Day14 01-Shell腳本編程詳解

文章目錄

- - 第一章 Shell編程【重點】
  - - 1.1. Shell的概念介紹
    - - 1.1.1. 命令解釋器
      - 4.1.1.2. Shell腳本
    - 1.2. Shell編程規范
    - - 1.2.1. 腳本文件的結構
      - 1.2.2. 腳本文件的執行
    - 1.3. Shell的變量
    - - 1.3.1. 變量的用法
      - 1.3.2. 變量的分類
      - 1.3.3. 局部變量
      - 1.3.4. 環境變量
      - 1.3.5. 位置參數變量
      - 1.3.6. 預定義變量
    - 1.4. read命令
    - - 1.4.1. 命令說明
      - 1.4.2. read的實例
      - 1.4.3. 注意事項
    - 1.5. 運算
    - - 1.5.1. expr
      - 1.5.2. 示例
      - 1.5.3. {}
    - 1.6. 字符串
    - - 1.6.1. 字符串的腳本用法
      - 1.6.2. 字符串的長度
    - 1.7. Shell數組
    - - 1.7.1. 數組的使用規則
      - 1.7.2. 數組的定義
      - 1.7.3. 讀取數組
    - 1.8. test測試命令

第一章 Shell編程【重點】

1.1. Shell的概念介紹

1.1.1. 命令解釋器

Shell是命令解釋器(command interpreter)，是Unix操作系統的用戶接口，程序從用戶接口得到輸入信息，shell將用戶程序及其輸入翻譯成操作系統內核（kernel）能夠識別的指令，并且操作系統內核執行完將返回的輸出通過shell再呈現給用戶，下圖所示用戶、shell和操作系統的關系：

一個系統可以存在多個shell，可以通過cat /etc/shells命令查看系統中安裝的shell。

[root@qianfeng01 ~]# cat /etc/shells/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash

操作系統內核（kernel）與shell是獨立的套件，而且都可被替換；不同的操作系統使用不同的shell；同一個kernel之上可以使用不同的shell。也可以查看當前shell環境是哪種：

[root@qianfeng01 ~]# echo $SHELL

4.1.1.2. Shell腳本

Shell也是一門編程語言，即shell腳本。在此腳本中，我們可以使用一些編程語法來進行一些任務操作。如：變量、類型、分支結構、循環結構、數組、函數等語法。在shell腳本里，必須指定一種shell命令解釋器。

1.2. Shell編程規范

1.2.1. 腳本文件的結構

1 文件的擴展名必須是.sh
2 文件的首行必須使用#!       指定script的運行shell環境(即腳本解釋器)如：#!/bin/bash
3 腳本里的行注釋符號為#
4 指令、選項、參數之間即使有多個空格仍會被視為一個空格。
5 tab鍵形成的空白也被視為一個空格鍵
6 空白行會被忽略

1.2.2. 腳本文件的執行

使用bash程序調用執行，只需要有讀權限即可

[root@qianfeng01 ~]# sh *.sh      
或者
[root@qianfeng01 ~]# bash *.sh

直接寫script，必須要有rx權限才行

[root@qianfeng01 ~]# ./*.sh         
絕對路徑寫法： /hadoop/*.sh
相對路徑寫法： ./*.sh

借助變量PATH功能

將*.sh放入~/bin目錄下，因為PATH里拼接了~/bin目錄。
注意：~/bin目錄必須自行創建

1.3. Shell的變量

1.3.1. 變量的用法

1. 變量的命名規則   - 命名只能使用英文字母，數字和下劃線。首個字符不能以數字開頭。- 字母習慣使用大寫。- 中間不能有空格。- 不能使用標點符號。- 不能使用bash里的關鍵字（可用help命令查看保留關鍵字）2. 變量的使用規則- 直接定義變量名稱，沒有類型需要強調（類似于數學中:x=1,y=2,z=x+y）- 賦值時，"="前后不能有空格- 命令的執行結果賦值給變量時，使用反單引號      如：TIME=`date`- 調用變量時，必須使用$       格式： $變量名    或    ${變量名}

