Linux Shell脚本编程-语句控制

过程式编程语言
bash脚本编程面向过程的编程
  顺序执行：默认法则，按照顺序一条一条语句执行
  选择执行：分支，条件判断，符合条件的分支予以执行
  循环执行：将同一段代码反复执行有限次，所以循环必须有退出条件，否则将陷入死循环

注意：
  顺序执行不需要特定的控制，只需按照语句依次执行即可；选择执行，则需要特定的控制语句(如：if、case)来判断执行；循环执行则需要特定的循环控制控制(如：for、while等)

bash脚本编程之用户交互
  在bash脚本编程过程当中有时程序需要与用户之间进行交互(通过键盘输入数据)，如提示用户输入一些参数等，此时，我们可以使用read命令来完成此功能
  read 通过提示信息输入一些信息存到变量中用于引用，达到与脚本交互的目的
　　-p 指定提示信息
　　-s 隐藏输入
　　-n 指定输入的长度
　　-t 用户长时间没有输入就退出(默认单位为秒)
　read -p "提示信息" varName

　注意：read从标准输入中读取值，给每个单词分配一个变量，所有剩余单词都被分配给最后一个变量
演示：
[root@centos7 ~]# read name
tao
[root@centos7 ~]# echo $name
tao

[root@centos7 ~]# read a b
tom jerry
[root@centos7 ~]# echo $a
tom
[root@centos7 ~]# echo $b
jerry

# 如果给定的参数少于变量个数，那么对应的参数为空的变量将为空
[root@centos7 ~]# read a b c
tom jerry
[root@centos7 ~]# echo $a
tom
[root@centos7 ~]# echo $b
jerry
[root@centos7 ~]# echo $c

# 如果给定的参数多于变量，那么多余的参数都将赋值给最后一个变量
[root@centos7 ~]# read a b c
tao tom jerry xiu
[root@centos7 ~]# echo $a
tao
[root@centos7 ~]# echo $b
tom
[root@centos7 ~]# echo $c
jerry xiu

[root@centos7 ~]# echo -n "Enter a username: ";read name
Enter a username: tao
[root@centos7 ~]# echo $name
tao

[root@centos7 ~]# read -p "Enter a username: " name
Enter a username: tom
[root@centos7 ~]# echo $name
tom

[root@centos7 ~]# read -p "Enter a username: " name
Enter a username: tom
[root@centos7 ~]# [ -z "$name" ] && name="tao" # 如果变量为空时赋值为tao
[root@centos7 ~]# echo $name
tao

示例脚本:
[root@centos7 bin]# cat useradd2.sh
#!/bin/bash
#

read -p "Enter a username: " name
[[ -z "$name" ]] && echo "a username is needed" && exit 2

if id $name &> /dev/null; then
　　echo "$name exits."
else
　　read -p "Enter password for $name,[password]: " password
　　[[ -z "$password" ]] && password="password"
　　useradd $name
　　echo "$password" | passwd --stdin $name &> /dev/null
　　echo "Add user $name finished"
fi

给变量设置默认值：
  在这种交互式情况下如果用户没输入信息，给变量一个默认值的方法
　　${varName:-value}
  如果变量varName值不空，返回varName的值；如果为空返回值value；但是varName的值没有被改变为value
　　varName=${varName:-value}
  如果变量varName值不空，变量varName的值不变；如果为空，变量varName的值为value

bash中条件判断if语句
  单分支：
　　if 条件; then
　　　　分支1
　　fi

　双分支：
　　if 条件; then
　　　　分支1
　　else
　　　　分支2
　　fi

  多分支：
　　if 条件; then
　　　　分支1
　　elif 条件2; then
　　　　分支2
　　elif 条件3; then
　　　　分支3
　　　　...
　　else
　　　　分支n
　　fi
    从上而下逐条件进行判断，第一次遇到为"真"条件时，执行其分支，而后结束整个if语句；即便多个条件可能同时满足，分支也只会执行其中一个，即首先测试为真的那个
　　命令用作条件判断，就表示引用的是其状态结果(即执行成功与否)，而非命令的输出返回结果，因此，不能使用命令替换符反引号``或$( )
示例：
1、通过参数传递一个用户名给脚本，此用户不存在时，则添加
[root@centos7 bin]# cat useradd1.sh
# 单分支语句
#/bin/bash
#

if [ $# -lt 1 ]; then
　　echo "At lest one username"
　　exit 2
fi

if ! grep "^$1>" /etc/passwd &> /dev/null;then
　　useradd $1
　　echo $1 |passwd --stdin $1 &> /dev/null
　　echo "Add user $1 finished"
fi

