1-SHELL 脚本编程基础

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shell 脚本编程基础

  • 内容概述
  • 编程基础
  • 脚本基本格式
  • 变量
  • 运算
  • 条件测试
  • 配置用户环境
  • 循环

1 编程基础

Linus:Talk is cheap,show me the code

1.1 程序组成

  • 程序:算法 + 数据结构
  • 数据:是程序的核心
  • 数据结构:数据在计算机中的类型和组织方式
  • 算法:处理数据的方式

1.2 程序编程风格

面向过程语言

  • 做一件事,排出个步骤,第一步干什么,第二步干什么,如果出现情况 A,做什么处理,如果出现情况 B,做什么处理
  • 问题规模小,可以步骤化,按部就班处理
  • 以指令为中心,数据服务于指令
  • C,shell

面向对象语言

  • 一种认识世界、分析世界的方法论。将万事万物抽象为各种对象
  • 类是抽象的概念,是万事万物的抽象,是一类事物的共同特征的集合
  • 对象是类的具象,是一个实体
  • 问题规模大,复杂系统
  • 以数据为中心,指令服务于数据
  • java,C#,python,golang 等

1.3 编程语言

计算机:运行二进制指令

编程语言:人与计算机之间交互的语言。分为俩种:低级语言和高级语言

  • 低级编程语言:
    • 机器:二进制的 0 和 1 的序列,称为机器指令。与自然语言差异太大,难懂、难写
    • 汇编:用一些助记符号替代机器指令,称为汇编语言
  • 高级编程语言:
    • 编译:高级语言——编译器——及其代码文件——执行,如 C,C++
    • 解释:高级语言——执行——解释器——机器代码,如:shell,python....

1.4 编程处理方式

clipboard.png

clipboard.png

三种处理逻辑

  • 顺序执行:程序按从上到下顺序执行
  • 选择执行:程序执行过程中,根据条件的不同,进行选择不同分支继续执行
  • 循环执行:程序执行过程中需要重复执行多次某段语句

2 shell 脚本语言的基本用法

2.1 shell 脚本的用途

  • 将简单的命令组合完成复杂的工作,自动化执行命令,提高工作效率
  • 减少手工命令的重复输入,一定程度上避免人为错误
  • 将软件或应用的安装及配置实现标准化
  • 用于实现日常性的,重复性的运维工作,如:文件打包压缩备份,监控系统运行状态并实现告警等

2.2 shell 脚本基本结构

shell 脚本编程:是基于过程式、解释执行的语言

编程语言的基本结构:

  • 各种系统命令的组合
  • 数据存储:变量、数组
  • 表达式:a+b
  • 控制语句:if

shell 脚本:包含一些命令或声明,并符合一定格式的文本文件

格式要求:首行 shebang 机制

#!/bin/bash
#!/usr/bin/oython
#!/usr/bin/perl

2.3 shell 脚本创建过程

第一步:使用文本编辑器来创建文本文件

第一行必须包括 shell 声明序列:#!

示例:

#!/bin/bash

添加注释,注释以#开头

第二步:加执行权限

给予执行权限,在命令行上指定脚本额绝对路径或相对路径

第三步:运行脚本

直接运行解释器,将脚本作为解释器程序的参数运行

2.4 shell 脚本注释规范

  1. 第一行一般为调用使用的语言
  2. 程序名,避免更改文件名为无法找到正确的文件
  3. 版本号
  4. 更改后的时间
  5. 作者相关信息
  6. 该程序的作用,及注意事项
  7. 最后是各版本的更新简要说明

2.5 第一个脚本

范例:远程主机执行脚本

[14:49:02 root@centos8 ~]#curl http://www.wangxiaochun.com/testdir/hello.sh | bash
% Total    % Received % Xferd  Average Speed   Time    Time     Time  Current
Dload  Upload   Total   Spent    Left  Speed
100   388  100   388    0     0   3104      0 --:--:-- --:--:-- --:--:--  3104
hello, world
Hello, world!

[14:49:17 root@centos8 ~]#curl -s http://www.wangxiaochun.com/testdir/hello.sh | bash
hello, world
Hello, world!

范例:第一个 Shell 脚本 hello world

[11:51:07 root@centos8 data]#cat hello.sh
#!/bin/bash
#
#********************************************************************
#Author:zhangzhuo
#QQ: 1191400158
#Date: 2020-12-05
#FileName:hello.sh
#URL: http://www.magedu.com
#Description:The test script
#Copyright (C): 2020 All rights reserved
#********************************************************************
set -u
set -e
echo "hello,world"
[11:50:56 root@centos8 data]#chmod +x hello.sh
[11:51:03 root@centos8 data]#./hello.sh
hello,world

范例:备份脚本

[11:55:49 root@centos8 data]#cat backup-etc.sh
#!/bin/bash
#
#********************************************************************
#Author:zhangzhuo
#QQ: 1191400158
#Date: 2020-12-05
#FileName:backup-etc.sh
#URL: http://www.magedu.com
#Description:The test script
#Copyright (C): 2020 All rights reserved
#********************************************************************
set -u
set -e
echo -e "\e[1;31mStarting backup...\e[1;0m"
cp -av /etc/ /data/etc`date +%F`/
echo -e "\e[1;31mStarting is finished\e[1;0m"

