shell高手之路（一）

港控/mmm° 2022-12-24 15:53 255阅读 0赞

![在这里插入图片描述][20201129174751908.jpg]

# shell编程基础 #

## 简介 ##

shell脚本通常是一个以shebang1起始的文本文件，如下所示：

#!/bin/bash

shebang是一个文本行，其中`#!`位于解释器路径之前。`/bin/bash`是Bash的解释器命令路径。

有两种运行脚本的方式。一种是将脚本作为`bash`的命令行参数，另一种是授予脚本执行权限，将其变为可执行文件。

1.将脚本作为命令行参数时的运行方式如下：

bash test.sh #假设脚本位于当前目录下

如果将脚本作为`bash`的命令行参数来运行，那么就用不着脚本中的shebang了。

2.授予脚本执行权限，将其变为可执行文件：

chmod a+x test.sh

./test.sh

内核会读取脚本的首行并注意到shebang为`#!/bin/bash`。它识别出`/bin/bash`并在内部像这样执行该脚本：

/bin/bash test.sh

当启动shell时，它一开始会执行一组命令来定义诸如提示文本、颜色等各类设置。这组命令来自位于用户主目录2中的脚本文件`~/.bashrc`（对于登录shell则是`~/.bash_profile`3）。Bash还维护了一个历史记录文件`~/.bash_history`，用于保存用户运行过的命令。

## 终端打印 ##

`echo`是用于终端打印的基本命令。在默认情况下，`echo`在每次调用后会添加一个换行符。

echo "Welcome to WuHan"
    Welcome to WuHan

不带双引号的文本或使用单引号也可以得到同样的输出结果：

echo Welcome to China ; echo 'Welcome to WuHan'
    Welcome to China
    Welcome to WuHan

这些方法看起来相似，但各有一些特殊用途和副作用。思考下面这行命令：

echo "Welcome to WuHan !"
    -bash: !": event not found

如果需要打印`!`，那就不要将其放入双引号中，或者你可以在其之前加上一个特殊的转义字符（`\`）将`!`转义：

"Welcome to WuHan \!"
    Welcome to WuHan \!

或者不带引号4：

echo Welcome to WuHan !
    Welcome to WuHan !

或使用单引号5：

echo 'Welcome to WuHan !'
    Welcome to WuHan !

另一个可用于终端打印的命令是`printf`。`printf`使用的参数和C语言中的`printf`函数一样。

printf "hello WuHan"
    hello WuHan

`printf`使用引用文本或由空格分隔的参数。我们可以在`printf`中使用格式化字符串，还可以指定字符串的宽度、左右对齐方式等。在默认情况下，`printf`并不像`echo`命令一样会自动添加换行符，我们必须在需要的时候手动添加，比如在下面的脚本中：

#!/bin/bash
    #文件名: printf_fund.sh
    printf  "%-5s %-10s %-4s\n" No 指数名称 今日PE
    printf  "%-5s %-10s %-4.2f\n" 1 沪深300 15.37
    printf  "%-5s %-10s %-4.2f\n" 2 上证综指 15.90
    printf  "%-5s %-10s %-4.2f\n" 3 中证500 29.83

我们会得到如下格式化的输出：

No    指数名称 今日PE
    1     沪深300  15.37
    2     上证综指 15.90
    3     中证500  29.83

`%s`、`%c`、`%d`和`%f`都是格式替换符（format substitution character），其所对应的参数可以置于带引号的格式字符串之后。

`%-5s`指明了一个格式为左对齐且宽度为5的字符串替换（`-`表示左对齐）。如果不用`-`指定对齐方式，字符串就采用右对齐形式。宽度指定了保留给某个变量的字符数。对Name而言，保留宽度是10。因此，任何Name字段的内容都会被显示在10字符宽的保留区域内，如果内容不足10个字符，余下的则以空格符填充。

对于今日PE字段，将其格式化为`%-4.2f`，其中`.2`指定保留`2`个小数位。注意，在每行格式字符串后都有一个换行符（`\n`）。

使用`echo`和`printf`的命令选项时，要确保选项应该出现在命令行内所有字符串之前，否则Bash会将其视为另外一个字符串。

**1.在echo中转义换行符**

在默认情况下，`echo`会将一个换行符追加到输出文本的尾部。可以使用选项`-n`来忽略结尾的换行符。`echo`同样接受双引号字符串内的转义序列作为参数。如果需要使用转义序列，则采用`echo –e "包含转义序列的字符串"`这种形式。

echo -e "1\t2\t3"
    1       2       3

**2. 打印彩色输出**

要打印彩色文本，可输入如下命令：

echo -e "\e[1;31m This is red text \e[0m"
     This is red text

`\e[1;31`将颜色设为红色，`\e[0m`将颜色重新置回。只需要将`31`替换成想要的颜色码就可以了。每种颜色都有对应的颜色码。比如：

要设置彩色背景，可将上方表格中除重置一行的颜色码数值加10，就是对应的彩色背景的颜色码。例如要打印绿色背景，可输入如下命令：

echo -e "\e[1;42m Green Background \e[0m"
     Green Background

## 变量与环境变量 ##

在Bash中，每一个变量的值都是字符串。无论你给变量赋值时有没有使用引号，值都会以字符串的形式存储。有一些特殊的变量会被shell环境和操作系统环境用来存储一些特别的值，这类变量就被称为环境变量。

