第一章 Shell編程【重點(diǎn)】

1.1. Shell的概念介紹

1.1.1. 命令解釋器

Shell是命令解釋器(command interpreter)，是Unix操作系統(tǒng)的用戶(hù)接口，程序從用戶(hù)接口得到輸入信息，shell將用戶(hù)程序及其輸入翻譯成操作系統(tǒng)內(nèi)核（kernel）能夠識(shí)別的指令，并且操作系統(tǒng)內(nèi)核執(zhí)行完將返回的輸出通過(guò)shell再呈現(xiàn)給用戶(hù)，下圖所示用戶(hù)、shell和操作系統(tǒng)的關(guān)系：

一個(gè)系統(tǒng)可以存在多個(gè)shell，可以通過(guò)cat /etc/shells命令查看系統(tǒng)中安裝的shell。

[root@qianfeng01 ~]# cat /etc/shells/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash

操作系統(tǒng)內(nèi)核（kernel）與shell是獨(dú)立的套件，而且都可被替換；不同的操作系統(tǒng)使用不同的shell； 同一個(gè)kernel之上可以使用不同的shell。 也可以查看當(dāng)前shell環(huán)境是哪種：

[root@qianfeng01 ~]# echo $SHELL

4.1.1.2. Shell腳本

Shell也是一門(mén)編程語(yǔ)言，即shell腳本。在此腳本中，我們可以使用一些編程語(yǔ)法來(lái)進(jìn)行一些任務(wù)操作。 如：變量、類(lèi)型、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、數(shù)組、函數(shù)等語(yǔ)法。 在shell腳本里，必須指定一種shell命令解釋器。

1.2. Shell編程規(guī)范

1.2.1. 腳本文件的結(jié)構(gòu)

1 文件的擴(kuò)展名必須是.sh
2 文件的首行必須使用#!       指定script的運(yùn)行shell環(huán)境(即腳本解釋器)如：#!/bin/bash
3 腳本里的行注釋符號(hào)為#
4 指令、選項(xiàng)、參數(shù)之間即使有多個(gè)空格仍會(huì)被視為一個(gè)空格。
5 tab鍵形成的空白也被視為一個(gè)空格鍵
6 空白行會(huì)被忽略

1.2.2. 腳本文件的執(zhí)行

• 使用bash程序調(diào)用執(zhí)行，只需要有讀權(quán)限即可

  [root@qianfeng01 ~]# sh *.sh      
  或者
  [root@qianfeng01 ~]# bash *.sh
  

• 直接寫(xiě)script，必須要有rx權(quán)限才行

  [root@qianfeng01 ~]# ./*.sh         
  絕對(duì)路徑寫(xiě)法： /hadoop/*.sh
  相對(duì)路徑寫(xiě)法： ./*.sh
  

• 借助變量PATH功能

  將*.sh放入~/bin目錄下，因?yàn)镻ATH里拼接了~/bin目錄。
  注意：~/bin目錄必須自行創(chuàng)建
  

1.3. Shell的變量

1.3.1. 變量的用法

1. 變量的命名規(guī)則   - 命名只能使用英文字母，數(shù)字和下劃線(xiàn)。首個(gè)字符不能以數(shù)字開(kāi)頭。- 字母習(xí)慣使用大寫(xiě)。- 中間不能有空格。- 不能使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。- 不能使用bash里的關(guān)鍵字（可用help命令查看保留關(guān)鍵字）2. 變量的使用規(guī)則- 直接定義變量名稱(chēng)，沒(méi)有類(lèi)型需要強(qiáng)調(diào)（類(lèi)似于數(shù)學(xué)中:x=1,y=2,z=x+y）- 賦值時(shí)，"="前后不能有空格- 命令的執(zhí)行結(jié)果賦值給變量時(shí)，使用反單引號(hào)      如：TIME=`date`- 調(diào)用變量時(shí)，必須使用$       格式： $變量名    或    ${變量名}

