shell 基本编程

￡神魔★判官ぃ 2022-08-07 03:55 201阅读 0赞

# shell 变量 #

## shell 变量类型 ##

shell 中变量的类型分为：本地变量、环境变量、位置变量、特殊变量；

### 环境变量 ###

环境变量是用于设置系统运行环境的变量，在 shell 的所有用户进程可用，通常称之为全局变量；环境变量的名称一般是由大写字母组成，例如：

#HOME变量，用户主目录的全路径名；
    echo $HOME
    
    #PATH变量，定义一些目录路径；
    echo $PATH
    
    #PWD变量，当前工作目录的绝对路径；
    echo $PWD

### 位置变量 ###

位置变量是依据出现在命令行上的参数的位置来确定的变量，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变量。如下所示：

$命令 参数1 参数2 参数3 ...

具体有如下的位置变量：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">位置变量</th> 
   <th>具体含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">$0</td> 
   <td>当前执行的命令或shell程序的文件名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">$1</td> 
   <td>表示第1个位置参数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">$2</td> 
   <td>表示第2个位置参数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">…</td> 
   <td>…</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">$9</td> 
   <td>表示第9个位置参数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">${10}</td> 
   <td>从第10个参数开始必须使用大括号</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    echo "shell程序文件名为: $0"
    echo "第1个位置参数: $1"
    echo "第2个位置参数: $2"
    echo "第3个位置参数: $3"
    echo "第4个位置参数: $4"
    echo "第5个位置参数: $5"

执行`test.sh`文件：

$ sh test.sh linux shell bash learn ubuntu
    shell程序文件名为: test.sh
    第1个位置参数: linux
    第2个位置参数: shell
    第3个位置参数: bash
    第4个位置参数: learn
    第5个位置参数: ubuntu

### 特殊变量 ###

特殊变量与环境变量相类似，由 shell 根据实际情况来设置，这些变量具有特殊的含义，用户不能重新设置该值，所有特殊变量都由`$`符号与另一个符号组成，常见的特殊变量如下表所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">特殊变量</th> 
   <th>具体含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">$#</td> 
   <td>实际位置参数的个数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">$*</td> 
   <td>命令行中所有位置参数组成的字符串</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">$!</td> 
   <td>上一个后台命令对应的进程ID号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">$$</td> 
   <td>表示当前运行脚本的进程ID号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">$?</td> 
   <td>表示最后命令运行后的退出状态</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 本地变量 ###

本地变量是用户自定义的变量，变量的命名规则跟其他高级语言类似，必须以字母或下划线开头，后面接字母、下划线或数字；变量名对大小写字母敏感。局部变量定义格式如下：

local 变量名

## 变量的操作 ##

### 创建和设置变量 ###

shell中有两个内置命令 declare 和 typeset 可用于创建变量，通过命令的选项设置可以设定变量的创建方式，例如`declare -r`创建只读变量；

declare attribute 变量名

其中`attribute`表示属性，取值如下表所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">属性</th> 
   <th>具体含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">-p</td> 
   <td>显示所有变量的值</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-i</td> 
   <td>定义整数变量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-r</td> 
   <td>定义只读变量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-a</td> 
   <td>定义数组变量</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-f</td> 
   <td>显示所有自定义函数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-x</td> 
   <td>将变量设置为环境变量</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

除了两个内置命令外，也可通过直接赋予一个变量名来创建变量，为变量赋值时，变量前不必加`$`符号，只有在使用该变量时才会使用`$`符号；变量的创建如下：

变量名=变量值

注意：等号`=`两边不能有空格，变量值内部有空格时，该变量值必须使用双引号；变量名不能与其他文字混在一起，若想要在变量名紧接文字时，必须使用大括号把变量名包起来；例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    var=10  #变量var
    y="usage [d] shell" #变量y
    x=20
    #显示变量的值
    echo "the value of var is: $var"
    echo "the value of y is: $y"
    echo "the value of x is: ${x}th"

执行结果：

$ sh test.sh
    the value of var is: 10
    the value of y is: usage [d] shell
    the value of x is: 20th

