Linux Shell 脚本编程知识点总结
Shell 本身是一个用 C 语言编写的程序,它是用户使用 Unix/Linux 的桥梁,用户的大部分工作都是通过 Shell 完成的。Shell 既是一种命令语言,又是一种程序设计语言。作为命令语言,它交互式地解释和执行用户输入的命令;作为程序设计语言,它定义了各种变量和参数,并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构,包括循环和分支。
本文主要是对 LINUX SHELL 脚本编程的知识点总结。
定义变量
语法格式:
变量名和等号之间不能有空格,这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时,变量名的命名须遵循如下规则:
首个字符必须为字母(a-z,A-Z)
中间不能有空格,可以使用下划线(_)
不能使用标点符号
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
echo ${your_name} 变量名外面的花括号是可选的,加不加都行,加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界,比如下面这种情况:
如果不给 skill 变量加花括号,写成 echo "I am good at $skillScript",解释器就会把 $skillScript 当成一个变量(其值为空),代码执行结果就不是我们期望的样子了。
只读变量
使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量,只读变量的值不能被改变。
删除变量
使用 unset 命令可以删除变量。语法:
注意:
变量被删除后不能再次使用
unset 命令不能删除只读变量
shell特殊变量
特殊变量列表:
变量 | 含义 |
---|---|
$0 | 当前脚本的文件名 |
$n | 传递给脚本或函数的参数。n 是一个数字,表示第几个参数。例如,第一个参数是$1,第二个参数是$2 |
$# | 传递给脚本或函数的参数个数 |
$* | 传递给脚本或函数的所有参数 |
$@ | 传递给脚本或函数的所有参数。被双引号(" ")包含时,与 $* 稍有不同,下面将会讲到 |
$? | 上个命令的退出状态,或函数的返回值 |
$$ | 当前Shell进程ID。对于 Shell 脚本,就是这些脚本所在的进程ID |
$* 和 $@ 的区别:
$* 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。
Shell命令替换
echo -e "Value of a is $a \n" #这里 -e 表示对转义字符进行替换。如果不使用 -e 选项,将会原样输出
命令替换的语法:
注意是反引号,不是单引号,这个键位于 Esc 键下方。
Shell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
可以使用的变量替换形式:
形式 | 说明 |
---|---|
${var} | 变量本来的值 |
${var:-word} | 如果变量 var 为空或已被删除(unset),那么返回 word,但不改变 var 的值 |
${var:=word} | 如果变量 var 为空或已被删除(unset),那么返回 word,并将 var 的值设置为 word |
${var:?message} | 如果变量 var 为空或已被删除(unset),那么将消息 message 送到标准错误输出,可以用来检测变量 var 是否可以被正常赋值,若此替换出现在Shell脚本中,那么脚本将停止运行 |
${var:+word} | 如果变量 var 被定义,那么返回 word,但不改变 var 的值 |
Shell运算符
expr 是一款表达式计算工具,使用它能完成表达式的求值操作。
例如,两个数相加:
两点注意:
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
完整的表达式要被
包含,注意这个字符不是常用的单引号,在 Esc 键下边
关系运算符列表
a=1
b=2
运算符 | 说明 | 举例 |
---|---|---|
-eq | 检测两个数是否相等,相等返回 true | [ $a -eq $b ] 返回 false |
-ne | 检测两个数是否相等,不相等返回 true | [ $a -ne $b ] 返回 true |
-gt | 检测左边的数是否大于右边的,如果是,则返回 true | [ $a -gt $b ] 返回 false |
-lt | 检测左边的数是否小于右边的,如果是,则返回 true | [ $a -lt $b ] 返回 true |
-ge | 检测左边的数是否大等于右边的,如果是,则返回 true | [ $a -ge $b ] 返回 false |
-le | 检测左边的数是否小于等于右边的,如果是,则返回 true | [ $a -le $b ] 返回 true |
布尔运算符列表
运算符 | 说明 | 举例 |
---|---|---|
! 非运算 | 表达式为 true 则返回 false,否则返回 true | [ ! false ] 返回 true |
-o 或运算 | 有一个表达式为 true 则返回 true | [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true |
-a 与运算 | 两个表达式都为 true 才返回 true | [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false |
字符串运算符列表
运算符 | 说明 | 举例 |
---|---|---|
= | 检测两个字符串是否相等,相等返回 true | [ $a = $b ] 返回 false |
!= | 检测两个字符串是否相等,不相等返回 true | [ $a != $b ] 返回 true |
-z | 检测字符串长度是否为0,为0返回 true | [ -z $a ] 返回 false |
-n | 检测字符串长度是否为0,不为0返回 true | [ -z $a ] 返回 true |
str | 检测字符串是否为空,不为空返回 true | [ $a ] 返回 true |
