Shell学习笔记一

Shell 简介

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。

基本上Shell分两大类：
一：图形界面Shell（Graphical User Interface shell 即 GUI shell）
例如：
1、应用最为广泛的Windows Explorer （微软的windows系列操作系统）
2、广为人知的Linux shell，其中linux shell 包括X window manager，以及功能更强大的CDE、GNOME、KDE、 XFCE。

二：命令行式shell（Command Line Interface shell ，即CLI shell）
例如：
1、bash / sh / ksh / csh（Unix/linux 系统）
2、cmd.exe/ 命令提示字符（Windows NT 系统）

一、终端打印

echo是用于终端打印的基本命令。
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
echo ‘It is a test’

2.显示转义字符

echo ""It is a test""
结果将是:
"It is a test"

3.显示变量

#!/bin/sh
read name 
echo "$name It is a test"
输出结果：
OK                     #标准输入
OK It is a test        #输出

4.显示换行

echo -e "OK! 
" # -e 开启转义
echo "It it a test"
输出结果：
OK!

It it a test

5、read 命令
read命令是一个一个词组地接收输入的参数，每个词组需要使用空格进行分隔；如果输入的词组个数大于需要的参数个数，则多出的词组将被作为整体为最后一个参数接收。

read firstStr secondStr
echo "第一个参数:$firstStr; 第二个参数:$secondStr"
执行测试：
./test.sh 
一 二 三 四
第一个参数:一;   第二个参数:二 三 四

6、echo输出的字符串总结

	能否引用变量	能否引用转移符	能否引用文本格式符
单引号	否	否	否
双引号	能	能	能
无引号	能	能	否

7、printf命令

printf "%-10s %-8s %-4sn" 姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2fn" 郭靖 男 66.1234 

执行脚本，输出结果如下所示：
姓名     性别   体重kg
郭靖     男      66.12

%d %s %c %f 格式替代符详解:
d: Decimal 十进制整数 -- 对应位置参数必须是十进制整数，否则报错！
s: String 字符串 -- 对应位置参数必须是字符串或者字符型，否则报错！
c: Char 字符 -- 对应位置参数必须是字符串或者字符型，否则报错！
f: Float 浮点 -- 对应位置参数必须是数字型，否则报错！

%-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。

二、单引号、双引号、反引号区别

一、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引号（对单引号使用转义符后也不行）

二、双引号(“”)

your_name='qinjx'
str="Hello, I know your are "$your_name"! 
"
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

三、反引号(``)

命令替换是指shell能够将一个命令的标准输出插在一个命令行中任何位置。
shell中有两种方法作命令替换：把shell命令用反引号或者$(...)结构括起来，
其中，$(...)格式受到POSIX标准支持，也利于嵌套。 
echo The date and time is `date` 
echo The date and time is $(date)

三、变量与环境变量

export命令用来设置环境变量。至此之后，从当前shell脚本执行的任何应用程序都会继承这个变量。我们可以按照自己的需要，在执行的应用程序或者shell脚本中导出特定的变量。在默认情况下，有很多标准环境变量可供shell使用。

1、PATH
PATH就是标准环境变量其中之一。查看变量PATH包含:

echo $PATH

如果需要在PATH中添加一条新路径，可以使用:

export PATH="$PATH:/home/user/bin"

2、LD_LIBRARY_PATH
LD_LIBRARY_PATH也是Linux环境变量名之一，该环境变量主要用于指定查找共享库（动态链接库）时除了默认路径之外的其他路径。

假设我们要将myapp安装到/opt/myapp，它的二进制文件在bin目录中，库文件在lib目录中。
需要在LD_LIBRARY_PATH中添加一条新路径，可以使用:

export LD_LIBRARY_PATH=/opt/myapp/lib;$LD_LIBRARY_PATH

3、获得字符串长度可以用下面的方法获得变量值的长度:

var=12345678901234567890
echo ${#var}

4、识别当前所使用的shell 可以用下面的方法获知当前使用的是哪种shell:

echo $SHELL
echo $0

5、检查是否为超级用户
UID是一个重要的环境变量，可以用于检查当前脚本是以超级用户还是以普通用户的身份运行的。

echo $UID(root用户的UID是0)

