Shell 编程入门

Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。它是操作系统最外层的接口，
负责直接面向用户交互并提供内核服务。

一、变量

1、定义

Shell 定义变量时，变量名不加美元符号，如：

content="hello world!"

变量名的命名须遵循如下规则：

命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
中间不能有空格，可以使用下划线 _。
不能使用标点符号。
不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。

2、使用

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：

content="hello world!"
echo $content
echo ${content}

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。

content="hello world!"
echo "name:${content}!!!"

推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯。

已定义的变量，可以被重新定义，如：

content="hello world!"
echo $content
content="hello shell!"
echo $content

3、只读变量

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。

content="hello world!"
readonly content
content="hello shell!"

运行脚本，结果如下：

/bin/sh: NAME: This variable is read only.

4、局部变量

Shell 中默认定义的变量是全局变量，可以使用 global 进行显式声明，其作用域从被定义的地方开始，一直到脚本结束或者被删除的地方。

local 可以定义局部变量，在函数内部使用。

#!/bin/bash

name="global variable"
function func(){
    local name="local variable"
    echo $name
}

func
echo $name

# local variable
# global variable

5、变量类型

在 shell 中会同时存在三种变量：

局部变量；
环境变量；
shell 变量。

二、字符串

字符串是最常用最有用的数据类型，字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。

1、单引号

str=\'this is a string\'
echo \'$str\'

# $str

单引号字符串的限制：

单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的；
单引号字串中不能出现单独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用。

2、双引号

name="shell"
str="Hello, I know you are \"$name\"! \n"
echo $str

# Hello, I know you are "shell"!

双引号的优点：

双引号里可以有变量;
双引号里可以出现转义字符。

3、字符串长度

string="abcd"
echo ${#string} 

# 4

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="huawei is a great compan"
echo ${string:1:4} 

# uawe

5、查找子字符串

查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个)：

string="huawei is a great compan"
echo `expr index "$string" io`  

# 6

注意：以上脚本中 ` 是反引号，而不是单引号 \'，不要看错了哦。

三、数组

Shell 只支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小。类似于 C 语言，数组元素的下标由 0 开始编号。

1、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。

array=("value0" "value1" "value2" "value3")

还可以单独定义数组的各个元素：

array[0]="value0"
array[1]="value1"
array[n]="valuen"

2、读取数组

读取数组元素值的一般格式是：

value=${array_name[n]}

使用 @ 符号可以获取数组中的所有元素，例如：

echo ${array_name[@]}

# value0 value1 value2 value3

3、获取长度

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]}

注意：数组不可以进行切割，错误用法 ${array[1:2]}。

四、流程控制

1、 if 判断

语法示例判断两个变量是否相等。

#!/bin/bash

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

# a 小于 b

不能使用 if [ $a > $b ]，正确的方式是 if (( $a > $b ))。

2、 for 循环

for 循环即执行一次所有命令，空格进行元素分割，使用变量名获取列表中的当前取值。

示例，顺序输出当前列表中的数字：

#!/bin/bash

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

#The value is: 1
#The value is: 2
#The value is: 3

循环字符串内容：

#!/bin/bash

for str in This is a string; do
    echo $str
done

# This
# is
# a
# string

循环数组中元素：

#!/bin/bash

array=("value0" "value1" "value2" "value3")
# array[*]与array[@]两者皆可
for loop in ${array[*]}; do    
    echo ${loop}
done

# value0
# value1
# value2
# value3

3、 while 循环

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。

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 1 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。

int=1
while [ $int -le 5 ]; do
    echo $int
    let "int++"
done

无限循环

# 方式一
while :
do
    command
done

# 方式二
while true
do
    command
done

4、 break 终止

在循环语句中，可以使用 break 命令，允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。

#!/bin/bash

while :; do
    echo -n "输入 1 到 5 之间的数字:"
    read aNum
    case $aNum in
    1 | 2 | 3 | 4 | 5)
        echo "你输入的数字为 $aNum!"
        ;;
    *)
        echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束"
        break
        ;;
    esac
done

