6-2 shell编程基础

shell编程基础

编程基础

Linus：Talk is cheap, show me the code

程序和编程风格

程序：

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

程序编程风格：

• 过程式：以指令为中心，数据服务于指令
• 对象式：以数据为中心，指令服务于数据

shell程序：提供了编程能力，解释执行

程序的执行方式

计算机：运行二进制指令
编程语言：人与计算机之间交互的语言
低级编程语言：

• 机器：二进制的0和1的序列，称为机器指令。与自然语言差异太大，难懂、难写
• 汇编：用一些助记符号替代机器指令，称为汇编语言，如：
  • ADD A,B 将寄存器A的数与寄存器B的数相加得到的数放到寄存器A中
  • 汇编语言写好的程序需要汇编程序转换成机器指令
  • 汇编语言稍微好理解，即机器指令对应的助记符，助记符更接近自然语言
    高级编程语言：
• 编译：高级语言-->编译器-->机器代码-->执行：C，C++
• 解释：高级语言-->执行-->解释器-->机器代码：shell，python，php，JavaScript，perl

编程逻辑处理方式

顺序执行
选择执行

循环执行

编程基本结构

shell编程：过程式、解释执行

• 编程语言的基本结构：
  • 各种系统命令的组合
  • 数据存储：变量、数组
  • 表达式：a + b
  • 语句：if

shell脚本基础

shell脚本:

• 包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件

格式要求：首行shebang机制

• #!/bin/bash
• #!/usr/bin/python
• #!/usr/bin/perl

shell脚本的用途有：

• 自动化常用命令
• 执行系统管理和故障排除
• 创建简单的应用程序
• 处理文本或文件

创建shell脚本

第一步：使用文本编辑器来创建文本文件

• 第一行必须包括shell声明序列：#!
  • 示例：#!/bin/bash
• 添加注释
  • 注释以#开头

第二步：运行脚本

• 给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径
• 直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行

脚本规范

脚本代码开头约定

1. 第一行一般为调用使用的语言
2. 程序名，避免更改文件名为无法找到正确的文件
3. 版本号
4. 更改后的时间
5. 作者相关信息
6. 该程序的作用，及注意事项
7. 最后是各版本的更新简要说明

脚本的基本结构

脚本的基本结构
#!SHEBANG
CONFIGURATION_VARIABLES
FUNCTION_DEFINITIONS
MAIN_CODE

shell脚本示例

#!/bin/bash
# ------------------------------------------
# Filename:                     hello.sh
# Revision:                     1.0
# Date:                         2019/10/08
# Author:                       kjAlbert
# Description:                  This is the script
# Copyright:                    2019 kjAlbert
# License:                      GPL
# ------------------------------------------
echo “hello world”

脚本调试

如果命令错误，报个错继续执行，语法错误会导致后续命令不再执行
bash -n FILE 可以检查语法错误，但也只能检查语法错误
bash -x FILE 可以显示一步一步的效果

变量

变量：命名的内存空间
变量：变量类型

• 作用：
  1. 数据存储方式
  2. 参与的运算
  3. 表示的数据范围
• 类型：
  • 字符
  • 数值：整型、浮点型

静态编译语言：使用变量前，先声明变量类型，之后类型不能改变，在编译时检查，如：java，c
动态编译语言：不用事先声明，可随时改变类型，如：bash，Python
强类型语言：不同类型数据操作，必须经过强制转换才同一类型才能运算，如java ， c# ，python

• 如：以下python代码

print('magedu'+ 10)         #提示出错，不会自动转换类型
print('magedu'+str(10))     #结果为magedu10，需要显示转换类型

弱类型语言：语言的运行时会隐式做数据类型转换。无须指定类型，默认均为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换；变量无须事先定义可直接调用

• 如：bash 不支持浮点数，php，javascript

Shell中变量命名法则

1. 不能使程序中的保留字：如：if, for
2. 只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头
3. 见名知义
4. 统一命名规则：驼峰命名法

Shell中命名建议规则：

1. 变量名大写
2. 局部变量小写
3. 函数名小写
4. 用英文名字，并体现出实际作用

变量种类

根据变量的生效范围等标准划分下面变量类型

• 局部变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效
• 环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程
• 本地变量：生效范围为当前shell进程中某代码片断，通常指函数
• 位置变量：$1, $2, ...来表示，用于让脚本在脚本代码中调用通过命令行传递给它的参数
• 特殊变量：$?, $0, $*, $@, $#,$$

局部变量

变量赋值：name='value'
可以使用引用value

1. 可以是直接字串：name='root'
2. 变量引用：name="$USER"
3. 命令引用：name=COMMAND;name=$(COMMAND)

变量引用：${name} 或者 $name

• " " 弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值
• ' ' 强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串

显示已定义的所有变量：set
删除变量：unset name

环境变量

变量声明、赋值：

• export name=VALUE
• declare -x name=VALUE

变量引用：

• $name, ${name}

显示所有环境变量：

• env
• printenv
• export
• declare -x

删除变量：

• unset name

bash内建的环境变量

• PATH
• SHELL
• USER
• UID
• HOME
• PWD
• SHLVL
• LANG
• MAIL
• HOSTNAME
• HISTSIZE
• _ 下划线

引用变脸时需要紧跟数字时，用花括号把变量括起来就好了
echo $BASHPID 显示当前进程pid

环境变量：export 改动之后，不改变父进程的变量，再创建紫禁城就编程新的了
不完全切换，环境变量不切换
$_ 上一个命令的最后一个单词

只读变量和位置变量

只读变量：只能声明，但不能修改和删除

• 声明只读变量：
  • readonly name
  • declare -r name
• 查看只读变量：
  • readonly -p
    位置变量：在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数
• $1, $2, ... 对应第1、第2等参数，shift [n]换位置
• $0 命令本身
• $* 传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串
• $@ 传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
• $# 传递给脚本的参数的个数
  注意：$@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异
  set -- 清空所有位置变量

退出状态

进程使用退出状态来报告成功或失败

• 0 代表成功，1－255代表失败
• $? 变量保存最近的命令退出状态

bash自定义退出状态码

• exit [n]：自定义状态码，n表示数字
• 注意：脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit梦里后面的数字
• 注意：如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一跳命令的状态码