Shell 脚本知识回顾 (三) —— 替换、运算符、字符串、数组

时间:2022-09-03 08:56:32

一、Shell替换:Shell变量替换,命令替换,转义字符

如果表达式中包含特殊字符,Shell 将会进行替换。例如,在双引号中使用变量就是一种替换,转义字符也是一种替换。

举个例子:
#!/bin/bash
a=10
echo -e "Value of a is $a \n"
运行结果:
Value of a is 10
这里 -e 表示对转义字符进行替换。如果不使用 -e 选项,将会原样输出:
Value of a is 10\n

下面的转义字符都可以用在 echo 中:
转义字符 含义
\\ 反斜杠
\a 警报,响铃
\b 退格(删除键)
\f 换页(FF),将当前位置移到下页开头
\n 换行
\r 回车
\t 水平制表符(tab键) 
\v 垂直制表符
可以使用 echo 命令的 -E 选项禁止转义,默认也是不转义的;使用 -n 选项可以禁止插入换行符。

命令替换

命令替换是指Shell可以先执行命令,将输出结果暂时保存,在适当的地方输出。

命令替换的语法:

`command`
注意是反引号,不是单引号,这个键位于 Esc 键下方。

下面的例子中,将命令执行结果保存在变量中:
#!/bin/bash
DATE=`date`
echo "Date is $DATE"
USERS=`who | wc -l`
echo "Logged in user are $USERS"
UP=`date ; uptime`
echo "Uptime is $UP"
运行结果:
Date is Thu Jul  2 03:59:57 MST 2009
Logged in user are 1
Uptime is Thu Jul 2 03:59:57 MST 2009
03:59:57 up 20 days, 14:03, 1 user, load avg: 0.13, 0.07, 0.15


变量替换

变量替换可以根据变量的状态(是否为空、是否定义等)来改变它的值可以使用的变量替换形式:
形式 说明
${var} 变量本来的值
${var:-word} 如果变量 var 为空或已被删除(unset),那么返回 word,但不改变 var 的值。
${var:=word} 如果变量 var 为空或已被删除(unset),那么返回 word,并将 var 的值设置为 word。
${var:?message} 如果变量 var 为空或已被删除(unset),那么将消息 message 送到标准错误输出,可以用来检测变量 var 是否可以被正常赋值。
若此替换出现在Shell脚本中,那么脚本将停止运行。
${var:+word} 如果变量 var 被定义,那么返回 word,但不改变 var 的值。

请看下面的例子:
#!/bin/bash

echo ${var:-"Variable is not set"}
echo "1 - Value of var is ${var}"

echo ${var:="Variable is not set"}
echo "2 - Value of var is ${var}"

unset var
echo ${var:+"This is default value"}
echo "3 - Value of var is $var"

var="Prefix"
echo ${var:+"This is default value"}
echo "4 - Value of var is $var"

echo ${var:?"Print this message"}
echo "5 - Value of var is ${var}"
运行结果:
Variable is not set
1 - Value of var is
Variable is not set
2 - Value of var is Variable is not set
3 - Value of var is
This is default value
4 - Value of var is Prefix
Prefix
5 - Value of var is Prefix


二、Shell运算符:Shell算数运算符、关系运算符、布尔运算符、字符串运算符等

Bash 支持很多运算符,包括算数运算符、关系运算符、布尔运算符、字符串运算符和文件测试运算符。

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:

#!/bin/bash
val=`expr 2 + 2`
echo "Total value : $val"

运行脚本输出:

Total value : 4
两点注意:
  • 表达式和运算符之间要有空格,例如 2+2 是不对的,必须写成 2 + 2,这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
  • 完整的表达式要被 ` ` 包含,注意这个字符不是常用的单引号,在 Esc 键下边。

算术运算符

先来看一个使用算术运算符的例子
<pre name="code" class="cpp">#!/bin/sh
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 is equal to b"
fi
if [ $a != $b ]
then
echo "a is not equal to b"
fi

运行结果:
 
a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a is not equal to b
注意:
  • 乘号(*)前边必须加反斜杠(\)才能实现乘法运算;
  • if...then...fi 是条件语句,后续将会讲解。

算术运算符列表
运算符 说明 举例
+ 加法 `expr $a + $b` 结果为 30。
- 减法 `expr $a - $b` 结果为 10。
* 乘法 `expr $a \* $b` 结果为  200。
/ 除法 `expr $b / $a` 结果为 2。
% 取余 `expr $b % $a` 结果为 0。
= 赋值 a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。
== 相等。用于比较两个数字,相同则返回 true。 [ $a == $b ] 返回 false。
!= 不相等。用于比较两个数字,不相同则返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。