5、 continue 继续

continue命令与break命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环。

#!/bin/bash

while :; do
    echo -n "输入 1 到 5 之间的数字: "
    read aNum
    case $aNum in
    1 | 2 | 3 | 4 | 5)
        echo "你输入的数字为 $aNum!"
        ;;
    *)
        echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的!"
        continue
        echo "游戏结束"
        ;;
    esac
done

运行代码发现，当输入大于5的数字时，该例中的循环不会结束，语句 echo "游戏结束" 永远不会被执行。

五、函数

1、函数定义

Shell 中可以用户定义函数，然后在 shell 脚本中可以随便调用。

下面的例子定义了一个函数并进行调用：

#!/bin/bash

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

可以带 function fun() 定义，也可以直接 fun() 定义,不带任何参数。

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)。

函数脚本执行结果：

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

2、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

function funWithParam(){
     echo "第一个参数为 $1 !"
     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 11 22 3 4 5 6 7 8 9 34 73

输出结果：

第一个参数为 11 !
第十个参数为 110 !
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 11 22 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !

参数获取时 $n 与 ${n} 还是有区别的，特别是第二行的打印。

$10 不能获取第十个参数，获取第十个参数需要 ${10}。当n>=10时，需要使用 ${n} 来获取参数。

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

$#	传递到脚本或函数的参数个数
$*	以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数
$$	脚本运行的当前进程ID号
$!	后台运行的最后一个进程的ID号
$@	与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。
$-	显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同。
$?	显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。

6、运算符

1、算术运算符

下表列出了常用的算术运算符。

+	加法	
-	减法	
*	乘法	
/	除法
%	取余	
=	赋值	
==	相等
!=	不相等

注意：条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。

使用示例如下：

#!/bin/bash

a=10
b=20

val=$(expr $a + $b)
echo "a + b : $val"

val=$(expr $a - $b)
echo "a - b : $val"

val=$(expr $a \* $b)
echo "a * b : $val"

val=$(expr $b / $a)
echo "b / a : $val"

val=$(expr $b % $a)
echo "b % a : $val"

if [ $a == $b ]; then
    echo "a 等于 b"
fi
if [ $a != $b ]; then
    echo "a 不等于 b"
fi

还可以使用下面的运算符替换，结果都一致：

#!/bin/bash

a=10
b=20

val=$(expr $a + $b)
echo "a + b : $val"

var=$(($a + $b))
echo "a + b : $val"

var=$[$a + $b]
echo "a + b : $val"

注意：

乘号(*)前边必须加反斜杠()才能实现乘法运算；
$((表达式)) 此处表达式中的 "*" 不需要转义符号 ""。

2、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。

下表列出了常用的关系运算符。

-eq	检测两个数是否相等，相等返回 true。
-ne	检测两个数是否不相等，不相等返回 true。	
-gt	检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。	
-lt	检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。	
-ge	检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。	
-le	检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。

使用示例如下：

#!/bin/bash

a=10
b=20

if [ $a -eq $b ]; then
    echo "$a -eq $b : a 等于 b"
else
    echo "$a -eq $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a -gt $b ]; then
    echo "$a -gt $b: a 大于 b"
else
    echo "$a -gt $b: a 不大于 b"
fi

运算符可以使用"=="、"! ="、">"替换：

#!/bin/bash

a=10
b=20

if [ $a == $b ]; then
    echo "$a -eq $b : a 等于 b"
else
    echo "$a -eq $b: a 不等于 b"
fi
if (($a > $b)); then
    echo "$a -gt $b: a 大于 b"
else
    echo "$a -gt $b: a 不大于 b"
fi

注意:">"、"> =" 、"<" 、"< =" 不能使用"[]"。

3、逻辑运算符

常用的逻辑运算符。

&&	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

使用示例如下：

#!/bin/bash

a=10
b=20

if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]; then
    echo "返回 true"
else
    echo "返回 false"
fi

if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]]; then
    echo "返回 true"
else
    echo "返回 false"
fi

执行脚本，输出结果如下所示：

返回 false
返回 true

4、字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符。

=	检测两个字符串是否相等，相等返回 true。	
!=	检测两个字符串是否不相等，不相等返回 true。	
-z	检测字符串长度是否为0，为0返回 true。	
-n	检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true。
$	检测字符串是否为空，不为空返回 true。