四、Shell 进行数学运算

在Bash shell环境中，可以利用let、(( ))和[]执行基本的算术操作。而在进行高级操作时， expr和bc这两个工具也会非常有用。
1、以下这些方法只能用于整数运算，而不支持浮点数。举例：

#!/bin/bash
no1=4;
no2=5;
let result=no1+no2   //let命令可以直接执行基本的算术操作
echo $result
result1=$[ no1+no2 ]  //操作符[]的使用方法和let命令类似
echo $result1
result2=$((no1 +50 ))   //使用(())时，变量名之前需要加上$
echo $result2
result3=`expr 3 + 4`
echo $result3
result4=$(expr $no1 + 5)   //expr同样可以用于基本算术操作
echo $result4

2、 bc是一个用于数学运算的高级工具，这个精密计算器包含了大量的选项。我们可以借助它执行浮点数运算并应用一些高级函数:

#!/bin/bash
echo "4 * 0.56" |bc
no=54
result=`echo "$no *1.5" |bc`
echo $result
echo "scale=2;39/8" | bc  //设定小数精度
no1=100
echo "obase=2;$no1" |bc  //转换2进制
no2=1100100
echo "obase=10;ibase=2;$no2" |bc  //转换10进制
echo "sqrt(100)" | bc  //计算平方根
echo "10^10" |bc  //计算平方

五、重定向及文件描述符

重定向一般通过在命令间插入特定的符号来实现。如下所示:

(1) 用下面的方法可以将输出文本重定向或保存到一个文件中:

$ echo "This is a sample text 1" > temp.txt

这种方法通过截断文件的方式，将输出文本存储到文件temp.txt中，也就是说在把 echo命令的输出写入文件之前，temp.txt中的内容首先会被清空。

(2) 将文本追加到目标文件中，看下面的例子:

$ echo "This is sample text 2" >> temp.txt

(3) 查看文件内容:

$ cat temp.txt
This is sample text 1
This is sample text 2

文件描述符是与文件输入、输出相关联的整数。它们用来跟踪已打开的文件。最常见的文件描述符是stdin、stdout和stderr。

我们甚至可以将某个文件描述符的内容重定向到另一个文件描述符中。下面给出一些对文件描述符进行操作和重定向的例子。

文件描述符是与某个打开的文件或数据流相关联的整数。文件描述符0、1以及2是系统预留的。
0 —— stdin(标准输入)
1 —— stdout(标准输出)
2 —— stderr(标准错误)
下面的命令会将stderr文本打印到屏幕上，而不是文件中(而且因为并没有stdout 的输出，所以out.txt没有内容):

ls + > out.txt
ls: cannot access +: No such file or directory

下面的命令中，我们将stderr重定向到out.txt:

ls + 2> out.txt #正常运行

你可以将stderr单独重定向到一个文件，将stdout重定向到另一个文件:

cmd 2>stderr.txt 1>stdout.txt

还可以利用下面这个更好的方法将stderr转换成stdout，使得stderr和stdout 都被重定向到同一个文件中:

cmd 2>&1 output.txt
或者这样:
cmd &> output.txt

(4)将脚本内部的文本块进行重定向
有时候，我们需要对文本块(多行文本)进行重定向，就像对标准输入做的那样。考虑一个特殊情况:源文本就位于shell脚本中。一个实用的例子是向log文件中写入头部数据，可以按照下面的方法完成:

#!/bin/bash
cat<<EOF>log.txt
LOG FILE HEADER
This is a test log file
Function: System statistics
EOF

在cat <<EOF>log.txt与下一个EOF行之间的所有文本行都会被当做stdin数据。log.txt文件的内容打印如下:

LOG FILE HEADER
This is a test log file
Function: System statistics

六、数组

数组是shell脚本非常重要的组成部分，它借助索引将多个独立的数据存储为一个集合。普通数组只能使用整数作为数组索引。
Bash也支持关联数组，它可以使用字符串作为数组索引。
在很多情况下，采用字符串式索引更容易理解，这时候关联数组就派上用场了。在这里，我们会看到普通数组和关联数组的用法。

