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Shell脚本基本语法和应用

2018-07-23  本文已影响417人  陵无山

概念和原理

Shell是什么？

Shell和操作系统内核.jpeg

Shell脚本

Shell命令的执行.png

Shell有两种执行命令的方式

几种常见Shell（Shell脚本解释权器）

注意：bash是 Bourne Again Shell 的缩写，是linux标准的默认shell ，它基于Bourne shell，吸收了C shell和Korn shell的一些特性。bash完全兼容sh，也就是说，用sh写的脚本可以不加修改的在bash中执行

编译型语言和解释型语言的区别

不过权衡之下，通常使用脚本编程还是值得的：花一个小时写成的简单脚本，同样的功能用C或C++来编写实现，可能需要两天，而且一般来说，脚本执行的速度已经够快了，快到足以让人忽略它性能上的问题。脚本编程语言的例子有awk、Perl、Python、Ruby与Shell

应用场景

<font color=red>Shell脚本可以提高工作效率</font>
因为Shell似乎是各UNIX系统之间通用的功能，并且经过了POSIX的标准化。因此，Shell脚本只要“用心写”一次，即可应用到很多系统上。因此，之所以要使用Shell脚本是基于：

但是，考虑到Shell脚本的命令限制和效率问题，下列情况一般不使用Shell：

综上，结合Shell的优缺点和特性，我们使用Shel可以做下面一些事情：

基本语法

第一个shell脚本

#!/bin/bash
echo "Hello World !"

运行 Shell 脚本有两种方法

  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：

     chmod +x ./test.sh  #使脚本具有执行权限
 ./test.sh  #执行脚本

注意，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; 如果直接写 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

  1. 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，如：

     /bin/sh test.sh
 /bin/php test.php

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

Shell 变量

1. 定义变量
定义变量时，变量名不加美元符号（$，PHP语言中变量需要），如：

your_name="runoob.com"

注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则：和其他语言一样，比如java

有效的 Shell 变量名示例如下：

RUNOOB
LD_LIBRARY_PATH
_var
var2

无效的变量命名：

?var=123
user*name=runoob

2. 使用变量
使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号即可，如：

your_name="qinjx"
echo $your_name
echo ${your_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，比如下面这种情况：

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。
推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯

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。单双引号的区别跟PHP类似。

单引号

str='this is a string'

单引号字符串的限制：

双引号

    your_name='qinjx'
    str="Hello, I know you are \"$your_name\"! \n"

双引号的优点：

拼接字符串

    your_name="qinjx"
    greeting="hello, "$your_name" !"
    greeting_1="hello, ${your_name} !"
    echo $greeting $greeting_1

获取字符串长度

    string="abcd"
    echo ${#string} #输出 4

提取子字符串
以下实例从字符串第 2 个字符开始截取 4 个字符：

    string="runoob is a great site"
    echo ${string:1:4} # 输出 unoo

查找子字符串
查找字符 "i 或 s" 的位置：

    string="runoob is a great company"
    echo `expr index "$string" is`  # 输出 8

Shell 数组

bash支持一维数组（不支持多维数组），并且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。

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。定义数组的一般形式为：

数组名=(值1 值2 ... 值n)

例如：

array_name=(value0 value1 value2 value3)

或者

array_name=(
value0
value1
value2
value3
)

还可以单独定义数组的各个分量：

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。

读取数组
读取数组元素值的一般格式是：

${数组名[下标]}

例如：

valuen=${array_name[n]}

使用 @ 符号可以获取数组中的所有元素，例如：

echo ${array_name[@]}

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，例如：

# 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]}

Shell 传递参数

我们可以在执行 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……

实例
以下实例我们向脚本传递三个参数，并分别输出，其中 $0 为执行的文件名：

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

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：

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例！
执行的文件名：./test.sh
第一个参数为：1
第二个参数为：2
第三个参数为：3


#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

echo "Shell 传递参数实例！";
echo "第一个参数为：$1";

echo "参数个数为：$#";
echo "传递的参数作为一个字符串显示：$*";

执行脚本，输出结果如下所示：

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例！
第一个参数为：1
参数个数为：3
传递的参数作为一个字符串显示：1 2 3

$* 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）。

Shell 基本运算符

Shell 和其他编程语言一样，支持多种运算符，包括：

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"

执行脚本，输出结果如下所示：

两数之和为 : 4

两点注意：

Shell echo命令

Shell 的 echo 指令与 PHP 的 echo 指令类似，都是用于字符串的输出。命令格式：

echo string

您可以使用echo实现更复杂的输出格式控制。

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

2.显示转义字符
echo ""It is a test""
结果将是:

"It is a test"

同样，双引号也可以省略

3.显示变量
read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量

#!/bin/sh
read name 
echo "$name It is a test"

以上代码保存为 test.sh，name 接收标准输入的变量，结果将是:

[root@www ~]# sh test.sh
OK                     #标准输入
OK It is a test        #输出

4.显示换行

echo -e "OK! \n" # -e 开启转义
echo "It it a test"

输出结果：

OK!

It it a test

Shell printf 命令

printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。
printf 由 POSIX 标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。
printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。
printf 命令的语法：

printf  format-string  [arguments...]

