一、Shell 腳本簡介

1. 定義

Shell 是用戶與操作系統內核交互的橋梁，常見類型有 Bash、Zsh、PowerShell 等。Shell 腳本則是一系列 Shell 命令的集合，通常保存為后綴為.sh 的文本文件。

2. 作用

類別	描述
自動化重復性任務	例如定期備份數據、執行定時任務，可極大節省人力與時間。
系統配置管理	能夠高效地對系統各項參數進行配置與調整。
測試腳本開發	助力軟件測試流程，確保軟件質量。
數據處理流水線	實現數據自動化處理，提升數據處理效率。

二、Shell 腳本基礎結構

1. 基本格式

#!/bin/bash           # 指定解釋器為 Bash
echo "Hello World!"   # 輸出文本

#!/bin/bash這行代碼指定該腳本使用 Bash 解釋器執行，echo "Hello World!"是一個簡單的輸出命令，用于在終端顯示指定字符串。

2. 執行方式

2.1 賦予執行權限

使用chmod +x script.sh命令為腳本賦予可執行權限。

2.2 執行腳本

通過./script.sh執行已賦予權限的腳本。

三、Shell 腳本常用命令與語法

1. 基礎語法

1.1 Hello World

#!/bin/bash
echo "Hello World"  # 輸出字符串

這是 Shell 腳本的入門示例，echo命令用于在終端輸出文本信息。

1.2 變量賦值與輸出

#!/bin/bash
name="Alice"        # 變量賦值（無需類型聲明）
age=25
echo "Name:  $name, Age:  $age"  # 變量通過 $ 符號引用

在 Shell 腳本中變量賦值簡單直接，無需聲明變量類型。通過$符號引用變量，實現變量值輸出。

1.3 注釋

#!/bin/bash
# 單行注釋：使用#符號
: '多行注釋通過: '和' '包裹實現
'

單行注釋以#開頭，用于對單行代碼解釋說明。多行注釋通過: '和' '將注釋內容包裹，適合對復雜邏輯塊說明，增強腳本可讀性。

2. 流程控制

2.1 條件判斷（if 語句）

#!/bin/bash
num=10
if [ $num -gt 5 ]; then  # -gt表示大于echo "Number is greater than 5"
elseecho "Number is less than or equal to 5"
fi

if語句通過判斷條件決定執行不同代碼塊。使用[ ]進行條件判斷時，注意[ ]內符號與變量間需保留空格。同時支持-eq（等于）、-lt（小于）等多種比較操作符。

2.2 case 語句

#!/bin/bash
day=3
case $day in1) echo "Monday" ;;2) echo "Tuesday" ;;3) echo "Wednesday" ;;*) echo "Unknown day" ;;
esac

case語句基于模式匹配實現多分支邏輯。根據變量值與不同模式匹配，執行相應代碼塊，*用于匹配其他未列出情況。

3. 循環結構

3.1 for 循環

#!/bin/bash
# 遍歷數字序列
for i in {1..5}; doecho "Counter:  $i"
done# 遍歷數組
fruits=("Apple" "Banana" "Orange")
for fruit in "${fruits[@]}"; doecho "I like  $fruit"
done

for循環可用于遍歷數字范圍、字符串列表以及數組。通過設置不同遍歷對象，實現對一系列元素的重復操作。

3.2 while 循環

#!/bin/bash
count=1
while [ $count -le 5 ]; doecho "Loop:  $count"((count++))  # 算術運算
done

while循環適用于在條件滿足時重復執行代碼塊，常用于循環次數不確定的場景。使用時要注意設置正確的循環終止條件，避免死循環。

4. 文件與輸入處理

4.1 用戶輸入

#!/bin/bash
echo -n "Enter your name: "  # -n禁止自動換行
read name
echo "Welcome,  $name!"

read命令用于讀取用戶在終端的輸入。通過echo -n輸出提示信息，且-n選項可防止echo自動換行，以便用戶在同一行輸入內容。

4.2 文件操作

#!/bin/bash
# 創建文件并寫入內容
echo "Hello" > output.txt# 逐行讀取文件
while IFS= read -r line; doecho "Line:  $line"
done < input.txt

在文件操作中，>用于將輸出內容覆蓋寫入文件，>>則是追加寫入。通過<實現輸入重定向，可從文件中讀取內容。上述示例展示了創建文件并寫入內容，以及逐行讀取文件內容的操作。

5. 進階技巧

5.1 函數定義

#!/bin/bash
# 定義函數
greet() {echo "Hello,  $1!"  #  $1表示第一個參數
}# 調用函數
greet "Bob"

函數可以將重復使用的代碼邏輯封裝起來，提高代碼復用性。通過$1,?$2等方式傳遞參數，實現函數的靈活調用。

5.2 錯誤處理

#!/bin/bash
set -e  # 遇到錯誤立即退出# 檢查文件是否存在
if [ ! -f "data.txt" ]; thenecho "File not found!" >&2  # 輸出到標準錯誤exit 1
fi

set -e命令可使腳本在遇到錯誤時立即退出，增強腳本健壯性。通過>&2將錯誤信息輸出到標準錯誤流，同時使用exit 1表示腳本因錯誤而退出。

四、常用 Shell 命令分類

1. 文件與目錄操作

命令	功能描述
ls	列出目錄內容
cd	切換目錄
pwd	顯示當前目錄路徑
mkdir	創建目錄
rm	刪除文件或目錄
cp	復制文件或目錄
mv	移動 / 重命名文件或目錄
find	在目錄樹中搜索文件

2. 文本處理

命令	功能描述
cat	查看、連接或創建文本文件
grep	在文件中搜索匹配模式
sed	流編輯器，用于文本替換、刪除、查找等
awk	強大的文本分析工具
head/tail	顯示文件開頭或結尾部分

grep "error" log.txt        # 查找包含 "error" 的行
sed 's/foo/bar/' file.txt   # 將 file.txt 中所有 "foo" 替換為 "bar"

五、常見 Shell 調試技巧

1. 調試選項

1.1 bash -x script.sh

顯示腳本的執行步驟，方便定位錯誤發生位置。

1.2 set -v

顯示腳本中每一條命令，有助于了解腳本執行流程。

1.3 set -e

使腳本在遇到錯誤時立即退出，避免錯誤進一步擴散。

2. 輸入輸出重定向

2.1 command > output.txt

將命令的輸出寫入文件，會覆蓋原有文件內容。

2.2 command >> output.txt

將命令的輸出追加到文件末尾，保留原有文件內容。

2.3 command < input.txt

將文件作為命令的輸入來源。

六、實戰示例：文件統計工具

#!/bin/bash
# 統計文件行數、單詞數和字符數
file=$1if [ -z "$file" ]; thenecho "Usage:  $0 <filename>"exit 1
filines=$(wc -l < "$file")
words=$(wc -w < "$file")
chars=$(wc -m < "$file")echo "Lines:  $lines"
echo "Words:  $words"
echo "Characters:  $chars"

該示例結合條件判斷、文件操作以及外部命令，實現一個簡單實用的文件統計工具。通過檢查輸入參數是否為空，確保腳本正確運行，并利用wc命令統計文件的行數、單詞數和字符數。

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后續可以從簡單的命令如echo、if語句開始練習，逐步掌握循環、函數等較為復雜的語法結構。用bash -x script.sh等調試選項，幫助理解腳本的執行過程，快速定位和解決問題。