2.6 shell 脚本调试

只检测脚本中的语法错误,但无法检查出命令错误,但不真正执行脚本

bash -n /path/to/spme_script

调试并执行

bash -x /path/to/some_script

范例:

[14:13:52 root@centos8 data]#bash -n backup-etc.sh

总结:脚本错误常见的有三种

  • 语法错误,会导致后续的命令不继续执行,可以用 bash -n 检查错误,提示的出错行数不一定是准确的
  • 命令错误,默认后续的命令还会继续执行,用 bash -n 无法检查出来,可以使用 bash -x 进行观察
  • 逻辑错误:只能使用 bash -x 进行观察

2.7 变量

2.7.1 变量

变量表示命名的内存空间,将数据放在内存空间中,通过变量名引用,获取数据

2.7.2 变量类型

变量类型:

  • 内置变量,如:PS1,PATH,UID,HOSTNAME,$,BASGPID,PPID,?,HISTSIZE
  • 用户自定义变量

不同的变量存在的数据不同,决定了以下

  • 数据存储方式
  • 参与的运算
  • 表示的数据范围

变量数据类型:

  • 字符
  • 数值:整型、浮点型、bash 不支持浮点数

2.7.3 编程语言分类

静态和动态语言

  • 静态编译语言:使用变量前,先声明变量类型,之后类型不能改变,在编译时检查,如:java,c
  • 动态编译语言:不用事先声明,可随时改变类型,如:bash,Python

强类型和弱类型语言

  • 强类型语言:不同类型数据操作,必须经过强制转换才同一类型才能运算,如 java,c#,python
  • 弱类型语言:语言的运行时会隐式做数据类型转换。无需指定类型,默认均为字符型;参与运算会自动进行隐式类型转换;变量无需事先定义可直接调用

2.7.4 Shell 中变量命名法则

  • 不能使程序中的保留字和内置变量:如 if,for
  • 只能使用数字、字母及下划线,且不能以数字开头,注意:不支持短横线“-”,和主机名相反
  • 见名知义,用英文单词命名,并体现出实际作用,不要用简写,如:ATM
  • 同一命名规则:驼峰命名法,studentname,大驼峰 StudentName 小驼峰 studentName
  • 变量名大写:STUDENT_NAME
  • 局部变量小写
  • 函数名小写

2.7.5 变量定义和引用

变量的生效范围等标准划分变量类型

  • 普通变量:生效范围为当前 shell 进程;对当前 shell 之外的其他 shell 进程,包括当前 shell 的子 shell 进程均无效
  • 环境变量:生效范围为当前 shell 进程及其子进程
  • 本地变量:生效范围为当前 shell 进程中某代码片段,通常指函数

变量赋值:

name='value'

其他赋值情况加双引号""

[16:14:58 root@centos8 script]#NAME="

> sss
> sss
> sss
> sss
> sss
> "
> [16:33:24 root@centos8 script]#echo $NAME
sss sss sss sss sss
[16:33:32 root@centos8 script]#echo "$NAME"

sss
sss
sss
sss
sss

value 可以是一下多种形式

直接字串:name='root'
变量引用:name='$USER'
命令引用:name=`COMMAND` 或者 name=$(COMMAND)

注意赋值是临时生效,当退出终端后,变量会自动删除,无法持久保持,脚本中的变量会随着脚本结束,也会自动删除

范例:变量追加赋值

[14:47:53 root@centos8 data]#zhang=user
[14:48:04 root@centos8 data]#echo $zhang
user
[14:48:16 root@centos8 data]#zhang+=:zhangzhuo
[14:48:26 root@centos8 data]#echo $zhang
user:zhangzhuo

范例:利用变量实现动态命令

[14:48:28 root@centos8 data]#CMD=hostname
[14:50:21 root@centos8 data]#$CMD
centos8

变量引用:

$name
${name}

弱引用和强引用

  • "$name" 弱引用,其中的变量会被替换为变量值
  • '$name' 强引用,其中的变量引用不会被替换为变量值,而保持原字符串

显示已定义的所有变量:

set

删除变量:

unset <name>

范例:显示系统信息

[15:19:56 root@centos8 data]#cat systeminfo.sh
#!/bin/bash
#
#********************************************************************
#Author:zhangzhuo
#QQ: 1191400158
#Date: 2020-12-05
#FileName:systeminfo.sh
#URL: http://www.magedu.com
#Description:The test script
#Copyright (C): 2020 All rights reserved
#********************************************************************
set -u
set -e
RED="\e[1;31m"
GREEN="\e[;32m"
END="\e[0m"
echo -e "$GREEN---------------------------------------------------------------------$END"
echo -e "HOSTNAME:        $RED`hostname`$END"
echo -e "IPADDR:          $RED`ifconfig ens33 | grep -Eo '([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}' | head -n1`$END"
echo -e "OSVERSION:       $RED`cat /etc/redhat-release`$END"
echo -e "KERNEL:          $RED`uname -r`$END"
echo -e "CPU:             $RED`lscpu | grep 'Model name'| tr -s ' ' | cut -d: -f2`$END "
echo -e "MEMORY:          $RED`free -h | grep Mem|tr -s ' ' : | cut -d: -f2`$END"
echo -e "DISK:            $RED`lsblk|grep '^sd'|tr -s ' ' | cut -d ' ' -f4`$END"
echo -e "$GREEN---------------------------------------------------------------------$END"