#双分支语句
[ $# -lt 1 ] && echo "At lest add username" && exit 1
if grep "^$1>" /etc/passwd &> /dev/null;then
　　echo "user $1 exits"
else
　　useradd $1
　　echo $1 |passwd --stdin $1 &> /dev/null
　　echo "Add user $1 finished"
fi

# 方法二
[[ $# -lt 1 ]] && echo "At lest one username" && exit 2
if id $1 &> /dev/null; then
　　echo "user $1 exits"
else
　　useradd $1
　　echo $1 |passwd --stdin $1 &> /dev/null
　　echo "Add user $1 finished"
fi

2、写一个脚本/root/bin/filetype.sh,判断用户输入文件路径，显示其文件类型(普通，目录，链接，其它文件类型)
[root@centos7 bin]# cat filetype.sh
#!/bin/bash
#

if [ $# -lt 1 ]; then
　　echo "At least one path"
　　exit 1
fi

if ! [ -e $1 ]; then
　　echo "No such file"
　　exit 2
fi

if [ -f $1 ]; then
　　echo "Common file"
elif [ -d $1 ]; then
　　echo "Directory."
elif [ -b $1 ]; then
　　echo "Block special file."
elif [ -c $1 ]; then
　　echo "Character special file"
elif [ -s $1 ]; then
　　echo "Socket file."
else
　　echo "Unknow."
fi

3、根据提示让用户选择输入的信息：cpu，mem，disks，quit，正确就的选择就给出相应的信息，否则就提示重新选择正确的选项
[root@centos7 bin]# cat menu.sh
#!/bin/bash
#

cat << EOF
cpu) display cpu information
mem) diplay men information
disks) display disks information
quit) quit
======================================
EOF

read -p "Enter your option: " option

while [ "$option" != "cpu" -a "$option" != "mem" -a "$option" != "disks" -a "$option" != "quit" ]; do
　　echo "cpu mem disks quit"
　　read -p "Enter your option again: " option
done

if [ "$option" == "cpu" ];then
　　lscpu
elif [ "$option" == "mem" ];then
　　free -m
elif [ "$option" == "disks" ];then
　　fdisk -l /dev/[hs]d[a-z]
else
　　echo "quit"
　　exit 0
fi

bash中条件判断case语句
  条件判断case语句(主要用于离散值的匹配)
  使用场景：case 语句在很多场景当中可以替换多分支的 if 语句，显示为更为简洁的格式，但其仅适用于：一个变量与多个取值之间作等值或者模式匹配时才可以用(即：拿一个变量来回跟多个可能的变量取值作比较才能使用或者说是，一个大的变量里面还有许多小的变量要选择才会用到)，否则的话，只能用多分支的 if 语句
 语法：
　　case $变量名 in
　　"值1"）
　　　　如果是变量的值等于值1，则执行程序1
　　　　;;
　　"值2"）
　　　　如果变量的值等于值2，则执行程序2
　　　　;;
　　*）
　　　　如果变量的值不是以上的值，则执行此程序
　　　　;;
　　esac

　　case 值 in
　　模式1)
　　　　分支1
　　　　;;
　　模式2)
  　　分支2
  　　;;

　　*)
  　　默认分支
　　　　;;
　　esac

  case支持glob风格的通配符：
　　*  任意长度任意字符
　　?  任意单个字符
　　[]  指定范围内的任意单个字符[adc]（也可以表示范围[1-10]）
　　a|b a或b

