shell programming tutorial

可以直接 man bash 学习语法和相关命令。

一、什么是shell程序

以文件形式存放批量的Linux命令集合，该文件能够被Shell解释执行，这种文件就是Shell脚本程序

通常由一段Linux命令、Shell命令、控制语句以及注释语句构成

Shell 脚本的编写

Shell 脚本是纯文本文件，可以使用任何文本编辑器编写 Shell 脚本通常是以 .sh 作为后缀名 第一行：指定用哪个程序来编译和执行脚本。#!/bin/bash（shell 变量里面含 ! x 的话，要转义一下 \! x）

注释行：使用（#）符号；多行注释  <<EOD ... EOD

二、shell编程的主要内容

变量

本地变量、环境变量、位置参量

输入输出

read/echo或printf

条件测试

整数测试、逻辑测试、字符串测试

控制语句

条件/循环/分支/

函数 常用Shell程序内置指令

declare/export/eval/trap等

三、变量

（一）变量概述

（二）变量常见操作

（三）环境变量和只读变量

（四）位置参量（命令行参数）

 位置参量是一组特殊的内置变量，通常被 shell 脚本用来从命令行接受参数，或被函数用来保存传递给它的参数。

 执行 shell 脚本时，用户可以通过命令行向脚本传递信息，跟在脚本名后面的用空格隔开的每个字符串都称为位置参量。

在脚本中使用这些参数时，需通过位置参量来引用。例如： $1 表示第一个参数，$2 表示第二个参数，以此类推。 $9 以后需要用花

括号把数字括起来，如第 10 个位置参量以  ${10} 的方式来访问。

$* 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。但是当它们被双引号(" ")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。

注意 “$*” 受 $IFS 变量值的影响，如 

$ IFS=:;   $ set x y z   $ echo $*   x y z   $ echo "$*"   x:y:z   $ echo $@   x y z   $ echo "$@"   x y z  

使用$?判断管道的执行结果是否成功，不可信。因此在使用管道获取的参数，我们一定要增加对于参数的判断，或者，我们在sh和bash的解释器中，

增加set –o pipefail 的设置，可以让管道的执行结果是否成功，变得可信。

#例1：shell_test.sh  echo “the count of parameters:$#” echo “first param=$1” echo “second param=$2” echo “params’ string=$*”

shell_test.sh This is Peter

shell_test.sh This is "Peter Piper"    //如果位置参量中含有空格，则需要使用双引号

（五）数组

# 字典必须先声明

declare -A dic

dic=([key1]="value1" [key2]="value2" [key3]="value3")

#打印指定key的value

echo ${dic["key1"]}

#打印所有key值

echo ${!dic[*]}

#打印所有value

echo ${dic[*]}

四、输入输出

（一）输入--read命令

read -p "please input 5 digits:" -t 10 -a arr3  // -p 提示符 -t 超时

read -s // 输入不回显

stty -echo // 输入不回显    

stty echo // 输入回显

（二）输出--echo 命令

echo $num 或 echo ${num}   //输出一行文本

echo -n “Hello World”  // -n 去掉换行符 echo -e “\t” “Hello World”   // -e 支持转义

（三）echo输出颜色与光标定位：

\33[30m -- \33[37m   设置前景色（字体颜色） \33[40m -- \33[47m   设置背景色 \33[y;xH设置光标位置

echo –e “\033[31mthis is a test” echo -e "\033[10;5H\033[31m\033[46m this is a test“ echo -e "\033[0m" // 取消全部设置

五、算术扩展

（一）单引号、双引号、反引号区别

单引号　忽略所有特殊字符 双引号　忽略大部分特殊字符（$,`, \ 等字符除外） 参考这里 或者尝试  X=*;   echo $X;   echo '$X';  echo "$X"; 的区别 反引号　命令替换(将一个命令的标准输出插入到命令的任何位置) $()　　   同上 命令替换可以嵌套 　如果使用反引号，则内部的反引号必须用反斜杠来转义。

echo  `basename \`pwd\``

echo  $(basename  $(pwd))

算术运算符：

算术扩展：

$[] n=5;  echo $[$n+1] $(())        n=5;  echo $(($n+1)) (()) ((n+=1));  echo $n expr expr 4 + 5　注意+号两边要有空格 　    r=`expr 4 + 5` r=`expr 4 \* 5` let   // 内置命令  type let    let n=n+1    let “n = n + 1”    let “n=n+abc”    // abc 当做0

六、条件测试

任何一种测试中，都要有退出状态（返回值），退出状态为 0 表示命令成功或表达式为真，非0 则表示命令失败或表达式为假。

状态变量 $? 中保存命令退出状态的值

grep  study /etc/passwd; echo $?

grep   hello  /etc/passwd;echo  $?

（一）测试表达式的值

表达式测试包括字符串测试、整数测试和文件测试。

通常用 test 命令来测试表达式的值

x=5; y=10 test $x -gt $y echo $?

test 命令可以用 方括号 来代替（方括号前后要留空格）

x=5; y=10 [ $x -gt $y ]  echo $?