`shell` 支持三种引号方式：

1.  **单引号**：单引号内的字符都作为普通字符；
2.  **双引号**：除了`$、\、'、"`这几个特殊符号保留其特殊功能之外，其他字符仍作为普通字符；
3.  **反引号**：反引号内的字符被解析为命令；

### 删除变量 ###

使用shell的内部 unset 命令可以删除变量。语法：

unset variable_name

变量被删除后不能再次使用；unset 命令不能删除只读变量。例子：

#!/bin/sh
    #filename:test.sh
    var="http://blog.csdn.net/chenhanzhun"
    echo -n "before use unset,the value of var:"
    echo $var
    unset var
    echo -n "after use unset,the value of var:"
    echo $var

执行结果：

$ sh test.sh
    before use unset,the value of var:http://blog.csdn.net/chenhanzhun
    after use unset,the value of var:

## 变量的赋值 ##

### 直接赋值 ###

在shell 程序中，在定义变量的同时直接赋予初值；例如：

#!/bin/sh
    #filename:test.sh
    #直接给变量赋值
    var="http://blog.csdn.net/chenhanzhun"

### 使用 read 命令赋值 ###

read 是 shell 的内部命令，可以从标准输入设备或从一个文件读取数据，read 命令读取一个输入行直到遇到换行符为止，其语法格式如下：

#把读入的数据依次赋值给：变量1、变量2、变量3、...
    read  变量1  变量2  变量3  ...

read 命令的赋值规则如下：

1.  多个输入数据或变量之间使用空格分开；
2.  若变量个数与输入数据个数相等，则对应赋值；
3.  若变量个数大于输入数据个数，则没有输入数据的变量赋值为空；
4.  若变量个数小于输入数据个数，则多于的输入数据都赋值给最后一个变量；

若没有指定变量来保存 read 所输入的内容，则 bash 会把输入的数据保存在 REPLY 的变量中，另外 read 加上参数 -p 可以提示信息，即`read -p`；  
例如：

#!/bin/sh
    #filename:test.sh
    echo -n "please enter your name and telephone number: "
    read var1 var2
    echo -n "you had enter your name are: "
    echo $var1
    echo -n "you had enter your NO. is: "
    echo $var2
    
    read -p "the second, enter the value: "
    echo -n "you had enter the value is: $REPLY"

执行结果：

$ sh test.sh
    #情况1：变量个数与输入数据个数相等
    please enter your name and telephone number: Linux 123456
    you had enter your name are: Linux
    you had enter your NO. is: 123456
    
    #情况2：变量个数大于输入数据个数
    please enter your name and telephone number: Linux
    you had enter your name are: Linux
    you had enter your NO. is: 
    
    #情况3：变量个数小于输入数据个数
    please enter your name and telephone number: Linux 123456 shell 789
    you had enter your name are: Linux
    you had enter your NO. is: 123456 shell 789
    
    #使用 -p 选项，并使用默认变量 REPLY
    the second, enter the value: 16
    you had enter the value is: 16

### 命令行参数赋值 ###

在 shell 中可以使用命令行参数给位置变量赋值；例如：

#!/bin/sh
    #filename:test.sh
    echo "first: $1"
    echo "second: $2"
    echo "third: $3"
    
    #执行结果如下：
    $ sh test.sh Linux Nginx C++
    first: Linux
    second: Nginx
    third: C++

## 变量的输出 ##

变量的输出由`echo`或`printf`命令完成，`printf`命令跟 `C`语言的类似，也可以格式化输出；

## 数组变量 ##

### 数组的定义 ###

数组的定义格式如下所示：

数组名=(元素1 元素2 元素3 ...)
    #例如：定义一个student数组
    student=(one two three four)

例子：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    student=(one two three four)
    for i in 0 1 2 3
    do
    echo ${student[$i]}
    done
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    one
    two
    three
    four

