shell脚本从入门到精通（初级）之入门篇

写在开头
本文是阅读《Linux命令行与shell脚本编程大全》时的一些笔记，主要是shell脚本的一些基本语法，
还有很多细节和高级内容没有写到。
笔者也是shell script菜鸟，如有不当欢迎指正。
shell脚本从入门到精通（初级）之入门篇
shell脚本从入门到精通（中级）之提高篇
目录：
一、变量
二、数学计算
三、逻辑控制
四、输入
五、输出
六、函数
七、控制脚本

一、变量

1. 环境变量

#!/bin/bash
# 环境变量
echo "User Info:"
echo "user: $USER"
echo "UID : $EUID"
echo "home: $HOME"
echo “$HOSTNAME”

2. 用户变量

变量命名规则：

1. 由字母、数字和下划线组成
2. 大小写敏感

#!/bin/bash
# 用户变量
var1=100
var2=hello
var3="hello world"
echo "$var1 $var2 $var3"

3. 特殊变量

变量	含义
$0	当前脚本的文件名
$n	传递给脚本或函数的参数。n 是一个数字
$#	传递给脚本或函数的参数个数。
$*	传递给脚本或函数的所有参数。
$@	传递给脚本或函数的所有参数
$?	上个命令的退出状态，或函数的返回值。
$$	当前Shell进程ID。对于 Shell 脚本，就是这些脚本所在的进程ID。

#!/bin/bash
echo "Total Number of Parameters : $#"
echo "File Name: $0"
echo "First Parameter : $1"
echo "First Parameter : $2"
echo "Quoted Values: $@"
echo "Quoted Values: $*"
echo "PID $$"
echo "$?"

$@ 与 $* 的区别

$* 和 $@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数，不被双引号(" ")包含时，都以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。
但是当它们被双引号(" ")包含时，"$*" 会将所有的参数作为一个整体，以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数；"$@" 会将各个参数分开，以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。

#!/bin/bash
echo ‘$@:’
for i in $@;do
    echo $i
done
echo ‘"$@:"’
for i in "$@";do
    echo $i
done
echo ‘$*:’
for i in $*;do
    echo $i
done
echo ‘"$*:"’
for i in "$*";do
    echo $i
done
结果：
$@:
1
2
3
"$*":
1
2
3
$@:
1
2
3
"$*":
1 2 3

4. ``与$()

把命令的执行结果赋给变量的两种方式

#!/bin/bash
time=`date +%y%m%d`
time=$(date +%y%m%d)

二、数学计算

1. expr

#!/bin/bash
# 注意变量和=之间不能有空格，expr 和 = 之间要有一个空格
var= expr 1 + 2
echo $var

expr 极难用，一般不用

2. [] 与 (())

#!/bin/bash
# 
var=$[ 1 + 2 ]
var=$(( 3 + 4 ))

3. bc

上述两种只能计算整数，对于浮点数需要使用bc
在脚本中使用bc的格式：

variable=`echo "option; expression" |bc`

#!/bin/bash
var=`echo "scale=2;5/3" | bc`
echo $var

三、逻辑控制

1. if

1.1 if-then

格式：

if command
then
    command
fi

例：

#!/bin/bash
if date
then
    echo "command is succeed"
fi

1.2 if-then-else

格式：

if command
then
    command
else
     command	    
fi

例：

#!/bin/bash
# 查找系统中是否存在httpd用户
if grep httpd /etc/passwd
then
    echo "httpd is exist"
else
    echo "httpd not find"
fi

1.3 if嵌套

格式：

if command
then
    command
elif command
    command    
else
     command	    
fi

2. test

功能：

1. 数值比较
2. 字符串比较
3. 文件比较

格式：

test condition
或
[ command ]     -- 更常用

2.1 数值比较

比较	描述
-eq	等于
-ge	大于等于
-gt	大于
-le	小于等于
-lt	小于
-ne	不等于

例：

#!/bin/bash
date
if [ $? -eq 0 ];then
   echo "command is succeed"
fi
# 或
if test date;then
   echo "command is succeed"
fi