1.3.2. 變量的分類

Linux Shell中的變量可以分為三種變量: 局部變量、環境變量、特殊變量。可以通過set命令查看系統中存在的所有變量

局部變量：也就是用戶自定義的變量，在腳本中或命令中定義
環境變量：保存和系統操作環境相關的數據。$HOME、$PWD、$SHELL、$USER等等
特殊變量：一種是位置參數變量：主要用來向腳本中傳遞參數或數據，變量名不能自定義，變量作用固定。一種是預定義變量：是Bash中已經定義好的變量，變量名不能自定義，變量作用也是固定的。

1.3.3. 局部變量

用戶自定義的變量由字母或下劃線開頭，由字母，數字或下劃線序列組成，并且大小寫字母意義不同，變量名長度沒有限制。

定義變量

習慣上用大寫字母來命名變量。變量名以字母表示的字符開頭，不能用數字。

調用變量

在使用變量時，要在變量名前加上前綴“$”.
使用echo 命令查看變量值
eg: [root@qianfeng01 ~]# echo $A

變量賦值

第一種: 定義時賦值

# 變量=值
# 注意: 在上述的定義方式中，等號的左右兩側不能有空格
# eg:
[root@qianfeng01 ~]# STR="hello qianfeng"
[root@qianfeng01 ~]# A=9

第二種: 將一個命令的執行結果給變量賦值

[root@qianfeng01 ~]# A=`ls -la` 反引號，運行里面的命令，并把結果返回給變量A
[root@qianfeng01 ~]# A=$(ls -la) 等價于反引號
[root@qianfeng01 ~]# AA=$((4+5))
[root@qianfeng01 ~]# BB=`expr 4 + 5 `

第三種: 將一個變量的值賦給另一個變量
```
[root@qianfeng01 ~]# A=$STR
```

變量疊加

# 變量疊加，就是將兩個字符串變量的值疊加在一起，類似于Java中的字符串拼接操作。[root@qianfeng01 ~]# A=123
[root@qianfeng01 ~]# C="$A"456
[root@qianfeng01 ~]# D=${A}789# 單引號和雙引號的區別
# 現象：單引號里的內容會全部輸出，而雙引號里的內容會有變化
# 原因：單引號會將所有特殊字符脫意[root@qianfeng01 ~]# NUM=10    [root@qianfeng01 ~]# SUM="$NUM hehe"     
[root@qianfeng01 ~]# echo $SUM     # 輸出10 hehe[root@qianfeng01 ~]# SUM2='$NUM hehe'     
[root@qianfeng01 ~]# echo $SUM2    # 輸出$NUM hehe

刪除變量

# 刪除之前已經定義過的變量，之后就無法再使用這個變量了。# 撤銷變量 A
[root@qianfeng01 ~]# unset A 
# 聲明靜態的變量 B=2 ，不能 unset
[root@qianfeng01 ~]# readonly B=2 
# 報錯: -bash: unset: B: cannot unset: readonly variable
[root@qianfeng01 ~]# unset B

注意事項

關于局部變量的作用域的問題: 用戶自定義的局部變量，作用于僅為當前的Shell環境。僅在當前的Shell示例中有效，其他的Shell啟動的程序不能訪問局部變量。

[root@qianfeng01 ~]# echo '#!/bin/bash' > test.sh
[root@qianfeng01 ~]# A=22
[root@qianfeng01 ~]# echo 'echo $A' >> test.sh
[root@qianfeng01 ~]# echo $A   結果:22
[root@qianfeng01 ~]# bash test.sh   結果:打印為空,因為bash會開啟新的shell進程

1.3.4. 環境變量

用戶自定義的局部變量，只能在當前的Shell中生效，而環境變量會在當前Shell和其所有的子Shell中生效。如果把環境變量寫入相應的配置文件，那么這個環境變量就會在所有的Shell中生效。

