shell脚本编程基础

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本教程使用Linux发行版Centos7.0系统，请您注意~

1.使用多个命令

  • shell脚本的关键之处在于输入多个命令并处理每个命令的结果，甚至需要将一个命令的结果传给另一个命令。shell可以让多个命令串起来，一次执行。如果要两个命令一起运行，可以将它们放在同一行，之间用逗号隔开。

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    [njust@njust tutorials]$ date;who
    2020年 03月 11日 星期三 22:39:16 CST
    njust    :0           2020-03-11 22:28 (:0)
    njust    pts/0        2020-03-11 22:35 (192.168.0.107)

  • 上述方法的缺点：使用上述方法可以将任意多个命令串联在一起使用，最大命令行字符数不超过255个。对小型的脚本适用，当有很多脚本时，直接在命令行中输入整个命令就很麻烦。

2.创建shell脚本文件

  • 创建shell脚本文件时，必须在文件的第一行指定使用的shell是哪种类型，格式为：

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    #!/bin/bash

  • shell脚本中注释一般以#开头，shell脚本不会处理注释的行。但是，shell脚本的第一行是例外。#后的!会告诉shell用哪个shell来运行脚本，shell会根据命令在文件中出现的先后顺序进行处理。下面是创建脚本名为demo的文件。

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    #!/bin/bash
    date
    who

  • 存在的问题：如何让bash shell找到你创建的脚本文件？shell会通过PATH环境变量来查找命令。PATH环境变量被设置成只在一组目录中查找命令。

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    [njust@njust tutorials]$ echo $PATH
    /usr/local/bin:/usr/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/home/njust/.local/bin:/home/njust/bin

  • 解决方法：让shell找到脚本文件，有两个方法：

    • 将shell脚本文件所处的目录添加到PATH环境变量中；
    • 在命令行中使用绝对或相对的路径来引用shell脚本文件（常用）；

  • 由于你还没有执行文件的权限，这是由于umask变量被设置为022，因此系统创建的文件只有读写权限。使用下面的命令赋予文件有可执行权限。

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    chmod u+x demo

  • 为了引用当前目录下的文件，可以在shell中使用单点操作符.。正式执行脚本demo

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    ./demo

3.显示消息

  • 在echo命令后加上一个字符串，该命令就会显示出这个文本字符串。默认情况下，不需要使用引号将需要显示的字符串包含起来。

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    [njust@njust tutorials]$ echo hello world
    hello world

  • 当字符串中含有单引号或双引号时，可以使用双引号或单引号(注意叙述的顺序)包含该字符串。

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    [njust@njust tutorials]$ echo "Let's see if this'll work"
    Let's see if this'll work

  • echo命令可以添加到shell脚本中任何需要显示额外信息的地方！

  • 当需要把字符串和命令输出显示在同一行时，可以使用带参数n的echo命令，如下所示： 
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    #!/bin/bash

    echo -n "The time and date are: "
    date

    # 结果
    The time and date are: 2020年 03月 11日 星期三 23:07:03 CST

4.使用变量

  • 变量可以将临时信息存储在shell脚本中，便于和shell中其他的命令一起使用。
  • 环境变量：shell维护一组环境变量，用来记录特定的系统信息。可以使用set命令来显示一份完整的当前环境变量列表。

  • 在脚本中，可以在环境变量名称前加上美元符号$从而来使用这些变量。

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    #!/bin/bash

    # print information about logger

    echo "User info for userid: $USER"
    echo UID: $UID
    echo HOME: $HOME

    # 结果
    User info for userid: njust
    UID: 1000
    HOME: /home/njust

  • 注意：echo命令中的环境变量会在脚本运行时替换成当前值，只要脚本在引号中出现美元符，它就会以为你在引用一个变量，因此在表示真实美元的含义时，需要在$符号前加\转义字符。

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    #!/bin/bash

    echo "The cost of the item is \$5."