范例:备份 etc

[15:27:19 root@centos8 data]#cat backup-etc.sh
#!/bin/bash
#
#********************************************************************
#Author:zhangzhuo
#QQ: 1191400158
#Date: 2020-12-05
#FileName:backup-etc.sh
#URL: http://zhangzhuo.ltd
#Description:The test script
#Copyright (C): 2020 All rights reserved
#********************************************************************
set -u
set -e
COLOR='echo -e \e[1;31m'
END='\e[0m'
BACKUP=/data
SRC=/etc
DATE=`date +%F`

${COLOR}mStarting backup...$END
cp -av $SRC ${BACKUP}${SRC}_$DATE
${COLOR}mStarting is finished$END"

2.7.6 环境变量

环境变量:

  • 可以使子进程(包括孙子进程)继承父进程的变量,但是无法让父进程使用子进程的变量
  • 一旦子进程修改从父进程继承的变量,将会新的值传递给孙子进程
  • 一般只在系统配置文件中使用,在脚本中较少使用

变量声明和赋值:

声明并赋值
export name=VALUE
declare -x name=VALUE
或者俩者分俩步实现
name=value
export name

变量引用

$name
${name}

显示所有环境变量:

env
printenv
export
declare -x

删除变量:

unset name

bash 内建的环境变量

PATH
SHELL
USER
UID
HOME
PWD
SHLVL    shell的嵌套层数,即深度
LANG
MAIL
HOSTNAME
HISTSIZE
_      下划线,表示前一个命令的最后一个参数

2.7.7 只读变量

只读变量:只能声明定义,但后续不能修改和删除,即常量

声明只读变量:

readonly name
declare -r name

查看只读变量:

readonly [-p]
declare -r

2.7.8 位置变量

位置变量:在 bash shell 中内置的变量,在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数

$1,$2,...对应第1个、第2个等参数,shift [n]换位置
$0       命令本身,也包扣路径
$*       传递给脚本的所有参数,全部参数合为一个字符串
$@       传递给脚本所有参数,每个参数为独立字符串
$#       传递给脚本的参数的个数

注意:$@ $*只在被双引号包起来的时候才会有差异

清空所有位置变量

set --

范例:

[15:50:27 root@centos8 data]#cat arg.sh
#!/bin/bash
#
#********************************************************************
#Author:zhangzhuo
#QQ: 1191400158
#Date: 2020-12-05
#FileName:arg.sh
#URL: http://www.magedu.com
#Description:The test script
#Copyright (C): 2020 All rights reserved
#********************************************************************
set -u
set -e
echo "1st arg is $1"
echo "1st arg is $2"
echo "1st arg is $3"
echo "1st arg is ${10}"
echo "1st arg is ${11}"

echo "the number of arg is $#"
echo "all args are $*"
echo "all args are $@"
echo "the scriptname is `basename $0`"
[15:50:44 root@centos8 data]#./arg.sh {a..z}
1st arg is a
1st arg is b
1st arg is c
1st arg is j
1st arg is k
the number of arg is 26
all args are a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
all args are a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z
the scriptname is arg.sh

范例:mv 替换 rm 命令

#!/bin/bash
#
#********************************************************************
#Author:zhangzhuo
#QQ: 1191400158
#Date: 2020-12-08
#FileName:rm.sh
#URL: https://www.zhangzhuo.ltd
#Description:The test script
#Copyright (C): 2020 All rights reserved
#********************************************************************
set -u
set -e
COLOR="echo -e \033[1;31m"
END="\033[0m"
BACKUP=$1
SRC=/data/backup/
DATE=`date +%F_%T`

mkdir ${SRC}${DATE} >/dev/null
mv ${BACKUP} ${SRC}${DATE}
${COLOR}${BACKUP} to ${SRC}${DATE}

2.7.9 退出状态码变量

进程执行后,将使用变量?保存状态码的相关数字,不同的值反应成功或失败,?取值范围 0-255

$?的值为0       代表成功
$?的值是1到255  代表失败

范例:

[15:56:52 root@centos8 data]#ping -c1 -w1 baidu.com &>/dev/null
[15:57:03 root@centos8 data]#echo $?
0

用户可以在脚本中使用以下命令自定义退出状态码

exit [n]

注意:

