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@yangfch3 2017-01-14T19:01:31.000000Z 字数 5501 阅读 5334

Shell 编程 - 01

shell

学习任何一门语言的基础都是：

  1. 语法
  2. 关键字
  3. 数据类型
  4. 运算符
  5. 变量
  6. 函数
  7. 基本算法结构
  8. 支持数据结构

所以，当新接触 Shell 编程，无非就是把这些在其他语言里学到的东西迁移与本土化。

sh/bash/zsh Shell 编程的局限

所以我们平时基本只使用 sh/bash 这些 Shell 语言 脚本来做一些轻量、自动化、琐碎的工作。

前言

  1. 注意：为变量赋值时，= 前后不能空格

终端、tty、控制台、shell

FullSizeRender.jpg-1265.9kB

Shell 负责与接收我们输入的命令，翻译成内核能接受的形式，帮助我们与内核（通过）Shell 命令/工具交流。

语句与注释

  1. Shell 的语句以 ; 分隔或者换行以区分！

  2. 引号

    1. 无引号
    2. 单引号
    3. 双引号

  3. 注释以 # 为特征字符，但注释有两种用途：

    1. 放在 shell 文件头部指引解释器优先级

      2. #!/bin/bash
      5. #!/bin/sh

    2. 普通注释

      2. # Author: yangfch3
      5. # Copyright (c) http://yangfch3.com/

变量

定义变量和使用变量存在着一定的规则

定义变量

注意：变量名和等号之间不能有空格

变量命名规则：

  1. 首个字符必须为字母（a-z，A-Z）
  2. 中间不能有空格，可以使用下划线（_）
  3. 不能使用标点符号。
  4. 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）

使用变量

  1. $ 后接变量名
  2. ${} 包住变量名

推荐采用第二种写法，确保解析正确（帮助解释器识别变量的边界）。

  1. name="yangfch3"
  2. echo "${name}"

使用未定义的变量，则变量值为空

  1. echo "${name}"

复写变量

与定义变量的方法一致，支持变量的复写

  1. name="yangfch3"
  2. name="${name}@github"
  3. echo "${name}"

复写的变量的值就进行了更新

只读变量 - readonly

使用 readonly 关键字可以将一个变量设为只读

  1. name="yangfch3"
  2. readonly name

或者直接放到变量前

  1. readonly name="yangfch3"

如果你对只读的变量进行了复写，脚本会运行出错：

./main.sh: line 8: var1: readonly variable

删除变量 - unset

使用 unset 可以删除变量

  1. unset variable_name

变量类型

1. 局部变量
在脚本或命令中定义，仅在当前shell实例中有效，其他shell启动的程序不能访问局部变量。

2. 环境变量
所有的程序，包括 shell 启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候 shell 脚本也可以定义环境变量。

3. shell 变量
shell 变量是由 shell 程序设置的特殊变量（见特殊变量一节）。shell 变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了 shell 的正常运行

特殊变量

特殊变量列表
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命令行参数

命令行参数用 $n 表示，例如，$1 表示第一个参数，$2 表示第二个参数，依次类推。

  1. echo "$1$2"
$ ./main.sh var1
var1

当 $n 中 n 的值小于参数个数时，$n 为空 ""

$* 和 $@ 的区别

1. 不被双引号包含时
$* 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。

2. 被双引号包含时
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。

  1. echo "print each param from \$*"
  2. for var in $*
  3. do
  4.     echo "$var"
  5. done
  7. echo "print each param from \$@"
  8. for var in $@
  9. do
  10.     echo "$var"
  11. done
  13. echo "print each param from \"\$*\""
  14. for var in "$*"
  15. do
  16.     echo "$var"
  17. done
  19. echo "print each param from \"\$@\""
  20. for var in "$@"
  21. do
  22.     echo "$var"
  23. done

