### Shell Script

整理shell的基本使用。

#@author:       gr
#@date:         2015-08-31
#@email:        forgerui@gmail.com   

1. Basic

1.1 常用知识

可以看下正则表达式。

• []中表示可选项，如[a-z], [0-9]
• export其实就是声明一下这个变量的意思，让该shell的子shell也知道变量的值。 如果export后面不加任何变量名，则它会声明所有的变量。

1.2 常用命令

大家可以看这篇博客的一些文本操作命令，这里简单介绍几个：

• tee test.txt #输入完用Ctrl+D结束
• tr 删除或者替换字符
  • cat /etc/passwd | tr -d 's' #删除其中的s
  • cat /etc/passwd | tr 's' 'a' #将s替换为a
• split -l 10 /etc/passwd newpasswd #依据行号分隔文档，每10行分为一个文件，newpasswd为分隔后文件的前缀

2. Shell

2.1 第一个shell

下面写第一个Shell：

#!/bin/bash
print 'input your name'
read name
print "your name is $name"

第一行的#!告诉系统用什么解释器执行。第三行用read从stdin中读入值存到name变量中，最后输出。

运行：

chmod u+x first.sh
./first.sh

用chmod加上可执行权限，然后使用./first.sh指定可执行文件，其中./表示当前目录。

也可以用解释器直接运行脚本：

/bin/bash first.sh

2.2 基本语法

2.2.1 变量

定义变量： 直接写变量名，不要加$，等号两边不能有空格。

variableName="value"

使用变量： 需要在变量名前加$，也可以使用{}将变量名括起来，起定界作用。推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯。

hello="hello"
echo "The ${hello}world is well known"

只读变量： 使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，声明时也不要加$，只读变量的值不能被改变。

constVar="hello"
readonly constVar
constVar="world"	#只读变量，报错

删除变量： 使用unset删除变量，也不要加$。

hello="hello world"
unset hello

特殊变量： shell内容一些特征的变量。

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，表示第几个参数。例如，第一个参数是$1，第二个参数是$2。
$#		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。被双引号(" ")包含时，与 $* 稍有不同，下面将会讲到。
$?		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。

$* 和 $@ 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。

**$?作用: **
可以获取上一个命令的退出状态。所谓退出状态，就是上一个命令执行后的返回结果。
退出状态是一个数字，一般情况下，大部分命令执行成功会返回 0，失败返回 1。

变量替换：

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。

2.2.2 shell运算符

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

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。expr 2+2输出的是2+2而不是4。

算术运算符：

#!/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

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。

乘号(*)前边必须加反斜杠()才能实现乘法运算；
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。

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：

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：

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。	[ -n $a ] 返回 true。
str	检测字符串是否为空，不为空返回 true。	[ $a ] 返回 true。

注意：这里比较相等使用的是=，只有一个，与数值的比较==不同。

文件测试运算符：

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。

2.2.3 字符串

引号：
单引号中的任何字符都会原样输出。
双引号中可以有变量。

拼接字符串：

your_name="qinjx"
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1

获取字符串长度：

string="abcd"
echo ${#string} #输出 4

提取子字符串：

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

查找子字符串：

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

2.2.4 数组

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：

array_name=(value0 value1 value2 value3)

还可以单独定义数组的各个分量：

array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
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：

一般形式如下：

valuen=${array_name[2]}

使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素，例如：

${array_name[*]}
${array_name[@]}

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：

# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthn=${#array_name[n]}

2.2.5 输出

echo用的比较多，输完一行字符串会自动换行。

这里主要讲printf，它默认没有换行，需要自己添加" "。

# format-string为双引号
$ printf "%d %s
" 1 "abc"
1 abc
# 单引号与双引号效果一样 
$ printf '%d %s
' 1 "abc" 
1 abc
# 没有引号也可以输出
$ printf %s abcdef
abcdef
# 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
" abc def
abc
def
$ printf "%s %s %s
" 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 
" 
and 0
# 如果以 %d 的格式来显示字符串，那么会有警告，提示无效的数字，此时默认置为 0
$ printf "The first program always prints'%s,%d
'" Hello Shell
-bash: printf: Shell: invalid number
The first program always prints 'Hello,0'