  • 脚本中一旦遇到 exit 命令,脚本会立即终止;终止退出状态取决于 exit 命令后面的数字
  • 如果未给脚本指定退出状态码,整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令

2.7.10 展开命令行

展开命令执行顺序

把命令行分成单个命令词
展开别名
展开大括号的声明{}
展开波浪符声明~
命令替换$() 和``
再次把命令行分成命令词
展开文件通配*、?、[abc]等等
准备I/O重导向<\>
运行命令

防止扩展

反斜线(\)会使随后的字符按原意解释

加引号来防止扩展

单引号('')防止所有扩展
双引号("")也可防止扩展,但是以下情况例外:$(美元符号)

变量扩展

``:反引号,命令替换
\:反斜线,禁止单个字符扩展
!:叹号,历史命令替换

2.7.11 脚本安全和 set

set 命令:可以用来定制 shell 环境

$-变量

h:hashall,打开选项后,shell 会将命令所在的路径 hash 下来,避免每次都要查询。通过 set +h 选项将 h 选项关闭

i:interactive-comments,包含这个选项说明当前的 shell 是一个交互式的 shell。所谓的交互式 shell,在脚本中,i 选项是关闭的

m:monitor,打开监控模式,就可以通过 job control 来控制进程的停止、继续,后台或者前台执行等

B:braceexpand,大括号扩展

H:history,H 选项打开,可以展开命令历史列表中的命令,可以通过!感叹号来完成,例如"!!"返回最近的一个历史命令,“!n”返回第 n 个历史命令

set 命令实现脚本安全

  • -u 在扩展一个没有设置的变量使,显示错误信息,等同于 set -o nounset
  • -e 如果一个命令返回一个非 0 退出状态值(失败)就退出,等同于 set -o errexit
  • -o option 显示,打开或者关闭选项
    • 显示选项:set -o
    • 打开选项:set -o 选项
    • 关闭选项:set +o 选项
  • -x 当执行命令时,打印命令及其参数,类似 bash -x

2.8 格式化输出 printf

格式

printf "指定的格式" "文本1" "文本2" ...

clipboard.png

常用格式替换符

替换符                 功能
%s                    字符串
%f                   浮点格式
%b                   相对应的参数中包含转义字符时,可以使用此替换符进行替换,对应转义字符会被转义
%c                   ASCII字符,即显示对应参数的第一个字符
%d,%i                十进制整数
%o                   八进制值
%u                   不带正负号的十进制值
%x                   十六进制值 (a-f)
%X                  十六进制值 (A-F)
%%                  表示%本身

说明:%s 中的数字代表此替换输出字符串宽度,不足补空格,默认是右对齐,%-10s 表示 10 个字符宽,-表示左对齐

常用转义字符

转义符               功能
\a                 警告字符,通常为ASCII的BEL字符
\b                 后退
\f                 换页
\n                 换行
\r                 回车
\t                 水平制表符
\v                 垂直制表符
\                  表示\本身

范例:

[19:09:13 root@centos8 ~]#printf "%s\n" 1 2 3 4
1
2
3
4
[19:10:11 root@centos8 ~]#printf "%f\n" 1 2 3 4
1.000000
2.000000
3.000000
4.000000
#.2f 表示保留俩位小数
[19:10:20 root@centos8 ~]#printf "%.2f\n" 1 2 3 4
1.00
2.00
3.00
4.00
[19:21:58 root@centos8 ~]#printf "(%s)" 1 2 3 4 ;echo
(1)(2)(3)(4)
[19:22:27 root@centos8 ~]#printf " (%s) " 1 2 3 4 ;echo " "
(1)  (2)  (3)  (4)
[19:23:15 root@centos8 ~]#printf "(%s)\n" 1 2 3 4
(1)
(2)
(3)
(4)
[19:23:20 root@centos8 ~]#printf "%s %s\n" 1 2 3 4
1 2
3 4
[19:23:42 root@centos8 ~]#printf "%s %s %s\n" 1 2 3 4
1 2 3
4

#%-10s表示宽度10个字符,左对齐
[19:25:31 root@centos8 ~]#printf "%-10s %-10s %-4s %s\n" 姓名 性别 年龄 体重 小明 男 20 70 小红 女 18 50
姓名     性别     年龄 体重
小明     男        20   70
小红     女        18   50

#将十进制转换16进制数
[19:28:06 root@centos8 ~]#printf "%x" 31; echo
1f

#将16进制C转换成十进制,16进制必须以0x开头
[19:31:39 root@centos8 ~]#printf "%d\n" 0x1f
31

[19:31:44 root@centos8 ~]#VAR="welcome to magedu" ; printf "\033[31m%s\033[0m\n" $VAR
welcome
to
magedu
[19:33:40 root@centos8 ~]#VAR="welcome to magedu" ; printf "\033[31m%s\033[0m\n" "$VAR"
welcome to magedu

