3小时精通shell脚本

忘是亡心i 2023-10-02 15:54 22阅读 0赞

#### 3小时精通shell脚本 ####

*   *  1 shell简介
     *   *  1.1 shell是什么
         *  1.2 环境变量
     *  2.shell编程
     *   *  2.1 文档命令
         *  2.2 管道服务
         *  2.3 输入输出
         *  2.4 shell脚本
         *   *  2.4.1 hello，world
             *  2.4.2 定义变量
             *  2.4.3 数组
             *  2.4.4 运算符
             *  2.4.5 进制转换
             *  2.4.6 条件判断
             *  2.4.7 循环语句
             *  2.4.8 用户交互
             *  2.4.9 文本批量处理
             *  2.4.10 调试

### 1 shell简介 ###

#### 1.1 shell是什么 ####

linux操作系统包含内核`kernel`，人机交互程序与应用，其中shell就属于人机交互程序。  
![请添加图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

当我们在linux终端输入一个命令时，`shell`会把他先转换为内核可以理解的命令，有内核执行并将执行结果返回到终端。shell在这里扮演的角色就是翻译。

![请添加图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]同时shell也是一种编程语言。`shell`有很多版本，目前linux默认装载的是`Bash Shell`。

查看当前系统应用的`shell`

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo $SHELL
    /bin/bash

临时切换`shell`

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ tcsh
    wangzhou-Latitude-5410:~>

查看当前系统支持哪些版本shell。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ cat /etc/shells
    # /etc/shells: valid login shells
    /bin/sh
    /bin/bash
    /usr/bin/bash
    /bin/rbash
    /usr/bin/rbash
    /bin/dash
    /usr/bin/dash
    /bin/tcsh
    /usr/bin/tcsh

#### 1.2 环境变量 ####

前面提到`shell`相当于一个翻译官，那么`shell`是怎么找到要执行的命令(执行命令其实是执行脚本程序)的应用的位置呢？答案是通过环境变量。使用如下命令查看当前用户环境变量(不同用户有不同的环境变量)。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo $PATH
    /home/wangzhou/Applications/node-v16.4.1-linux-x64/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin:/usr/local/sbin/platform-tools/

增加环境变量。  
法1：`export`命令。这种方法是临时修改，只对当前窗口有效，重新打开一个新窗口就失效了。注意一定要加`$PATH`,这表示追加环境变量，否则你的其它环境变量就没有了。

export PATH=$PATH:/HOME/ct

法2：可以通过修改文件来实现，这种方式是非临时修改。根目录下使用`ls -a`可以看到`.bashrc`(个人环境变量)，`.bash_profile`(个人用户环境变量)，这两个文件都可以实现相同的功能，只不过前者是每打开一个新的窗口都会被加载一次，而后者在切换用户时加载一次。在`/etc/profile`与`/etc/bashrc`两个文件中修改环境变量则是系统级别，所有用户都会生效。

### 2.shell编程 ###

#### 2.1 文档命令 ####

shell命令有19种，只要是linux的命令都可以被称shell命令。如此多的命令我们肯定记不住，我们着重讲解文档命令，这样不懂的命令使用文档命令就可以看到命令的详细介绍。

我们最常用的文档命令就是`man`.下面应用他查下`ls`的用法。

man ls

效果如下。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]

#### 2.2 管道服务 ####

符号`|`表示管道。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ls -a
    .         anriodagent    .bashrc  Documents   .gradle       .local    .mysql_history      .npmrc             platform-tools   runoob      .ssh_bak                   .viminfo    图片
    ..        Applications   .cache   Downloads   IdeaProject   logs      .nbprofiler         .oracle_jre_usage  .profile         snap        .sudo_as_admin_successful  .visualvm   桌面
    adb       .arthas        .config  .gitconfig  IdeaProjects  .m2       nodedev             .pam_environment   Public           soft        Templates                  .vscode
    a.jpg     .bash_history  Desktop  .gnupg      .java         .mozilla  .node_repl_history  Pictures           .python_history  springdemo  .thunderbird               .wget-hsts
    .android  .bash_logout   dev      .gphoto     learngit      Music     .npm                .pki               .rpmdb           .ssh        Videos                     下载
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ls -a | grep .bash
    .bash_history
    .bash_logout
    .bashrc