2.2 字符串比较

比较	描述	例
str1 = str2	字符串是否相同
str1 != str2	字符串是否不同
str1 < str2	str1是否比str2小
str1 > str2	str1是否比str2大	[ b > a ] && echo "true" （注意>需要转义）
-n str	字符串长度非0为真	[ -n "str" ] && echo "str is not null"
-z str	字符串长度为0为真	[ -z "" ] && echo "str is null"

2.3 文件比较

比较	描述	例
-d file	检查file是否存在并是一个目录	[ -d /data ] && echo "exist"
-f file	检查file是否存在并是一个目录
-e file	检查file是否存在
-r file	检查file是否存在并可读
-s file	检查file是否存在并非空
-w file	检查file是否存在并可写
-x file	检查file是否存在并可执行
-O file	检查file是否存在并属当前用户所有
-G file	检查file是否存在并且默认组与当前用户相同
file1 -nt file2	file1是否比file2新
file1 -ot file2	file1是否比file2旧

2.4 复合条件

[ condition1 ] && [ condition2 ]
[ condition1 ] || [ condition2 ]

3. case

格式：

case variable in
pattern1 | pattern2) command1;;
pattern3) command2;;
*) default command;;
esca

例：

#!/bin/bash
read -p "input something: " var
case $var in
[0-9])
    echo "number";;
[a-z])
    echo "character";;
*)
    echo "other";;
esac

4. for

4.1 bash中的for

格式：

for var in list
do
    command
done

例1：查看服务状态

#!/bin/bash
for service in apache2 mysqld zabbix-server zabbix-agent
do
    status=$(systemctl status mysql | awk '/Active/ {print $2,$3}')
    echo $service $status
done

例2：使用通配符

#!/bin/bash
# 注意在$file上加“”，否则如果出现带空格的目录名，脚本会出错
for file in /tmp/*
do
    if [ -d "$file" ]
    then
        echo "$file" is a directory
    elif [ -f "$file" ]
    then
        echo "$file" is a file
    fi
done

4.2 C 语言风格的for

例：

#!/bin/bash
for (( i=1; i<=10; i++ ))
do
    echo $i
done

#!/bin/bash
# 单变量
for (( i=1; i<=10; i++ ))
do
    echo $i
done
# 多变量
for (( i=1,j=10; i<=10; i++,j-- ))
do
    echo $i $j
done

5. while

例：检测站点状态

#!/bin/bash

urls="
https://www.baidu.com
https://www.taobao.com
https://www.jd.com/abc
https://www.12306.cn/index/
192.168.1.111
"
for url in $urls;do
    count=0
    while [ $count -lt 3 ];do
       STATUS=$(curl -I -m 10 -o /dev/null -s -w %{http_code} $url)

       if [ $STATUS -eq 200 ];then
          echo "$url  OK"
          break 1
       fi
       count=$(($count+1))
    done
    if [ $count -eq 3 ];then
       echo "$url Error"
    fi
done

6. until

#!/bin/bash
var=10
until [ $var -eq 0 ];do
    var=$[$var-2]
    echo $var
done

7. 控制循环

7.1 break

#!/bin/bash
# break 跳出当前循环
# break n 跳出n层循环
for (( i=0; i<10; i++ ));do
    if [ $i -eq 5 ];then
       break
    fi
    echo $i
done

7.2 continue

四、输入

1. 命令行参数

例1：

#!/bin/bash
echo $1+$2=$[$1+$2]

./add.sh  3 4
3+4=7

例2：shift

#!/bin/bash
# 把变量的位置向左移
while [ -n "$1" ];do
    echo $1
    shift
done

2.getopts

格式：getopts optstring variable
optstring: 选项字母，如果字母要求有参数就加一个:，要去掉错误消息的话可以在optstring前加一个:
variable:保存当前参数