输出：

  1. print each param from $*
  2. a
  3. b
  4. c
  5. print each param from $@
  6. a
  7. b
  8. c
  9. print each param from "$*"
  10. a b c
  11. print each param from "$@"
  12. a
  13. b
  14. c

退出状态变量

$? 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。
不过，也有一些命令返回其他值，表示不同类型的错误。

$ echo $?
0

$? 也可以表示函数的返回值（同脚本执行完毕相似）。

其他特殊变量

$0：当前脚本的文件名
$$：当前 shell 进程 ID
$#：传入的参数的个数

$ ./main.sh a b c
$0= ./main.sh
$#= 3
$$= 3333

shell 替换

转义字符

类似于 ES6 里的模板字符串，shell 里的字符串内可以包含变量、转义字符……

  1. echo -e "a\nb\nc"

注意：转义字符要想转换成功，需要为 echo 添加 -e 参数

image_1b5i6pt5mijh13tc1h72as8dm.png-34.6kB

命令替换（运行赋值）

命令替换是指 Shell 可以先执行命令，将输出结果暂时保存在变量中，在适当的地方输出或使用。

作用类似 ES6 里的模板字符串。需要将命令执行标准输出作为变量值得就是用 ``。

命令替换有两种模式：

  1. $(put your command)（推荐）
  2. `` 
  1. echo "There are $(ls | wc -l) items here."
  3. UP=`date ; uptime`
  4. echo "Uptime is $UP"

变量替换

变量替换可以根据变量的状态（是否为空、是否定义等）来改变它的值
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  1. echo ${var:-"Variable is not set"}
  2. echo "1 - Value of var is ${var}"
  4. echo ${var:="Variable is not set"}
  5. echo "2 - Value of var is ${var}"
  7. unset var # 删除变量 var
  8. echo ${var:+"This is default value"}
  9. echo "3 - Value of var is $var"
  11. var="Prefix"
  12. echo ${var:+"This is default value"}
  13. echo "4 - Value of var is $var"
  15. echo ${var:?"Print this message"}
  16. echo "5 - Value of var is ${var}"

输出：

Variable is not set
1 - Value of var is
Variable is not set
2 - Value of var is Variable is not set

3 - Value of var is
This is default value
4 - Value of var is Prefix
Prefix
5 - Value of var is Prefix

变量操作

我们可以在读取变量时对变量内部进行字符串代换：

  1. echo ${Variable/Some/A} 
  2. # 会把 Variable 中首次出现的 "some" 替换成 “A”

我们也可以在读取变量时对变量字符串进行截取

  1. # 变量的截取
  2. Length=7
  3. echo ${Variable:0:Length}
  4. # 这样会仅返回变量值的前7个字符

数据类型

字符串

字符串的形式有如下几种：

  1. 单引号
  2. 双引号
  3. 无引号

区别其实比较容易区分，根据形式的特点决定使用何种方式。

无引号

无引号

单引号

单引号字符串的特点：

  1. 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的，也没法在单引号内进行表达式、命令执行等操作
  2. 单引号字串中不能出现单引号（对单引号使用转义符后也不行）。
  1. name='yangfch3'
  2. echo '\n${name}';

输出

  1. \n${name}

双引号

双引号的特点：

  1. 双引号里内可以有 变量

    双引号内变量可以再用双引号包住，也可以不包。

  2. 双引号里可以出现 转义字符

  3. 双引号内可以方便地进行 命令替换（见命令替换一节）

字符串拼接

注意：shell 编程里没有所谓的字符串 + 的概念，直接在双引号内进行字符串拼接。

  1. name="yangfch3"
  2. # 双引号递归匹配，内部双引号不会输出
  3. greeting="hello, "${name}" !" 
  4. greeting_1="hello, ${name} !"
  5. echo $greeting $greeting_1

输出

  1. hello, yangfch3 ! hello, yangfch3 !