  • 此外，还可以通过${变量名}的形式引用变量，变量名两侧的{}通常用于帮助识别美元符后的变量名。

  • 用户变量：除了环境变量外，shell还允许在脚本中定义和使用自己的变量。变量名使用字母、数字或下划线组成的字符串表示，长度最长不超过20个。

  • 注意：使用等号将值赋给用户自定义的变量，在变量、等号和值之间不能出现空格！！！

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    var1=23  # 等号左右不能出现空格！！
    var2=demo
    var3=testing
    var4="hello shell"

  • shell脚本会自动决定变量值的数据类型。在脚本的整个生命周期内，shell脚本定义的变量会一直存在，在shell脚本结束时会被删除。用户变量也可以通过$引用。

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    #!/bin/bash

    days=10
    guest="curry"
    echo "$guest checked in $days days ago"

    days=5
    guest="durant"
    echo "$guest cheked in $days days ago"

    # 结果
    curry checked in 10 days ago
    durant cheked in 5 days ago

  • 变量每次引用时，都会输出当前赋给它的值。引用一个变量时需要使用美元符号$，引用一个变量var1给另一个变量var2进行赋值时，被赋值的变量不要使用$。对var1忘记使用$号，就会使var2的赋值行变成普通的字符串。

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    #!/bin/bash

    var1=10
    var2=$var1  # 在赋值语句中使用var1变量的值时，必须使用$符号
    echo The resulting value is $var2

    # 结果
    The resulting value is 10

    var2=var1;  # 错误的代表案例，输出结果是普通字符串
    echo The resulting value is $var2

    # 错误结果
    The resulting value is var1

  • 命令替换：shell最有用的特性之一是从命令输出中提取出信息，并将其赋值给变量。将命令的输出赋值给变量后，就可以在脚本中使用了。有两种方法可以将命令输出赋值给变量：

    • 反引号字符`
    • $()格式

  • 命令替换允许你将shell命令的输出赋值给变量，具体如下所示：

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    #!/bin/bash

    testing=`date`
    test=$(date)
    echo The date and time are: $testing
    echo The date and time are: $test

    # 结果
    The date and time are: 2020年 03月 12日 星期四 09:11:38 CST
    The date and time are: 2020年 03月 12日 星期四 09:11:38 CST

  • 实例：通过命令替换获得当前日期并用它来生成唯一的文件名。

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    #!/bin/bash

    # copy the /usr/bin/directory listing to a log file

    today=$(date +%y%m%d)  # +%y%m%d格式是告诉date命令将日期显示为两位数的年月日数字组合
    ls /usr/bin -al > log.$today

    # 结果
    生成log.200312日志文件

  • 命令替换会创建一个子shell来运行对应的命令，由该子shell所执行命令是无法使用脚本中所创建的变量。在命令行中使用路径./运行命令时，也会创建子shell；在运行命令时不加入路径，就不会创建子shell。

5.重定向输入和输出

  • 重定向目的：想要保存某个命令的输出而不仅仅是让结果输出在屏幕上。

  • 输出重定向：最基本的重定向是将命令的输出发送在一个文件中。格式如下：

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    具体命令 > 输出文件名

  • 实例如下：

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    [njust@njust tutorials]$ date > test6
    [njust@njust tutorials]$ cat test6
    2020年 03月 12日 星期四 09:40:09 CST

  • 如果输出文件已经存在，重定向操作符会用新的文件数据覆盖已有文件。

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    [njust@njust tutorials]$ who > test6
    [njust@njust tutorials]$ cat test6
    njust    :0           2020-03-11 22:28 (:0)
    njust    pts/0        2020-03-12 08:39 (192.168.0.107)
    njust    pts/1        2020-03-12 08:41 (:0)