#!/bin/bash
# getopts的用法
# opt 会保存输入的参数，如 r i
# OPTARG保存参数值
# 参数需要一个值就在参数后面加一个: 如i:
while getopts ri: opt
do
    case "$opt" in
    i) echo "install service $OPTARG";;
    r) echo "remove all service";;
    *) echo "Unknown option: $opt";;
    esac
done
root@localhost:/# ./getopts.sh -i apache2
install service apache2
root@localhost:/# ./getopts.sh -r
remove all service
root@localhost:/# ./getopts.sh -a
./getopts.sh: illegal option -- a
Unknown option: ?

3. 获得用户输入 read

3.1 普通用法

#!/bin/bash
read name
echo $name

3.2 指定提示符

#!/bin/bash
read -p "Enter your name: " name
echo "Hello $name "

3.3 指定超时时间

#!/bin/bash
if read -t 5 -p  "Enter your name: " name
then
    echo "Hello $name"
else
    echo "TIME OUT"
fi

3.4 隐藏数据

#!/bin/bash
read -s -p "Enter passwd: " passwd
echo "$passwd"

3.5 限制输入长度

#!/bin/bash
read -n1 -p "Do you want continue[Y/N]?" answer
echo
echo "$answer"

五、输出

显示脚本输出的方法：

1. 在显示器上显示
2. 将输出重定向到文件

描述符	缩写	描述
0	STDIN	标准输入
1	STDOUT	标准输出
2	STDERR	标准错误

1. 在脚本中重定向

1. 临时重定向

使用场景：在脚本中生成错误消息

#!/bin/bash
echo "This is an error message" >&2
echo "This is normal output"

默认情况下Linux 会将STDERR定向到STDOUT
$./error.sh
This is an error message
This is normal output
在执行脚本的时候重定向STDERR，ERR文本就会被重定向
$ ./error.sh 2> error.log
This is normal output
$ cat error.log
This is an error message

2. 永久重定向

用exec命令告诉shell在执行脚本期间重定向某个特定文件描述符

#!/bin/bash
exec 2>errout
echo "This is error"
exec 1>testout
echo "testout"
echo "testout  to errout" >&2

$ ./test.sh
This is error
$ cat errout
testout  to errout
$ cat testout
testout

2. 记录消息

tee : 将输出一边发送到显示器一边发送到日志文件
tee 默认会覆盖原来的文件，可以使用-a追加

$ date | tee -a date.txt
Fri Nov 23 11:03:15 CST 2018
$ cat date.txt
Fri Nov 23 11:03:07 CST 2018
Fri Nov 23 11:03:15 CST 2018

六、函数

1.基本函数

#!/bin/bash
# 定义方式1
function foo {
    echo "This is a func"
}
# 定义方式2
bar() {
   echo "This is another func"
}
# 函数的调用
foo
bar

$ ./func.sh
This is a func
This is another func

2.返回值

1. 默认退出状态码

#!/bin/bash
function foo {
    echo "This is a func"
}
foo
echo "Exit status is $?"

2. 使用return命令

#!/bin/bash
function foo {
    echo "Hello world"
    return 2
}
foo
echo "Exit status is $?"

 ./func.sh
Hello world
Exit status is 2

3. 使用函数输出

#!/bin/bash
function foo {
    echo "Hello world"
}
foo
# 把函数的输出赋值给变量
result=`foo`
echo "Exit status is $result"

 $./func.sh
Hello world
Exit status is Hello world

3.变量

1. 传参

#!/bin/bash
function status {
    systemctl status $1
}
status sshd

2. 局部变量与全局变量

#!/bin/bash
# 定义全局变量
hostname="web"
function foo {
      str="hello"
      # 使用 local 定义局部变量
      local  user="http"
      # 可以在函数内使用全局变量
      echo "$hostname"
      echo "$user"
}
foo
# 在函数中定义的局部变量不能在全局使用
echo "$str $user"