示例：写一个脚本，完成如下任务
A、显示一个如下菜单：
cpu) show cpu information;
mem) show memory information;
disk) show disk information;
quit) quit
B、提示用户选择选项
C、显示用户选择的内容
#!/bin/bash
#
cat << EOF
cpu) show cpu information;
mem) show memory information;
disk) show disk information;
quit) quit
============================
EOF

read -p "Enter a option: " option
while [ "$option" != 'cpu' -a "$option" != 'mem' -a "$option" != 'disk' -a "$option" != 'quit' ]; do
  read -p "Wrong option, Enter again: " option
done

case "$option" in
cpu)
  lscpu
  ;;
mem)
  cat /proc/meminfo
　　;;
disk)
　　fdisk -l
　　;;
*)
　　echo "Quit..."
　　exit 0
　　;;
esac

2、写一个服务脚本，完成如下任务
A、支持接受start，stop，restart，status四个参数之一；
B、如果参数非此四值，则提示使用帮助后退出；
C、start则创建lockfile，并启动；stop则删除lockfile，显示停止；restart，则先删除此文件，再创建此文件，而后显示启动完成；status，如果lockfile存在，则显示running，不存在，则显示 stopped

[root@centos7 bin]# cat testservice.sh
#!/bin/bash
#
#chkconfig: - 50 50
#description: test service scipt
#

prong=$(basename $0)
lockfile=/var/lock/subsys/$prong

case $1 in
start)
　　if [ -f $lockfile ];then
　　　　echo "$prong is running yet."
　　else
　　　　touch $lockfile
　　　　[ $? -eq 0 ] && echo "start $prong finished."
　　fi
　　;;
stop)
　　if [ -f $lockfile ];then
　　　　rm -f $lockfile
　　　　[ $? -eq 0 ] && echo "stop $prong finished."
　　else
　　　　echo "$prong is not running."
　　fi
　　;;
restart)
　　if [ -f $lockfile ];then
　　　　rm -f $lockfile
　　　　echo "stop $prong finished."
　　　　touch $lockfile
　　　　echo "start $prong finished."
　　else
　　　　touch $lockfile
　　　　echo "start $prong finished."
　　fi
　　;;
status)
　　if [ -f $lockfile ];then
　　　　echo "$prong is running"
　　else
　　　　echo "$prong is stopped"
　　fi
　　;;
*)
　　echo "Usage: $prong {start|stop|restart|status}"
　　exit 1
esac

#================================================================================
# 复制到 /etc/init.d/ 目录下：
[root@centos7 bin]# cp testservice /etc/init.d/
[root@centos7 bin]# ls /etc/init.d/
functions netconsole network README testservice.sh

# 加入到 SysV 服务中去，使用 service 命令管控
[root@centos7 bin]# chkconfig --add testservice
[root@centos7 bin]# chkconfig --list testservice
注意：该输出结果只显示SysV服务，并不包含原生systemd服务。SysV配置数据可能被原生 systemd 配置覆盖。
  查看systemd服务请执行：systemctl list-unit-files
  查看特定target启用的服务请执行：systemctl list-dependencies [target]
testservice 0:关 1:关 2:关 3:关 4:关 5:关 6:关

[root@centos7 bin]# ll /etc/init.d/testservice
-rw-r--r-- 1 root root 798 3月 2 13:42 /etc/init.d/testservice

# 给脚本一个执行权限
[root@centos7 bin]# chmod +x /etc/init.d/testservice

# 服务脚本测试如下
[root@centos7 bin]# service testservice start
start testservice finished.
[root@centos7 bin]# service testservice start
testservice is running yet.
[root@centos7 bin]# service testservice restart
stop testservice finished.
start testservice finished.
[root@centos7 bin]# service testservice stop
stop testservice finished.
[root@centos7 bin]# service testservice restart
start testservice finished.
[root@centos7 bin]# service testservice res
Usage: testservice {start|stop|restart|status}
[root@centos7 bin]# ls /var/lock/subsys/
network testservice
[root@centos7 bin]# service testservice stop
stop testservice finished.