  • 有时候，你并不想覆盖原始文件中的内容，而是想将命令的输出追加到已有文件中。这种情况下，可以用>>来追加数据。

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    [njust@njust tutorials]$ date >> test6
    [njust@njust tutorials]$ cat test6
    njust    :0           2020-03-11 22:28 (:0)
    njust    pts/0        2020-03-12 08:39 (192.168.0.107)
    njust    pts/1        2020-03-12 08:41 (:0)
    2020年 03月 12日 星期四 09:43:41 CST

  • 输入重定向：输入重定向将文件的内容重定向到命令，而不是将命令输出重定向到文件。输入重定向的格式：

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    具体命令 < 输入文件

  • 具体实例：wc命令可以统计文件中的数据，默认情况下会输出3个值。

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    [njust@njust tutorials]$ wc < test6
    4  21 186  # 从左到右分别表示文本的行数、文本的词数、文本的字节数

  • 内联输入重定向：<<无需使用文件进行重定向，只需要在命令行中指定输入重定向的数据即可。注意：必须指定一个文本标记来划分输入数据的起始和结尾。任何字符串都可以作为文本标记，但数据的起始和结尾文本标记必须一致。格式：

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    具体命令 >> EOF
    data
    EOF

  • 在命令行中使用内联输入重定向时，shell会用PS2变量中定义的次提示符来提示用户输入数据。

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    [njust@njust tutorials]$ wc << EOF
    > test string 1  # >表示的就是次提示符
    > test string 2
    > test string 3
    > EOF
    3  9 42

6.管道

  • 管道的目的：一个命令的输出作为另一个命令的输入。

  • 管道被放在命令之间，将一个命令的输出重定向到另一个命令中。基本格式如下：

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    命令1 | 命令2

  • 管道串器的两个命令不是依次执行的，Linux系统实际上会同时运行这两个命令，在系统内部将它们连接起来。在第一个命令产生输出的同时，输出会被立即送个第二个命令。数据传输不会用的任何中间文件或缓冲区。

  • 可以在一条命令中使用任意多条管道。可以持续地将命令的输出通过管道传给其他命令来细化操作。如下例所示：

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    rpm -qa | sort | more  # 先生成已安装包的列表，再排序，最后再用more显示

    # 如果想更精致点，可以搭配使用重定向和管道将输出保存到文件中
    rpm -qa | sort > rpm.list

  • 管道最流行的用法之一就是将产生的大量输出通过管道传给more命令，一般与ls命令结合使用。

7.执行数学运算

  • 在shell中有两个途径进行数学运算。
    • expr命令
    • 使用方括号

  • expr命令允许在命令行中处理数学表达式，但特别笨拙。许多expr命令操作符在shell中另有含义，当它们出现在expr命令中时，会得到一些诡异的结果。对那些容易被shell错误解释的字符，需要使用转义字符。

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    [njust@njust tutorials]$ expr 5 * 2
    expr: 语法错误
    [njust@njust tutorials]$ expr 5 \* 2
    10

  • 在shell脚本中expr命令也同样复杂，如下所示：

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    #!/bin/bash

    var1=10
    var2=20
    var3=$(expr $var2 / $var1)  # 要将一个数学表达式的结果赋值给一个变量var3,也需要借助命令替换。
    echo The result is $var3

    # 结果
    The result is 2

  • 在bash中，在将一个数学运算结果赋给一个变量时，可以使用美元符和[]将整个表达式圈起来。

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    [njust@njust tutorials]$ var1=$[1+34]
    [njust@njust tutorials]$ echo $var1
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  • 用方括号执行shell运算比用expr命令方便很多，在shell脚本中也能看出。

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    #!/bin/bash

    var1=10
    var2=20


    var3=`expr $var2 / $var1`
    echo the result is $var3

    var1=100
    var2=200
    var3=45


    var4=$[$var1 * ($var3 - $var2)]
    echo final result is $var4
    # 结果
    the result is 2
    final result is -15500

