Shell编程

一.程序简介

程序

程序：算法+数据结构
数据结构：数据在计算机中的类型和组织方式
算法：处理数据的方式

面向过程：以指令为中心，数据服务于指令
面向对象：以数据为中心，指令服务于数据

计算机：二进制执行

高级编程语言：

编译：高级语言->编译器->机器代码->执行
解释：高级语言->执行->解释器->机器代码 shell

三大逻辑

顺序、循环、选择

二.shell脚本

1.格式

格式要求：首行shebang机制
#!/bin/bash  指定shell类型
# 注释
程序名，作用说明，版本信息，作者信息

bash -n 检查语法错误
bash -x 跟踪调试脚本的执行过程

2.变量

变量的类型：

字符、整型
强类型
弱类型
不需要声明变量类型
不支持浮点型
都以字符串的形式存储

命名规则：

不能是内部命令、系统关键字
字母、数字、下划线
不能以数字开头

定义变量

a=linux
a=‘linux‘
a="linux"
上面三个都是把linux这个字符串赋值给变量a，如果赋值的一方当中没有空格，则不用引号，如果有空格则必须用引号。

使用变量

echo $a
echo ${a}
调用变量a，在变量前面加上$即可，变量用{}括起来是个良好的习惯

已经定义的变量也可以重新赋值
a=centos
unset a 删除变量
readonly a 只读变量，不能修改

单双引号的区别

单引号 ‘‘ 强引用，单引号里所有内容都作为字符输出
双引号 "" 若引用，双引号里有变量的时候，会读取变量值输出，而不是直接输出

把命令执行结果赋值给变量

a=`cat /etc/fstab` 使用反向单引号
a=$(cat /etc/fstab) 使用$()
反向单引号容易和单引号混淆，因此推荐使用$()

局部变量和全局变量

局部变量：生效范围是当前shell进程 
全局变量：生效范围是当前shell及其子进程
export a 声明全局变量
set 显示变量，自定义和系统自带的
export 或 declare 显示环境变量

echo $PPID 显示父进程编号
pstree -p 显示进程信息
source 运行的脚本在本bash环境下，会修改某些当前bash下的环境。
bash  运行脚本时会新开一个bash，为当前bash的子进程，不会影响当前环境

SHLVL 变量，shell 的嵌套深度
echo $_ 上一个命令的最后一个字符串
unset name 删除变量，除了只读变量
readonly 查看只读变量  declare -r 

(umask=0022;touch a) 
() 不开启子进程
{} 开启子进程

位置变量

$$ 当前shell的ID
$1 第一个参数
$* 所有参数，认为所有参数是一个整体
[email protected] 所有参数，认为所有参数是独立的个体
$# 参数数量
$0 当前脚本的文件名
10以上的加{}
shift n 变量按顺序往前移动n个变量
set -- 清除变量

退出状态

$? 变量保存最近(前一个)的命令退出状态
0 代表成功，1-255 代表失败
脚本里指定返回值 exit 10

2.运算

bash支持算术运算、关系运算、布尔运算、字符串运算和文件测试运算等

算术运算

expr 2 + 4
echo `expr 2 + 4
a=`expr 2 + 4`
c=`expr $a + $b`
expr是一款表达式计算工具，数值和运算符之间必须有空格，调用整个表达式的时候记得加``

let sum=x+y
$[x+y]
$((x+y))
expr 2 + 3 expr是一个命令
declare -i n=10  指定n是个整数，声明变量
-= += -- ++

运算符	说明	举例
+	加法	`expr $a + $b
-	减法	`expr $a - $b
*	乘法	`expr $a \* $b
/	除法	`expr $a / $b
%	取余	`expr $a % $b
=	赋值	a=$b
==	比较两个数字是否相等	[ $a == $b ]
!=	比较两个数是否不等	[ $a != $b ]

表达式和[ ]之间需要有空格

逻辑运算

true 1 ；false 0；
与 & 有0即0
或 | 有1即1
非 ！ 取反
短路与 && 前一个为假则不再判断第二个
短路或 || 前一个为真则不再判断第二个
异或 ^ 相同为假，相异为真
同或 相同为真，相异为假

测试命令：

test 不支持正则表达式，没值就为假，变量加“” 
[[]] 支持正则表达式
[]  有值就为真
[] 和变量之间要加空格

几种括号的用法

(; ; ) 几个命令一起执行，开启子shell
{; ; } 几个命令一起执行，不开启子shell，前后空格，最后一个加;号
[] 逻辑判断，不支持正则表达式
[[]] 逻辑判断，支持正则表达式,一般用[]
=~  匹配，字符串不要加""，支持正则表达式 
!= 不等
== 相等，字符串不要加""，支持通配符

关系符运算

数值测试，不支持字符

运算符	说明	全称
-gt	是否大于	greater than
-ge	是否大于等于	greater than equal
-eq	是否等于	equal
-ne	是否不等于	no equal
-lt	是否小于	less than
-le	是否小于等于	less equal

字符串测试

= 是否等于
> ascii码是否大于
< 是否小于
!= 是否不等于
=~ 左侧字符串是否能够被右侧的pattern匹配，一般用于[[]]中
-z "string" 字符串是否为空，空为真，非空为假
-n "string" 字符串是否不空，不空为真，空位假

文件测试

-a / -e file :文件存在性测试，存在未真，否则为假
-b 是否存在且为块设备文件
-c 是否存在且为字符设备文件
-d 是否存在且为目录文件
-f 是否存在且为普通文件
-h / -L :存在且为链接文件
-p 是否存在且为命名管道文件
-S 是否存在且为套接字文件