# 注意：通过服务控制的脚本都会在启动完成后在/var/lock/subsys/下创建一个锁文件
[root@centos7 bin]# service testservice stop
stop testservice finished.
[root@centos7 bin]# ls /var/lock/subsys/
network
[root@centos7 bin]# service testservice status
testservice is stopped
[root@centos7 bin]# service testservice start
start testservice finished.
[root@centos7 bin]# ls /var/lock/subsys/
network testservice

练习：
1、写一个脚本/root/bin/createuser.sh，实现如下功能：使用一个用户名做为参数，如果指定参数的用户存在，就显示其存在，否则添加之；显示添加的用户的id号等信息

2、写一个脚本/root/bin/yesorno.sh，提示用户输入yes或no,并判断用户输入的是yes还是no,或是其它信息

3、写一个脚本/root/bin/checkint.sh，判断用户输入的参数是否为正整数

bash中循环执行for语句
for循环：通过使用一个变量去遍历给定列表中的每个元素。在每次变量赋值时执行一次循环体，直至赋值完成所有元素退出循环
  语法1
　　for var_Name in 列表; do
　　　　循环体(正常执行的执行命令)
　　　　语句1
　　　　语句2
　　　　语句3
　　　　...
　　done
  语法2
　　for ((变量初始值;循环控制条件;变量变化));do
　　　　循环体(正常执行的执行命令)
　　　　语句1
　　　　语句2
　　　　语句3
　　　　...
　　done
例子：从1加到100
#!/bin/bash
s=0
for ((i=1;i<=100;i=i+1));do
　　s=$(($s+$i))
done
echo “The sum is:$s”

  列表的生成方法：
　　直接给出列表
　　生成数字列表
　　  大括号展开生成列表
　　  {start..end} 例子1到100 {1..100}
　　  通过seq命令生成列表，用的时候需要通过反引号``命令引用
　　  seq start       stop 例子1到100 `seq 1 100`
　　  seq start    step stop 例子1到100的奇数 `seq 1 2 100`
　　  seq 起始数字 步长 结束数字  
　　返回列表的命令：$(COMMAND)，如：$(ls)
　　使用glob：如：*.sh
　　变量引用：$@、$*

示例：
1、求100以内所有正整数之和
#!/bin/bash
#

declare -i sum=0

for i in {1..100};do
　　echo "$sum is $sum, $i is $i"
　　sum=$[$sum+$i]
done

echo $sum

# 执行效果如下：
[root@centos7 bin]# bash sum.sh
$sum is 0, $i is 1
$sum is 1, $i is 2
$sum is 3, $i is 3
$sum is 6, $i is 4
$sum is 10, $i is 5
$sum is 15, $i is 6
$sum is 21, $i is 7
$sum is 28, $i is 8
$sum is 36, $i is 9
$sum is 45, $i is 10
...
5050

# 100 以内所有偶数之和
[root@centos7 bin]# sum=0；for i in `seq 0 2 100`;do sum=$[$sum+$i];done;echo $sum
2550

# 100 以内所有奇数之和
[root@centos7 bin]# sum=0;for i in `seq 1 2 100`;do sum=$[$sum+$i];done;echo $sum
2500

# 求当前系统上所有用户的id之和
[root@centos7 bin]# sum=0;for i in `cut -d: -f3 /etc/passwd`;do sum=$[$sum+$i];done ;echo $sum
80311

2、判断/var/log/目录下所有文件的文件类型
[root@centos7 bin]# cat filetype1.sh
#!/bin/bash
#
for filename in /var/log/*;do
　　if [ -f $filename ]; then
　　　　echo "$filename is Common file"
　　elif [ -d $filename ]; then
　　　　echo "$filename is Directory."
　　elif [ -b $filename ]; then
　　　　echo "$filename is Block special file."
　　elif [ -c $filename ]; then
　　　　echo "$filename is Character special file"
　　elif [ -s $filename ]; then
　　　　echo "$filename is Socket file."
　　else
　　　　echo "$filename is Unknow."
　　fi
done

  for循环的特殊格式
　　for ((控制变量初始化;条件判断表达式;控制变量的修正表达式)); do
  　　循环体
　　done

　控制变量初始化：仅在运行到循环代码段时执行一次
　控制变量的修正表达式：每轮循环结束会先进行控制变量修正运算，而后再做条件判断；

示例1：求100以内所正整数之和；
#!/bin/bash
#
declare -i sum=0
for ((i=1;i<=100;i++)); do
  let sum+=$i
done
echo "Sum: $sum."