上面`ls -a | grep .bash`会先执行`ls -a`，然后把执行结果传递给管道，管道再传给`grep .bash`执行过滤。可以多次使用管道。

#### 2.3 输入输出 ####

(1) `<`与`>`  
`<`,`>`表示输入、输出符号。它主要有两个作用:重定向和输入输出。先理解下重定向。

linux所有的文件、目录都有一个文件描述符作为唯一标识。我们可以使用文件描述符来访问linux操作系统的所有文件、目录。后面我们也会体会到这种机制的好处。

首先将之前`ls -a`查询到的内容保存在文件1.txt中，然后使用`exec 3< 1.txt`将文件1.txt标识为3，类型是标准输入。现在执行`grep .bash <&3`，效果如下。

![在这里插入图片描述][7383640bf4c24a05be8398e870378b7f.png_pic_center]  
可以看到，标准输入指的是将3所指代的内容输入到目标文件/命令，而标准输出则是从目标文件/命令输出到标识3所指代文件，输入输出是相对于目标而言的。

注意：`0`(STDIN),`1`(STDOUT),`2`(STDERR)是系统自带的标识，请不要使用。

其实上面重定向已经包含了输入输出的作用了，下面单独使用他的输入、输出功能，将ls -a的内容从1.txt输出。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ls -a > 1.txt
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ cat 1.txt

(2)`>>`与`<<`  
`>>`与`<<`和`<`，`>`作用类似，不过是追加模式,使用方式如下。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ cat << END
    > 123
    > 234
    > END
    123
    234

(3) read  
使用`read`可以通过键盘按行定义变量。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ read a
    /Desktop
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ls -a `echo $a`
    .  ..

#### 2.4 shell脚本 ####

##### 2.4.1 hello，world #####

为实现某个任务，将多个shell命令组合成可执行文件就是shell脚本。shell脚本用文档编辑器就可以编写，给予可执行权限就可以执行。

新建`a.sh`。

#！/bin/bash
    # This is a test scrpit.
    # time:2021-11-19
    # autor:z
    # motification time:
    # motifycation author:
    echo "hello,world!"
    exit 0

`#`表示注解，其作用是解释脚本功能，记录脚本的创建、修改时间、作者等。

`#！/bin/bash`指定了该shell脚本的解析器，建议文件后缀与解析器的指定匹配，比如`.sh`就对应`bash`解析器。

指定执行权限。`+x`参数表示给所有用户赋予执行权限，`u+x`则表示给当前用户赋予权限。

chmod +x a.sh

执行结果如下。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ./a.sh
    hello,world!

另外，将a.sh的路径加到环境变量中，就可以像其它普通的shell命令一样执行他了。

##### 2.4.2 定义变量 #####

使用`set`命令可以查看已经被linux系统占用的变量(相当于java的保留字)，由于个数太多，我们筛选了少部分看即可。

set | grep -e HOME -e BASH

在b.sh中随便打个系统变量看看。

echo "hello,world!"
    echo "\$0":$0
    exit 0

执行结果如下。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ./a.sh
    hello,world!
    $0:./a.sh

其它常用的shell系统变量参考下表。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 1]自己定义变量很简单,有字母、数字、下划线组成。局部变量和全局变量定义示范如下。

#!/bin/bash
    var=10
    function getvar(){
        
    local var1=1
    echo "var1:$var1"
    echo "var:$var"
    }
    getvar

执行结果如下。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ./b.sh 
    var1:1
    var:10

##### 2.4.3 数组 #####

参考下列代码，值的注意的是，shell中数组长度可变。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ARRAY=(1 2 4)
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo $ARRAY
    1
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo ${ARRAY[0]}
    1
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo ${ARRAY[@]}
    1 2 4
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo ${ARRAY[@]:1}
    2 4
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ ARRAY[3]=7
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo ${ARRAY[@]:1}
    2 4 7

##### 2.4.4 运算符 #####

如下表。  
![请添加图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]我们使用`let`来进行运算。下面示例如下。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ let var=11%2
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo $var
    1

##### 2.4.5 进制转换 #####

八进制以`0`开头，`0x`十六进制。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ let var=011
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo $var
    9

