳定性和可靠性。
  • 技能三：代码组织和模块化：具备良好的代码组织能力，采用适当的命名规范和代码结构，使代码具有可读性和可维护性。利用函数、类、模块等机制实现代码的模块化和复用，提高开发效率。
  • 技能四：熟练运用开发工具：掌握所学语言的开发工具，如集成开发环境（IDE）、编辑器、调试器等，能够熟练使用这些工具来辅助开发、调试和测试代码。
  • 技能五：持续学习和实践：程序设计语言的发展日新月异，掌握一门语言并不是一劳永逸的事情。持续学习该语言的新特性、库函数和最佳实践，通过实践项目或参与开源项目来提升自己的编程能力。
• shell体现
  • 变量和数据类型：Shell编程中使用变量来存储和操作数据。了解变量的定义、赋值和引用等基本概念，以及不同的数据类型（如字符串、整数、数组）的处理方法，都是程序设计语言的基本要素，在Shell编程中同样很重要。
  • 控制结构：能够使用条件语句（如if-else、case语句）、循环结构（如for循环、while循环）和函数等控制结构来实现流程控制和逻辑判断。掌握这些控制结构有助于编写更灵活和可维护的Shell脚本。
  • 输入和输出：了解标准输入和输出（stdin、stdout）以及错误输出（stderr）的概念，并熟悉如何读取和处理用户输入、将结果输出到屏幕或文件等，这些也是程序设计语言中常见的要素，在Shell编程中同样需要掌握。
  • 错误处理和异常处理：了解如何处理错误和异常情况是程序设计语言中的重要技能。在Shell编程中，需要熟悉如何处理错误返回码（exit code）、捕获异常以及使用条件判断来处理出错情况。
  • 调试和测试：掌握调试工具和技术，能够定位错误并修复问题。在Shell编程中，使用echo语句输出中间结果、使用调试模式和日志记录等技巧，有助于排查和修复脚本中的错误。

知识点归纳

命令行参数

$# = 命令行参数$1到$n的数量
$* = 所有命令行参数，包括$0
$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命令

• 内置命令
  • .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.
  • 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的输入行。
• 其他命令
  • echo命令
  • expr命令
  • axk：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口行。
  • tr：一对一宇符翻译。
  • uniq：从文件中删除连续重复行。

sh控制语句

• if-else-fi语句
  if [condition]
  then
  statemates
  else
  statements
  fi
• if-elif-else-fi语句
  if [condition];then
  commands
  elif [condition2];then
  commands
  else
  commands
  fi
• for语句
  for VARIABLE in string1 string2 ... stringn
  do
  commands
  done
• 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

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

• .>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；文件必须存在并且具有r权限
• .<<woed：从“here”文件中获取输入，直到只包含“word”的行

GPT提问

sh命令

I/O重定向

Part2 问题与解决思路

问题：编写好sh文件以后，无法执行，显示权限不够

gpt解决

最终解决方案

Part3 实践过程截图

sh编程实践

任务描述：假设我们有一个文本文件 input.txt，其中包含一些数字。我们希望计算这些数字的和，并将结果输出到文件 output.txt 中。

• 实践过程

创建 input.txt 文件并写入数字

vim input.txt

创建 sum.sh 脚本文件，同样可以使用文本编辑器创建并编辑该文件：

vim sum.sh

在终端中，进入脚本所在的目录:

cd /path/to/script/

确保你已经在包含 input.txt 和 sum.sh 的目录下。

为脚本文件 sum.sh 添加执行权限：

chmod +x sum.sh

运行脚本：

./sum.sh

• sh代码与注释

#!/bin/sh

# 输入重定向，从文件中读取输入
while read num; do
sum=$((sum + num))
done < input.txt

# 输出重定向，将结果写入到文件中
echo "Sum: $sum" > output.txt

Part4 其他