### 数组引用 ###

${arr[num]} #数组下标为 num 的元素
    ${#arr[*]} #数组元素的个数
    ${#arr[num]} #数组下标为 num 的元素的长度
    all=("${arr[*]}") #将数组arr的全部内容作为一个元素复制给数组all
    all=("${arr[@]}") #将数组arr的全部内容复制给数组all

# 算术运算 #

shell 中没有内置算术运算，不能直接做加、减、乘、除等算术运算；整数运算可以使用`expr`命令或`let`命令；浮点运算可以使用`awk`命令或`bc`命令。

## 整数运算 ##

**`expr` 命令**

`expr`命令是一个表达式处理命令，当用来计算算术运算表达式时，它可以执行简单的整数操作，有 5 中算术运算符可以使用：`+、-、\*、/、%`；在使用这些运算符时，运算符前后必须有空白，且只能用于整数运算；例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    var=10
    a=5
    x=`expr $var / $a`
    y=`expr $var % $a`
    b=`expr $a + 4`
    
    echo x=$x y=$y b=$b
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    x=2 y=0 b=9

**`let`命令**

`let`命令不需要在变量前面加`$`符号，但必须将单个或带有空格的表达式用双引号引起来。例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    var=10
    a=5
    let x=var/a
    let y=var%a
    let "b = a + 4"
    c=`expr $a \* $var`
    
    echo x=$x y=$y b=$b c=$c
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    x=2 y=0 b=9 c=50

## 浮点运算 ##

**`bc`命令**  
例子：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    n=`echo " scale=2; 172 / 2 " | bc `
    echo $n
    #执行结果：
    86.00
    
    #解析：
    #反单引号：把反单引号里面的字符作为命令执行；
    #scale=2 表示设置小数点后面保留2位；
    #echo的结果通过管道命令传入给bc命令

**`awk`命令**  
例子：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    var=` awk 'BEGIN {x=5.1;y=2; printf "%.2f %.3f" , x*y,x/y;}'`
    echo $var
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    10.20 2.550

# 条件测试 #

shell 脚本中提供了对数值、字符和文件的条件测试，测试结果若为0表示条件为真，若为非0表示条件为假。

## `shell` 的测试命令 ##

条件测试有两种语法：`test`命令和`[]`命令；`test` 命令是shell 编程中条件判断最常用的测试命令，一般与`if、while、until`命令一起使用，`test`命令格式如下：

test 表达式
    #test 命令也可以使用方括号代替，注意：方括号前后必须有空格
    [ 表达式 ]
    
    #例如：
    x=5;y=8
    test $x -gt $y
    echo $?
    [ $x -gt $y ]
    echo $?
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    1
    1

### 文件测试 ###

文件属性测试表达式是测试文件的属性状态，包括文件是否可写、可执行，文件是否存在；常用的文件测试表达式如下：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">表达式</th> 
   <th>具体含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">-b FILE</td> 
   <td>FILE exists and is block special</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-c FILE</td> 
   <td>FILE exists and is character special</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-d FILE</td> 
   <td>FILE exists and is a directory</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-e FILE</td> 
   <td>FILE exists</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-f FILE</td> 
   <td>FILE exists and is a regular file</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-g FILE</td> 
   <td>FILE exists and is set-group-ID</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-G FILE</td> 
   <td>FILE exists and is owned by the effective group ID</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-h FILE</td> 
   <td>FILE exists and is a symbolic link (same as -L)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-k FILE</td> 
   <td>FILE exists and has its sticky bit set</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-L FILE</td> 
   <td>FILE exists and is a symbolic link (same as -h)</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-O FILE</td> 
   <td>FILE exists and is owned by the effective user ID</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-p FILE</td> 
   <td>FILE exists and is a named pipe</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-r FILE</td> 
   <td>FILE exists and read permission is granted</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-s FILE</td> 
   <td>FILE exists and has a size greater than zero</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-S FILE</td> 
   <td>FILE exists and is a socket</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-t FD</td> 
   <td>file descriptor FD is opened on a terminal</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-u FILE</td> 
   <td>FILE exists and its set-user-ID bit is set</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-w FILE</td> 
   <td>FILE exists and write permission is granted</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-x FILE</td> 
   <td>FILE exists and execute (or search) permission is granted</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    echo -n "please enter the filename: "
    read FILENAME
    