(1)定义数组的方法有很多种。可以在单行中使用一列值来定义一个数组:

array_var=(1 2 3 4 5 6) #这些值将会存储在以0为起始索引的连续位置上

另外，还可以将数组定义成一组“索引-值”:

array_var[0]="test1"
array_var[1]="test2"
array_var[2]=“test3"

(2) 打印出特定索引的数组元素内容:

echo ${array_var[0]}
结果：test1
index=2
echo ${array_var[$index]}
结果：test3

(3) 以清单形式打印出数组中的所有值:

echo ${array_var[*]}
结果：test1 test2 test3
也可以这样使用:
echo ${array_var[@]}
结果：test1 test2 test3

(4) 打印数组长度(即数组中元素的个数):

 echo ${#array_var[*]}
结果： 3

七、使用别名

alias 的基本使用方法为：
alias 新的命令='原命令 -选项/参数’
直接输入 alias 命令会列出当前系统中所有已经定义的命令别名。

(1) 基本使用，例如：

alias l=‘ls -lsh’
将重新定义ls命令，现在只需输入l就可以列目录了。

(2) alias命令的作用只是暂时的。一旦关闭当前终端，所有设置过的别名就失效了。为了使别名设置一直保持作用，可以将它放入~/.bashrc文件中。因为每当一个新的shell进程生成时，都会执行 ~/.bashrc中的命令:

 echo 'alias  l=“ls -lsh”’>> ~/.bashrc

(3) 如果需要删除别名，只用将其对应的语句(如果有的话)从 ~/.bashrc中删除，或者使用unalias命令。

八、获取终端信息

编写命令行shell脚本时，总是免不了大量处理当前终端的相关信息，比如行数、列数、光标、位置、密码字段等。这则攻略将帮助你学习如何采集和处理终端设置。

 获取终端的行数和列数: tput cols 、 tput lines
 打印出当前终端名: tput longname
 将光标移动到坐标(100,100)处: tput cup 100 100
 设置终端背景色: tput setab n (其中:n可以在0到7之间取值)
 设置文本前景色: tput setaf n (其中:n可以在0到7之间取值)
 设置文本样式为粗体: tput bold
 设置下划线的起止: tput smul 、tput rmul
 删除从当前光标位置到行尾的所有内容: tput ed

九、获取、设置日期和延时

纪元时被定义为从世界标准时间1970年1月1日0时0分0秒起至当前时刻的总秒数，不包括闰秒。当计算两个日期或两段时间的差值时，纪元时很有用处。你可以得出两个特定时间戳的纪元时间，并计算出两者之间的差值，由此就能知道两个日期之间相隔了多少秒。

我们能够以多种格式打印日期，也可以在命令行中设置日期。
(1) 读取日期:

$ date            
Tue Mar 13 23:24:16 PDT 2018

(2) 打印纪元时:

$ date +%s           
1521008675

(3) 从给定格式的日期串中得出对应的纪元时：--date用于提供日期串作为输入

date --date "Thu Nov 18 08:07:21 IST 2018" +%s

(4)将日期串作为输入能够用来获知给定的日期是星期几。

date --date "Mar 14  2018" +%A

(5)按照你的选择打印出对应格式的日期。

date "+%d %B %Y”

(6)我们需要检查一组命令所花费的时间，可以使用以下代码：

#!/bin/bash
start=$(date +%s)
ls;
pwd;
sleep 3
end=$(date +%s)
diff=$(( end - start))
echo Time taken to execute commands is $diff seconds.

(7)编写以循环方式运行的监视脚本时，设置时间间隔是必不可少的。让我们来看看如何生成延时。

#!/bin/bash 
echo -n Count: 
tput sc   //tput sc存储光标位置 
count=0;  //变量count初始化为0，随后每循环一次便增加1 
while true;
do
   if [ $count -lt 4 ];   //-lt 小于
   then
      let count++;
      sleep 1;
      tput rc   //恢复光标位置的命令
      tput ed  //清除从当前光标位置到行尾之间的所有内容，使得旧的count值清除并写入新值 
      echo -n $count;
    else exit 0;
    fi 
done

以上，未完待续～～