一、Shell腳本語言的基本結構

1、Shell腳本的用途：

• 自動化常用命令
• 執行系統管理和故障排除
• 創建簡單的應用程序
• 處理文本或文件

2、 Shell腳本基本結構：

Shell腳本編程：是基于過程式，解釋執行的語言

編程語言的基本結構：

• 各種系統命令的組合
• 數據存儲：變量，數組
• 表達式：a+b
• 控制語句：if、case、for、while

shell腳本：包含一些命令或聲明，并符合一定格式的文本文件

格式要求：首行執行shebang機制

#聲明后續語句是通過那種語言寫的
#!/bin/bash
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl

3、 創建Shell腳本過程

1. 使用vim創建文本文件，第一行必須包括shell聲明序列：

#!/bin/bash

2. 加執行權限，給予執行權限，在命令行上指定腳本的絕對或相對路徑

  [root@localhost ~]# chmod +x shellScript/hello.sh 

3. 運行腳本，直接運行解釋器，將腳本作為解釋器程序的參數運行。

   [root@localhost ~]# /root/shellScript/hello.sh 

4、 腳本注釋規范

• 第一行一般為調用使用的語言
• 程序名，避免更改文件名為無法找到正確的文件
• 版本號
• 更改后的時間
• 作者相關信息
• 該程序的作用，及注意事項
• 最后是各版本的更新簡要說明

二、Shell腳本語言的變量用法詳解

位置與預定義變量

位置變量：在Bash Shell中內置的變量，在腳本代碼中調用命令行傳遞給腳本的參數

$1,$2,... 對應第一個，第二個等參數，shift[n]換位置，最多9個
#預定義變量
$0  命令本身，包括路徑
$*  傳遞給腳本的所有參數，全部參數合成一個字符串
$@  傳遞給腳本的所有參數，每個參數為獨立字符串
$#  傳遞給腳本的參數的個數
$?	上個命令的退出狀態,或函數的返回值
$$	當前shell進程ID。對于Shell腳本,就是這些腳本所在的進程ID注意：$@,$*只有被雙引號括起來的時候才會有差異

三、 Shell字符串詳解

字符串(String)就是一系列字符的組合。字符串是Shell編程中最常用的數據類型之一

字符串可以由單引號''包圍，也可以由""包圍，也可以不用引號，三種方式的區別

1. 由單引號' '包圍的字符串
   • 任何字符都會原樣輸出，在其中使用變量是無效的
   • 字符串中不能出現單引號，即使對單引號進行轉義也不行
2. 由雙引號" "包圍的字符串
   • 如果其中包含了某個變量，那么該變量就會被解析(得到該變量的值)，而不是原樣輸出
   • 字符串中可以出現雙引號，只要進行轉義就行
3. 不被引號包圍的字符串
   • 不被引號包圍的字符串中出現變量也會被解析，這一點和雙引號""包圍的字符串一樣
   • 字符串中不能出現空格，否則空格后面的字符串會作為其他變量或者命令解析
     獲取字符串長度

在Shell中獲取字符串長度很簡單，具體方法如下:

${#string_name}
string_name：表示字符串名字

1、Shell字符串拼接

在腳本語言中，字符串的拼接(也稱為字符串連接或者字符串合并)往往都非常簡單，在Shell中你不需要使用任何運算符，將兩個字符串并排放在一起就能實現拼接

2、Shell字符串截取

Shell截取字符串通常有兩種方式，從指定位置開始截取和從指定字符(子字符串)開始截取

從指定位置開始截取

這種方式需要兩個參數：除了指定起始位置，還需要截取長度，才能最終確定要截取的字符串

既然需要指定起始位置，那么就要涉及到計數方向的問題，到底是從字符串左邊開始計數，還是從字符串右邊開始計數？答案是:Shell同時支持兩種計數方式

1.從字符串左邊開始計數

如果想從字符串的左邊開始計數，那么截取字符串的具體格式如下：

${string:start:length}其中,Sting是要截取的字符串,start是起始位置(從左邊開始,從0開始計數),length是要截取的長度(省略的話表示直到字符串的末尾)