权限测试

-r 是否存在且可读
-w 是否存在且可写
-x 是否存在且可执行
-u 是否存在且拥有suid权限
-g 是否存在且拥有sgid权限
-k 是否存在且拥有sticky权限

文件属性

-s 是否存在且为非空
-t 文件描述符是否在某终端打开
-N 文件自从上一次被读取之后是否被修改
-O 当前有效用户是否为文件时属主
-G 当前用户是否为文件属组

双目测试

file1 -ef file2：1是否是2的硬链接
file1 -nt file2：1是否新于file2
file1 -ot file2：1是否旧于file2
-a 并且
-o 或者
！ 非

3.字符串

单引号

str=‘this is a string‘ 
单引号里的任何字符都会原样输出，单引号里的变量是无效的
单引号字符串中不能出现单引号，对单引号转义后也不行

双引号

str="you name is $name"
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

firstname="zhang"
lastname="hw"
echo $firstname $lastname   输出：zhanghw

获取字符串长度

str="abcd"
echo ${#str}     输出：4

提取子字符串

str="daxiong is the best girl"
echo ${str:1:4}  1:4 起始字符到终止字符，由0开始

查找子字符串

str="daxiong is the best girl"
echo `expr index "$str" is`

4.数组

只支持一维数组，没有限定数组大小。数组元素下表从0开始，下表可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于0

定义

用括号来定义数组，各个元素间用空格分开，如下：
array_name=(value0 value1 value2)

单独定义
array_name[0]=value0
array_name[1]=value1

引用

${array_name[index]}
a=${array_name[0]}

${array_name[@}}  
${array_name[*]} @或* 可以获取数组中的所有元素

获取数组的长度

a=${#array_name[@]} 取得数组元素的个数 @或*都可以
a=${#array_name[n]} 取得下标为n的元素的长度

5.shell printf

printf命令用于格式化输出，printf由POSIX标准所定义，移植性比echo好

printf "hello\n" 输出字符串，printf不自带换行，需要在字符串最后添加\n
printf format-string [arguments]
format-string为双引号

$ printf "%d %s\n" 1 "abc"
1 ab

格式只指定了一个参数，但多出的参数仍然会按照该格式输出，format-string 被重用
$ printf %s abc def
abcdef

$ printf "%s\n" abc def
abc
def

$ printf "%s %s %s\n" a b c d e f g h i j
a b c
d e f
g h i
j

如果没有 arguments，那么 %s 用NULL代替，%d 用 0 代替
$ printf "%s and %d \n" 
and 0

6.if else 语句

• if...fi
• if...else...fi
• if...elif...else...fi
  最后必须以fi结尾来闭合

if 语句的用法

if [ expression ]
then
    Statement(s) to be executed if expression is true
fi
如果expression返回ture，then后面的语句将会被执行；如果返回false则跳出循环

if..else...fi 语句的用法

if [ expression ]
then
    Statement(s) to be executed if expression is true
else
    Statement(s) to be executed if expression is not true
fi
如果expression返回true则执行then后面的语句，否则执行else后面的语句

if...elif...fi 语句的用法

if [ expression 1 ]
then 
    Statement(s) to be executed if expression 1 is true
elif [ expression 2 ]
then
    Statement(s) to be executed if expression 2 is true
else
    Statement(s) to be executed if no expression is true
fi
哪一个expression 的值为true，就执行那个expression后面的语句，如果都为false则执行else后面的语句

7.for循环

for varibale in 列表
do
    command1
    command2
    ...
    conmmandN
done
列表是一组数值(数值、字符串等)组成的序列，每个值通过空格分格。每循环一次，就将列表中的下一个值赋给变量
in 列表是可选的，如果不用它，for循环使用命令行的位置参数

seq 列表的产生
wait

8.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；命令通常为测试条件

  while command
  do
  Statement(s) to be executed if command is true
  done

: 代表true的意思

9.until循环

• 直到型循环，当执行结果为true时才跳出循环。

  until command
  do
  Statement(s) to be executed until command is true
  done

10.continue

跳过本次循环
> break [N] 直接结束第N层的本轮循环，而直接进入下一轮判断，最内层为第1层，默认值为1
    while command1 
    do
        if command2 
        then
            continue
        fi
    done

11.break

跳出整个循环
break [N] 提前结束第N层循环，最内层为第一层
while command1
do
    if command2 
    then
        break
    fi
done

12.shift

shift [n]
将参量列表list左移指定次数，缺省为左移一次。列表list一旦被移动，最左端的那个参数就从列表中删除。

#!/bin/bash
#step through all the positional parameters
until [ -z "$1" ] 
do
    echo "$1"
    shift
done
echo

13.select

select variable in list 
    do 
        循环体命令
    done

select 循环主要用于创建菜单，按数字顺序排列的菜单项将显示在
标准错误上，并显示 PS3 提示符，等待用户输入
用户输入菜单列表中的某个数字，执行相应的命令
用户输入被保存在内置变量 REPLY 中

select 是个无限循环，因此要记住用 break 命令退出循环，或用
exit 命令终止脚本。也可以按 ctrl+c 退出循环
select 经常和 case 联合使用
与 for 循环类似，可以省略 in list，此时使用位置参量

14.while特殊用法

while read line
do
    循环体
done < /path/from/somefile

依次读取/path/from/somelife 文件中的每一行，且将行赋值给变量line

15.case...esac

• case...esca 是一种多分支选择结构

• case语句匹配一个值或一个模式，如果匹配成功，执行相匹配的命令。

  case VALUE inmode1)command 1command 2command 3;;mode2)command1command2command3;;esac取值后面必须为关键字in，每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数。 ;; 与其他语言中的break 类似，意思是跳到整个case语句的最后。