2.x 版本以上的 Bash 中可以用双方括号来测试表达式的值，此时可以使用通配符进行模式匹配。

name=Tom

[[ $name = [Tt]?? ]]  echo $?

（二）字符串测试   //字符串测试最好加上"  "

name=Tom; [ -z $name ]; echo $?

name2=Andy; [ $name == $name2 ] ; echo $?

（三）整数测试 //操作符两边必须留空格！

x=1; [ $x -eq 1 ]; echo $?

整数测试也可以使用 let 命令或双圆括号：

相应的操作符为：== 、!= 、> 、>= 、< 、<=

x=1; let "$x == 1"; echo $?

x=1; (($x+1 >= 2 )); echo $? 

let 和 双圆括号中可以使用算术表达式，而方括号不能 let 和 双圆括号中，操作符两边可以不留空格

（四）逻辑测试

x=1; name=Tom; [ $x -eq 1 –a –n $name ]; echo $?

[ ( $x -eq 1 ) –a ( –n $name ) ]; echo $?  //error, 不能随便添加括号

可以使用模式的逻辑测试：

x=1; name=Tom;

[[ $x -eq 1 && $name = To? ]]; echo $?

（五）检查空值

[ "$name" =  "" ]           [ ! "$name" ]                  [ "X${name}"  =  "X" ]

（六）文件测试

文件测试：文件是否存在，文件属性，访问权限等。更多文件测试符参见 man test

（七）括号总结

七、条件与分支语句

（一）if条件语句

if expr1      #如果expr1为真(返回值为0)

then          #那么

   commands1  #执行语句块commands1

elif  expr2    #若expr1不真，而expr2为真

then          #那么

   commands2  #执行语句块commands2

 ... ... #可以有多个elif语句

else          # else最多只能有一个

   commands4  #执行语句块commands4

fi            #if语句必须以单词fi终止

几点说明：

 elif 可以有任意多个（0 个或多个）； else 最多只能有一个（0 个或 1 个）； if 语句必须以 fi 表示结束

 expr 通常为条件测试表达式；也可以是多个命令，以分号分隔，以最后一个命令的退出状态为条件值。

 commands 为可执行语句块，如果为空，需使用 shell 提供的空命令 “ : ”，即冒号。该命令不做任何事情，只返回一个退出状态 0

 if 语句可以嵌套使用。

（二）case 选择语句

case expr in # expr为表达式，关键词in不要忘！

pattern1) # 若expr与pattern1匹配，注意括号

   commands1 #  执行语句块commands1

   ;;        # 跳出case结构

pattern2) # 若expr与pattern2匹配

   commands2 #执行语句块commands2

   ;;        # 跳出case结构 ...... # 可以有任意多个模式匹配

*)        # 若expr与上面的模式都不匹配

   commands  # 执行语句块commands

   ;;        # 跳出case结构 esac # case语句必须以esac终止

几点说明：

表达式 expr 按顺序匹配每个模式，一旦有一个模式匹配成功，则执行该模式后面的所有命令，然后退出 case。

 如果 expr 没有找到匹配的模式，则执行缺省值 “ *) ” 后面的命令块 ( 类似于 if  中的 else )； “ *) ” 可以不出现。

 所给的匹配模式 pattern 中可以含有通配符和“ | ”。

 每个命令块的最后必须有一个双分号，可以独占一行，或放在最后一个命令的后面。

八、循环语句

（一）for 循环

for variable  in  list

# 每一次循环，依次把列表list中的一个值赋给循环变量

do          #循环开始的标志

  commands  #循环变量每取一次值，循环体就执行一遍

done        #循环结束的标志

几点说明：

列表 list 可以是命令替换、变量名替换、字符串和文件名列表 ( 可包含通配符 )

list 里面的分隔符可以是空格、换行等等。

 for 循环执行的次数取决于列表 list 中单词的个数

 for 循环体中一般要出现循环变量，但也可以不出现

可以省略  in list ，此时使用“$@”

for ((exp1;exp2;exp3)  //类似于C语言的for 循环 do done

LIST="rootfs usr data data2" for d in $LIST; do  done

for d in seq_* ; do done

for i in ${arr[@]} ; do  done

for k in $( seq 1 $count ); do done

for file in $( ls $dir); do done

（二）while 和until循环

while expr  #执行expr

do #若expr的退出状态为0，进入循环，否则退出while

  commands  #循环体

done        #循环结束标志，返回循环顶部

eg.

