Linux——shell脚本编程

基本语法

书写+执行脚本

书写最简单的脚本：02.sh

#! /bin/sh
cd ..
ls

执行脚本：

chmod a+x 02.sh    # 为02.sh添加执行功能
./02.sh

或

bash 02.sh　　# 以这种方式执行不需要02.sh文件具有可执行权限

Shell会fork一个子进程并调用exec执行./test.sh这个程序，exec系统调用应该把子进程的代码段替换成./02.sh程序的代码段，并从它的_start开始执行。然而test.sh是个文本文件，根本没有代码段和_start函数，怎么办呢？其实exec还有另外一种机制，如果要执行的是一个文本文件，并且第一行用Shebang指定了解释器，则用解释器程序的代码段替换当前进程，并且从解释器的_start开始执行，而这个文本文件被当作命令行参数传给解释器。因此，执行上述脚本相当于执行程序。

将命令行下输入的命令用()括号括起来，也会fork出一个子Shell执行小括号中的命令，一行中可以输入由分号;隔开的多个命令，比如：

# (cd ..;ls -l)

如果想要在当前进程下执行shell文件，可使用source或.命令

# source ./02.sh
# . ./02.sh

变量

按照惯例，Shell变量由全大写字母加下划线组成，有两种类型的Shell变量：

1.环境变量

env/printenv命令：列出所有环境变量

当子进程exec中执行新命令时，会将父进程中的本地变量清除，只保留环境变量。

# export VARNAME=value

2.本地变量

只存在于当前Shell进程，用set命令可以显示当前Shell进程中定义的所有变量（包括本地变量和环境变量）和函数。

定义本地变量：

# VARNAME=value

将本地变量转换成环境变量：

# export VARNAME

删除环境变量或本地变量：

# unset VARNAME

获取变量的值：

${VARNAME}可以表示它的值，在不引起歧义的情况下也可以用$VARNAME表示它的值

注意：在定义变量时不用$，取变量值时要用$。Shell变量不需要明确定义类型，事实上Shell变量的值都是字符串，比如我们定义VAR=45，其实VAR的值是字符串45而非整数。Shell变量不需要先定义后使用，如果对一个没有定义的变量取值，则值为空字符串。

通配符

• * 匹配0个或多个任意字符
• ? 匹配一个任意字符
• [若干字符] 匹配方括号中任意一个字符的一次出现

命令代换

由反引号``/$()括起来的命令，Shell先执行该命令，然后将输出结果立刻代换到当前命令行中。例如定义一个变量存放date命令的输出：

DATE=`date`
或
DATE=$(date)

算数代换

1.$(())

将$(())中的Shell变量取值将转换成整数，$(())中只能用+-*/和()运算符，并且只能做整数运算。

$ VAR=45
$ echo $(($VAR+3))

2.$[base#n]

$[base#n],其中base表示进制,n按照base进制解释，后面再有运算数，按十进制解释，输出结果为10进制。

echo $[2#10+11]
echo $[8#10+11]
echo $[10#10+11]

转义字符

在Shell中被用作转义字符，用于去除紧跟其后的单个字符的特殊意义，换句话说，紧跟其后的字符取字面值。

$ echo $SHELL
/bin/bash

$ echo $SHELL
$SHELL

$ echo \

创建$ $文件

touch $ $

创建-hello文件

touch -- -hello
或
touch ./-hello

注：还有一种用法，在后敲回车表示续行，Shell并不会立刻执行命令，而是把光标移到下一行，给出一个续行提示符>，等待用户继续输入，最后把所有的续行接到一起当作一个命令执行。例如：

$ ls 
> -l
（ls -l命令的输出）

单引号

$ echo '$SHELL'
$SHELL

$ echo 'ABC（回车）
> DE'（再按一次回车结束命令）
ABC
DE

双引号

$ echo '$SHELL'
/bin/bash /

$ echo 'ABC（回车）
> DE'（再按一次回车结束命令）
ABCDE

Shell脚本语法

条件测试

命令test或[可以测试一个条件是否成立，如果测试结果为真，则该命令的Exit Status为0，如果测试结果为假，则命令的Exit Status为1。

var=2
test $var -gt 1
echo $?
0

test $var -gt 3
echo $?
1

[ $var -gt 3 ]
echo $?
1

• [ -d DIR ] 如果DIR存在并且是一个目录则为真
• [ -f FILE ] 如果FILE存在且是一个普通文件则为真
• [ -z STRING ] 如果STRING的长度为零则为真
• [ -n STRING ] 如果STRING的长度非零则为真
• [ STRING1 = STRING2 ] 如果两个字符串相同则为真
• [ STRING1 != STRING2 ] 如果字符串不相同则为真
• [ ARG1 OP ARG2 ] ARG1和ARG2应该是整数或者取值为整数的变量，OP是-eq（等于）-ne（不等于）-lt（小于）-le（小于等于）-gt（大于）-ge（大于等于）之中的一个