示例2：打印九九乘法表；
#!/bin/bash
#
for((j=1;j<=9;j++));do
　　for((i=1;i<=j;i++))do
　　　　echo -e -n "${i}X${j}=$[$i*$j] "
　　done
　　echo
done

示例3：写一个脚本，完成如下任务
1、显示一个如下菜单：
cpu) show cpu information;
mem) show memory information;
disk) show disk information;
quit) quit
2、提示用户选择选项；
3、显示用户选择的内容；
#!/bin/bash
#
cat << EOF
cpu) show cpu information;
mem) show memory information;
disk) show disk information;
quit) quit
============================
EOF

read -p "Enter a option: " option
while [ "$option" != 'cpu' -a "$option" != 'mem' -a "$option" != 'disk' -a "$option" != 'quit' ]; do
　　read -p "Wrong option, Enter again: " option
done

if [ "$option" == 'cpu' ]; then
　　lscpu
elif [ "$option" == 'mem' ]; then
　　cat /proc/meminfo
elif [ "$option" == 'disk' ]; then
　　fdisk -l
else
　　echo "Quit"
　　exit 0
fi
进一步地：用户选择，并显示完成后不退出脚本；而是提示用户继续输入选择；直到输入quit才会退出；

bash中循环执行while语句
  while循环是不定循环，也称作条件循环。只要条件判断式成立，循环就会一直继续，直到条件判断式不成立，循环才会停止，这就和for的固定循环不太一样了；适用于循环次数未知的场景，要有退出条件；如何让while循环退出，在循环体中改变测试条件中用于控制循环变量的值；

while语法：
　while CONDITION; do
 　　循环体
 done

　循环进入条件：CONDITION为true
 循环退出条件：CONDITION为false

示例：求100以内所有正整数之和；
#!/bin/bash
declare -i sum=0
declare -i i=1
while [ $i -le 100 ]; do
  let sum+=$i
  let i++
done
echo "$i"
echo "Summary: $sum."

while循环的特殊用法(遍历文件的每一行)
语法：
  while read VARIABLE; do
　　　循环体
 done < /PATH/FROM/SOMEFILE
解释：依次读取/PATH/FROM/SOMEFILE文件中的每一行，且将行赋值给变量VARIABLE

示例1s：找出ID号为偶数的用户，显示其用户名，ID，及默认的shell
#!/bin/bash
while read line;do
　　userid=$(echo $line|cut -d: -f3)
　　username=$(echo $line|cut -d: -f1)
　　usershell=$(echo $line|cut -d: -f7)

if [ $[$userid%2] -eq 0 ];then
　　echo "$username,$userid,$usershell"
fi
done < /etc/passwd

示例2：扫描/etc/passwd文件每一行，如发现GECOS字段为空，则填充用户名和单位电话为62985600，并提示该用户的GECOS信息修改成功
#!/bin/bash
#
while read line;do
　　string=$(echo $line| cut -d: -f5)
　　username=$(echo $line| cut -d: -f1 )
　　if [[ -z "$string" ]];then
　　　　chfn -f "$username" $username &> /dev/null
　　　　chfn -p "62985600" $username &> /dev/null
　　　　echo "$username 用户信息添加完成"
　　else
　　　　echo "$username messages exits"
　　fi
done < /etc/passwd

bash中循环执行until语句
  until循环和wehile循环相反，until循环时只要条件判断式不成立则进行循环，并执行行循环程序。一但循环条件成立，则终止循环。
  until语法：
   until CONDITION; do
 　　   循环体
    done

　　循环进入条件：CONDITION为false
　　循环退出条件：CONDITION为true

示例：求100以内所正整数之和
#!/bin/bash
#
declare -i i=1
declare -i sum=0

until [ $i -gt 100 ]; do
  let sum+=$i
　　let i++
done
echo "Sum: $sum"

示例：打印九九乘法表
#!/bin/bash
#
declare -i j=1
declare -i i=1
until [ $j -gt 9 ]; do
  until [ $i -gt $j ]; do
  　　echo -n -e "${i}X${j}=$[$i*$j] "
  　　let i++
　　done
　　echo
  let i=1
  let j++
done

