Shell入门

Linux

入门参考Linux Shell脚本教程：30分钟玩转Shell脚本编程。

Shell本身是一个用C语言编写的程序，是用户使用Unix/Linux的桥梁。
Shell既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。作为命令语言，交互式的解释和执行用户输入的命令;作为程序设计语言，定义了各种变量和参数，并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构，包括循环和分支。
它虽然不是Unix/Linux系统内核的一部分，但它调用了系统核心的大部分功能来执行程序、建立文件并以并行的方式协调各个程序的运行。因此，对于用户来说，shell是最重要的实用程序，深入了解和熟练掌握shell的特性极其使用方法，是用好Unix/Linux系统的关键。
可以说，shell使用的熟练程度反映了用户对Unix/Linux使用的熟练程度。
Shell脚本是解释型的，不需要编译。可通过交互式(Interactive)和批处理(Batch)两种方式执行。

初识

Linux的标准默认shell脚本解释器是bash。

  1. 通过-#!/bin/bash-标记使用的是哪一种Shell解释器。 
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#!/bin/bash
echo "Hello World !"
  1. 执行Shell
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chmod +x ./test.sh  #使脚本具有执行权限
./test.sh  #执行脚本

注意，一定要写成./test.sh，而不是test.sh。运行其它二进制的程序也一样，直接写test.sh，linux系统会去PATH里寻找有没有叫test.sh的，而只有/bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin等在PATH里，你的当前目录通常不在PATH里，所以写成test.sh是会找不到命令的，要用./test.sh告诉系统说，就在当前目录找。
通过这种方式运行bash脚本，第一行一定要写对，好让系统查找到正确的解释器。
这里的”系统”，其实就是shell这个应用程序（想象一下Windows Explorer），但我故意写成系统，是方便理解，既然这个系统就是指shell，那么一个使用/bin/sh作为解释器的脚本是不是可以省去第一行呢？是的。

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#!/bin/bash
echo "Hello"
read PERSON
echo "Nice to meet you ,$PERSON"

jacean@jacean-Ubuntu:~$ info chmod
jacean@jacean-Ubuntu:~$ chmod +x ~/workspace/test.sh
jacean@jacean-Ubuntu:~$ ~/workspace/test.sh
Hello
wanja
Nice to meet you ,wanja

  1. 解释器运行
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/bin/sh test.sh
/bin/php test.php

这种方式运行的脚本，不需要在第一行指定解释器信息，写了也没用。

变量

  1. 定义变量
    定义变量时，变量名不加美元符号（$），如：
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variableName="value"
myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/"
myNum=100

注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则：
首个字符必须为字母（a-z，A-Z）。
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）。

  1. 使用变量
    使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号（$）即可，如：
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your_name="mozhiyan"
echo $your_name
echo ${your_name}

变量名外面的花括号是可选的，加不加都行，加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界，比如下面这种情况：

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for skill in Ada Coffe Action Java 
do
    echo "I am good at ${skill}Script"
done

如果不给skill变量加花括号，写成echo “I am good at $skillScript”，解释器就会把$skillScript当成一个变量（其值为空），代码执行结果就不是我们期望的样子了。
推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯。

  1. 重新定义变量
    已定义的变量，可以被重新定义，如：
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myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/"
echo ${myUrl}
myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"
echo ${myUrl}

这样写是合法的，但注意，第二次赋值的时候不能写 $myUrl=”http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/“，使用变量的时候才加美元符（$）。

  1. 只读变量
    使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。
    下面的例子尝试更改只读变量，结果报错：
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#!/bin/bash
myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"
readonly myUrl
myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/danpianji/"

运行脚本，结果如下：

/bin/sh: NAME: This variable is read only.

  1. 删除变量
    使用 unset 命令可以删除变量。语法：

    unset variable_name
    变量被删除后不能再次使用；unset 命令不能删除只读变量。
    举个例子：

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#!/bin/sh
myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/"
unset myUrl
echo $myUrl

上面的脚本没有任何输出。

  1. 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
  2. 特殊变量

    $0 当前脚本的文件名
    $n 传递给脚本或函数的参数。n 是一个数字，表示第几个参数。例如，第一个参数是$1，第二个参数是$2。
    $# 传递给脚本或函数的参数个数。
    $ 传递给脚本或函数的所有参数。
    $@ 传递给脚本或函数的所有参数。被双引号(“ “)包含时，与 $     稍有不同，下面将会讲到。
    $? 上个命令的退出状态，或函数的返回值。
    $$ 当前Shell进程ID。对于 Shell 脚本，就是这些脚本所在的进程ID。