与、或、非逻辑运算：

• [ ! EXPR ] EXPR可以是上表中的任意一种测试条件，!表示逻辑反
• [ EXPR1 -a EXPR2 ] EXPR1和EXPR2可以是上表中的任意一种测试条件，-a表示逻辑与
• [ EXPR1 -o EXPR2 ] EXPR1和EXPR2可以是上表中的任意一种测试条件，-o表示逻辑或

$ VAR=abc
$ [ -d Desktop -a $VAR = 'abc' ]
$ echo $?
0

注意：如果上例中的$VAR变量事先没有定义，则被Shell展开为空字符串，会造成测试条件的语法错误（展开为[ -d Desktop -a = 'abc' ]），作为一种好的Shell编程习惯，应该总是把变量取值放在双引号之中（展开为[ -d Desktop -a "" = 'abc' ]）

if/then/elif/else/fi

在Shell中用if、then、elif、else、fi这几条命令实现分支控制。这种流程控制语句本质上也是由若干条Shell命令组成的

if [ -f ~/.bashrc ]; then
    . ~/.bashrc
fi

其实是三条命令，if [ -f ~/.bashrc ]是第一条，then . ~/.bashrc是第二条，fi是第三条。如果两条命令写在同一行则需要用;号隔开，一行只写一条命令就不需要写;号了，另外，then后面有换行，但这条命令没写完，Shell会自动续行，把下一行接在then后面当作一条命令处理。和[命令一样，要注意命令和各参数之间必须用空格隔开。if命令的参数组成一条子命令，如果该子命令的Exit Status为0（表示真），则执行then后面的子命令，如果Exit Status非0（表示假），则执行elif、else或者fi后面的子命令。if后面的子命令通常是测试命令，但也可以是其它命令。Shell脚本没有{}括号，所以用fi表示if语句块的结束。

#! /bin/sh

if [ -f /bin/bash ]
then echo "/bin/bash is a file"
else echo "/bin/bash is NOT a file"
fi
if :; then echo "always true"; fi

:是一个特殊的命令，称为空命令，该命令不做任何事，但Exit Status总是真。

#! /bin/sh

echo "Is it morning? Please answer yes or no."
read YES_OR_NO　　# 等待用户输入，并赋值到YES_OR_NO这个变量
if [ "$YES_OR_NO" = "yes" ]; then
  echo "Good morning!"
elif [ "$YES_OR_NO" = "no" ]; then
  echo "Good afternoon!"
else
  echo "Sorry, $YES_OR_NO not recognized. Enter yes or no."
  exit 1    # 设置退出码
fi
exit 0

&&和||语法：

&&和||用于连接两个命令，而上面讲的-a和-o仅用于在测试表达式中连接两个测试条件。

case/esac

#! /bin/sh

echo "Is it morning? Please answer yes or no."
read YES_OR_NO
case "$YES_OR_NO" in
yes|y|Yes|YES)

  echo "Good Morning!";;    # 相当于break
[nN]*)

  echo "Good Afternoon!";;
*)

  echo "Sorry, $YES_OR_NO not recognized. Enter yes or no."
  exit 1;;    # 退出码
esac
exit 0

一般写好的shell脚本都要放到/etc/init.d目录下。格式：

case "$1" in
	start)
		...
	;;
	stop)
		...
	;;
	reload | force-reload)
		...
	;;
	restart)
	...
	*)
		log_success_msg "Usage: nfs-kernel-server {start|stop|status|reload|force-reload|restart}"
		exit 1
	;;
esac

启动脚本的命令：

$ sudo /etc/init.d/脚本名 start

$1是一个特殊变量，在执行脚本时自动取值为第一个命令行参数，也就是start，所以进入start)分支执行相关的命令。同理，命令行参数指定为stop、reload或restart可以进入其它分支执行停止服务、重新加载配置文件或重新启动服务的相关命令。

for/do/done

循环：

#! /bin/sh

for FRUIT in apple banana pear; do
  echo "I like $FRUIT"
done

改名：

for FILENAME in chap?; do 
    mv $FILENAME $FILENAME~;     # 将名字后面加上~
done

或

for FILENAME in `ls chap?`; do     # ? 匹配0个或1个
    mv $FILENAME $FILENAME~; 
done