2.9 算术运算

Shell 允许在某些情况下对算术表达式进行求值,比如:let 和 declare 内置命令,(())复合命令和算术扩展。求值以固定宽度整数进行,不检查溢出,尽管除以 0 被困并标记为错误。运算符及其优先级,管联性和值与 C 语言相同。以下运算符列表分组为等级优先运算级别。级别按降序排列优先

id++ id--                vriable post-increment and post-decrement
++id --id                vriable post-increment and post-decrement
- + unary minus and plus
! ~                      logical and bitwise negation
**                       exponentiation 乘方
* / %                    multiplication,division,remainder,%表示取模,即取余数,示例:9%4=1
+ -addition,subtraction
<< >>                    left and right bitwise shifts
<= >= < >                comparison
== !=                   equality and inequality
&                       bitwise AND
^                       bitwise exclusive OR
|                       bitwise OR
&&                      logical AND
||                      logical OR
expr?expr:expr          conditional operator
= *= /= %= += -= <<= >>= &= ^= |=     assignment
expr1,expr2             comma``

乘法符号有些场景中需要转义

实现算术运算:

(1)  let var=算术表达式
(2)  ((var=算术表达式))和上面等价
(3)  var=$[算术表达式]
(4)  var=$((算术表达式))
(5)  var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)
(6)  declare -i var = 数值
(7)  echo '算术表达式' | bc

内建随机数生成器变量:

$RANDOM   取值范围:0-32767

范例:

#生成0-49之间随机数
[19:51:09 root@centos8 script]#echo $[$RANDOM%50]
22
#随机字体颜色
[19:52:23 root@centos8 script]#echo -e "\033[1;$[RANDOM%7+31]mhello\033[0m"
hello

增强型赋值:

+=     i+=10  相当于 i=i+10
-=     i-=j   相当于i=i-j
*=
/=
%=
++ i++,++i    相当于i=i+1
-- i--,--i    相当于i=i-1

格式:

let varOPERvalue

范例:

[19:52:24 root@centos8 script]#let i=10*2
[19:58:18 root@centos8 script]#echo $i
20
[19:58:23 root@centos8 script]#((j=i+10))
[19:58:39 root@centos8 script]#echo $j
30
自增,自减

范例:鸡兔同笼

[20:05:26 root@centos8 script]#chook_rabbit.sh 60 188
RABBIT:34
CHOOK:26
[20:05:30 root@centos8 script]#cat chook_rabbit.sh
#!/bin/bash
#
#********************************************************************
#Author:zhangzhuo
#QQ: 1191400158
#Date: 2020-12-08
#FileName:chook_rabbit.sh
#URL: https://www.zhangzhuo.ltd
#Description:The test script
#Copyright (C): 2020 All rights reserved
#********************************************************************
HEAD=$1
FOOT=$2
RABBIT=$(((FOOT-HEAD-HEAD)/2))
CHOOK=$[HEAD-RABBIT]
echo RABBIT:$RABBIT
echo CHOOK:$CHOOK

2.10 逻辑运算

true,false

1,真
0,假

与:&:和 0 相与,结果为 0,和 1 相与,结果保留原值

1 与 1 = 1
1 与 0 = 0
0 与 1 = 0
0 与 0 = 0

或:|:和 1 相或结果为 1,和 0 相或,结果保留原值

1 或 1 = 1
1 或 0 = 1
0 或 1 = 1
0 或 0 = 0

非:!

! 1 = 0    ! true
! 0 = 1    ! false

异或:^

异或的俩个值,相同为假,不同为真。俩个数字 X,Y 异或得到结果 Z,Z 在和任意俩者之一 X 异或,将得出另一个值 Y

1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0

范例:

[17:03:12 root@centos8 data]#x=10;y=20;temp=$x;x=$y;y=$temp;echo x=$x,y=$y
x=20,y=10
[17:05:16 root@centos8 data]#x=10;y=20;x=$[x^y];y=$[x^y];x=$[x^y];echo x=$x,y=$y
x=20,y=10

短路运算

  • 短路与
CMD1 短路与 CMD2
第一个CMD1结果为真(1),第二个CMD2必须要参与运算,才能得到最终的结果
第一个CMD1结果为假(0),总的结果必定为0,因此不需要执行CMD2
  • 短路或
CMD1 短路或 CMD2
第一个结果为真(1),总的结果必定为1,因此不需要执行CMD2
第一个结果为假(0),第二个CMD2必须要参与运算,才能得到最终的结果

2.11 条件测试命令

条件测试:判断某需求是否满足,需要测试机制来实现,专用的测试表达式需要有测试命令辅助完成

测试过程

,实现评估布尔声明,以便用在条件环境下进行执行

若真,则状态码变量 $?返回 0

若假,则状态码变量 $?返回 1

条件测试命令

test EXPRESSION

[ EXPRESSION ] #和 test 等价,建议使用[ ]

[[ EXPRESSION ]]

注意:EXPRESSION 前后必须有空白字符

帮助:

[17:06:38 root@centos8 data]#type [
[18:43:48 root@centos8 data]#help [
[18:43:53 root@centos8 data]#help test