  • bash shell数学运算符只支持整数运算，这是一个巨大的限制。

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    #!/bin/bash

    var1=100
    var2=45
    var3=$[$var1 / $var2]
    echo The final result is $var3

    # 结果
    The final result is 2

  • 浮点数运算的解决方案：使用内建的bash计算器bc。bash计算器允许在命令行中输入浮点表达式，然后解释并计算该表达式，返回结果。

  • 浮动运算是由内建变量scale控制的，这个值设置为你需要保留的小数点后几位。

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    [njust@njust ~]$ bc -q  # -q参数表示不显示欢迎信息
    3.44 /5
    0
    scale=4
    3.44 / 5
    .6880
    quit

  • bash计算器还支持变量，如下所示：

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    bc -q
    var1=10
    var1*4
    40
    var2=var1 / 5
    print var2
    2
    quit

  • 在脚本中使用bc：可以使用命令替换运行bc命令，并将输出赋值给一个变量，基本格式如下：

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    变量名=$(echo "可选项; 表达式" | bc)

  • 实例：在脚本中使用bc，如下所示。

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    #!/bin/bash

    var1=$(echo "scale=4; 3.44/5" | bc)
    echo $var1
    .6880

  • 上述方法适用于较短的运算，但有时候涉及更多的数字。需要进行大量的运算，在一个命令行中列出多个表达式就会麻烦。解决方法：使用内联输入重定向，它允许你直接在命令行中重定向数据。基本格式为：

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    变量名=$(bc << EOF
    可选项
    语句
    表达式
    EOF)

  • 在bash计算器中创建的变量只在bash计算器中有效，不能在shell脚本中使用。

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    #!/bin/bash


    var1=10.46
    var2=43.67
    var3=33.2
    var4=71

    var5=$(bc << EOF
    scale=4
    a1 = ($var1 * $var2)
    b1 = ($var3 * $var4)
    a1 + b1
    EOF
    )
    echo final result is $var5
    # 结果
    final result is 2813.9882

8.退出脚本

  • shell中运行的每个命令都使用退出状态码，shell告诉它已经运行完毕。退出状态码是一个0到255的整数值，在命令结束时由命令传给shell，可以捕捉这个值在脚本中使用。Linux专门提供了变量$?来保存上一个已执行命令的退出状态码。对于需要进行检查的命令，必须在其运行完毕后立即查看或使用$?变量。

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    [njust@njust tutorials]$ date
    2020年 03月 12日 星期四 10:39:19 CST
    [njust@njust tutorials]$ echo $?
    0

  • Linux退出状态码如下：

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    0           命令成功结束
    1           一般性未知错误
    2           不适合的shell命令
    126         命令不可执行
    127         没找到命令
    128         无效的退出参数
    130         通过CTRL+C终止的命令

  • exit命令：默认情况下，shell脚本会以脚本中最后一个命令的退出状态码退出。用户可以改变这种默认行为，返回自己的状态码。eixt命令允许在脚本结束时指定一个退出状态码。

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    #!/bin/bash

    var1=10
    var2=30
    var3=$[$var1 + $var2]
    echo The answer is $var3
    exit 5

    # 结果
    The answer is 40
    echo $?
    5

    # 也可以在exit命令的参数中使用变量
    exit $var3

    echo $?
    40

    # 注意：退出状态码最大为255，超过最大的255后，会通过取模运算得到最后的结果即实际值 % 256 = 最结果
    var1=10
    var2=30
    var3=$[$var1 * $var2]
    echo The answer is $var3
    exit $var3

    echo $?
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9.资料下载

本文标题:shell脚本编程基础

文章作者:Curry_Coder

发布时间:2020年03月12日 - 11:06:14

最后更新:2020年03月12日 - 11:31:20

原始链接:https://cdlwhm1217096231.github.io/shell脚本编程/shell脚本编程基础/

许可协议: 署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0 国际 转载请保留原文链接及作者。

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