测试铺

本文摘要

本文主要介绍Linux Shell编程的基础知识，包含下面8个方面：

Shell编程概述
Shell关键字
Shell变量
Shell运算
Shell语句
Shell函数
Shell调试
Shell易错点

Shell编程概述

在Linux下有一门脚本语言叫做：Shell脚本。Shell 是外壳的意思，就是操作系统的外壳。我们可以通过 Shell 命令来操作和控制系统，比如 Linux 中的 Shell 命令就包括 ls、cd、pwd等等，Shell 是一个命令解释器，它通过接受用户输入的 Shell 命令来启动、暂停、停止的运行或对计算机进行控制。

Shell 是一个应用程序，它连接了用户和 Linux 内核，让用户能够更加高效、安全、低成本地使用 Linux 内核，这就是 Shell 的本质。

Shell 本身并不是内核的一部分，它中是站在内核的基础上编写的一个应用程序。

那什么是 Shell 脚本。Shell 脚本就是由 Shell 命令组成的执行文件，将一些命令整合到一个文件中，进行处理业务逻辑，脚本不用编译即可运行。它通过解释器运行，所以速度相对来主说比较慢。

一个简单的hello.sh脚本像下面这样，第一行#！/bin/bash标识该脚本由哪个Shell解释：

#!/bin/bash

echo "Hello World!"

赋予权限才可以执行

# 赋予可执行权限
chmod +x hello.sh

# 执行
./hello.sh

# 结果
Hello World!

Shell的编写流程：

编写Shell脚本
赋予可执行权限
执行，调试

下面来介绍具体的用法。

Shell 注释

单行注释：#
多行注释：:,<<

看个例子

# 这个是单行注释

<<COMMENT
    这个是多行注释
    这个是多行注释
    这个是多行注释
COMMENT

: '
这个也是多行注释(: + 空格 + 单引号)
这个也是多行注释(: + 空格 + 单引号)
这个也是多行注释(: + 空格 + 单引号)
'

Shell关键字

常用的关键字如下：

echo: 打印文字到屏幕
exec: 执行另一个Shell脚本
read: 读标准输入
expr: 对整数型变量进行算术运算
test: 用于测试变量是否相等、是否为空、文件类型等
exit: 退出

看个例子：

#!/bin/bash

echo "hello Shell"

# 读入变量
read VAR
echo "VAE is $VAR"

# 计算变量
expr $VAR -5

# 测试字符串
test "Hello"="Helloword"

# 测试整数
test -d ./Android

# 执行其他Shell脚本
exec ./othershell.sh

# 退出
exit

运行前，你需要新建一个othershell.sh的文件，让它输出I'm othershell，并且中途需要一次输入，我这里输入的是10：

Hello Shell
10
VAR is 10
5
I'm othershell

学习任何一门语言都要了解它的变量定义方法，Shell也不例外。

Shell变量

Shell变量分为3种：

用户自定义变量
预定义变量
环境变量

定义变量需要注意下面2点：

等号前后不要有空格：NUM=10
一般变量名用大写：M=1

使用$VAR调用变量：

echo $VAR

1. 用户自定义变量

这种变量只支持字符串类型，不支持其他字符，浮点等类型，常见有这3个前缀：

unset: 删除变量
readonly: 标记只读变量
export: 指定全局变量

一个例子：

#!/bin/bash

# 定义旁通变量
CITY=SHENZHEN

# 定义全局变量
export NAME=cdeveloper

# 定义只读变量
readonly AGE=21

# 打印变量的值
echo $CITY

运维结果：

SHENZHEN
cdeveloper
21

2. 预定义变量

预定义变量常用来获取命令行的输入，有下面这些：

$0: 脚本文件名
$1-9: 第1-9命令行参数名
$#: 命令行参数个数
$@: 所有命令行参数
$*: 所有命令行参数
$?: 前一个命令的退出状态，可用于获取函数返回值
\$$: 执行的进程ID
$!: 后台运行的最后一个进程的ID

一个例子：

#!/bin/bash

echo "print $"
echo "\$0 = $0"
echo "\$1 = $1"
echo "\$2 = $2"
echo "\$# = $#"
echo "\$@ = $@"
echo "\$* = $*"
echo "\$$ = $$"
echo "\$? = $?"

