Shell 编程，一篇就够了

本文首先介绍了 Shell 编程是什么，并带大家快速入门，随后讲解 Shell 的基本语法并结合案例重点分析用法，包括 Shell 流程控制和自定义函数。建议收藏。

谁需要学习 Shell 编程？

1. Linux运维工程师：编写Shell程序进行服务集群管理。
2. Python和JavaEE程序员：编写Shell脚本程序或者是服务器的维护，比如编写一个定时备份数据库的脚本。
3. 大数据程序员：编写Shell程序来管理集群。

Shell 是什么？

Shell 是一个命令解释权，它为用户提供了一个向 Linux 内核发送请求以便运行程序界面系统级程序，用户可以用 Shell 来启动、挂起、停止甚至是编写一些程序。

Shell 编程快速入门

进入 Linux 终端，编写一个 Shell 脚本 hello.sh ：

#!/bin/bash
echo 'hello world!'

运行：

// 方法1
# sh hello.sh

// 方法2
# chmod +x hello.sh
# ./hello.sh

终端打印出 hello world! 。

说明：

• #! 告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行。
• 文件扩展名 .sh 不是强制要求的。
• 方法1 直接运行解释器，hello.sh 作为 Shell 解释器的参数。此时 Shell 脚本就不需要指定解释器信息，第一行可以去掉。
• 方法2 hello.sh 作为可执行程序运行，Shell 脚本第一行一定要指定解释器。

Shell 变量

定义

Shell 变量分为系统变量和自定义变量。系统变量有$HOME、$PWD、$USER等，显示当前 Shell 中所有变量：set 。
变量名可以由字母、数字、下划线组成，不能以数字开头。

基本语法

• 定义变量：变量名=变量值，等号两侧不能有空格，变量名一般习惯用大写。
• 删除变量：unset 变量名 。
• 声明静态变量：readonly 变量名，静态变量不能unset。
• 使用变量：$变量名

将命令返回值赋给变量（重点）

• A=`ls` 反引号,执行里面的命令
• A=$(ls) 等价于反引号

Shell 环境变量

定义

基本语法

1. export 变量名=变量值，将 Shell 变量输出为环境变量。
2. source 配置文件路径，让修改后的配置信息立即生效。
3. echo $变量名，检查环境变量是否生效

位置参数变量

基本语法

• 1 代表命令本身、9 代表第1到9个参数，10以上参数用花括号，如${10}。
• $* ：命令行中所有参数，且把所有参数看成一个整体。
• $@ ：命令行中所有参数，且把每个参数区分对待。
• $# ：所有参数个数。

实例：

编写 Shell 脚本 positionPara.sh ，输出命令行输入的各个参数信息。

#!/bin/bash    
# 输出各个参数
echo $0 $1 $2
echo $*
echo $@
echo 参数个数=$#

运行：

# chmod +x positionPara.sh
# ./positionPara.sh 10 20

运行结果：

positionPara.sh 10 20
10 20
10 20
参数个数=2

预定义变量

定义

在赋值定义之前，事先在 Shell 脚本中直接引用的变量。

基本语法

• $$ ：当前进程的 PID 进程号。
• $! ：后台运行的最后一个进程的 PID 进程号。
• $? ：最后一次执行的命令的返回状态，0为执行正确，非0执行失败。

实例：

编写 Shell 脚本 prePara.sh ，输出命令行输入的各个参数信息。

#!/bin/bash    
echo 当前的进程号=$$
# &：以后台的方式运行程序
./hello.sh &
echo 最后一个进程的进程号=$!
echo 最后执行的命令结果=$?   

运行结果：

当前的进程号=41752
最后一个进程的进程号=41753
最后执行的命令结果=0
# hello world!

运算符

基本语法

• [运算式]
• expr m + n 注意 expr 运算符间要有空格
• expr m - n
• expr \*，/，% 分别代表乘，除，取余

实例

# 第1种方式 $(())
echo $(((2+3)*4))

# 第2种方式 $[]，推荐
echo $[(2+3)*4]

# 使用 expr
TEMP=`expr 2 + 3`
echo `expr $TEMP \* 4`

条件判断

基本语法

[ condition ] 注意condition前后要有空格。非空返回0，0为 true，否则为false 。

实例

#!/bin/bash
if [ 'test01' = 'test' ]
then
    echo '等于'
fi

# 20是否大于10
if [ 20 -gt 10]
then
    echo '大于'
fi

# 是否存在文件/root/shell/a.txt
if [ -e /root/shell/a.txt ]
then
    echo '存在'
fi

if [ 'test02' = 'test02' ] && echo 'hello' || echo 'world'
then
    echo '条件满足，执行后面的语句'
fi