可以自定义进制，比如二进制。

wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ let var=2#111
    wangzhou@wangzhou-Latitude-5410:~$ echo $var
    7

##### 2.4.6 条件判断 #####

下面代码在实际shell编程中常用于脚本连接:下一个shell脚本常常依赖于上一个脚本，我们先依次检查每一个脚本，避免前面脚本的错误影响后面脚本的结果。

vim d.sh
    #!/bin/bash
    ls $1
    if[$? -eq 0];then
      echo "The last exit code is 0"
    else
      echo "The last exit code is not 0"
      exit 1
     fi

执行 `./d.sh a.sh`则输出"The last exit code is 0",执行`./d.sh e.sh`则输出“The last exit code not 0"，这是因为e.sh都还没有创建呢。

条件判断的格式还有扩展写法。

if [ command ];then
         符合该条件执行的语句
    elif [ command ];then
         符合该条件执行的语句
    else
         符合该条件执行的语句
    fi

常用的一些类型的判断有默认方法,这些方法常常结合上面的if语句使用，十分方便。

[ -a FILE ] 如果 FILE 存在则为真。
    [ -d FILE ] 如果 FILE 存在且是一个目录则返回为真。
    [ -e FILE ] 如果 指定的文件或目录存在时返回为真。
    [ -f FILE ] 如果 FILE 存在且是一个普通文件则返回为真。
    [ -r FILE ] 如果 FILE 存在且是可读的则返回为真。
    [ -w FILE ] 如果 FILE 存在且是可写的则返回为真。（一个目录为了它的内容被访问必然是可执行的）
    [ -x FILE ] 如果 FILE 存在且是可执行的则返回为真。
    [ -z STRING ] 如果STRING的长度为零则返回为真，即空是真
    [ -n STRING ] 如果STRING的长度非零则返回为真，即非空是真
    [ STRING1 ]　 如果字符串不为空则返回为真,与-n类似
    [ STRING1 == STRING2 ] 如果两个字符串相同则返回为真
    [ STRING1 != STRING2 ] 如果字符串不相同则返回为真
    [ STRING1 < STRING2 ] 如果 “STRING1”字典排序在“STRING2”前面则返回为真。
    [ STRING1 > STRING2 ] 如果 “STRING1”字典排序在“STRING2”后面则返回为真。
    [ INT1 -eq INT2 ] INT1和INT2两数相等返回为真 ,=
    [ INT1 -ne INT2 ] INT1和INT2两数不等返回为真 ,<>
    [ INT1 -gt INT2 ] INT1大于INT2返回为真 ,>
    [ INT1 -ge INT2 ] INT1大于等于INT2返回为真,>=
    [ INT1 -lt INT2 ] INT1小于INT2返回为真 ,<
    [ INT1 -le INT2 ] INT1小于等于INT2返回为真,<=
    [ ! EXPR ] 逻辑非，如果 EXPR 是false则返回为真。
    [ EXPR1 -a EXPR2 ] 逻辑与，如果 EXPR1 and EXPR2 全真则返回为真。
    [ EXPR1 -o EXPR2 ] 逻辑或，如果 EXPR1 或者 EXPR2 为真则返回为真。
    [ ] || [ ] 用OR来合并两个条件
    [ ] && [ ] 用AND来合并两个条件

##### 2.4.7 循环语句 #####

for循环。

for 变量 in 串行
    do
       执行命令
    done

while循环:当条件满足时执行。

while 条件测试
    do
       执行命令
    done

util循环:直到满足条件停止。

until 条件测试
    do
      执行命令
    done

使用`break`关键字可以跳出循环，而且还可以跳出嵌套循环，下面给出了示例代码，特别注意空格与示例一致，不加空格的后果您感兴趣可以尝试。

$ cat test1.sh
    #!/bin/bash
    i=1
    while true
    do
            if [ $i -gt 3 ] #没有空格则报错
            then
                    break
            fi
            echo "i="$i
            sleep 1
            i=`expr $i + 1` # 有空格是数字运算，没有空格是字符串拼接
    done