字符串运算符实例如下：

#!/bin/bash

if [ -z $a ]
then
   echo "-z $a : 字符串长度为 0"
else
   echo "-z $a : 字符串长度不为 0"
fi
if [ -n "$a" ]
then
   echo "-n $a : 字符串长度不为 0"
else
   echo "-n $a : 字符串长度为 0"
fi
if [ $a ]
then
   echo "$a : 字符串不为空"
else
   echo "$a : 字符串为空"
fi

5、文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。

-b file	检测文件是否是块设备文件。	
-c file	检测文件是否是字符设备文件。	
-d file	检测文件是否是目录。
-f file	检测文件是否是普通文件。
-g file	检测文件是否设置了 SGID 位。
-k file	检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)。
-p file	检测文件是否是有名管道。
-u file	检测文件是否设置了 SUID 位。
-r file	检测文件是否可读。
-w file	检测文件是否可写。
-x file	检测文件是否可执行。
-s file	检测文件是否为空。
-e file	检测文件。

七、输入/输出重定向

1、输出重定向

将命令的完整的输出重定向在用户文件中。

# 覆盖
$ echo "hello world" >./test.file

# 追加
$ echo "hello world" >>./test.file

2、输入重定向

从用户文件中的内容输出到命令行。

$ wc -l  < ./test.file
1

可以与 while 语句结合，遍历文件内容，按行打印：

while read line; do
    echo $line
done < ./test.file

3、标准输入输出

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：

标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。

默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file，command < file 将stdin 重定向到 file。

如果希望 stderr 重定向到 file，可以这样写：

$ command 2>file

如果希望 stderr 追加到 file 文件末尾，可以这样写：

$ command 2>>file

2 表示标准错误文件(stderr)。

如果希望将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file，可以这样写：

$ command > file 2>&1

或者

$ command >> file 2>&1

如果希望对 stdin 和 stdout 都重定向，可以这样写：

$ command < file1 >file2

command 命令将 stdin 重定向到 file1，将 stdout 重定向到 file2。

八、eval 函数

当我们在命令行前加上 eval 时，shell 就会在执行命令之前扫描它两次。eval 命令将首先会先扫描命令行进行所有的置换，然后再执行该命令。该命令适用于那些一次扫描无法实现其功能的变量。该命令对变量进行两次扫描。

常见的使用场景如下：

1、普通情况

$ var=100
$ echo $var
100
$ eval echo $var

这样和普通的没有加 eval 关键字的命令的作用一样。

2、字符串转换命令

$ cat file
helle shell
it is a test of eval

$ tfile="cat file"
$ eval $tfile
helle shell
it is a test of eval

从上面可以看出 eval 经历了两次扫描，第一次扫描替换了变量为字符串，第二次扫描执行了字符串内容。

3、获取参数

$ cat t.sh
#!/bin/bash

eval echo \$$#

$ ./t.sh a b c
c
$ ./t.sh 1 2 3
3

通过转义符 “|” 与 $# 结合，可以动态的获取最后一个参数。

4、修改指针

$ var=100
$ ptr=var
$ eval echo \$$ptr
100
$ eval $ptr=50
$ echo $val
50

Shell 编程入门

Shell 编程入门

一、变量

1、 定义

2、 使用

3、 只读变量

4、 局部变量

5、 变量类型

二、字符串

1、单引号

2、 双引号

3、 字符串长度

4、 提取子字符串

5、 查找子字符串

三、数组

1、 定义数组

2、 读取数组

3、 获取长度

四、流程控制

1、 if 判断

2、 for 循环

3、 while 循环

4、 break 终止

5、 continue 继续

五、函数

1、 函数定义

2、 函数参数

6、运算符

1、算术运算符

2、关系运算符

3、逻辑运算符

4、字符串运算符

5、文件测试运算符

七、输入/输出重定向

1、 输出重定向

2、 输入重定向

3、 标准输入输出

八、eval 函数

1、普通情况

2、字符串转换命令

3、获取参数

4、 修改指针

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3、只读变量

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3、字符串长度

4、提取子字符串

5、查找子字符串

1、定义数组

2、读取数组

3、获取长度

1、函数定义

2、函数参数

1、输出重定向

2、输入重定向

3、标准输入输出

4、修改指针