运行结果：

大于
hello
条件满足，执行后面的语句

流程控制

if 判断

基本语法

if [ 条件判断式 ];then   
    程序   
fi

# 或者（推荐）
if [ 条件判断式 ]
then
    程序
elif [ 条件判断式 ]
then
    程序
fi

实例

编写 Shell 程序：如果输入的参数大于60，输出“及格”，否则输出“不及格”。

#!/bin/bash
if [ $1 -ge 60 ]
then
    echo 及格
elif [ $1 -lt 60 ]
then
    echo "不及格" 
fi 

case 分支

基本语法

case $变量名 in
"值1")
如果变量值等于值1，则执行此处程序1
;;
"值2")
如果变量值等于值2，则执行此处程序2
;;
...省略其它分支...
*)
如果变量值不等于以上列出的值，则执行此处程序
;;
esac

实例

当命令行参数为1时输出“周一”，2时输出“周二”，其他情况输出“其它”。

case $1 in
"1")
echo 周一
;;
"2")
echo 周二
;;
*)
echo 其它
;;
esac

for 循环

基本语法

# 语法1
for 变量名 in 值1 值2 值3...
do
    程序
done

# 语法2
for ((初始值;循环控制条件;变量变化))
do
    程序
done

实例

1. 打印命令行输入的参数。

    #!/bin/bash
   
    # 使用$*
    for i in "$*"
    do
        echo "the arg is $i"
    done
    echo "=================="
   
    # 使用$@
    for j in "$@"
    do
        echo "the arg is $j"
    done
   

   运行结果（回顾一下 $* 和 $@ 的区别）：

    the arg is 1 2 3
    ==================
    the arg is 1
    the arg is 2
    the arg is 3
   

2. 输出从1加到100的值。

    #!/bin/bash
    SUM=0
   
    for ((i=1;i<=100;i++))
    do
        SUM=$[$SUM+$i]
    done
    echo $SUM
   

while 循环

基本语法

while [ 条件判断式 ]
do
    程序
done 

实例

输出从1加到100的值。

#!/bin/bash
SUM=0
i=0

while [ $i -le $1 ]
do
    SUM=$[$SUM+$i]
    i=$[$i+1]
done       
echo $SUM

读取控制台输入

基本语法

read(选项)(参数)
选项

• -p：指定读取值时的提示符
• -t：指定读取值时等待的时间（秒），如果没有在指定时间内输入，就不再等待了。

参数

• 变量名：读取值的变量名

实例

读取控制台输入一个num值。

#!/bin/bash

read -p "请输入一个数num1=" NUM1
echo "你输入num1的值是：$NUM1"

read -t 10 -p "请在10秒内输入一个数num2=" NUM2
echo "你输入num2的值是：$NUM2"

运行结果：

请输入一个数num1=10
你输入num1的值是：10
请在10秒内输入一个数num2=20
你输入num2的值是：20

函数

和其它编程语言一样，Shell 编程有系统函数和自定义函数，本文只举两个常用系统函数。

系统函数

• basename，删掉路径最后一个 / 前的所有部分（包括/），常用于获取文件名。

  基本语法

  • basename [pathname] [suffx]
  • basename [string] [suffx]
  • 如果指定 suffx，也会删掉pathname或string的后缀部分。

  实例

    # basename /usr/bin/sort 
    sort
  
    # basename include/stdio.h 
    stdio.h
  
    # basename include/stdio.h .h
    stdio
  

• dirname，删掉路径最后一个 / 后的所有部分（包括/），常用于获取文件路径。

  基本语法

  • dirname pathname
  • 如果路径中不含 / ，则返回 '.' （当前路径）。

  实例

    # dirname /usr/bin/ 
    /usr
    
    # dirname dir1/str dir2/str
    dir1
    dir2
  
    # dirname stdio.h
    .
  

自定义函数

基本语法

[ function ] funname[()]
{
    Action;
    [return int;]
}

# 调用
funname 参数1 参数2...

实例

计算输入两个参数的和。

#!/bin/bash

function getSum(){
    SUM=$[$n1+$n2]
    echo "sum=$SUM"
}   

read -p "请输入第一个参数n1：" n1
read -p "请输入第二个参数n2：" n2

# 调用 getSum 函数
getSum $n1 $n2