2.11.1 变量测试

判断 NAME 变量是否定义
[ -v NAME ]
判断 NAME 变量是否定义并且是名称引用,bash 4.4新特性
[ -R NAME ]

2.11.2 数值测试

-eq 是否等于
-ne 是否不等于
-gt 是否大于
-ge 是否大于等于
-lt 是否小于
-le 是否小于等于

算术表达式比较

==   相等
!=   不相等
<=

> =
> <
>

2.11.3 字符串测试

test 和 [ ] 用法

test和 [ ] 用法
-z STRING   字符串是否为空,没定义或空为真,不空为假
-n STRING   字符串是否不空,不空为真,空为假
STRING   同上
STRING1 = STRING2  是否等于
STRING1 != STRING2 是否不等于

> ascii码是否大于ascii码
> < 是否小于

[[ ]]用法

[[ expression]] 用法
== 左侧字符串是否和右侧的PATTERN相同
注意:此表达式用于[[ ]]中,PATTERN为通配符
=~ 左侧字符串是否能够被右侧的正则表达式的PATTERN所匹配
注意:此表达式用于[[ ]]中:扩展正则表达式

建议:当使用正则表达式或通配符使用[[ ]],其他情况一般使用 [ ]

范例:使用 [ ]

在比较字符串时,建议变量放在""中
[18:44:09 root@centos8 data]#[ -z "$str" ]
[18:58:32 root@centos8 data]#echo $?
0

范例:使用 [[ ]]

通配符
[18:58:36 root@centos8 data]#FILE=test.log
[19:00:02 root@centos8 data]#[[ "$FILE" == *.log ]]
[19:00:30 root@centos8 data]#echo $?
0

正则表达式
[19:01:27 root@centos8 data]#FILE=test.txt
[19:01:59 root@centos8 data]#[[ "$FILE" =~ \.log$ ]]
[19:02:01 root@centos8 data]#echo $?
1

[[ == ]] ==右侧的*作为通配符不要加"",只想做*,需要加""或转义
[19:02:03 root@centos8 data]#NAME="linux*"
[19:05:16 root@centos8 data]#[[ "$NAME" == "linux*" ]]
[19:05:18 root@centos8 data]#echo $?
0

2.11.4 文件测试

存在性测试

-a FILE:同 -e
-e FILE:文件存在性测试,存在为真,否则为假
-b FILE:是否存在且为块设备文件
-c FILE:是否存在且为字符设备文件
-d FILE:是否存在且为目录文件
-f FILE:是否存在且为普通文件
-h FILE:或 -L FILE:存在且为符号链接文件
-p FILE:是否存在且为命名管道文件
-s FILE:是否存在且为套接字文件

文件权限测试:

-r FILE:是否存在且可读
-w FILE:是否存在且可写
-x FILE:是否存在且可执行
-u FILE:是否存在且拥有suid权限
-g FILE:是否存在且拥有sgid权限
-k FILE:是否存在且拥有sticky权限

注意:最终结果有用户对文件的实际权限决定,而非文件属性决定

范例:

[19:12:12 root@centos8 data]#[ -d /etc/ ]
[19:12:41 root@centos8 data]#echo $?
0
[19:12:47 root@centos8 data]#[ -d /etc/fstab ]
[19:12:52 root@centos8 data]#echo $?
1
[19:12:54 root@centos8 data]#[ -w /etc/fstab ]
[19:13:00 root@centos8 data]#echo $?
0

文件属性测试

-s FILE:          是否存在且非空
-t df              fd文件描述符是否在某终端已经打开
-N FILE:          文件自从上一次被读取之后是否被修改过
-O FILE:          当前有效用户是否为文件属主
-G FILE:          当前有效用户是否为文件属组
FILE1 -ef FILE2    FILE1是否是FILE2的硬链接
FILE1 -nt FILE2    FILE1是否新于FILE2(mtime)
FILE1 -ot FILE2    FILE1是否旧于FILE2

2.12 关于()和 { }

(CMD;CMD2;...)和{CMD1;CMD2;...;}都可以将多个命令组合在一起,批量执行

(list)会开启子 shell,并且 list 中变量赋值及内部命令执行后,将不在影响后续的环境
帮助查看:man bash 搜索(list)
{ list; }不会启子 shell,在当前 shell 中运行,会影响当前 shell 环境
帮助查看:man bash 搜索{ list; }

2.13 组合测试条件

2.13.1 第一种方式 [ ]

[ EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 ]   并且,EXPRESSION1和EXPRESSION2都是真,结果才为真
[ EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 ]   或者,EXPRESSION1和EXPRESSION2只要有一个为真,结果就为真
[ ! EXPRESSION ]                 取反

说明:-a 和-o 需要使用测试命令进行,[[ ]]不支持

2.13.2 第二种方式

COMMAND1 && COMMAND2  并且,短路与,代表条件性的AND
如果1成功将执行2,否则将不执行2
COMMAND1 || COMMAND2  或者,短路或,代表条件性的OR
如果1成功将不执行2,否则将执行2
! COMMAND             非,取反

2.14 使用 read 命令来接受输入

使用 read 来吧输入值分配给一个或多个 shell 变量,read 从标准输入中读取值,给每个单词分配一个变量,所有剩余单词都被分配给最后一个变量,如果变量名没有指定,默认标准输入的赋值给系统内置的变量 REPLY

格式:

read [options] [name ...]