while/do/done

验证密码的脚本：

#! /bin/sh

echo "Enter password:"
read TRY

while [ "$TRY" != "abc" ]; do
	echo "Sorry, try again"
	read TRY
done

通过算术运算控制循环的次数：

#! /bin/sh

COUNTER=1
while [ "$COUNTER" -lt 10 ]; do
	echo "Here we go again"
	COUNTER=$(($COUNTER+1))
done

break和continue

break[n]可以指定跳出几层循环，continue跳过本次循环步，没跳出整个循环。

break跳出，continue跳过。

示例：用户输错10次密码就报错退出：

#! /bin/sh

echo "Enter password"

read Try 

num=0

while [ $num -lt 9 ]; do
    
    if [ "$Try" = "123" ]; then
        echo "Password right"
        break

    else echo "Sorry try again"
        num=$(($num+1))
        read Try 
    fi  
done
exit 1

常用的位置参数和特殊变量

• $0 当前进程名
• $1、$2... 这些称为位置参数（Positional Parameter），相当于C语言main函数的argv[1]、argv[2]...
• $# 传入参数个数，注意这里的#后面不表示注释
• $@ 表示参数列表"$1" "$2" ...，例如可以用在for循环中的in后面。
• $* 表示参数列表"$1" "$2" ...，同上
• $? 上一条命令的Exit Status
• $$ 当前进程号　　

#! /bin/sh

echo $0		# 进程名
echo $1		# 位置参数1
echo $2		# 位置参数2
echo $3		# 位置参数3
echo $@		# 以上参数列表
echo $*		# 同上
echo $#		# 参数个数
echo $$		# 进程号

输出：

# ./03.sh 1 2 3

./03.sh
1
2
3
1 2 3
1 2 3
3
5388


# bash 03.sh 1 23 4

03.sh
1
23
4
1 23 4
1 23 4
3
5378

shell输入输出

echo

echo [option] string

显示文本行或变量，或者把字符串输入到文件。

• -e 解析转义字符
• -n 不回车换行。默认情况echo回显的内容后面跟一个回车换行。

管道

可以通过管道把一个命令的输出传递给另一个命令做输入。管道用竖线表示。

cat myfile | more
ls -l | grep "myfile"

df -k | awk '{print $1}' | grep -v "文件系统"    # df -k 查看磁盘空间，找到第一列，去除“文件系统”，并输出

文件重定向

cmd > file             把标准输出重定向到新文件中
cmd >> file            追加
cmd > file 2>&1        标准出错也重定向到1所指向的file里
cmd >> file 2>&1
cmd < file1 > file2    输入输出都定向到文件里
cmd < &fd              把文件描述符fd作为标准输入
cmd > &fd              把文件描述符fd作为标准输出
cmd < &-               关闭标准输入
cmd > /dev/null 2>&1   将命令的标准输出+错误送入黑洞

函数

#! /bin/sh

foo(){ echo "Function foo is called";}
echo "-=start=-"
foo
echo "-=end=-"

注意函数体的左花括号'{'和后面的命令之间必须有空格或换行，如果将最后一条命令和右花括号'}'写在同一行，命令末尾必须有;号。

在定义foo()函数时并不执行函数体中的命令，就像定义变量一样，只是给foo这个名字一个定义，到后面调用foo函数的时候（注意Shell中的函数调用不写括号）才执行函数体中的命令。Shell脚本中的函数必须先定义后调用，一般把函数定义都写在脚本的前面，把函数调用和其它命令写在脚本的最后（类似C语言中的main函数，这才是整个脚本实际开始执行命令的地方）。

Shell函数没有参数列表并不表示不能传参数，事实上，函数就像是迷你脚本，调用函数时可以传任意个参数，在函数内同样是用$0、$1、$2等变量来提取参数，函数中的位置参数相当于函数的局部变量，改变这些变量并不会影响函数外面的$0、$1、$2等变量。函数中可以用return命令返回，如果return后面跟一个数字则表示函数的Exit Status。

下面这个脚本可以一次创建多个目录，各目录名通过命令行参数传入，脚本逐个测试各目录是否存在，如果目录不存在，首先打印信息然后试着创建该目录。

#! /bin/sh

is_directory()
{
	DIR_NAME=$1
	if [ ! -d $DIR_NAME ]; then
		return 1
	else
		return 0
	fi
}

for DIR in "$@"; do
	if is_directory "$DIR"
	then :	# 啥也不干
	else
		echo "$DIR doesn't exist. Creating it now..."
		mkdir $DIR > /dev/null 2>&1
		if [ $? -ne 0 ]; then
			echo "Cannot create directory $DIR"
			exit 1
		fi
	fi
done

注意：is_directory()返回0表示真返回1表示假。