1.3.2. 變量的分類(lèi)

Linux Shell中的變量可以分為三種變量: 局部變量、環(huán)境變量、特殊變量。可以通過(guò)set命令查看系統(tǒng)中存在的所有變量

局部變量：也就是用戶(hù)自定義的變量，在腳本中或命令中定義
環(huán)境變量：保存和系統(tǒng)操作環(huán)境相關(guān)的數(shù)據(jù)。$HOME、$PWD、$SHELL、$USER等等
特殊變量：一種是位置參數(shù)變量：主要用來(lái)向腳本中傳遞參數(shù)或數(shù)據(jù)，變量名不能自定義，變量作用固定。一種是預(yù)定義變量：是Bash中已經(jīng)定義好的變量，變量名不能自定義，變量作用也是固定的。

1.3.3. 局部變量

用戶(hù)自定義的變量由字母或下劃線(xiàn)開(kāi)頭，由字母，數(shù)字或下劃線(xiàn)序列組成，并且大小寫(xiě)字母意義不同，變量名長(zhǎng)度沒(méi)有限制。

• 定義變量

  習(xí)慣上用大寫(xiě)字母來(lái)命名變量。變量名以字母表示的字符開(kāi)頭，不能用數(shù)字。
  

• 調(diào)用變量

  在使用變量時(shí)，要在變量名前加上前綴“$”.
  使用echo 命令查看變量值
  eg: [root@qianfeng01 ~]# echo $A
  

• 變量賦值

  • 第一種: 定義時(shí)賦值

    # 變量=值
    # 注意: 在上述的定義方式中，等號(hào)的左右兩側(cè)不能有空格
    # eg:
    [root@qianfeng01 ~]# STR="hello qianfeng"
    [root@qianfeng01 ~]# A=9
    

  • 第二種: 將一個(gè)命令的執(zhí)行結(jié)果給變量賦值

    [root@qianfeng01 ~]# A=`ls -la` 反引號(hào)，運(yùn)行里面的命令，并把結(jié)果返回給變量A
    [root@qianfeng01 ~]# A=$(ls -la) 等價(jià)于反引號(hào)
    [root@qianfeng01 ~]# AA=$((4+5))
    [root@qianfeng01 ~]# BB=`expr 4 + 5 `
    

  • 第三種: 將一個(gè)變量的值賦給另一個(gè)變量

    [root@qianfeng01 ~]# A=$STR
    

• 變量疊加

  # 變量疊加，就是將兩個(gè)字符串變量的值疊加在一起，類(lèi)似于Java中的字符串拼接操作。[root@qianfeng01 ~]# A=123
  [root@qianfeng01 ~]# C="$A"456
  [root@qianfeng01 ~]# D=${A}789# 單引號(hào)和雙引號(hào)的區(qū)別
  # 現(xiàn)象：單引號(hào)里的內(nèi)容會(huì)全部輸出，而雙引號(hào)里的內(nèi)容會(huì)有變化
  # 原因：單引號(hào)會(huì)將所有特殊字符脫意[root@qianfeng01 ~]# NUM=10    [root@qianfeng01 ~]# SUM="$NUM hehe"     
  [root@qianfeng01 ~]# echo $SUM     # 輸出10 hehe[root@qianfeng01 ~]# SUM2='$NUM hehe'     
  [root@qianfeng01 ~]# echo $SUM2    # 輸出$NUM hehe
  

• 刪除變量

  # 刪除之前已經(jīng)定義過(guò)的變量，之后就無(wú)法再使用這個(gè)變量了。# 撤銷(xiāo)變量 A
  [root@qianfeng01 ~]# unset A 
  # 聲明靜態(tài)的變量 B=2 ，不能 unset
  [root@qianfeng01 ~]# readonly B=2 
  # 報(bào)錯(cuò): -bash: unset: B: cannot unset: readonly variable
  [root@qianfeng01 ~]# unset B
  