常见选项:

-p         指定要显示的提示
-s         静默输入,一般用于密码
-n N       指定输入的字符长度N
-d '字符'  输入结束符
-t N      TIMEOUT为N秒

范例:面试题 read 和输入重定向

[19:51:56 root@centos8 ~]#cat test.txt 
1 2
[19:51:59 root@centos8 ~]#read i j < test.txt ; echo i=$i j=$j
i=1 j=2
[19:52:31 root@centos8 ~]#echo 1 2 | read x y ; echo $x $y

[19:52:57 root@centos8 ~]#echo 1 2 | (read x y ; echo $x $y)
1 2
[19:53:42 root@centos8 ~]#echo 1 2 | { read x y ; echo $x $y; }
1 2

3 bash shell 的配置文件

bash shell 的配置文件很多,可以分为下面类别

全局配置:

/etc/profile
/etc/profile.d/*.sh
/etc/bashrc

个人配置:

~/.bash_profile
~/.bashrc

3.2 shell 登录的俩种方式分类

3.2.1 交互式登录

  • 直接通过终端输入账号密码登录
  • 使用 su - UserName 切换用户

配置文件生效的执行顺序:

放在每个文件最前面
/etc/profile
/etc/profile.d/*.sh
/etc/bashrc
~/.bash_profile
~/.bashrc
, etc/bashrc
放在每个文件最后
/etc/profile.d/*.sh
/etc/bashrc
/etc/profile
~/.bashrc
~/.bash_profile

注意:文件之间的调用关系,写在同一个文件的不同位置,将影响文件的执行顺序

3.2.2 非交互式登录

  • su UserName
  • 图形界面下打开的终端
  • 执行脚本
  • 任何其他的 bash 实例

3.3 按功能划分分类

profile 类和 bashrc 类

3.3.1 Profile 类

profile 类为交互式登录的 shell 提供配置

全局:/etc/profile  /etc/profile.d/*.sh
个人:~/.bash_profile

功能:

  • 用于定义环境变量
  • 运行命令或脚本

3.3.2 Bashrc 类

bashrc 类:为非交互式和交互式登录的 shell 提供配置

全局:/etc/bashrc
个人:~/.bashrc

功能:

  • 定义别名和函数
  • 定义本地变量

3.4 编辑配置文件生效

修改 profile 和 bashrc 文件后需生效俩种方法:

  • 重新启动 shell
  • source|. 配置文件

注意:source 会在当前 shell 中执行脚本,所以一般只用于执行配置文件,火灾脚本中调用另一个脚本的场景

3.5 bash 退出任务

保存在~/.bash_logout 文件中(用户),在退出登录 shell 时运行

功能:

  • 创建自动备份
  • 清除临时文件

4 流程控制

4.1 条件选择

4.1.1 条件判断

4.1.1.1 单分支条件

clipboard.png

4.1.1.2 多分支条件

clipboard.png

4.1.2 选择执行 if 语句

格式:

if COMMANDS;then COMMANDS; [ elif COMMANDS; then COMMANDS; ].. [ else COMMANDS; ] fi

单分支

if 判断条件;then
条件为真的分支代码
fi

双分支

if 判断条件;then
条件为真的分支代码
else
条件为假的分支代码
fi

多分支

if 判断条件1;then
条件1为真的分支代码
elif 判断条件2;then
条件2为真的分支代码
elif 判断条件3;then
条件3为真的分支代码
...
else
以上条件都为假的分支代码
fi

说明:

  • 多个条件时,逐个条件进行判断,第一次遇“真”条件时,执行其分支,而后结束整个 if 语句
  • if 语句可嵌套

范例:

[12:57:28 root@centos6 ~]#declare -f

4.1.3 条件判断 case 语句

格式:

case WORD in [PATTERN [| PATTERN]...) COMMANDS ;;]... esac

case 变量引用 in
PAT1)
分支1
;;
PAT2)
分支2
;;
...
*)
默认分支
;;
asac

case 支持 glob 风格的通配符:

* 任意长度任意字符
    ?   任意单个字符
    []  指定范围内的任意单个字符
    |   或者,如:a|b

范例:

范例1

read -p "Do you agree(yes/no)?" INPUT
INPUT=`echo $INPUT | tr 'A-Z' 'a-z'`
case $INPUT in
y|yes)
echo "You input is YES"
;;
n|no)
echo "You input is NO"
;;
*)
echo "Input fales,please input yes or no!"
esac

范例2
read -p "Do you agree(yes/no)?" INPUT
case $INPUT in
[Yy]|[Yy][Ee][sS])
echo "You input is YES"
;;
[nN]|[Nn][Oo])
echo "You input is NO"
;;
*)
echo "Input fales,please input yes or no!"
esac