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。
例如,变量 file 表示文件 “/var/www/tutorialspoint/unix/test.sh”,它的大小为 100 字节,具有 rwx 权限。下面的代码,将检测该文件的各种属性:
操作符 | 说明 | 举例 |
---|---|---|
-b file | 检测文件是否是块设备文件,如果是,则返回 true | [ -b $file ] 返回 false |
-c file | 检测文件是否是字符设备文件,如果是,则返回 true | [ -b $file ] 返回 false |
-d file | 检测文件是否是目录,如果是,则返回 true | [ -d $file ] 返回 false |
-f file | 检测文件是否是普通文件(既不是目录,也不是设备文件),如果是,则返回 true | [ -f $file ] 返回 true |
-g file | 检测文件是否设置了 SGID 位,如果是,则返回 true | [ -g $file ] 返回 false |
-k file | 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit),如果是,则返回 true | [ -k $file ] 返回 false |
-p file | 检测文件是否是具名管道,如果是,则返回 true | [ -p $file ] 返回 false |
-u file | 检测文件是否设置了 SUID 位,如果是,则返回 true | [ -u $file ] 返回 false |
-r file | 检测文件是否可读,如果是,则返回 true | [ -r $file ] 返回 true |
-w file | 检测文件是否可写,如果是,则返回 true | [ -w $file ] 返回 true |
-x file | 检测文件是否可执行,如果是,则返回 true | [ -x $file ] 返回 true |
-s file | 检测文件是否为空(文件大小是否大于0),不为空返回 true | [ -s $file ] 返回 true |
-e file | 检测文件(包括目录)是否存在,如果是,则返回 true | [ -e $file ] 返回 true |
Shell字符串
单引号字符串的限制:
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
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)
双引号的优点:
双引号里可以有变量
双引号里可以出现转义字符
获取字符串长度
提取子字符串:
查找子字符串:
Shell数组:shell数组的定义、数组长度
定义数组:
在 Shell 中,用括号来表示数组,数组元素用 “空格” 符号分割开。定义数组的一般形式为:
读取数组:
读取数组元素值的一般格式是:
使用 @ 或 * 可以获取数组中的所有元素,例如:
获取数组的长度:
获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同,例如:
取得数组元素的个数:
取得数组单个元素的长度:
if else语句
1)、if ... else 语句的语法:
说明:如果 expression 返回 true,then 后边的语句将会被执行;如果返回 false,不会执行任何语句。
最后必须以 fi 来结尾闭合 if,fi 就是 if 倒过来拼写,后面也会遇见。
注意:expression 和方括号([ ])之间必须有空格,否则会有语法错误。2)、 if ... else ... fi 语句
if ... else ... fi 语句的语法:
3) 、if ... elif ... fi 语句
if ... elif ... fi 语句可以对多个条件进行判断,语法为:
case esac语句
case 语句匹配一个值或一个模式,如果匹配成功,执行相匹配的命令。case 语句格式如下:
说明:case 工作方式如上所示。取值后面必须为关键字 in,每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数。匹配发现取值符合某一模式后,其间所有命令开始执行直至;;。;; 与其他语言中的 break 类似,意思是跳到整个 case 语句的最后。
取值将检测匹配的每一个模式。一旦模式匹配,则执行完匹配模式相应命令后不再继续其他模式。如果无一匹配模式,使用星号 * 捕获该值,再执行后面的命令。
举一个例子:
运行结果:
for循环
for 循环一般格式为:
说明:列表是一组值(数字、字符串等)组成的序列,每个值通过空格分隔。每循环一次,就将列表中的下一个值赋给变量。
in 列表是可选的,如果不用它,for 循环使用命令行的位置参数。
while循环:
while 循环用于不断执行一系列命令,也用于从输入文件中读取数据;命令通常为测试条件。其格式为:
命令执行完毕,控制返回循环顶部,从头开始直至测试条件为假。
until循环
until 循环格式为:
说明:until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止。until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。一般 while 循环优于 until 循环,但在某些时候,也只是极少数情况下,until 循环更加有用。
command 一般为条件表达式,如果返回值为 false,则继续执行循环体内的语句,否则跳出循环。
break和continue命令
break 命令允许跳出所有循环(终止执行后面的所有循环)。
continue 命令与 break 命令类似,只有一点差别,它不会跳出所有循环,仅仅跳出当前循环。
Shell函数:Shell函数返回值、删除函数、在终端调用函数
注意:Shell 函数必须先定义后使用
Shell 函数的定义格式如下:
如果你愿意,也可以在函数名前加上关键字 function:
说明:函数返回值,可以显式增加 return 语句;如果不加,会将最后一条命令运行结果作为返回值。
Shell 函数返回值只能是整数,一般用来表示函数执行成功与否,0 表示成功,其他值表示失败。如果 return 其他数据,比如一个字符串,往往会得到错误提示:“numeric argument required”。