$ 和 $@ 的区别
$ 和 $@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数，不被双引号(“ “)包含时，都以”$1” “$2” … “$n” 的形式输出所有参数。
但是当它们被双引号(“ “)包含时，”$*” 会将所有的参数作为一个整体，以”$1 $2 … $n”的形式输出所有参数；”$@” 会将各个参数分开，以”$1” “$2” … “$n” 的形式输出所有参数。

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#!/bin/bash
echo "\$*=" $*
echo "\"\$*\"=" "$*"
echo "\$@=" $@
echo "\"\$@\"=" "$@"
echo "print each param from \$*"
for var in $*
do
    echo "$var"
done
echo "print each param from \$@"
for var in $@
do
    echo "$var"
done
echo "print each param from \"\$*\""
for var in "$*"
do
    echo "$var"
done
echo "print each param from \"\$@\""
for var in "$@"
do
    echo "$var"
done

$= a b c d
“$“= a b c d
$@= a b c d
“$@”= a b c d
print each param from $
a
b
c
d
print each param from $@
a
b
c
d
print each param from “$“
a b c d
print each param from “$@”
a
b
c
d

  1. 命令替换
    命令替换是指Shell可以先执行命令，将输出结果暂时保存，在适当的地方输出。
    命令替换的语法：

    command
    注意是反引号，不是单引号，这个键位于 Esc 键下方。

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DATE=`date`
echo "Date is $DATE"
USERS=`who | wc -l`
echo "Logged in user are $USERS"
UP=`date ; uptime`
echo "Uptime is $UP"

运行结果：

Date is Thu Jul 2 03:59:57 MST 2009
Logged in user are 1
Uptime is Thu Jul 2 03:59:57 MST 2009
03:59:57 up 20 days, 14:03, 1 user, load avg: 0.13, 0.07, 0.15

  1. 变量替换
    变量替换可以根据变量的状态（是否为空、是否定义等）来改变它的值
    可以使用的变量替换形式：

    ${var} 变量本来的值
    ${var:-word} 如果变量 var 为空或已被删除(unset)，那么返回 word，但不改变 var 的值。
    ${var:=word} 如果变量 var 为空或已被删除(unset)，那么返回 word，并将 var 的值设置为 word。
    ${var:?message} 如果变量 var 为空或已被删除(unset)，那么将消息 message 送到标准错误输出，可以用来检测变量 var 是否可以被正常赋值。
    若此替换出现在Shell脚本中，那么脚本将停止运行。
    ${var:+word} 如果变量 var 被定义，那么返回 word，但不改变 var 的值。

运算符

  1. 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：
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    #!/bin/bash
    val=`expr 2 + 2`
    echo "Total value : $val"

运行脚本输出：

Total value : 4
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
  • + 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 将把变量 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 ]。

  1. 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。
  • -eq 检测两个数是否相等，相等返回 true。 [ $a -eq $b ] 返回 true。
  • -ne 检测两个数是否相等，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。
  1. 布尔运算符
  • ! 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。
  1. 字符串运算符
  • = 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为0，不为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 true。
  • str 检测字符串是否为空，不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。
  1. 文件测试运算符
  • -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。 [ -b $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 检测文件是否是具名管道，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。

注释

#开头的就是注释
不过，如果在开发过程中，遇到大段的代码需要临时注释起来，过一会儿又取消注释，怎么办呢？每一行加个#符号太费力了，可以把这一段要注释的代码用一对花括号括起来，定义成一个函数，没有地方调用这个函数，这块代码就不会执行，达到了和注释一样的效果。

字符串

字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没啥其它类型好用了），字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。单双引号的区别跟PHP类似。
单引号

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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引号（对单引号使用转义符后也不行）。
    双引号
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your_name='qinjx'
str="Hello, I know your are \"$your_name\"! \n"

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

拼接字符串

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your_name="qinjx"
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1

获取字符串长度

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2
string="abcd"
echo ${#string} #输出 4

提取子字符串

1
2
string="alibaba is a great company"
echo ${string:1:4} #输出liba

查找子字符串

1
2
string="alibaba is a great company"
echo `expr index "$string" is`

数组

  1. 定义数组
    在Shell中，用括号来表示数组，数组元素用“空格”符号分割开。定义数组的一般形式为：

    array_name=(value1 … valuen)
    例如：
    array_name=(value0 value1 value2 value3)