作用域: 當前的Shell以及所有的子Shell

聲明變量: export 變量名=變量值

定義環境變量的常見配置文件:

/etc/profile -> 針對系統所有的用戶生效，此文件應用于所有用戶每次登錄系統時的環境變量定義。每次用戶登錄的時候，都會加載這個文件。
$HOME/.bash_profile -> 針對特定用戶生效，HOME/.bash_profile文件中的定義。

1.3.5. 位置參數變量

變量	描述
0表示命令本身，9表示第1到第9個參數，10以上的參數需要使用大括號包含，例如${10}
1 n"的形式輸出所有參數
1" “n” 的形式輸出所有參數
$#	參數的個數

@ 的區別
- 他們都表示傳遞給函數或腳本的所有參數，不被雙引號包含時，都以 "$1""$2""$3"..."$n"的形式輸出所有參數。
- 當他們被雙引號包含時
  - "$*"會將所有的參數作為一個整體，以 $1 $2 $3 ... $n 的形式輸出所有的參數。
  - "$@"會將各個參數分開，以 "$1""$2""$3"..."$n" 的形式輸出所有參數。

Shell腳本執行測試

# 執行腳本 test1.sh 
#!/bin/bash
echo "test \$*"
for i in $*
doecho $i
doneecho "test \$@"
for i in $@
doecho $i
doneecho "test \"\$*\""
for i in "$*"
doecho $i
doneecho "test \"\$@\""
for i in "$@"
doecho $i
done輸出結果:
[root@qianfeng01 ~]# sh test1.sh a b
test $*
a
b
test $@
a
b
test "$*"
a b
test "$@"
a
b

1.3.6. 預定義變量

變量	描述
$?	執行上一個命令的返回值。執行成功，返回0；執行失敗，返回非0
$$	當前進程的進程號(PID)，即當前腳本執行時生成的進程號
$!	后臺運行的最后一個進程的進程號(PID)，最近一個被放入后臺執行的進程

測試 $?

[root@qianfeng01 ~]# ls ; echo $?
# 分析: 這里的意思是依次順序執行兩個命令
# 如果分號前的命令可以執行，$?會返回0; 否則會返回非0的一個數字

測試 $$

[root@qianfeng01 ~]# pwd > /dev/null
[root@qianfeng01 ~]# echo $$

測試 $!

[root@qianfeng01 ~]# ls /etc > /dev/null &
[root@qianfeng01 ~]# echo $!

1.4. read命令

1.4.1. 命令說明

read命令，可以從控制臺讀取用戶輸入的內容，并且給指定的變量進行賦值。
命令的基本格式為: read [option] variable
常見的option:
-p : 提示語句，在輸入之前，給用戶提示的信息
-n : 限制輸入的字符數量，到達這個數量的字符的時候，會自動的停止輸入
-t : 等待時間，單位為秒。當到達這個等待時間的時候，會自動的結束輸入，并且不會讀取任何輸入的內容!即，輸入操作且回車，必須在指定的時間內完成。
-s : 隱藏輸入的內容。在控制臺上不顯示任何輸入的內容，常見于密碼的輸入

1.4.2. read的實例

[root@qianfeng01 ~]# read -t 30 -p "please input your name:"  NAME[root@qianfeng01 ~]# echo $NAME[root@qianfeng01 ~]# read -s -p "please input your age :"  AGE[root@qianfeng01 ~]# echo $AGE  注意：如果隱藏輸入，這里的結果是看不到的[root@qianfeng01 ~]# read -n 1 -p "please input your sex  [M/F]:"  GENDER[root@qianfeng01 ~]# echo $GENDER