#使用read命令读取一行数据   cat datafile.txt | while read myline   do        echo "LINE:"$myline   done  

while read name cn_name risk  #字段直接tab 分割，每行 \n 结束

do

    echo $name, $cn_name, $risk

done < $filename

read 命令默认的分隔符是空白符（如空格，tab等），我们也可以使用IFS（内部字段分隔符）指定的的字符作为分隔符；

需要注意的是多个空白被当做一个空白处理，当某一行中某个字段不存在，这样会导致读到的数据对应不到正确的变量

用 perl or python 读取一行数据时，需要去掉换行符，perl 用 chomp，python 用 strip('\n')

until expr  #执行expr

do #若expr的退出状态非0，进入循环，否则退出until

  commands  #循环体

done        #循环结束标志，返回循环顶部

（三）break和continue、exit和sleep

break  [n]

用于强行退出当前循环。

 如果是嵌套循环，则 break 命令后面可以跟一数字 n，表示退出第 n 重循环（最里面的为第一重循环）。

continue [n]

 用于忽略本次循环的剩余部分，回到循环的顶部，继续下一次循环。  如果是嵌套循环，continue 命令后面也可跟一数字 n，表示回到第 n 重循环的顶部。

exit n

exit 命令用于退出脚本或当前进程。n 是一个从 0 到 255 的整数，0 表示成功退出，非零表示遇到某种失败而非正常退出。该整数被保存在状态变量 $? 中。

sleep n  暂停 n 秒钟

（四）select循环和菜单

select variable in  list

do          #循环开始的标志

  commands  #循环变量每取一次值，循环体就执行一遍

done        #循环结束的标志

 select 循环主要用于创建菜单，按数字顺序排列的菜单项将显示在标准错误上，并显示 PS3 提示符，等待用户输入

 用户输入菜单列表中的某个数字，执行相应的命令

 用户输入被保存在内置变量 REPLY 中。

 select 是个无限循环，因此要记住用 break 命令退出循环，或用 exit 命令终止脚本。也可以按 ctrl+c 退出循环。

 select 经常和 case 联合使用

 与 for 循环类似，可以省略 in list ，此时使用位置参量

九、函数

 一个函数就是一个子程序，用于完成特定的任务，当有重复代码，或者一个任务只需要很少的修改就被重复几次执行时, 这时你应考虑使用函数。

local X   //  X 是局部变量

function function_name {

   commands

}

或

function_name() {

   commands

}

只需输入函数名即可调用该函数

 函数必须在调用之前定义

如果要调用其他文件的函数，可以在开头  . 文件名  //类似文件包含，也可以使用source。

这两个命令都以一个脚本为参数，该脚本将作为当前shell的环境执行，即不会启动一个新的子进程。所有在脚本中设置的变量将成为当前Shell的一部

分。同样的，当前脚本中设置的变量也将作为脚本的环境。

sh -x xx.sh 是在一个脚本中，调用另一个脚本执行，启动一个新的子进程，-x 会输出所有的执行信息。

脚本调用脚本，要对被调用脚本的执行返回值进行判断。参数同理，需要对脚本计算的参数进行合理判断，提前发现错误，避免走入不可控制的分支。

#!/bin/bash

fun2()

{ 

   echo "This is fun2."

   echo "Now exitingfun2."

}

fun2 #调用函数fun2

#! /bin/bash

func1()

{

        echo "the parameter's count:$#"

        echo "the firstparameter:$1"

        echo "the secondparameter:$2"

}

func1 a b

（一）字符串操作：

m 的取值从0 到${#var}-1

注：pattern，old中可以使用通配符。

字符串拼接：

value1=home

value2=${value1}"="

value3=${value1}${value2}

（二）随机数和 expr 命令

echo $RANDOM  // 生成随机数的特殊变量

expr：通用的表达式计算命令

表达式中参数与操作符必须以空格分开，表达式中的运算可以是算术运算，比较运算，字符串运算和逻辑运算。

expr 5 % 3

expr 5 \* 3 #乘法符号必须被转义

注意：目前比较少使用，可用$[ ... ]替换

（三）shift 命令

一般用于函数或者脚本程序参数处理，特别是参数多于10以上的时候 将所有参数变量向下移动一个位置,$2变成$1,$3变成$2，依次递进，但$0保持不变

例如：

while [ "$1" != "" ]

do

    echo $1

    shift

done

（四）eval 命令

eval arg1 [arg2] ... [argN]

将所有的参数连接成一个表达式，并计算或执行该表达式，参数中的任何变量都将被展开。

listpage="ls -l | more"

eval $listpage

（五）trap命令

trap command signal

command 一般情况下是Linux命令 ’ ’表示发生陷阱时为空指令，不做任何动作 ’-’表示发生陷阱时采用缺省指令 signal HUP(1) 挂起；一般因终端掉线或用户退出而引发 INT(2) 中断；一般因按下”Ctrl+C”组合键引发 QUIT(3) 退出；一般因按下”Ctrl+\”组合键引发 ABRT(6) 异常中止；一般因某些严重的执行错误而引发 ALRM(14) 闹钟；一般是超时时钟到来而引发 TREM(15) 中止；一般由系统在关机的时候发出

#!/bin/bash

#安装2、3号信号

#处理代码为"rm-ftmp$$; exit0"

trap "rm -ftmp$$; exit 0"  2 3

#生成文件，文件名为tmp+当前进程号

touch tmp$$

#睡眠60秒，以便向当前进程发送信号

sleep 60

（六）declare 命令

declare或typeset内建命令(它们是完全相同的)可以用来限定变量的属性.这是在某些编程语言中使用的定义类型不严格的方式。命令declare是bash版本2之后才有的。命令typeset也可以在ksh脚本中运行。

-r只读

-i整数

-a数组

-f函数

-x export

-x var=$value