    #测试文件是否存在
    if test -e $FILENAME ; then
        ls -l $FILENAME
    else
        touch $FILENAME
    fi
    
    #测试文件是否可执行
    if test -x $FILENAME ; then
        sh $FILENAME
    else
        chmod +x $FILENAME
        ls -l $FILENAME
    fi
    
    #其他文件属性的测试类似上面
    
    #执行结果
    $ sh test.sh
    please enter the filename: test.sh
    -rw-rw-r-- 1  354 Mar  7 10:09 test.sh
    -rwxrwxr-x 1  354 Mar  7 10:09 test.sh

### 数值测试 ###

数值测试包括：相等、不相等、大于、小于、不大于、不小于；常用的数值测试表达式如下表所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">表达式</th> 
   <th align="left">具体含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">var1 <strong>-eq</strong> var2</td> 
   <td align="left">var1等于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var1 <strong>-ne</strong> var2</td> 
   <td align="left">var1不等于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var1 <strong>-gt</strong> var2</td> 
   <td align="left">var1大于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var1 <strong>-lt</strong> var2</td> 
   <td align="left">var1小于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var1 <strong>-ge</strong> var2</td> 
   <td align="left">var1大于等于var2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">var1 <strong>-le</strong> var2</td> 
   <td align="left">var1小于等于var2</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    echo -n "please enter two number: "
    read N1 N2
    
    if test $N1 -eq $N2 ; then
        echo "equal"
    elif test $N1 -gt $N2 ; then
        echo "greater"
    else
        echo "less"
    fi
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    please enter two number: 15 20
    less

### 字符测试 ###

字符测试包括：相等、不相等、长度是否为0、非空测试；常用的字符测试表达式如下表所示：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="center">表达式</th> 
   <th align="left">具体含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="center">-z str</td> 
   <td align="left">str长度为0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">-n str</td> 
   <td align="left">str长度不为0</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">str1 = str2</td> 
   <td align="left">str1 等于 str2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">str1 ！= str2</td> 
   <td align="left">str1 不等于 str2</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="center">str</td> 
   <td align="left">str不为空</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    echo -n "please enter str1: "
    read str1
    
    echo -n "please enter str2: "
    read str2
    if test $str1 = $str2; then
        echo "equal"
    else
        echo "not equal"
    fi
    
    if test -z $str1; then
        echo "the length of str1 is 0"
    else
        echo "the length of str1 is not 0"
    fi
    
    if test $str2; then
        echo "str2 is not empty"
    else
        echo "str2 is empty"
    fi
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    please enter str1: Linux
    please enter str2: shell
    not equal
    the length of str1 is not 0
    str2 is not empty

### 逻辑测试 ###

当测试命令由多个测试条件构成时，必须使用到逻辑符号进行测试，shell 提供了：非(!)、与(-a)、或(-o)逻辑运算符，其优先级一次递减：！、-a、-o；  
例子：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    echo -n "please enter the number: "
    read a
    
    if test $a -ge 10 -a $a -le 20; then
        echo "10<= $a <=20"
    else
        echo "not between 10~20"
    fi
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    please enter the number: 12
    10<= 12 <=20

# shell 的控制结构 #

shell 提供了对多种流程控制结构的支持，包括：条件结构、分支结构、循环结构；

## 条件结构 ##

在shell中使用 `if`语句来实现条件结构，其语法格式如下所示：

if 表达式
    then
        执行语句
    elif 表达式;then #then与表达式在同一行时，必须在表达式后面加上分号
        执行语句
    elif 表达式
    then
        执行语句
    else
        执行语句
    fi
    
    #嵌套if语句
    
    if 表达式;then
        执行语句
    else
        if 表达式; then
                执行语句
        elif 表达式; then
                执行语句
        else
                执行语句
        fi
    fi

其中，表达式是判断条件，若为真时，才执行 `then`里面的执行语句；`if`语句可以嵌套`if`语句，嵌套语句相当于`elif`；`if`语句里面可以包含多个`elif`，但是只能有一个`else`语句；