或者

array_name=(
value0
value1
value2
value3
)

还可以单独定义数组的各个分量：

array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[2]=value2

可以不使用连续的下标，而且下标的范围没有限制。

  1. 读取数组
    读取数组元素值的一般格式是：

    ${array_name[index]}

例如：

valuen=${array_name[2]}

使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素，例如：

${array_name[*]}
${array_name[@]}

  1. 获取数组长度
    获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同，例如：
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# 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]}

IF语句

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#!/bin/sh
a=10
b=20
if [ $a == $b ]
then
   echo "a is equal to b"
elif [ $a -gt $b ]
then
   echo "a is greater than b"
elif [ $a -lt $b ]
then
   echo "a is less than b"
else
   echo "None of the condition met"
fi

CASE语句

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echo 'Input a number between 1 to 4'
echo 'Your number is:\c'
read aNum
case $aNum in
    1)  echo 'You select 1'
    ;;
    2)  echo 'You select 2'
    ;;
    3)  echo 'You select 3'
    ;;
    4)  echo 'You select 4'
    ;;
    *)  echo 'You do not select a number between 1 to 4'
    ;;
esac
#!/bin/bash
option="${1}"
case ${option} in
   -f) FILE="${2}"
      echo "File name is $FILE"
      ;;
   -d) DIR="${2}"
      echo "Dir name is $DIR"
      ;;
   *) 
      echo "`basename ${0}`:usage: [-f file] | [-d directory]"
      exit 1 # Command to come out of the program with status 1
      ;;
esac

FOR语句

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for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done

While语句

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COUNTER=0
while [ $COUNTER -lt 5 ]
do
    COUNTER='expr $COUNTER+1'
    echo $COUNTER
done
echo 'type <CTRL-D> to terminate'
echo -n 'enter your most liked film: '
while read FILM
do
    echo "Yeah! great film the $FILM"
done

函数

函数可以让我们将一个复杂功能划分成若干模块，让程序结构更加清晰，代码重复利用率更高。像其他编程语言一样，Shell 也支持函数。Shell 函数必须先定义后使用。

Shell 函数的定义格式如下：

function_name () {
list of commands
[ return value ]
}

如果你愿意，也可以在函数名前加上关键字 function：

function function_name () {
list of commands
[ return value ]
}

函数返回值，可以显式增加return语句；如果不加，会将最后一条命令运行结果作为返回值。
Shell 函数返回值只能是整数，一般用来表示函数执行成功与否，0表示成功，其他值表示失败。如果 return 其他数据，比如一个字符串，往往会得到错误提示：“numeric argument required”。
如果一定要让函数返回字符串，那么可以先定义一个变量，用来接收函数的计算结果，脚本在需要的时候访问这个变量来获得函数返回值。
调用函数只需要给出函数名，不需要加括号。

像删除变量一样，删除函数也可以使用 unset 命令，不过要加上 .f 选项，如下所示：

$unset .f function_name

如果你希望直接从终端调用函数，可以将函数定义在主目录下的 .profile 文件，这样每次登录后，在命令提示符后面输入函数名字就可以立即调用。

在Shell中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值，例如，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数…
注意，$10 不能获取第十个参数，获取第十个参数需要${10}。当n>=10时，需要使用${n}来获取参数。

$# 传递给函数的参数个数。
$ 显示所有传递给函数的参数。
$@ 与$相同，但是略有区别，请查看Shell特殊变量。
$? 函数的返回值。

重定向

  • 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。

/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

文件包含

像其他语言一样，Shell 也可以包含外部脚本，将外部脚本的内容合并到当前脚本。

Shell 中包含脚本可以使用：
. filename
或
source filename
两种方式的效果相同，简单起见，一般使用点号(.)，但是注意点号(.)和文件名中间有一空格。

本文标题:Shell入门

文章作者:Jacean Wan

发布时间:2016年03月16日 - 17时12分

最后更新:2016年04月16日 - 12时54分

原始链接:http://jacean.github.io/2016/03/16/Shell入门/

许可协议: "署名-非商用-相同方式共享 3.0" 转载请保留原文链接及作者。

文章目录
  1. 1. 初识
  2. 2. 变量
  3. 3. 运算符
  4. 4. 注释
  5. 5. 字符串
  6. 6. 数组
  7. 7. IF语句
  8. 8. CASE语句
  9. 9. FOR语句
  10. 10. While语句
  11. 11. 函数
  12. 12. 重定向
  13. 13. 文件包含
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