3. 数组变量
   如果将数组变量作为函数参数，函数只会取数组变量的第一个值

#!/bin/bash
function foo {
     arr=$1
     echo "The received array is ${arr[*]}"
}
myarr=(1 2 3 4 5)
foo $myarr

解决方法

#!/bin/bash
function foo {
     arr=$@
     echo "The received array is ${arr[*]}"
}
myarr=(1 2 3 4 5)
# 将该数组变量的值分解成单个的值，然后将这些值作为函数参数使用。
foo ${myarr[*]}

七、控制脚本

1.处理信号

1.1查看Linux信号

kill -l
 1) SIGHUP       2) SIGINT       3) SIGQUIT      4) SIGILL       5) SIGTRAP
 6) SIGABRT      7) SIGBUS       8) SIGFPE       9) SIGKILL     10) SIGUSR1
11) SIGSEGV     12) SIGUSR2     13) SIGPIPE     14) SIGALRM     15) SIGTERM
16) SIGSTKFLT   17) SIGCHLD     18) SIGCONT     19) SIGSTOP     20) SIGTSTP
21) SIGTTIN     22) SIGTTOU     23) SIGURG      24) SIGXCPU     25) SIGXFSZ
26) SIGVTALRM   27) SIGPROF     28) SIGWINCH    29) SIGIO       30) SIGPWR
31) SIGSYS      34) SIGRTMIN    35) SIGRTMIN+1  36) SIGRTMIN+2  37) SIGRTMIN+3
38) SIGRTMIN+4  39) SIGRTMIN+5  40) SIGRTMIN+6  41) SIGRTMIN+7  42) SIGRTMIN+8
43) SIGRTMIN+9  44) SIGRTMIN+10 45) SIGRTMIN+11 46) SIGRTMIN+12 47) SIGRTMIN+13
48) SIGRTMIN+14 49) SIGRTMIN+15 50) SIGRTMAX-14 51) SIGRTMAX-13 52) SIGRTMAX-12
53) SIGRTMAX-11 54) SIGRTMAX-10 55) SIGRTMAX-9  56) SIGRTMAX-8  57) SIGRTMAX-7
58) SIGRTMAX-6  59) SIGRTMAX-5  60) SIGRTMAX-4  61) SIGRTMAX-3  62) SIGRTMAX-2
63) SIGRTMAX-1  64) SIGRTMAX

在Linux编程时会遇到的最常见的Linux系统信号

信 号	值	描 述	触发
1	SIGHUP	挂起进程
2	SIGINT	终止进程	Ctrl + C
3	SIGQUIT	停止进程
9	SIGKILL	无条件终止进程
15	SIGTERM	尽可能终止进程
17	SIGSTOP	无条件停止进程，但不是终止进程
18	SIGTSTP	停止或暂停进程，但不终止进程	Ctrl+Z
19	SIGCONT	继续运行停止的进程

1.2 捕捉信号

格式：trap command signals
例

#!/bin/bash
trap "echo 'You Enter Ctrl + C'" SIGINT
for (( i=0; i<10; i++ ));do
    echo $i
    sleep 1
done

# ./signal.sh
0
1
^CYou Enter Ctrl + C
2
^CYou Enter Ctrl + C

2.脚本执行

1. 脚本执行
   bash file.sh
   或
   chmod +x file.sh
   ./file.sh
2. 后台运行脚本
   ./test.sh &
   nohub ./test.sh &

附：退出状态

可以使用$?查看上一个命令的退出状态码

状态码	含义
0	命令成功结束
1	通用未知错误
2	误用shell命令
126	命令不可执行
127	没有找到命令
128+x	Linux信号x的严重错误
130	命令通过Ctrl+C终止
255	退出状态码越界