参数说明：

format-string: 为格式控制字符串

arguments: 为参数列表。
实例如下：

$ echo "Hello, Shell"
Hello, Shell
$ printf "Hello, Shell\n"
Hello, Shell

接下来,我来用一个脚本来体现printf的强大功能：

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
 
printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876

执行脚本，输出结果如下所示：

姓名     性别   体重kg
郭靖     男      66.12
杨过     男      48.65
郭芙     女      47.99

%s %c %d %f都是格式替代符
%-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。

Shell test 命令

Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试
实例演示：

num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数相等！'
else
    echo '两个数不相等！'
fi

输出结果：

两个数相等！

代码中的 [] 执行基本的算数运算，如：

#!/bin/bash
a=5
b=6
result=$[a+b] # 注意等号两边不能有空格
echo "result 为： $result"

结果为:

result 为： 11

Shell 流程控制

if else
if else 语法格式：

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN
else
    command
fi

if else-if else
if else-if else 语法格式：

if condition1
then
    command1
elif condition2 
then 
    command2
else
    commandN
fi

以下实例判断两个变量是否相等：

a=10
b=20
if [ $a == $b ]
then
   echo "a 等于 b"
elif [ $a -gt $b ]
then
   echo "a 大于 b"
elif [ $a -lt $b ]
then
   echo "a 小于 b"
else
   echo "没有符合的条件"
fi

输出结果：

a 小于 b

for 循环
与其他编程语言类似，Shell支持for循环。
for循环一般格式为：

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done

输出结果：

The value is: 1
The value is: 2
The value is: 3
The value is: 4
The value is: 5

while 语句
while循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据；命令通常为测试条件。其格式为：

while condition
do
    command
done

以下是一个基本的while循环，测试条件是：如果int小于等于5，那么条件返回真。int从0开始，每次循环处理时，int加1。运行上述脚本，返回数字1到5，然后终止。

#!/bin/bash
int=1
while(( $int<=5 ))
do
    echo $int
    let "int++"
done

运行脚本，输出：

1
2
3
4
5

无限循环
无限循环语法格式：

while :
do
    command
done

或者

while true
do
    command
done

或者

for (( ; ; ))

until 循环
until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止。
until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。
一般 while 循环优于 until 循环，但在某些时候—也只是极少数情况下，until 循环更加有用。
until 语法格式:

until condition
do
    command
done

case
Shell case语句为多选择语句。可以用case语句匹配一个值与一个模式，如果匹配成功，执行相匹配的命令。case语句格式如下：

case 值 in
模式1)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
模式2）
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
esac

case工作方式如上所示。取值后面必须为单词in，每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数。匹配发现取值符合某一模式后，其间所有命令开始执行直至 ;;。
取值将检测匹配的每一个模式。一旦模式匹配，则执行完匹配模式相应命令后不再继续其他模式。如果无一匹配模式，使用星号 * 捕获该值，再执行后面的命令。
下面的脚本提示输入1到4，与每一种模式进行匹配：

echo '输入 1 到 4 之间的数字:'
echo '你输入的数字为:'
read aNum
case $aNum in
    1)  echo '你选择了 1'
    ;;
    2)  echo '你选择了 2'
    ;;
    3)  echo '你选择了 3'
    ;;
    4)  echo '你选择了 4'
    ;;
    *)  echo '你没有输入 1 到 4 之间的数字'
    ;;
esac

输入不同的内容，会有不同的结果，例如：

输入 1 到 4 之间的数字:
你输入的数字为:
3
你选择了 3

跳出循环

Shell 函数

linux shell 可以用户定义函数，然后在shell脚本中可以随便调用。
shell中函数的定义格式如下：

[ function ] funname [()]

{

    action;

    [return int;]

}

说明：
1、可以带function fun() 定义，也可以直接fun() 定义,不带任何参数。
2、参数返回，可以显示加：return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。 return后跟数值n(0-255
下面的例子定义了一个函数并进行调用：

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

demoFun(){
    echo "这是我的第一个 shell 函数!"
}
echo "-----函数开始执行-----"
demoFun
echo "-----函数执行完毕-----"

输出结果：

-----函数开始执行-----
这是我的第一个 shell 函数!
-----函数执行完毕-----

下面定义一个带有return语句的函数：

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com

funWithReturn(){
    echo "这个函数会对输入的两个数字进行相加运算..."
    echo "输入第一个数字: "
    read aNum
    echo "输入第二个数字: "
    read anotherNum
    echo "两个数字分别为 $aNum 和 $anotherNum !"
    return $(($aNum+$anotherNum))
}
funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $? !"

输出类似下面：

这个函数会对输入的两个数字进行相加运算...
输入第一个数字: 
1
输入第二个数字: 
2
两个数字分别为 1 和 2 !
输入的两个数字之和为 3 !

函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。
注意：所有函数在使用前必须定义。这意味着必须将函数放在脚本开始部分，直至shell解释器首次发现它时，才可以使用。调用函数仅使用其函数名即可。

函数参数
在Shell中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 n 的形式来获取参数的值，例如，1表示第一个参数，$2表示第二个参数...

带参数的函数示例：

#!/bin/bash
# author:菜鸟教程
# url:www.runoob.com
funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

输出结果：

第一个参数为 1 !
第二个参数为 2 !
第十个参数为 10 !
第十个参数为 34 !
第十一个参数为 73 !
参数总数有 11 个!
作为一个字符串输出所有参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !

参考文章

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