例如：

url="c.biancheng.net"
echo ${url:2:9}>結果為：bianchengurl="c.biancheng.net"
echo ${url:2} #省略length,截取到字符串末尾>結果為：biancheng.net

2.從右邊開始計數

如果想從字符串的右邊開始計數，那么截取字符串的具體格式如下：
格式：

${string:0-start:length}

實例

url="c.biancheng.net"
echo ${url:0-13:9}>結果為：biancheng 從右邊數：b是第13個字符url="c.biancheng.net"
echo ${url:0-13} #省略length,直接截取到字符串末尾
>結果為:biancheng.net

3、 Shell的格式化輸出printf

%f浮點格式，保留小數點位數%.nf，n為數字**
常用轉義字符：

轉義符	功能
\a	警告字符，通常為ASCII的BEL字符
\b	后退
\f	換頁
\n	換行
\r	回車
\t	水平制表符
\v	垂直制表符
\\	表示\本身

實現算數運算

1. let var=算術表達式
2. var=$[算術表達式]
3. var=$((算術表達式))
4. var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)
5. declare -i var = 數值
6. echo '算術表達式' | bc  (支持浮點數)

**內建的隨機數生成器變量：
$RANDOM 取值范圍：0-32767

4、條件測試命令

條件測試：判斷某需求是否滿足，需要由測試機制來實現，專用的測試表達式需要由測試命令輔助完成測試過程，實現評估布爾聲明，以便在條件性環境下進行執行。

• 若真，則狀態碼變量$?返回0
• 若假，則狀態碼變量$?返回1

5、條件測試命令及其語法

語法1：test <測試表達式> 說明：test命令和<測試表達式>之間至少有一個空格

在shell中，大于用 -gt 表示，小于用 -lt 表示，大于或等于用 -ge 表示，小于或等于用 -le表示 ，不相等用-ne 表示
[root@ansible-salve1 ~]# test 1 -lt 2
[root@ansible-salve1 ~]# echo $?
0
[root@ansible-salve1 ~]# test 2 -lt 1
[root@ansible-salve1 ~]# echo $?
1
[root@ansible-salve1 ~]# 

6、文件測試表達式

常用的文件測試操作符	說明
-a/-e 文件	文件是否存在
-d 文件	文件存在且為目錄則為真，即測試表達式成立
-f 文件	文件存在且為普通文件則為真，即測試表達式成立
-r 文件	文件存在且可讀為真
-w 文件	文件存在且可寫為真
-x 文件	文件存在且可執行則為真

-z字符串若字符串的長度為0，則為真，z可以理解為zero
“字符串1” == ”字符串2“若字符串1長度等于字符串2長度，則為真
“字符串1” != ”字符串2“若字符串1長度不等于字符串2長度，則為真
“字符串1” =~ “字符串2”左側字符串是否能被右側的PATTERN所匹配。

7、整數測試表達式

在[ ] 或 test中使用的比較符號	在(()) 或 [[ ]]中使用的比較符號（不用這個做數字比較）	說明
-eq	== 或 =	相等，equal
-ne	!=	不相等，not equal
-gt	>	大于，greater than
-ge	> =	大于等于，greater equal
-lt	<	小于，less than
-le	< =	小于等于，less equal

8、關于（）與 { }

（ ）和 { }都可以將多個命令組合再一次，批量執行，{ } 里的內容需要與兩側用空格隔開并在命令結尾加上;

• ( )會開啟子shell，并且list中變量賦值及內部命令執行后，將不再影響后續的環境

9、使用read命令命令來接受輸入

read 是 Shell 內置命令，用來從標準輸入中讀取數據并賦值給變量。如果沒有進行重定向，默認就是從鍵盤讀取用戶輸入的數據；如果進行了重定向，那么可以從文件中讀取數據
選項：