• 注意事項(xiàng)

  關(guān)于局部變量的作用域的問(wèn)題: 用戶(hù)自定義的局部變量，作用于僅為當(dāng)前的Shell環(huán)境。僅在當(dāng)前的Shell示例中有效，其他的Shell啟動(dòng)的程序不能訪(fǎng)問(wèn)局部變量。

  [root@qianfeng01 ~]# echo '#!/bin/bash' > test.sh
  [root@qianfeng01 ~]# A=22
  [root@qianfeng01 ~]# echo 'echo $A' >> test.sh
  [root@qianfeng01 ~]# echo $A   結(jié)果:22
  [root@qianfeng01 ~]# bash test.sh   結(jié)果:打印為空,因?yàn)閎ash會(huì)開(kāi)啟新的shell進(jìn)程
  

1.3.4. 環(huán)境變量

用戶(hù)自定義的局部變量，只能在當(dāng)前的Shell中生效，而環(huán)境變量會(huì)在當(dāng)前Shell和其所有的子Shell中生效。如果把環(huán)境變量寫(xiě)入相應(yīng)的配置文件，那么這個(gè)環(huán)境變量就會(huì)在所有的Shell中生效。

作用域: 當(dāng)前的Shell以及所有的子Shell

聲明變量: export 變量名=變量值

定義環(huán)境變量的常見(jiàn)配置文件:

• /etc/profile -> 針對(duì)系統(tǒng)所有的用戶(hù)生效，此文件應(yīng)用于所有用戶(hù)每次登錄系統(tǒng)時(shí)的環(huán)境變量定義。每次用戶(hù)登錄的時(shí)候，都會(huì)加載這個(gè)文件。
• $HOME/.bash_profile -> 針對(duì)特定用戶(hù)生效，HOME/.bash_profile文件中的定義。

1.3.5. 位置參數(shù)變量

變量	描述
0表示命令本身，9表示第1到第9個(gè)參數(shù)，10以上的參數(shù)需要使用大括號(hào)包含，例如${10}
1 n"的形式輸出所有參數(shù)
1" “n” 的形式輸出所有參數(shù)
$#	參數(shù)的個(gè)數(shù)

• @ 的區(qū)別

  • 他們都表示傳遞給函數(shù)或腳本的所有參數(shù)，不被雙引號(hào)包含時(shí)，都以 "$1""$2""$3"..."$n"的形式輸出所有參數(shù)。
  • 當(dāng)他們被雙引號(hào)包含時(shí)
    • "$*"會(huì)將所有的參數(shù)作為一個(gè)整體，以 $1 $2 $3 ... $n 的形式輸出所有的參數(shù)。
    • "$@"會(huì)將各個(gè)參數(shù)分開(kāi)，以 "$1""$2""$3"..."$n" 的形式輸出所有參數(shù)。

• Shell腳本執(zhí)行測(cè)試

  # 執(zhí)行腳本 test1.sh 
  #!/bin/bash
  echo "test \$*"
  for i in $*
  doecho $i
  doneecho "test \$@"
  for i in $@
  doecho $i
  doneecho "test \"\$*\""
  for i in "$*"
  doecho $i
  doneecho "test \"\$@\""
  for i in "$@"
  doecho $i
  done輸出結(jié)果:
  [root@qianfeng01 ~]# sh test1.sh a b
  test $*
  a
  b
  test $@
  a
  b
  test "$*"
  a b
  test "$@"
  a
  b
  

1.3.6. 預(yù)定義變量

變量	描述
$?	執(zhí)行上一個(gè)命令的返回值。執(zhí)行成功，返回0；執(zhí)行失敗，返回非0
$$	當(dāng)前進(jìn)程的進(jìn)程號(hào)(PID)，即當(dāng)前腳本執(zhí)行時(shí)生成的進(jìn)程號(hào)
$!	后臺(tái)運(yùn)行的最后一個(gè)進(jìn)程的進(jìn)程號(hào)(PID)，最近一個(gè)被放入后臺(tái)執(zhí)行的進(jìn)程

• 測(cè)試 $?