获取字符串长度

  1. string="abcd"
  2. echo ${#string} # 输出 4

提取子字符串

  1. string="xxx is a yyy"
  2. echo ${string:1:4} # 输出 xx i

查找字符串

  1. string="xxx is a yyy"
  2. echo `expr index "$string" is` # 输出 4

数组

bash 支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小。

  1. # 形式1
  2. arr1=("0" "1" "``expr 2 + 2")
  4. # 形式2
  5. array_name=(
  6.     0
  7.     1
  8.     `expr 2 + 2`
  9. )
  11. # 形式3：单独定义数组分量
  12. array_name[0]=0
  13. array_name[1]=1
  14. array_name[2]=`expr 2 + 2`

数组的读取

读取数组单项：${array_name[index]}

读取数组所有项：${array_name[*]} ${array_name[@]}

读取数组的长度：${#array_name[@]} length=${#array_name[*]}

读取数组单个元素的长度：lengthn=${#array_name[n]}

shell 运算符

原生 bash 不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。

  1. 使用 expr 进行运算时需要使用上面提到的命令替换

    1. `expr 2 + 2`

  2. [] 在变量声明与分支判断时，内部也可以使用运算符：

    1. num1=$[2*3] # 变量声明 [] 内部使用算术运算符
    3. if [num1 -eq 6] # 分支判断 [] 内使用运算符
    4. then
    5.     echo num1
    6. fi
  3. () 内部也可以包裹运算 

算术运算符

两点注意：

  1. 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。
  2. 需要使用命令替换的特征字符 `` 来包住运算语句
  3. 除了 `，我们还可以使用()来包裹运算，如：(2 + 2)`
  1. a=10
  2. b=20
  3. val=`expr $a + $b`
  4. echo "a + b : $val"
  6. val=`expr $a \* $b`
  7. echo "a * b : $val"
  9. if [ $a == $b ]
  10. then
  11.    echo "a is equal to b"
  12. fi

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  1. 乘号 * 前边必须加反斜杠 \ 才能实现乘法运算；
  2. if...then...fi 是条件语句
  3. 注意：expr 一般是不支持小数运算的，结果为小数的话会被变为 0

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。

Shell 里对数值和字符串不做区分，或者说数值一般情况下视为字符串，再运算时才被当做数值。

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  1. a=10
  2. b=20
  3. if [ $a -eq $b ]
  4. then
  5.    echo "$a -eq $b : a is equal to b"
  6. else
  7.    echo "$a -eq $b: a is not equal to b"
  8. fi

布尔运算符

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  1. a=10
  2. b=20
  4. if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
  5. then
  6.    echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : returns true"
  7. else
  8.    echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : returns false"
  9. fi

逻辑运算符

在分支条件那里，我们可以使用 && 和 || 来进行 短路的逻辑运算。

  1. # 在 if 语句中使用 && 和 || 需要多对方括号
  2. if [ $Name == "Steve" ] && [ $Age -eq 15 ]
  3. then
  4.     echo "This will run if $Name is Steve AND $Age is 15."
  5. fi
  7. if [ $Name == "Daniya" ] || [ $Name == "Zach" ]
  8. then
  9.     echo "This will run if $Name is Daniya OR Zach."
  10. fi

字符串运算符

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  1. a="abc"
  2. b="efg"
  4. if [ -z $a ]
  5. then
  6.     ...
  7. fi

文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。依赖文件 path 字符串。

  1. file="./test.sh"
  2. if [ -r $file ]
  3. then
  4.    echo "File has read access"
  5. else
  6.    echo "File does not have read access"
  7. fi

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附：参考资料

xx 分钟系列：

  1. http://c.biancheng.net/cpp/shell/
  2. http://www.runoob.com/w3cnote/shell-quick-start.html
  3. https://github.com/qinjx/30min_guides/blob/master/shell.md

手册系列：

  1. http://manual.51yip.com/shell/
  2. https://ghui.me/post/2016/06/shell-handbook/
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