Option	說明
-a array	把讀取的數據賦值給數組array，從下標0開始
-d delimiter	把字符串delimiter指定讀取結束的位置，而不是一個換行符（讀取的數據不包括delimiter）
-e	在獲取用戶輸入的時候，對功能鍵進行編碼轉換，不會直接顯示功能鍵對應的字符
-n num	讀取num個字符，而不是整行字符
-p prompt	顯示提示信息，提示內容為prompt
-r	原樣讀取(Raw mode),不會把反斜杠字符解釋為轉義字符
-s	靜默模式(Silent mode),不會再屏幕上顯示輸入的字符。例如：輸入密碼
-t seconds	設置超時時間，單位為秒。如果用戶沒能按時完成，返回一個非0的退出狀態
-u fd	使用文件描述符fd作為輸入源，而不是標準輸入，類似于重定向

四、流程控制

4.1 條件選擇

4.1.1 選擇執行if語句

if結構：
[root@ansible-salve1 shell]# help if
if: if 條件; then 命令; [ elif 命令; then 命令; ]... [ else 命令; ] fi根據條件執行命令。`if COMMANDS'列表被執行。如果退出狀態為零，則執行`then COMMANDS' 列表。否則按順序執行每個 `elif COMMANDS'列表，并且如果它的退出狀態為零，則執行對應的 `then COMMANDS' 列表并且 if 命令終止。否則如果存在的情況下，執行 `else COMMANDS'列表。整個結構的退出狀態是最后一個執行的命令的狀態，或者如果沒有條件測試為真的話，為零。退出狀態：返回最后一個執行的命令的狀態。
[root@ansible-salve1 shell]# 

4.1.1.1 單分支

if [ 條件判斷式 ];then命令
fi 或者if [ 條件判斷式 ]then命令
fi

4.1.1.2 雙分支

if [ 條件判斷式 ]then命令
else命令
fi

4.1.1.3 多分支

if [ 條件判斷式1 ]then命令
elif [ 條件判斷式2 ]then 命令
...
...
else命令
fi

說明：

• 多個if條件時，逐個條件進行判斷，第一次遇見為“真”條件時，執行其分支，而后結束整個if語句
• if語句可嵌套

4.1.2條件判斷case語句

格式

case 變量引用 in
PAT1)分支1;;
PAT2)分支2;;
...
*)默認分支;;
esac

實例：

#!/bin/bash
cat <<EOF
請選擇：
1.備份文件
2.清理日志文件
3.軟件升級
4.軟件回滾
5.刪庫跑路
EOF
read -p "請輸入上面的數字1-5：" MENU
case $MENU in
1)./backup.sh;;
2)echo "清理日志";;
3)echo "軟件升級";;
4)echo "軟件回滾";;
5)echo "刪庫跑路";;
*)echo "Input False"
esac

[root@bogon ~]# bash 1.sh
請選擇：
1.備份數據庫
2.清理日志文件
3.軟件升級
4.軟件回滾
5.刪庫跑路
請輸入上面的數字1-5：1
備份成功

4.2、循環

4.2.1、循環執行介紹

將某代碼段重復運行多次，通常有進入循環的條件和退出循環的條件

重復運行次數

• 循環次數事先已知
• 循環次數事先未知

常見的循環的命令：for，while
#循環的邏輯：程序先進行語句判斷，如果為真則執行循環語句，然后再進行語句判斷，直至語句判斷失敗才跳出

4.2.2、for循環

格式：

第一種寫法
for NAME [in words ...]; do commands;done# 第二種寫法
for 變量 in 列表循環體
done# 第三種寫法
for 變量 in 列表
do循環體
done

4.2.3、while循環

while command; do commands;donewhile condition;do 循環體 done

無限循環

while true;do循環體
done

4.2.4、循環控制語句continue 、break

continue\[N\]：提前結束第N層的本輪循環，而直接進入下一輪判斷；最內層為第1層格式：while CONDITION1;do循環體1...if command2;thencontinuefiCMDn....
done

break\[N\]：提前結束第N層后的全部循環；最內層為第1層，默認為1#!/bin/bash
for((i=0;i<10;i++));dofor((j=0;j<10;j++));do[ $j -eq 5 ] && breakecho $j doneecho ----------------------------done