  [root@qianfeng01 ~]# ls ; echo $?
  # 分析: 這里的意思是依次順序執(zhí)行兩個(gè)命令
  # 如果分號(hào)前的命令可以執(zhí)行，$?會(huì)返回0; 否則會(huì)返回非0的一個(gè)數(shù)字
  

• 測(cè)試 $$

  [root@qianfeng01 ~]# pwd > /dev/null
  [root@qianfeng01 ~]# echo $$
  

• 測(cè)試 $!

  [root@qianfeng01 ~]# ls /etc > /dev/null &
  [root@qianfeng01 ~]# echo $!
  

1.4. read命令

1.4.1. 命令說(shuō)明

read命令，可以從控制臺(tái)讀取用戶(hù)輸入的內(nèi)容，并且給指定的變量進(jìn)行賦值。
命令的基本格式為: read [option] variable
常見(jiàn)的option:
-p : 提示語(yǔ)句，在輸入之前，給用戶(hù)提示的信息
-n : 限制輸入的字符數(shù)量，到達(dá)這個(gè)數(shù)量的字符的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)的停止輸入
-t : 等待時(shí)間，單位為秒。當(dāng)?shù)竭_(dá)這個(gè)等待時(shí)間的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)的結(jié)束輸入，并且不會(huì)讀取任何輸入的內(nèi)容!即，輸入操作且回車(chē)，必須在指定的時(shí)間內(nèi)完成。
-s : 隱藏輸入的內(nèi)容。在控制臺(tái)上不顯示任何輸入的內(nèi)容，常見(jiàn)于密碼的輸入

1.4.2. read的實(shí)例

[root@qianfeng01 ~]# read -t 30 -p "please input your name:"  NAME[root@qianfeng01 ~]# echo $NAME[root@qianfeng01 ~]# read -s -p "please input your age :"  AGE[root@qianfeng01 ~]# echo $AGE  注意：如果隱藏輸入，這里的結(jié)果是看不到的[root@qianfeng01 ~]# read -n 1 -p "please input your sex  [M/F]:"  GENDER[root@qianfeng01 ~]# echo $GENDER

1.4.3. 注意事項(xiàng)

• 在輸入的時(shí)候，如果輸錯(cuò)了需要?jiǎng)h除的時(shí)候，執(zhí)行ctrl+delete
• 符號(hào)不要輸入中文
• 變量與之前的內(nèi)容需要保持有空格

1.5. 運(yùn)算

1.5.1. expr

格式 :expr m + n 或$((m+n)) 注意expr與運(yùn)算符和變量間要有空格  sum=$((m+n))   中=與$之間沒(méi)有空格expr命令：對(duì)整數(shù)型變量進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算(注意：運(yùn)算符前后必須要有空格)[root@qianfeng01 ~]# expr 3 + 5 [root@qianfeng01 ~]# expr 3 – 5[root@qianfeng01 ~]# echo `expr 10 / 3`     10/3的結(jié)果為3，因?yàn)槭侨≌?span id="ieo6y2aa"    class="token punctuation">[root@qianfeng01 ~]# expr  3  \* 10     \ 是轉(zhuǎn)義符

1.5.2. 示例

計(jì)算（2 ＋3 ）×4 的值

1 .分步計(jì)算

[root@qianfeng01 ~]# S=`expr 2 + 3`[root@qianfeng01 ~]# expr $S  \* 4

2.一步完成計(jì)算

[root@qianfeng01 ~]# expr  `expr 2 + 3` \* 4
[root@qianfeng01 ~]# S=`expr  \` expr 2 + 3  \`  \* 4`
[root@qianfeng01 ~]# echo $S或
[root@qianfeng01 ~]# echo $(((2 + 3) * 4))