执行./hello.sh 1 2 3 4 5的结果：

print $

# 程序名
$0 = ./hello.sh

# 第一个参数
$1 = 1

# 第二个参数
$2 = 2

# 一共有5个参数
$# = 5

# 打印出所有参数
$@ = 1 2 3 4 5

# 打印出所有参数
$* = 1 2 3 4 5

# 进程ID
$$ = 854

# 之前没有执行其他命令或者函数
$? = 0

3. 环境变量

环境变量默认存在，常用的有下面这几个：

HOME：用户主目录
PATH：系统环境变量PATH
TERM：当前终端
UID: 当前用户ID
PWD：当前工作目录，绝对路径

还是看例子：

#!/bin/bash

echo "print env"

echo $HOME
echo $PATH
echo $TERM
echo $PWD
echo $UID

运行结果：

print env

# 当前主目录
/home/poo

# PATH环境变量
/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/games:/usr/games

# 当前终端
xterm

# 当前目录
/home/poo/poo

# 用户ID
1000

4.字符串变量

1）单引号

单引号变量var='test'，只能原样输出，变量无效
单引号不能出现一个单独的单引号，转义也不可以

2）双引号

双引号变量var="my name is ${name}"，变量有效
可以出现转义符

3）拼接字符串

中间无任何+,之类的字符
name="this is"" my name";name="this is my name";name="this" is "my name"等效
name='this is'' my name'; name='this is my name'; name='this' is 'my name' 等效

4）获取字符串长度

在${}中使用“#”获取长度

name="test"; echo ${#name}; # 输出为4

5）提取子字符串

1:4 从第2个开始往后截取4个字符
::4 从第一个字符开始往后截取4个字符

name="this is my name"; echo ${name:1:4} #输出 is i echo ${name::4} #输出 this

5. 数组

bash只支持一维数组，不支持多维数组

定义数组：array_name=(li wang xiang zhang) （小括号做边界、使用空格分离）
单独定义数组的元素： array_para[0]="w"; array_para[3]="s" （定义时下标不连续也可以）
赋值数组元素：array_name[0]="zhao";
获取数组元素：

  array_name[0]="li"
  array_name[3]="zhang"
  echo ${array_name[0]} # 输出"li"
  echo ${array_name[1]} # 输出" "
  echo ${array_name[3]} # 输出"zhang"
  echo ${array_name[@]} # 输出"li zhang" 输出数组所有元素，没有元素的下标省略
  取得元素个数：${#array_name[@]} 或者 ${#array_name}
  取得单个元素长度：${#array_name[1]}

Shell变量就介绍到这里，下面来介绍Shell的变量运算。

Shell运算

1. 算数运算

+ 、-、*、\ ：乘号前必须加\进行转义才可以进行乘法运算

我们经常需要在Shell脚本中计算，掌握基本的运算方法很有必要，下面就是4种比较常见的运算方法，功能都是将m + 1:

m=$[m+1]
m=`expr $m + 1` # 用``字符包起来
let m=m+1
m=$(( m + 1 ))

来看一个实际的例子：

#!/bin/bash

m=1
m=$[ m + 1 ]
echo $m

m=`expr $m + 1`
echo $m

# 注意：+ 号左右不要加空格
let m=m+1
echo $m

m=$(( m + 1 ))
echo $m

运行结果：

2. 数字关系运算符

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。下面假定变量 a 为 10，变量 b 为 20

-eq ：检测两个数是否相等，相等返回 true。 [ $a -eq $b ] 返回 false。
-ne：检测两个数是否不相等，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于等于右边的，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。

3. 字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 "abc"，变量 b 为 "efg"：

= ：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 $a ] 返回 false。
-n ：检测字符串长度是否为0，不为0返回 true。 [ -n "$a" ] 返回 true。
$ ：检测字符串是否为空，不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。

4. 布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

! ：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。

5. 逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

&& ：逻辑的 AND [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
|| ：逻辑的 OR [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true

6. 文件运算符

-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。 [ -c $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 ：检测文件是否是有名管道，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。

了解了基本的运算方法，下面进一步来学习shell的语句。

Shell语句

Shell语句跟高级语言有些类似，也包括分支、跳转、循环，下面就带大家一个一个突破。

1. if语句

这个跟高级语言的if - else - if类似，只是格式有些不同而已，也来看个例子吧：

#!/bin/bash

read VAR

# 下面这两种判断方法都可以，使用 [] 注意左右加空格
# if test $VAR -eq 10
if [ $VART -eq 10 ]
then 
    echo "true"
else
    echo "false"
fi

2. case语句

case语句有些复杂，要注意格式：

#!/bin/bash

read NAME
# 格式有点复杂，一定要注意
case $NAME in
    "Linux")
        echo "Linux"
        ;;
    "cdeveloper")
        echo "cdeveloper"
        ;;
    *)
        echo "other"
        ;;
esac