4.3、Shell中的數組

4.3.1、Shell數組的概念

數組是若干數據的集合，其中存放的每一份數據都稱為元素。Shell不限制數組的大小，理論上可以存放無限量的數據，Shell數組元素的下標也是從0開始計數

獲取數組中的元素要使用下標[ ]，下標可以是一個整數，也可以是一個結果為整數的表達式；下標必須大于等于0

注意:Shell只支持一維數組，不支持多維數組

4.3.2、Shell數組的定義

4.3.3、數組的基本定義

在Shell中，用小括號()來表示數組，數組元素之間用空格來分隔

#arrayname=(1 2 3 4 5)
`輸出定義數組中的全部元素
#echo ${arrayname[*]}
#echo ${arrayname[@]}
`輸出定義數組中的第二個元素
#echo ${arrayname[0]}
`輸出定義數組中的第二個元素
#echo ${arrayname[1]}
`輸出定義數組中的元素個數
#echo ${#arrayname[*]}

4.3.4、Shell數組的拼接合并

array_new=(${array1[@]} ${array2[@]})
array_new=(${array1[*]} ${array2[*]})
`兩種方式是等價的，選擇其一即可。其中，array1 和 array2 是需要拼接的數組，array_new 是拼接后形成的新數組。

4.3.5、Shell刪除數組元素

unset array_name[index]
`其中，array_name表示數組名，index表示數組下標unset array_name 
`刪除整個數組

4.3.6、獲取數組某范圍的元素

在Shell中直接通過${數組名[@/*]:起始位置:長度}獲取數組給定范圍內元素，返回字符串，中間用空格分開

#!/bin/bash
array=(yoona lucy tom)
echo ${array[*]}
echo ${array[*]:1:2}
echo ${array[@]:0:2}
-->結果為：
yoona lucy tom
lucy tom
yoona lucy

5、Shell中的函數

5.1、Shell函數的定義

Shell函數的本質是一段可以重復使用的腳本代碼，這段代碼被提前編好了，放在了指定位置，使用時直接調用即可

Shell 中的函數和C++、Java、Python、C# 等其它編程語言中的函數類似，只是在語法細節有所差別。

Shell 函數定義的語法格式如下：

function name() {statements[return value]
}

對各個部分的說明：

• function是 Shell 中的關鍵字，專門用來定義函數；
• name是函數名；
• statements是函數要執行的代碼，也就是一組語句；
• return value表示函數的返回值，其中 return 是 Shell 關鍵字，專門用在函數中返回一個值；這一部分可以寫也可以不寫。

由{ }包圍的部分稱為函數體，調用一個函數，實際上就是執行函數體中的代碼。

6、Shell編程之正則表達式

6.1、正則表達式

6.1.1、正則表達式概述

正則表達式通常用于判斷語句中，用來檢查某一字符串是否滿足某一格式。

正則表達式是由普通字符與元字符組成。普通字符包括小寫字母、數字、標點符號及一些其他符號。元字符是指在正則表達式中具有特殊意義的專用字符，可以用來規定其前導字符（即位于元字符前面的字符）在目標對象中的出現模式。