## 分支结构 ##

分支结构`case` 语句是一个多路分支判断结构，可以测试一个表达式的值，并根据该值选择执行相应的分支程序；其语法格式如下所示：

case 表达式 in
        模式1) 执行语句;; #若匹配到模式1时，先执行语句，然后 ;; 跳出case 语句
        模式2) 执行语句;;
        模式3) 执行语句;;
        ...
        *) 执行语句;; #若上面的模式都不匹配时，则执行这里的语句
    esac #结束case语句
    
    #注意：case 语句和 if语句一样，也可以嵌套使用

## 循环结构 ##

**`select 循环结构`**  
`select`循环结构的语法格式如下所示：

select 变量 in 列表
    do
        执行语句
    done

列表是由字符串组成的序列，执行select 语句时，该列表会以菜单形式进行显示，用户选择其中某一项之后，shell 会把该项赋值给变量，并执行`select`结构体中的语句。例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    echo "select the number: "
    
    select N in one two three foure five six seven
    do
        case $N in
            one) echo "one";;
            two) echo "two";;
            three) echo "three";;
            foure) echo "foure";;
            five) echo "five";;
            six) echo "six";;
            seven) echo "seven";;
            *) echo "none"
            break;;
    
    esac
    done
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    select the number: 
    1) one
    2) two
    3) three
    4) foure
    5) five
    6) six
    7) seven
    #? 1
    one
    #? 5
    five
    #? 8
    none

**`while` 循环结构**  
`while`循环结构的语法格式如下所示：

while 表达式
    do
        执行语句
    done
    
    #注意：while 语句里面可以嵌套 while 语句

例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    echo "while:  "
    i=1
    while [ $i -le 5 ]
    do
        echo "the ${i}th while;"
        i=$(($i+1))
    done
    
    #执行结果
    $ sh test.sh
    while:  
    the 1th while;
    the 2th while;
    the 3th while;
    the 4th while;
    the 5th while;

**`for` 循环结构**  
`for`语句的语法格式如下所示：

for 变量 [ in 列表 ]
    do
        执行语句
    done

例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    echo "while:  "
    
    for i in 1 2 3 4
    do
        echo "the ${i}th while;"
    
    done
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    while:  
    the 1th while;
    the 2th while;
    the 3th while;
    the 4th while;

**`until` 循环结构**  
`until`循环结构是当条件为假时，执行语句，条件为真时，停止执行；其语法格式如下所示：

until
        执行语句
    test 表达式
    do
        执行语句
    done

例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    echo -n "enter the number:  "
    read N
    i=1
    
    until
        test $i -gt $N
    do
        result=`expr $i \* $i`
        echo "$i------$result"
        i=$(($i+1))
    done
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    enter the number:  5
    1------1
    2------4
    3------9
    4------16
    5------25

# 函数 #

## 函数定义 ##

函数的定义格式如下所示：

function 函数名 ()
    {
        
        执行语句
    }
    #或
    函数名()
    {
        执行语句
    }

## 函数调用 ##

函数调用格式如下所示：

函数名 参数1 参数2 ...

例如：

#!/bin/bash
    #filename:test.sh
    
    #定义函数
    getcurrenttime()
    {
        curr_time=`date`
        echo "$curr_time"
    }
    
    function show()
    {
        echo $a $b $c
        echo $1 $2 $3
    }
    a=10
    b=12
    c=13
    #调用函数
    getcurrenttime
    #调用函数并传递参数
    show a b c
    
    #执行结果：
    $ sh test.sh
    Sat Mar  7 16:00:38 CST 2015
    10 12 13
    a b c

若在函数想要返回值时，可使用`return`，`return`返回值只能是`0~256`之间的一个整数，返回值保存在变量`$?`中，若没有指定`return`返回值，则返回的函数值是该函数最后一个执行命令的退出状态；

## 删除函数 ##

使用命令`unset -f`可以从 shell 内存中删除函数，其格式如下所示：

unset -f 函数名