执行结果如下。

24724@LAPTOP-OCSC7S98 MINGW64 ~
    $ ./test1.sh
    i=1
    i=2
    i=3

下面示例`break 2`跳出双层循环。

#!/bin/bash
    i=1
    j=1
    while true
    do
            while true
            do
                    if [ $i -gt 3 ]
                    then
                    break 2
            fi
            echo "i="$i
            echo "j="$j
            sleep 1
            i=`expr $i + 1`
            done
    j=`expr $i + $j`
    echo "j="$j
    done

执行结果如下，说明在跳出内存循环时也跳出了第二层外层循环。

24724@LAPTOP-OCSC7S98 MINGW64 ~
    $ ./test1.sh
    i=1
    j=1
    i=2
    j=1
    i=3
    j=1

关键字`continue`可以跳出当层循环，这里不再赘述。

##### 2.4.8 用户交互 #####

最简单的交互。使用`read`实现用户交互，让用户输入密码。

echo -e "请输入密码: \c"
    pwdstr=''
    while : ;
    do
        read -n 1 -s -p "" pw
        if [ $pw ]; then
            pwdstr=${pwdstr}$pw
            echo -e "*\c" 
        else
            echo
            break
        fi
    done
     
    echo "password is :$pwdstr"

执行结果如下。

$ ./test2.sh
    password is :echo -e 请输入密码: \c
    ******
    password is :123455

第二种方式是通过菜单选择来实现交互。

function menu ()
    #!/bin/bash
    select i in a b c d
    do
    	case $i in 
    		a)
    			ls
    			;;
    		b)
    			pwd
    			;;
    		c)
    			w
    			;;
    		d)
    			uname -a
    			;;
    		*) 
    			echo "Please input 1-4"
    			;;
    	esac
    done

效果如下。

$ ./test2.sh
    1) a
    2) b
    3) c
    4) d
    #? a
    Please input 1-4
    #? 1
     「开始」菜单                Contacts    git.ignore             'My Documents'     NTUSER.DAT{
        53b39e88-18c4-11ea-a811-000d3aa4692b}.TM.blf                                        Pictures       SendTo
    '3D Objects'                 Cookies     IntelGraphicsProfiles   NetHood           NTUSER.DAT{
        53b39e88-18c4-11ea-a811-000d3aa4692b}.TMContainer00000000000000000001.regtrans-ms   PrintHood      Templates
     AppData                     Desktop     Links                   NTUSER.DAT        NTUSER.DAT{
        53b39e88-18c4-11ea-a811-000d3aa4692b}.TMContainer00000000000000000002.regtrans-ms   Recent         test1.sh
    'Application Data'           Documents  'Local Settings'         ntuser.dat.LOG1   ntuser.ini                                                                                    'Saved Games'   test2.sh
     BullseyeCoverageError.txt   Downloads   Music                   ntuser.dat.LOG2   OneDrive                                                                                       Searches       Videos
    #? 2
    /c/Users/24724

##### 2.4.9 文本批量处理 #####

`grep`过滤，`sed`批量行处理，`awk`批量列处理。号称文本处理三剑客，特别常用。这里仅仅抛砖引玉，读者需要使用他们进行文本处理时可以参考博客:[https://www.cnblogs.com/along21/p/10366886.html.][https_www.cnblogs.com_along21_p_10366886.html.]

##### 2.4.10 调试 #####

*  在命令行提供参数：$sh -x script.sh-
 *  .脚本开头提供参数：\#!/bin/sh -x
 *  在脚本中用set命令启用or禁用参数：其中set -x表示启用，set +x表示禁用。

[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: https://img-blog.csdnimg.cn/1fd56cbc920045459202b8d9c9b1855c.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/e0ff29f9ac9646a9b049be7cdc5a6107.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/6e97214ce9474a0093639313df03b7b1.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16#pic_center
[7383640bf4c24a05be8398e870378b7f.png_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/7383640bf4c24a05be8398e870378b7f.png#pic_center
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16_pic_center 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/e94acfd1bad84b66870d51bf4d5dfa26.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16#pic_center
[watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/e190602e60b646608e60b009e7bb94b2.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s,shadow_50,text_Q1NETiBA5Y2K5penNTE4,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
[https_www.cnblogs.com_along21_p_10366886.html.]: https://www.cnblogs.com/along21/p/10366886.html