4.2 循环

4.2.1 循环执行介绍

将某行代码段重复运行多次,通常有进入循环的条件和退出循环的条件

重复运行次数

  • 循环次数事先已知
  • 循环次数事先未知

常见的循环命令:for,while,until

clipboard.png

4.2.2 循环 for

Centos7的for帮助比Centos8全面
[13:15:32 root@centos8 data]#help for

格式 1:

for NAME [in WORDS ...] ; do COMMANDS;done
方式1
for 变量名 in 列表;do
循环体
done
方式2
for 变量名 in 列表
do
循环体
done

执行机制:

  • 依次将列表中的元素赋值给变量名;每次赋值后即执行一次循环体;直到列表中的元素耗尽,循环结束
  • 如果省略[in WORDS ...],此时使用位置参量

for 循环列表生成方式:

  • 直接给出列表
  • 整数列表
{start..end}
$(seq [start [step]] end)
  • 返回列表的命令
$(COMMAND)
  • 使用 glob,如*.sh
  • 变量引用,如@,*,$#

范例:面试题,计算 1+2+3...+100 的结果

[13:15:53 root@centos8 data]#sum=0;for i in {1..100};do let sum+=i;done ;echo sum=$sum
sum=5050
[13:25:43 root@centos8 data]#seq -s+ 100|bc
5050

范例:

sum=0
for i in $* ; do
let sum+=i
done
echo sum=$sum
[13:31:26 root@centos8 data]#./for_sum.sh {1..100}
sum=5050

生产案例:将指定目录下的文件所有文件的后缀改名为 bak 后缀

for FILE in /data/zhang/* ; do
PRE=`echo $FILE | sed -nr 's/(.*)\.([^.]+)$/\1/p'`
mv -v $FILE   $PRE.bak
done

范例:九九乘法表

for i in {1..9};do
for j in `seq $i`;do
echo -e "${j}*${i}=$[i*j]\t\c"
done
echo
done

范例:面试题,要求将目录 YYY-MM-DD/中所有文件,移动到 YYYY-MM/DD/下

1.创建YYYY-MM-DD格式的目录,当前日期一年前365天到目前共365个目录,里面有10个文件.log后缀的文件
for i in {1..365};do
mkdir /data/mkdir/`date -d "-${i} day" +%F`
cd /data/mkdir/`date -d "-${i} day" +%F`
for j in {1..10};do
touch zz${j}.log
done
done
2.将上面的目录移动到YYYY-MM/DD/下
DIR=/data/mkdir
cd $DIR
for i in *;do
YYYY_MM=`echo $i | cut -d"-" -f1,2`
DD=`echo $i | cut -d"-" -f3`
[ -d $YYYY_MM/$DD ] || mkdir -p $YYYY_MM/$DD &>/dev/null
mv $i/* $YYYY_MM/$DD
done
rm -rf $DIR/*-*-*

面试题:扫描一个网段:10.0.0.0/24,判断此网段中主机在线状态,将在线的主机 IP 打印出来

IP="192.168.10."
for i in {1..254};do
{ ping -c1 -W1 ${IP}${i} &>/dev/null && echo "${IP}${i} is up" || echo "${IP}${i} is down"; }
done

格式 2:

双括号方法,即((..))格式,也可以用于算术运算,双小括号方法也可以使 bash shell 实现 C 语言风格的变量操作
clipboard.png

for ((: for ((exp1;exp2;exp3));do COMMANDS;done

for ((控制变量初始化;条件判断表达式;控制变量的修正表达式))
do
       循环体
done

说明:

  • 控制变量初始化:仅在运行到循环代码段时执行一次
  • 控制变量的修正表达式:每轮循环结束会先进行控制变量修正运算,而后在做条件判断

范例:九九乘法表

for ((i=1;i<=9;i++));do
     for ((j=1;j<=i;j++));do
          echo -e "${j}*${i}=$[j*i]\t\c"
     done
     echo
done

范例:等腰三角形

read -p "请输入三角形的行数:"  b
for ((i=1;i<=b;i++));do
     for ((k=0;k<=b-i;k++));do
          echo -e " \c"
     done
    for ((j=1;j<=2*i-1;j++));do
          echo -e "*\c"
    done
    echo
done

范例:生成进度

[09:56:39 root@centos8 ~]#for ((i=1;i<=100;i++));do printf "\e[4D%3d%%" $i;sleep 0.01s; done
100%

范例:

[09:58:09 root@centos8 ~]#for ((;;));do echo for;sleep 1;done
for
for
for
for
for
for
  • Shell

    Shell 脚本与 Windows/Dos 下的批处理相似,也就是用各类命令预先放入到一个文件中,方便一次性执行的一个程序文件,主要是方便管理员进行设置或者管理用的。但是它比 Windows 下的批处理更强大,比用其他编程程序编辑的程序效率更高,因为它使用了 Linux/Unix 下的命令。

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