如果一定要让函数返回字符串,那么可以先定义一个变量,用来接收函数的计算结果,脚本在需要的时候访问这个变量来获得函数返回值。函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。
在 Shell 中,调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部,通过 $n 的形式来获取参数的值,例如,$1 表示第一个参数,$2 表示第二个参数...,$10 不能获取第十个参数,获取第十个参数需要 ${10}。当 n>=10 时,需要使用 ${n} 来获取参数。
另外,还有几个特殊变量用来处理参数,前面已经提到:
变量 | 含义 |
---|---|
$# | 传递给脚本或函数的参数个数 |
$* | 传递给脚本或函数的所有参数 |
$@ | 传递给脚本或函数的所有参数。被双引号(" ")包含时,与 $* 稍有不同,请查看Shell特殊变量 |
$? | 上个命令的退出状态,或函数的返回值 |
$$ | 当前Shell进程ID。对于 Shell 脚本,就是这些脚本所在的进程ID |
像删除变量一样,删除函数也可以使用 unset 命令,不过要加上 .f 选项,如下所示:
如果你希望直接从终端调用函数,可以将函数定义在主目录下的 .profile 文件,这样每次登录后,在命令提示符后面输入函数名字就可以立即调用。
重定向深入讲解
一般情况下,每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件:
标准输入文件(stdin):stdin的文件描述符为0,Unix程序默认从stdin读取数据。
标准输出文件(stdout):stdout 的文件描述符为1,Unix程序默认向stdout输出数据。
标准错误文件(stderr):stderr的文件描述符为2,Unix程序会向stderr流中写入错误信息。
默认情况下,command > file 将 stdout 重定向到 file,command < file 将 stdin 重定向到 file。
1.如果希望 stderr 重定向到 file,可以这样写:
2.如果希望 stderr 追加到 file 文件末尾,可以这样写:
说明:上面的数字 2 表示标准错误文件 (stderr)
3.如果希望将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file,可以这样写:
4.如果希望对 stdin 和 stdout 都重定向,可以这样写:
command 命令将 stdin 重定向到 file1,将 stdout 重定向到 file2。
全部可用的重定向命令列表:
命令 | 说明 |
---|---|
command > file | 将输出重定向到 file |
command < file | 将输入重定向到 file |
command >> file | 将输出以追加的方式重定向到 file |
n > file | 将文件描述符为 n 的文件重定向到 file |
n >> file | 将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file |
n >& m | 将输出文件 m 和 n 合并 |
n <& m | 将输入文件 m 和 n 合并 |
<< tag | 将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入 |
Here Document
Here Document 目前没有统一的翻译,这里暂译为” 嵌入文档 “。Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式,它的基本的形式如下:
它的作用是将两个 delimiter 之间的内容 (document) 作为输入传递给 command。
注意:
结尾的delimiter 一定要顶格写,前面不能有任何字符,后面也不能有任何字符,包括空格和 tab 缩进
开始的delimiter前后的空格会被忽略掉
下面的脚本通过 vi 编辑器将 document 保存到 test.txt 文件:
运行脚本:
打开 test.txt,可以看到下面的内容:
/dev/null 文件
如果希望执行某个命令,但又不希望在屏幕上显示输出结果,那么可以将输出重定向到 /dev/null:
/dev/null 是一个特殊的文件,写入到它的内容都会被丢弃;如果尝试从该文件读取内容,那么什么也读不到。但是 /dev/null 文件非常有用,将命令的输出重定向到它,会起到” 禁止输出 “的效果。
如果希望屏蔽 stdout 和 stderr,可以这样写:
Shell文件包含
Shell 也可以包含外部脚本,将外部脚本的内容合并到当前脚本。
Shell 中包含脚本可以使用:
两种方式的效果相同,简单起见,一般使用点号 (.),但是注意点号 (.) 和文件名中间有一空格。
例如,创建两个脚本,一个是被调用脚本 subscript.sh,内容如下:
一个是主文件 main.sh,内容如下:
注意:被包含脚本不需要有执行权限。
source filename 与 sh filename 及./filename执行脚本的区别
1. 当 shell 脚本具有可执行权限时,用 sh filename 与./filename 执行脚本是没有区别得。./filename 是因为当前目录没有在 PATH 中,所有”.” 是用来表示当前目录的。
2.sh filename 重新建立一个子 shell,在子 shell 中执行脚本里面的语句,该子 shell 继承父 shell 的环境变量,但子 shell 新建的、改变的变量不会被带回父 shell,除非使用 export。
3.source filename:这个命令其实只是简单地读取脚本里面的语句依次在当前 shell 里面执行,没有建立新的子 shell。那么脚本里面所有新建、改变变量的语句都会保存在当前 shell 里面。
举例说明:
1.新建一个test.sh脚本,内容为:A=1
2.然后使其可执行chmod +x test.sh
3.运行sh test.sh后,echo $A,显示为空,因为A=1并未传回给当前shell
4.运行./test.sh后,也是一样的效果
5.运行source test.sh 或者 . test.sh,然后echo $A,则会显示1,说明A=1的变量在当前shell中