  创建无线循环
  while true; do
    循环体
  done

  until false; do
    循环体
　done

循环控制语句(用于循环体中)：
continue [N]：提前结束第N层的本轮循环，而直接进入下一轮判断
while CONDTIITON1; do
  CMD1
  ...
  if CONDITION2; then
    continue
  fi
  CMDn
  ...
done

break [N]：提前结束循环；
while CONDTIITON1; do
  CMD1
  ...
  if CONDITION2; then
    break
  fi
  CMDn
  ...
done

示例1：求100以内所有偶数之和；要求循环遍历100以内的所正整数；
#!/bin/bash
#
declare -i i=0
declare -i sum=0
until [ $i -gt 100 ]; do
  let i++
  if [ $[$i%2] -eq 1 ]; then
    continue
  fi
  let sum+=$i
done
echo "Even sum: $sum"

示例2：每隔3秒钟到系统上获取已经登录的用户的信息；如果docker登录了，则记录于日志中，并退出；
#!/bin/bash
#
read -p "Enter a user name: " username
while true; do
  if who | grep "^$username" &> /dev/null; then
  　　break
　　fi
　　sleep 3
done
echo "$username logged on." >> /tmp/user.log

第二种实现：
#!/bin/bash
#
read -p "Enter a user name: " username
until who | grep "^$username" &> /dev/null; do
  sleep 3
done
echo "$username logged on." >> /tmp/user.log

for练习题：
1、添加10个用户user1-user10，密码同用户名

2、/etc/rc.d/rc3.d目录下分别有多个以K开头和以S开头的文件；分别读取每个文件，以K开头的文件输出为文件加stop，以S开头的文件输出为文件名加start

3、写一个脚本，提示输入正整数n的值，计算1+2+3+…n的总和

4、写一个脚本，提示请输入网络地址，如192.168.0.0，判断输入的网段中主机在线状态
#!/bin/bash
#authoe:tao
#describtion:给定一个网络地址，并探测此网络中主机的在线状态，并统计出在线主机和离线主机的个数

read -p "请输入您的IP地址: " IP

declare -i i=0
declare -i j=0

address=$(echo $IP |egrep "(([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]).){3}([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9]{2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])")
arg3=$(echo $IP |cut -d. -f1-3).

if [[ -z "$IP" ]];then
　　echo "At least one IPv4." && exit 1
elif [[ "$IP" == "$address" ]];then
　　for arg4 in $(seq 100 110);do
　　　　if ping -c1 -W1 $arg3$arg4 &> /dev/null ;then
　　　　　　echo -e "$arg3$arg4 up."
　　　　　　let i++
　　　　else
　　　　　　echo -e "$arg3$arg4 down."
　　　　　　let j++
　　　　fi
　　done
else
　　echo "您输入的格式不正确，请重新输入！" && exit 2
fi

echo "在线主机的个数为：$i"
echo "不在线主机的个数为：$j"

#=================================================================
# 执行结果如下：
[root@centos7 bin]# bash ping.sh
请输入您的IP地址: 192.168.1.1
192.168.1.100 up.
192.168.1.101 up.
192.168.1.102 up.
192.168.1.103 down.
192.168.1.104 down.
192.168.1.105 down.
192.168.1.106 up.
192.168.1.107 down.
192.168.1.108 down.
192.168.1.109 down.
192.168.1.110 down.
在线主机的个数为：4
不在线主机的个数为：7

while练习题
1、通过ping命令探测172.16.250.1-254范围内的所有主机的在线状态，统计在线主机和离线主机各多少。

2、打印九九乘法表

3、利用变量RANDOM生成10个随机数字，输出这个10数字，并显示其中的最大者和最小者

4、打印国际象棋棋盘

until练习题
1、每隔3秒钟到系统上获取已经登录的用户的信息；如果发现用户hacker登录，则将登录时间和主机记录于日志/var/log/login.log中,并提示该用户退出系统

2、随机生成10以内的数字，实现猜字游戏，提示比较大或小，相等则退出