运行结果：

# 输入 Linux
Linux
Linux

# 输入 cdeveloper
cdeveloper
cdeveloper

# 输入其他的字段
hello
other

3. for循环

这是一个for循环的使用例子，挺简单的，有点类似Python：

#!/bin/bash

# 普通 for 循环
for ((i = 1; i <= 3; i++))
do
    echo $i
done

# VAR 依次代表每个元素
for VAR in 1 2 3
do
    echo $VAR
done

运行结果：

4. while 循环

注意与 for 循环的区别：

#!/bin/bash

VAR=1

# 如果 VAR 小于 10，就打印出来
while [ $VAR -lt 10 ]
do
    echo $VAR
    # VAR  自增 1
    VAR=$[ $VAR + 1 ]
done

运行结果：

5.until 循环

until 语句与上面的循环的不同点是它的结束条件为1：

#!/bin/bash

i=0

# i 大于 5 时，循环结束
until [[ "$i" -gt 5 ]]
do
    echo $i
    i=$[ $i + 1 ]
done

运行结果：

6. break

Shell 中的 break 用法与高级语言相同，都是跳出循环，来看个例子：

#!/bin/bash

for VAR in 1 2 3
do
# 如何 VAR 等于 2 就跳出循环
    if [ $VAR -eq 2 ]
    then
        break
    fi

    echo $VAR
done

运行结果：

7. continue

continue用来跳过本次循环，进入下一次循环，再来看看上面的例子：

#!/bin/bash

for VAR in 1 2 3
do
# 如果 VAR 等于 2，就跳过，直接进入下一次 VAR = 3 的循环
    if [ $VAR -eq 2 ]
    then
        continue
    fi

    echo $VAR
done

运行结果：

1
3

下面介绍 Shell 编程中比较重要的函数，好像每种编程语言的函数都很重要。

Shell 函数

函数可以用一句话解释：带有输入输出的具有一定功能的黑盒子，相信有过编程经验的同学不会陌生。那么，我们先来看看 Shell 中函数定义的格式。

1. 定义函数

有 2 种常见格式：

function fun_name()
{

}

fun_name()
{

}

例如：

#!/bin/bash

function hello_world()
{
    echo "hello world fun"
    echo $1 $2
    return 1
}

hello()
{
    echo "hello fun"
}

2. 调用函数

如何调用上面的 2 个函数

# 1. 直接用函数名调用 hello 函数
hello

# 2. 使用[函数名 函数参数]来传递参数
hello_world 1 2

# 3. 使用[FUN=`函数名 函数参数`]来间接调用
FUN=`hello_world 1 2`
echo $FUN

3. 获取返回值

如何获取 hello_world 函数的返回值？还记得 $? 吗？

hello_world 1 2
# $? 可用于获取前一个函数的返回值，这里的结果是1
echo $?

4. 定义本地变量

使用 local 来在函数中定义本地变量：

fun()
{
    local x=1
    echo $x
}

俗话说，程序 3 分靠写，7 分靠调，下面我们就来看看如何调试 Shell 程序。

调试

使用下面的命令来检查是否有语法错误：

sh -n script_name.sh

使用下面的命令来执行并调试 Shell 脚本：

sh -x script_name.sh

来看个实际的例子，我们来调试下面这个 test.sh 程序：

#!/bin/bash

for VAR in 1 2 3
do
    if [ $VAR -eq 2 ]
    then
        continue
    fi
    echo $VAR
done

首先检查有无语法错误：

sh -n test.sh

没有输出，说明没有错误，开始实际高度：

sh -x test.sh

调试结果如下：

+ [ 1 -eq 2 ]
+ echo 1
1
+ [ 2 -eq 2 ]
+ continue
+ [ 3 -eq 2 ]
+ echo 3
3

其中带有 + 表示的是 Shell 调试器的输出，不带 + 表示我们程序的输出。

Shell 易错点

这里我总结了一些初学 Shell 编程容易犯的错误，大多都是语法错误：

[] 内不能嵌套 ()，可以嵌套 []
$[ val + 1 ] 是变量加 1 的常用方法
[] 在测试或者计算中里面的内容最好都加空格
单引号和双引号差不多，单引号更加严格，双引号可以嵌套单引号
一定要注意语句的格式，例如缩进

本文作者：畄月寒
本文链接：https://testpoo.github.io/shell简介.html
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