6.1.2、正則表達式的分類

正則表達式根據從POSIX BRE或者POSIX ERE標準可以分為基本正則表達式和擴展正則表達式。

基本正則表達式

支持的工具：grep、egrep、sed、 awk，注意grep要配合-E或者-P使用。

元字符	含義及用法
\	轉義字符，用于取消特殊符號的含義，例： \! 、 \n 、 \$等
^	匹配字符串開始的位置，例：^a、^the、^#、^[a-z]
$	匹配字符串結束的位置，例: word$、^$匹配空行
.	匹配除\n之外的任意的一個字符，例: go.d、g..d。如果想要匹配包含\n字符可以使用 [.\n]
*	匹配前面子表達式0次或者多次，例: goo*d、 go.*d
[list]	匹配list列表中的一個字符，例: go[ola]d，[abc]、[a-z]、[a-z0-9]、[0-9]匹配任意一位數字
[^list]	匹配任意非list列表中的一個字符，例:[^0-9]、[^A-Z0-9]、[^a-z]匹配任意一位非小寫字母
\{n\}	匹配前面的子表達式n次，例: go\{2\}d、 [0-9]\{2\}匹配兩位數字
\{n,\}	匹配前面的子表達式不少于n次，例: gol{2,l}d、[0-9]\{2，\}匹配兩位及兩位以上數字
\{n,m\}	匹配前面的子表達式n到m次，例 : go\{2,3\}d、[0-9]\{2,3\}匹配兩位到三位數字
	注: egrep、 awk使用{n}、{n,}、{n,m}匹配時 {} 前不用加 \
\w	匹配包括下劃線的任何單詞字符。
\W	匹配任何非單詞字符。等價于[^A-Za-z0-9_]。
\d	匹配一個數字字符。
\D	匹配一個非數字字符。等價于[^0-9]。
\s	空白符。
\S	非空白符。

擴展正則表達式

支持的工具：egrep、awk，注意：使用grep要配合-E或者-P使用，sed要配合-r使用。

五、shall實戰

打印99乘法表

#!/bin/bash
for i in {1..9};dofor j in `seq $i`;doecho -e "${j}x$i=$((j*i))\t\c "doneecho
done

結果

1x1=1	
1x2=2	2x2=4	
1x3=3	2x3=6	3x3=9	
1x4=4	2x4=8	3x4=12	4x4=16	
1x5=5	2x5=10	3x5=15	4x5=20	5x5=25	
1x6=6	2x6=12	3x6=18	4x6=24	5x6=30	6x6=36	
1x7=7	2x7=14	3x7=21	4x7=28	5x7=35	6x7=42	7x7=49	
1x8=8	2x8=16	3x8=24	4x8=32	5x8=40	6x8=48	7x8=56	8x8=64	
1x9=9	2x9=18	3x9=27	4x9=36	5x9=45	6x9=54	7x9=63	8x9=72	9x9=81	

方法2

#!/bin/bash
for((i=1;i<10;i++))
dofor ((j=1;j<=i;j++)) ;doecho -e "$j×$i=$((j*i))\t\c"done
echo
done

輸出結果一樣

直角三角形

[root@localhost ~]# bash 99.sh 
*
*       *
*       *       *
*       *       *       *
*       *       *       *       *
*       *       *       *       *       *
*       *       *       *       *       *       *
*       *       *       *       *       *       *       *
*       *       *       *       *       *       *       *       *
[root@localhost ~]# cat 99.sh
#!/bin/bash
for((i=1;i<10;i++))
dofor ((j=1;j<=i;j++)) ;doecho -e "*\t\c"done
echo
done

創建用戶

read -p "請輸入你創建的用戶名:" name
test -d /home/$name
if [ $? -eq 0 ];
thenecho "用戶已存在"exit 0;
elseecho "正在創建用戶..."useradd $nameecho 123.com | passwd --stdin $nameecho "已經創建用戶$name,初始密碼為123.com"exit 1;
fi

猜數游戲

#!/bin/bash
# 腳本生成一個100以內得隨機數,提示用戶猜數字，根據用戶得輸入,提示用戶猜小了或猜大了,直至用戶猜對腳本結束
# RANDOM為系統自帶的系統變量,值為0~32767的隨機數
# 使用取余算法將隨機數變為1~100的隨機數
num=$[RANDOM%100+1]
echo $num# 使用read 提示用戶猜數字
# 使用if判斷用戶猜數字的大小關系：
# -eq(等于),-ne(不等于),-gt(大于),-ge(大于等于),-lt(小于),-le(小于等于)
while :
do read -p "數字炸彈在1~100的隨機數,請選擇數字：" nif [ $n -eq $num ];thenecho "恭喜,爆炸了"exitelif [ $n -gt $num ];thenecho "你猜大了,縮小范圍為:0~$n之中"elseecho "你猜小了,縮小范圍為$n~100之中"fi
done