2.3 控制与循环

2.3.1 控制语句

if语句：
if 语句通过关系运算符判断表达式的真假来决定执行哪个分支。Shell 有三种 if ... else 语句：
if ... fi 语句；
if ... else ... fi 语句；
if ... elif ... else ... fi 语句。

a=10
b=20

if [ $a == $b ] 	#表达式与[]之间必须有空格
then
   echo "a is equal to b"
fi

if [ $a == $b ]
then
   echo "a is equal to b"
else
   echo "a is not equal to b"
fi

if [ $a == $b ]
then
   echo "a is equal to b"
elif [ $a -gt $b ]
then
   echo "a is greater than b"
elif [ $a -lt $b ]
then
   echo "a is less than b"
else
   echo "None of the condition met"
fi

if ... else 语句也可以写成一行，以命令的方式来运行，像这样：

if test $[2*3] -eq $[1+5]; then echo 'The two numbers are equal!'; fi;

if ... else 语句也经常与 test 命令结合使用，如下所示：

num1=$[2*3]
num2=$[1+5]
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo 'The two numbers are equal!'
else
    echo 'The two numbers are not equal!'
fi

case语句：

case语句格式如下：

case 值 in
模式1)
    command1
    command2
    command3
    ;;
模式2）
    command1
    command2
    command3
    ;;
*)
    command1
    command2
    command3
    ;;
esac

;; 与其他语言中的 break 类似，意思是跳到整个 case 语句的最后。

举个例子：

option="${1}"

case ${option} in
   -f) FILE="${2}"
      echo "File name is $FILE"
      ;;
   -d) DIR="${2}"
      echo "Dir name is $DIR"
      ;;
   *) 
      echo "`basename ${0}`:usage: [-f file] | [-d directory]"
      exit 1 # Command to come out of the program with status 1
      ;;
esac

2.4.2 循环语句

for语句：

for循环一般格式为：

for 变量 in 列表
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

举例如下：

#!/bin/bash
for FILE in $HOME/.bash*
do
   echo $FILE
done

while语句：

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。其格式为：

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

举例：

COUNTER=0
while [ $COUNTER -lt 5 ]
do
    COUNTER='expr $COUNTER+1'
    echo $COUNTER
done

while循环可用于读取键盘信息。下面的例子中，输入信息被设置为变量FILM，按结束循环。

echo 'type <CTRL-D> to terminate'
echo -n 'enter your most liked film: '
while read FILM
do
    echo "Yeah! great film the $FILM"
done

until语句：

until 循环格式为：

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

举例：

a=0
until [ ! $a -lt 10 ]
do
   echo $a
   a=`expr $a + 1`
done

2.4 函数

Shell 函数的定义格式如下：

function_name () {
    list of commands
    [ return value ]
}

如果你愿意，也可以在函数名前加上关键字 function：

function function_name () {
    list of commands
    [ return value ]
}

函数返回值，可以显式增加return语句；如果不加，会将最后一条命令运行结果作为返回值。

Shell 函数返回值只能是整数，一般用来表示函数执行成功与否，0表示成功，其他值表示失败。如果 return 其他数据，比如一个字符串，往往会得到错误提示：“numeric argument required”。

如果一定要让函数返回字符串，那么可以先定义一个变量，用来接收函数的计算结果，脚本在需要的时候访问这个变量来获得函数返回值。

#!/bin/bash
# Define your function here
Hello () {
   echo "Url is http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"
}
# Invoke your function
Hello

再比如：

#!/bin/bash
funWithReturn(){
    echo "The function is to get the sum of two numbers..."
    echo -n "Input first number: "
    read aNum
    echo -n "Input another number: "
    read anotherNum
    echo "The two numbers are $aNum and $anotherNum !"
    return $(($aNum+$anotherNum))
}
funWithReturn
# Capture value returnd by last command
ret=$?
echo "The sum of two numbers is $ret !"

像删除变量一样，删除函数也可以使用 unset 命令，不过要加上 .f 选项，如下所示：

$unset .f function_name

函数参数：

在Shell中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值，例如，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数...

#!/bin/bash
funWithParam(){
    echo "The value of the first parameter is $1 !"
    echo "The value of the second parameter is $2 !"
    echo "The value of the tenth parameter is $10 !"
    echo "The value of the tenth parameter is ${10} !"
    echo "The value of the eleventh parameter is ${11} !"
    echo "The amount of the parameters is $# !"  # 参数个数
    echo "The string of the parameters is $* !"  # 传递给函数的所有参数
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

还有几个特殊变量：

特殊变量	说明
$#	传递给函数的参数个数。
$*	显示所有传递给函数的参数。
$@	与$*相同，但是略有区别，请查看Shell特殊变量。
$?	函数的返回值。

2.5 输入输出重定向

可以参见博客。

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：
标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。

如果希望将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file，可以这样写：

$command > file 2>&1

全部可用的重定向命令列表

	命令				说明
command > file	将输出重定向到 file。
command < file	将输入重定向到 file。
command >> file	将输出以追加的方式重定向到 file。
n > file		将文件描述符为 n 的文件重定向到 file。
n >> file		将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file。
n >& m			将输出文件 m 和 n 合并。
n <& m			将输入文件 m 和 n 合并。
<< tag			将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入。

如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null：

$ command > /dev/null