变量采用常见的命名方式进行命名。当应用程序执行时，它接收一组环境变量。可以使用`env`命令查看所有与终端相关的环境变量。对于进程来说，其运行时的环境变量可以使用下面的命令来查看：

cat /proc/$PID/environ

其中，将PID设置成相关进程的进程ID（PID总是一个整数）。

假设有一个叫做top的应用程序正在运行。我们可以使用`pgrep`命令获得top的进程ID：

pgrep top
    1288

那么，你就可以通过以下命令获得与该进程相关的环境变量：

cat /proc/1288/environ  # 限于篇幅下面的环境变量有省略
    XDG_SESSION_ID=91326VIRTUALENVWRAPPER_SCRIPT=/usr/local/python3/bin/virtualenvw...

上面的命令返回一个包含环境变量以及对应变量值的列表。每一个变量以name=value的形式来描述，彼此之间由null字符（`\0`）分隔。如果你将`\0`替换成`\n`，那么就可以将输出重新格式化，使得每一行显示一组“变量=值”。替换可以使用`tr`命令来实现：

cat /proc/1288/environ  | tr '\0' '\n'
    XDG_SESSION_ID=91326
    VIRTUALENVWRAPPER_SCRIPT=/usr/local/python3/bin/virtualenvwrapper.sh
    VIRTUALENVWRAPPER_PROJECT_FILENAME=.project
    ...

**变量赋值**

var=value

`var`是变量名，`value`是赋给变量的值。如果`value`不包含任何空白字符（例如空格），那么它就不需要使用引号进行引用，否则必须使用单引号或双引号。

**注意**：`var = value`不同于`var=value`。把`var=value`写成`var = value`是一个常见的错误，但前者是赋值操作，后者则是相等操作。

在变量名之前加上`$`前缀就可以打印出变量的内容：

var="value"  # 给变量var赋值 
    echo $var  # 可写为:echo ${var}
    value

还可以在`printf`或`echo`命令的双引号中引用变量值：

#!/bin/bash
    #文件名:variables.sh
    fruit=banana
    count=8
    echo "We have $count ${fruit}(s)"

输出：

bash variables.sh
    We have 8 banana(s)

环境变量是未在当前进程中定义，而从父进程中继承而来的变量。例如环境变量`HTTP_PROXY`，它定义了互联网连接应该使用哪个代理服务器。

该环境变量通常被设置成：

HTTP_PROXY=192.168.1.23:3128 
    export HTTP_PROXY

`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。

`PATH`就是其中之一。通常，变量`PATH`包含：

echo $PATH
    /usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/usr/local/python3/bin

在给出所要执行的命令后，shell会自动在`PATH`环境变量所包含的目录列表中（各目录路径之间以冒号分隔）查找对应的可执行文件。PATH通常定义在`/etc/environment`或`/etc/profile`或`~/.bashrc`中。如果需要在`PATH`中添加一条新路径，可以使用6：

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

或使用：

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

这样，我们就将`/home/user/bin`添加到了`PATH`中：

echo $PATH 
    /home/slynux/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr
    /games:/home/user/bin

还有一些众所周知的环境变量：`HOME`、`PWD`、`USER`、`UID`、`SHELL`等。

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1.  shebang这个词其实是两个字符名称的组合。在Unix的行话里，用sharp或hash（有时候是mesh）来称呼字符“\#”，用bang来称呼惊叹号“!”，因而shebang合起来就代表了这两字符。详情请参考：[Unix][] ↩︎
2.  `~`表示主目录，它通常是`/home/user`，其中user是用户名，如果是root用户，则为`/root`。 ↩︎
3.  登录shell是登录主机后获得的那个shell。如果登录图形界面环境（比如GNOME、KDE等）后打开了一个shell，就不是登录shell。 ↩︎
4.  使用不带引号的`echo`时，没法在所要显示的文本中使用分号（`;`），因为分号在Bash shell中被用作命令定界符。 ↩︎
5.  变量替换在单引号中无效。 ↩︎
6.  使用单引号时，变量不会被扩展（expand），将依照原样显示。这意味着： `$ echo '$var' will print $var` 但如果变量`var`已经定义过，那么`$ echo "$var"`会打印出该变量的值；如果没有定义过，则什么都不打印。 ↩︎

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[Unix]: http://en.wikipedia.org/wiki/%20Shebang_