1.5.3. {}

$()與${}的區(qū)別$( )的用途和反引號(hào)``一樣，用來(lái)表示優(yōu)先執(zhí)行的命令eg: [root@qianfeng01 ~]# echo $(ls /root)${ } 就是取變量了  eg：[root@qianfeng01 ~]# echo ${PATH}$((運(yùn)算內(nèi)容)) 適用于數(shù)值運(yùn)算eg: [root@qianfeng01 ~]# echo $((3+1*4))

1.6. 字符串

1.6.1. 字符串的腳本用法

- 字符串不能單獨(dú)出現(xiàn)，必須要配合變量。
- 字符串可以使用單引號(hào)['  ']，也可以使用雙引號(hào)[" "]，也可以不用引號(hào)
- 單引號(hào)內(nèi)的任何字符沒(méi)有任何意義，都會(huì)原樣輸出
- 單引號(hào)內(nèi)使用變量是無(wú)效的，單引號(hào)內(nèi)不能出現(xiàn)單引號(hào)
- 雙引號(hào)內(nèi)可以使用變量
- 雙引號(hào)內(nèi)可以使用轉(zhuǎn)義字符
- 在字符串拼接操作時(shí)，我們可以進(jìn)行無(wú)縫拼接，或者是在雙引號(hào)里使用變量

1.6.2. 字符串的長(zhǎng)度

可以使用${#variable} 或者 expr length "${variable}"。因?yàn)閑xpr是指令，所以別忘記使用反單引號(hào)``或者是$()直接看案例：[root@qianfeng01 ~]# vim test3.sh#!/bin/bash
var='welcome to china'
length1=${#var}
length2=$(expr length "${var}")  <==$()寫(xiě)法
length3=`expr length "$var"`     <==反單引號(hào)寫(xiě)法

1.7. Shell數(shù)組

1.7.1. 數(shù)組的使用規(guī)則

- 在/bin/bash這個(gè)shell中，只有一維數(shù)組的概念，并且不限定數(shù)組的長(zhǎng)度。
- 數(shù)組的元素下標(biāo)是從0開(kāi)始的，
- 獲取數(shù)組的元素要使用下標(biāo)
- 下標(biāo)使用不當(dāng)，會(huì)報(bào)錯(cuò)

1.7.2. 數(shù)組的定義

定義格式： variable=(值1  值2    …  值n)   
注意：元素之間除了使用空格作為分隔符，還可以使用換行符?；蛘?name[0]=值1     
name[1]=值2     
…     
name[n]=值n

1.7.3. 讀取數(shù)組

${variable[index]}： 讀取index索引上的元素
${variable[*]}或者${variable[@]}：讀取所有元素  
${#variable[*]}或者${#variable[@]} :  讀取數(shù)組的長(zhǎng)度  
[root@qianfeng01 ~]# vim test3.sh#!/bin/bash
citys=(cc sh bj sd hlj)
hobby[0]=book
hobby[1]=film
hobby[2]=musicecho ${citys[0]}      <==cc
echo ${hobby[*]}      <==book film music
echo ${#hobby[@]}     <==3
[root@qianfeng01 ~]# bash test3.sh

1.8. test測(cè)試命令

• 通常test命令不單獨(dú)使用，而是與if語(yǔ)句連用，或是放在循環(huán)結(jié)構(gòu)中

  # && 表示測(cè)試通過(guò)的處理邏輯
  # || 表示測(cè)試不通過(guò)的處理邏輯
  [root@qianfeng01 ~]# test -e file && echo "exists" || echo "not exists"
  

• 判斷符號(hào)[]

  除了好用的test之外，我們還可以使用中括號(hào)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)條件是否成立

  [root@qianfeng01 ~]# [  -r  filename ]      檢測(cè)filename是否有可讀權(quán)限
  [root@qianfeng01 ~]# [  -f  filename -a  -r  filename ]     檢測(cè)filename是不是普通文件并且有可讀權(quán)限