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 ]。


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。
先来看一个关系运算符的例子:
#!/bin/sh
a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
echo "$a -eq $b : a is equal to b"
else
echo "$a -eq $b: a is not equal to b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
echo "$a -ne $b: a is not equal to b"
else
echo "$a -ne $b : a is equal to b"
fi
if [ $a -gt $b ]
then
echo "$a -gt $b: a is greater than b"
else
echo "$a -gt $b: a is not greater than b"
fi
if [ $a -lt $b ]
then
echo "$a -lt $b: a is less than b"
else
echo "$a -lt $b: a is not less than b"
fi
if [ $a -ge $b ]
then
echo "$a -ge $b: a is greater or equal to b"
else
echo "$a -ge $b: a is not greater or equal to b"
fi
if [ $a -le $b ]
then
echo "$a -le $b: a is less or equal to b"
else
echo "$a -le $b: a is not less or equal to b"
fi

运行结果:

10 -eq 20: a is not equal to b
10 -ne 20: a is not equal to b
10 -gt 20: a is not greater than b
10 -lt 20: a is less than b
10 -ge 20: a is not greater or equal to b
10 -le 20: a is less or equal to b

关系运算符列表
运算符 说明 举例
-eq 检测两个数是否相等,相等返回 true。 [ $a -eq $b ] 返回 true。
-ne 检测两个数是否相等,不相等返回 true。 [ $a -ne $b ] 返回 true。
-gt 检测左边的数是否大于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -gt $b ] 返回 false。
-lt 检测左边的数是否小于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge 检测左边的数是否大等于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -ge $b ] 返回 false。
-le 检测左边的数是否小于等于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -le $b ] 返回 true。


布尔运算符

先来看一个布尔运算符的例子:
#!/bin/sh
a=10
b=20
if [ $a != $b ]
then
echo "$a != $b : a is not equal to b"
else
echo "$a != $b: a is equal to b"
fi
if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
then
echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : returns true"
else
echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : returns false"
fi
if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]
then
echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns true"
else
echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns false"
fi
if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]
then
echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns true"
else
echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns false"
fi
运行结果:
10 != 20 : a is not equal to b
10 -lt 100 -a 20 -gt 15 : returns true
10 -lt 100 -o 20 -gt 100 : returns true
10 -lt 5 -o 20 -gt 100 : returns false

布尔运算符列表
运算符 说明 举例
! 非运算,表达式为 true 则返回 false,否则返回 true。 [ ! false ] 返回 true。
-o 或运算,有一个表达式为 true 则返回 true。 [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a 与运算,两个表达式都为 true 才返回 true。 [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。


字符串运算符

先来看一个例子:
#!/bin/sh
a="abc"
b="efg"
if [ $a = $b ]
then
echo "$a = $b : a is equal to b"
else
echo "$a = $b: a is not equal to b"
fi
if [ $a != $b ]
then
echo "$a != $b : a is not equal to b"
else
echo "$a != $b: a is equal to b"
fi
if [ -z $a ]
then
echo "-z $a : string length is zero"
else
echo "-z $a : string length is not zero"
fi
if [ -n $a ]
then
echo "-n $a : string length is not zero"
else
echo "-n $a : string length is zero"
fi
if [ $a ]
then
echo "$a : string is not empty"
else
echo "$a : string is empty"
fi

运行结果:

abc = efg: a is not equal to b
abc != efg : a is not equal to b
-z abc : string length is not zero
-n abc : string length is not zero
abc : string is not empty

字符串运算符列表
运算符 说明 举例
= 检测两个字符串是否相等,相等返回 true。 [ $a = $b ] 返回 false。
!= 检测两个字符串是否相等,不相等返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。
-z 检测字符串长度是否为0,为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 false。
-n 检测字符串长度是否为0,不为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 true。
str 检测字符串是否为空,不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。

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。

例如,变量 file 表示文件“/var/www/tutorialspoint/unix/test.sh”,它的大小为100字节,具有 rwx 权限。下面的代码,将检测该文件的各种属性:

#!/bin/sh
file="/var/www/tutorialspoint/unix/test.sh"
if [ -r $file ]
then
echo "File has read access"
else
echo "File does not have read access"
fi
if [ -w $file ]
then
echo "File has write permission"
else
echo "File does not have write permission"
fi
if [ -x $file ]
then
echo "File has execute permission"
else
echo "File does not have execute permission"
fi
if [ -f $file ]
then
echo "File is an ordinary file"
else
echo "This is sepcial file"
fi
if [ -d $file ]
then
echo "File is a directory"
else
echo "This is not a directory"
fi
if [ -s $file ]
then
echo "File size is zero"
else
echo "File size is not zero"
fi
if [ -e $file ]
then
echo "File exists"
else
echo "File does not exist"
fi
</pre><pre code_snippet_id="1663121" snippet_file_name="blog_20160426_11_7216744" name="code" class="cpp" style="background-color: rgb(255, 255, 255);">运行结果:

File has read access
File has write permission
File has execute permission
File is an ordinary file
This is not a directory
File size is zero
File exists

文件测试运算符列表
操作符 说明 举例
-b file 检测文件是否是块设备文件,如果是,则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。
-c file 检测文件是否是字符设备文件,如果是,则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。
-d file 检测文件是否是目录,如果是,则返回 true。 [ -d $file ] 返回 false。
-f file 检测文件是否是普通文件(既不是目录,也不是设备文件),如果是,则返回 true。 [ -f $file ] 返回 true。
-g file 检测文件是否设置了 SGID 位,如果是,则返回 true。 [ -g $file ] 返回 false。
-k file 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit),如果是,则返回 true。 [ -k $file ] 返回 false。
-p file 检测文件是否是具名管道,如果是,则返回 true。 [ -p $file ] 返回 false。
-u file 检测文件是否设置了 SUID 位,如果是,则返回 true。 [ -u $file ] 返回 false。
-r file 检测文件是否可读,如果是,则返回 true。 [ -r $file ] 返回 true。
-w file 检测文件是否可写,如果是,则返回 true。 [ -w $file ] 返回 true。
-x file 检测文件是否可执行,如果是,则返回 true。 [ -x $file ] 返回 true。
-s file 检测文件是否为空(文件大小是否大于0),不为空返回 true。 [ -s $file ] 返回 true。
-e file 检测文件(包括目录)是否存在,如果是,则返回 true。 [ -e $file ] 返回 true。


三、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

   
   
  1. str='this is a string'
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引号(对单引号使用转义符后也不行)。

双引号

   
   
  1. your_name='qinjx'
  2. str="Hello, I know your are \"$your_name\"! \n"
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

拼接字符串

   
   
  1. your_name="qinjx"
  2. greeting="hello, "$your_name" !"
  3. greeting_1="hello, ${your_name} !"
  4. echo $greeting $greeting_1

获取字符串长度

复制纯文本新窗口
   
   
  1. string="abcd"
  2. echo ${#string} #输出 4

提取子字符串

   
   
  1. string="alibaba is a great company"
  2. echo ${string:1:4} #输出liba

查找子字符串

   
   
  1. string="alibaba is a great company"
  2. echo `expr index "$string" is`


四、Shell数组:shell数组的定义、数组长度

Shell在编程方面比Windows批处理强大很多,无论是在循环、运算。
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:
    array_name=(value1 ... valuen)
例如:

   
   
  1. array_name=(value0 value1 value2 value3)
或者
   
   
  1. array_name=(
  2. value0
  3. value1
  4. value2
  5. value3
  6. )

还可以单独定义数组的各个分量:
   
   
  1. array_name[0]=value0
  2. array_name[1]=value1
  3. array_name[2]=value2
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:
    ${array_name[index]}
例如:
   
   
  1. valuen=${array_name[2]}
举个例子:
   
   
  1. #!/bin/sh
  2. NAME[0]="Zara"
  3. NAME[1]="Qadir"
  4. NAME[2]="Mahnaz"
  5. NAME[3]="Ayan"
  6. NAME[4]="Daisy"
  7. echo "First Index: ${NAME[0]}"
  8. echo "Second Index: ${NAME[1]}"
运行脚本,输出:
$./test.sh
First Index: Zara
Second Index: Qadir
使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素,例如:
   
   
  1. ${array_name[*]}
  2. ${array_name[@]}
举个例子:
   
   
  1. #!/bin/sh
  2. NAME[0]="Zara"
  3. NAME[1]="Qadir"
  4. NAME[2]="Mahnaz"
  5. NAME[3]="Ayan"
  6. NAME[4]="Daisy"
  7. echo "First Method: ${NAME[*]}"
  8. echo "Second Method: ${NAME[@]}"
运行脚本,输出:
$./test.sh
First Method: Zara Qadir Mahnaz Ayan Daisy
Second Method: Zara Qadir Mahnaz Ayan Daisy

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:
   
   
  1. # 取得数组元素的个数
  2. length=${#array_name[@]}
  3. # 或者
  4. length=${#array_name[*]}
  5. # 取得数组单个元素的长度
  6. lengthn=${#array_name[n]}