1.4.3. 注意事項

在輸入的時候，如果輸錯了需要刪除的時候，執行ctrl+delete
符號不要輸入中文
變量與之前的內容需要保持有空格

1.5. 運算

1.5.1. expr

格式 :expr m + n 或$((m+n)) 注意expr與運算符和變量間要有空格  sum=$((m+n))   中=與$之間沒有空格expr命令：對整數型變量進行算術運算(注意：運算符前后必須要有空格)[root@qianfeng01 ~]# expr 3 + 5 [root@qianfeng01 ~]# expr 3 – 5[root@qianfeng01 ~]# echo `expr 10 / 3`     10/3的結果為3，因為是取整[root@qianfeng01 ~]# expr  3  \* 10     \ 是轉義符

1.5.2. 示例

計算（2 ＋3 ）×4 的值

1 .分步計算

[root@qianfeng01 ~]# S=`expr 2 + 3`[root@qianfeng01 ~]# expr $S  \* 4

2.一步完成計算

[root@qianfeng01 ~]# expr  `expr 2 + 3` \* 4
[root@qianfeng01 ~]# S=`expr  \` expr 2 + 3  \`  \* 4`
[root@qianfeng01 ~]# echo $S或
[root@qianfeng01 ~]# echo $(((2 + 3) * 4))

1.5.3. {}

$()與${}的區別$( )的用途和反引號``一樣，用來表示優先執行的命令eg: [root@qianfeng01 ~]# echo $(ls /root)${ } 就是取變量了  eg：[root@qianfeng01 ~]# echo ${PATH}$((運算內容)) 適用于數值運算eg: [root@qianfeng01 ~]# echo $((3+1*4))

1.6. 字符串

1.6.1. 字符串的腳本用法

- 字符串不能單獨出現，必須要配合變量。
- 字符串可以使用單引號['  ']，也可以使用雙引號[" "]，也可以不用引號
- 單引號內的任何字符沒有任何意義，都會原樣輸出
- 單引號內使用變量是無效的，單引號內不能出現單引號
- 雙引號內可以使用變量
- 雙引號內可以使用轉義字符
- 在字符串拼接操作時，我們可以進行無縫拼接，或者是在雙引號里使用變量

1.6.2. 字符串的長度

可以使用${#variable} 或者 expr length "${variable}"。因為expr是指令，所以別忘記使用反單引號``或者是$()直接看案例：[root@qianfeng01 ~]# vim test3.sh#!/bin/bash
var='welcome to china'
length1=${#var}
length2=$(expr length "${var}")  <==$()寫法
length3=`expr length "$var"`     <==反單引號寫法

1.7. Shell數組

1.7.1. 數組的使用規則

- 在/bin/bash這個shell中，只有一維數組的概念，并且不限定數組的長度。
- 數組的元素下標是從0開始的，
- 獲取數組的元素要使用下標
- 下標使用不當，會報錯

1.7.2. 數組的定義

定義格式： variable=(值1  值2    …  值n)   
注意：元素之間除了使用空格作為分隔符，還可以使用換行符。或者 name[0]=值1     
name[1]=值2     
…     
name[n]=值n

1.7.3. 讀取數組

${variable[index]}： 讀取index索引上的元素
${variable[*]}或者${variable[@]}：讀取所有元素  
${#variable[*]}或者${#variable[@]} :  讀取數組的長度  
[root@qianfeng01 ~]# vim test3.sh#!/bin/bash
citys=(cc sh bj sd hlj)
hobby[0]=book
hobby[1]=film
hobby[2]=musicecho ${citys[0]}      <==cc
echo ${hobby[*]}      <==book film music
echo ${#hobby[@]}     <==3
[root@qianfeng01 ~]# bash test3.sh

1.8. test測試命令

通常test命令不單獨使用，而是與if語句連用，或是放在循環結構中

# && 表示測試通過的處理邏輯
# || 表示測試不通過的處理邏輯
[root@qianfeng01 ~]# test -e file && echo "exists" || echo "not exists"

判斷符號[]

除了好用的test之外，我們還可以使用中括號來進行檢測條件是否成立

[root@qianfeng01 ~]# [  -r  filename ]      檢測filename是否有可讀權限
[root@qianfeng01 ~]# [  -f  filename -a  -r  filename ]     檢測filename是不是普通文件并且有可讀權限