Shell脚本学习

一、前言

Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

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。

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）
• ……

我这里学习的是 Bash，也就是 Bourne Again Shell，由于易用和免费，Bash 在日常工作中被广泛使用。同时，Bash 也是大多数Linux 系统默认的 Shell。

二、shell脚本的创建和执行

1、创建shell脚本

打开文本编辑器(可以使用 vi/vim 命令来创建文件)，新建一个文件 test.sh，扩展名为 sh（sh代表shell），扩展名并不影响脚本执行，见名知意就好，如果你用 php 写 shell 脚本。

输入如下代码：

#!/bin/bash
echo "Hello World !"　　

第一个shell脚本就创建成功了！

2、执行shell脚本

1、作为可执行程序

将上面的代码保存为 test.sh，并 cd 到相应目录：

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ chmod +x ./test.sh   #使脚本具有执行权限

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ ./test.sh Hello World !　#执行脚本

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。

2、作为解释器参数　　

这种运行方式是，直接运行解释器，其参数就是 shell 脚本的文件名,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。

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ sh test.sh 
Hello World !　　

3、shell变量

1、定义变量

定义变量时，变量名不加美元符号（$）

my_name="bianbian"　

shell变量定义，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）。

除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值：

for file in `ls /etc`
for file in $(ls /etc) #两种方法都可以，将 /etc 下目录的文件名循环出来。

　2、使用变量

echo $my_name
echo ${my_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：

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。

所以，推荐给所有变量加上花括号。

3、重新定义变量

直接按照规则重新定义：

my_name="bianbian"
echo $my_name
my_name="bianfengjie"
echo $my_name

4、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。强行改变只读变量会报错:./test.sh: line 6: my_name: readonly variable

my_name="bianbian"
echo $my_name
readonly my_name
my_name="bianfengjie"　

5、删除变量

使用 unset 命令可以删除变量，变量被删除后不能再次使用。unset 命令不能删除只读变量。

my_name="bianbian"
unset my_name
echo $my_name

6、变量类型

shell中存在三种变量类型：

• 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

4、shell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。

1、字符串定义

my_name="bianbian"
str1='my name is bianbian!'
str2="my name is "$my_name"! 
"

单引号字符串:

• 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）。

双引号字符串：

• 双引号里可以有变量
• 双引号里可以出现转义字符

2、字符串操作

• 拼接字符串

my_name="bianbian"
str="hello, "$my_name" !"
str_1="hello, ${my_name} !"
echo $str $str_1

• 获取字符串长度、提取子字符串、查找子字符串

string="abcd"
echo ${#string} #输出 4
string="bianbian is a girl"
echo ${string:1:4} # 从字符串第 2 个字符开始截取 4 个字符，输出 ian

echo `expr index "$string" io`  # 查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个)，输出 4

注：以上脚本中 ` 是反引号，而不是单引号 '　　

5、Shell 数组

bash支持一维数组，不支持多维数组，但是没有限定数组的大小。

类似与 C 语言，数组元素的下标由 0 开始编号。获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于 0。

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。

数组名=(值1 值2 ... 值n)

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。

　2、读取数组

读取数组元素值的一般格式是：

${数组名[下标]}
valuen=${array_name[n]}
echo ${array_name[@]} #使用 @ 符号可以获取数组中的所有元素　　

　例子：

#!/bin/bash
array=(1 2 3 4)
a=${array[2]}
echo ${array[@]}
echo $a

　执行结果：

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ chmod 777 test1.sh 
bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ ./test1.sh 
1 2 3 4
3

3、获取数组的长度

获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同。

# 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]}

6、Shell 注释

以"#"开头的行就是注释，会被解释器忽略。sh里没有多行注释，只能每一行加一个#号。

#-------------------------------
#author：bianbian
#time：2018-07-29
#----------------------------------

　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。　 

:<<EOF
注释内容...
注释内容...
注释内容...
EOF

EOF 也可以使用其他符号:

:<<'
注释内容...
注释内容...
注释内容...
'

:<<!
注释内容...
注释内容...
注释内容...
!

7、shell传递参数

在执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，脚本内获取参数的格式为：$n。n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数，以此类推……

#!/bin/bash
echo "Shell 传递参数实例！";
echo "执行的文件名：$0";
echo "第一个参数为：$1";
echo "第二个参数为：$2";
echo "第三个参数为：$3";

为脚本设置可执行权限，并执行脚本，输出结果如下所示：

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ chmod +x test3.sh 
bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ vim test3.sh 
bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ ./test3.sh 1 2 3
shell传递参数
执行的文件名 ./test3.sh
第一个参数为 1
第二个参数为 2
第三个参数为 3

还有几个特殊字符用来处理参数:

$#: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。

#!/bin/bash
echo "shell传递参数"
echo "执行的文件名 $0";
echo "第一个参数为 $1";
echo "第二个参数为 $2";
echo "第三个参数为 $3";
echo "参数的个数为：$#";
echo "传递的参数为：$*";
echo "脚本运行的当前进程ID号:$$";
echo "后台运行的最后一个进程的ID号:$!";
echo "传递的参数为："$@"";
echo "显示最后命令的退出状态"　　

运行结果为：　　

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ ./test3.sh 1 2 3
shell传递参数
执行的文件名 ./test3.sh
第一个参数为 1
第二个参数为 2
第三个参数为 3
参数的个数为：3
传递的参数为：1 2 3
脚本运行的当前进程ID号:46146
后台运行的最后一个进程的ID号:
传递的参数为：1 2 3
显示最后命令的退出状态

　$* 与 $@ 区别：

• 相同点：都是引用所有参数。
• 不同点：只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3，，则 " * " 等价于 "1 2 3"（传递了一个参数），而 "@" 等价于 "1" "2" "3"（传递了三个参数）。

#!/bin/bash
echo "-- $* 演示 ---"
for i in "$*"; do
    echo $i
done
echo "-- $@ 演示 ---"
for i in "$@"; do
    echo $i
done

执行脚本，输出结果如下所示：

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ chmod +x test4.sh 
bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ ./test4.sh 123
-- $* 演示 ---
123
-- $@ 演示 ---
123
bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ ./test4.sh 1 2 3
-- $* 演示 ---
1 2 3
-- $@ 演示 ---
1
2
3

8、Shell 基本运算符

Shell 和其他编程语言一样，支持多种运算符：

• 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"

运行结果：

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ ./test4.sh 
两数之和为 : 4

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。

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，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 ]。

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 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。

#!/bin/bash
a=10
b=20
val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"

val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"

val=`expr $a * $b`
echo "a * b : $val"

val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"

val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"

if [ $a == $b ]
then
   echo "a 等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
   echo "a 不等于 b"
fi

　 执行结果：

bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ chmod +x test5.sh 
bianbiandeMacBook-Pro:~ bianbian$ ./test5.sh 
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a 不等于 b