Shell 脚本

基础

NOTE

  shell 是脚本语言，充当着用户和 linux 内核交互的桥梁。默认为 .sh （这也不是强制） 结尾。

  shell 脚本主要分为两个大类 Bourne Shell 和 C Shell。以及他们的变体和衍生版本。

名称	描述
Bourne Shell (sh)	是 UNIX 的最初 Shell，也是很多其他 Shell 的基础。它以稳定性和脚本编写能力著称，但在交互性方面不如其他 Shell。
Bourne Again Shell (bash)	🌟 是 Linux 系统最常用的 Shell，它是 sh 的扩展，兼容 sh，并增加了许多新功能，如命令补全、历史记录和命令编辑等。 常用
Z Shell (zsh)	🌟 是另一个功能强大的 Shell，它借鉴了 bash、ksh 和 tcsh 的一些特性，并进行了大量改进，在交互性和脚本编写方面都表现出色。比如 MacOS 中的 Oh My Zsh
C Shell (csh)	它的语法与 C 语言类似，并提供了作业控制、命令历史和命令行编辑等功能，比 Bourne Shell 更适合交互式使用。

新建一个 .sh 文件，并添加以下内容

#!/bin/bash

# echo 打印内容
echo "Hello, World!"

#! 是一个约定的标记，告诉这个系统这个脚本需要什么解释器执行，就是使用哪一种 shell。

执行时可以使用 sh ./code.sh 执行文件，也可以使用 ./code.sh。但默认使用第二种方式不太行，需要增加权限 chmod +x code.sh 。

别名 alias

可以使用 alias 命令来创建别名，如果是在命令行每次重启都会失效。如果想要永久生效就需要在 ~/.bashrc 文件中添加。并且调用 source ~/.bashrc 使配置生效。

# 使用 print 代替 echo 打印内容
alias print='echo'

命令生效优先级

• 绝对路径或者相对路径
• 别名
• bash 内置命令
• 按照 $PATH 环境变量定义的目录顺序查找。

输出、输入重定向

• > 将输出内容重定向到文件中覆盖 command > file
• >> 将输出内容追加到文件中 command >> file
• < 将文件内容作为输入 command < file
• << 将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入。

ll > file.txt
ll >> file.txt # 追加
wc -l < file.txt # 统计文件行数

# EOF 只是一个标识符，可以是任意标识符
wc -l << EOF
> hello linux
> hello shell
> hello world
> EOF

管道符

多命令执行场景	格式	作用
;	command1 ; command2	执行多条命令，命令之间没有任何逻辑关系
&&	command1 && command2	执行多条命令，当命令1正确执行，命令2才会执行
||	coomand1 || command2	执行多条命令，1 失败，执行 2；1 成功，2 不执行
|	command1 | command2	将前一个命令的输出，作为后一个命令的输入

示例

# 执行多条命令，命令之间没有任何逻辑关系
ls -l ; pwd
# 执行多条命令，当命令1正确执行，命令2才会执行
ls -l && pwd
# 执行多条命令，1 失败，执行 2；1 成功，2 不执行
ls -l || pwd
# 将前一个命令的输出，作为后一个命令的输入
ls -l | grep "shell"

符号

符号	描述
$()	内容会被命令行执行，并且将输出结果返回
``	同上
$	获取变量值

变量

在 shell 中无论带不带 ' " 实际上都是字符串，比如以下情况。如果需要想要引用变量和普通字符串拼接则可以使用 ${} 包裹变量。

如果是数字运算，可以使用 $((1 + 2)) 进行运算。

IMPORTANT

变量声明时，建议去除 = 两边的空格；此外你还需要注意，只有在使用变量时才会要 $ 符号。

单引号的特点：任何字符串都会被原样输出。变量在里面也是无效的，即使使用 ${} 也是无济于事。

双引号的特点：可以有变量，可以有转义字符。

不带引号的的变量在赋值的时候会被当成命令或者文件名，容易出现问题。

x=1
y=2
echo $x + $y # 1 + 2

msg="hello"
echo "${msg} world" # hello world

查看、删除变量

set 命令可以查看所有变量（包括环境变量和自定义变量） unset 该命令可以删除 Shell 变量以及环境变量，无法删除只读变量

# 查看所有变量
set
# 删除变量
unset variable_name

环境变量

NOTE

  设置全局变量 export variable_name=value，可以使用 printenv 查看所有或者 printenv variable_name 查看单个。该方案创建的变量只会在当前窗口生效。

  如果需要永久生效则可以考虑将变量写入文件。

~/.bashrc 每个用户特定的 Shell 配置文件。例如， 如果你使用的是 Bash，就可以在其中声明变量。

/etc/profile 每当 bash 登录 Shell 时，都会加载此文件中设置的变量。

/etc/environment 使用此文件来设置系统范围内可用的环境变量。

参数传递

在执行 sh 文件时允许用户传递一些参数，比如 ./sh 0 1 2，获取参数的方式也有多种，如下。

符号	描述
$n	获取第 n 个参数，从 1 开始，0 是文件名
$#	参数的个数
$*	所有参数，以 "参数1 参数2 参数3" 的形式输出所有参数
$@	所有参数，以 "参数1" "参数2" "参数3" 的形式输出所有参数

运算符

常规的算符运算符、逻辑运算符 && || 就不在过多介绍了，这里展开说一下在 [] 中使用的关系运算符和逻辑运算符

符号	描述	示例
-eq	等于	[ $a -eq $b ]
-ne	不相等	[ $a -ne $b ]
-lt	小于	[ $a -lt $b ]
-gt	大于	[ $a -gt $b ]
-le	小于等于	[ $a -le $b ]
-ge	大于等于	[ $a -ge $b ]
-a	与	[ $a -eq $b -a $c -eq $d ]
-o	或	[ $a -eq $b -o $c -eq $d ]

文件测试运算符

符号	描述	示例
-e	文件（目录）是否存在	[ -e $file ]
-d	文件是否为目录	[ -d $file ]
-f	文件是否为普通文件	[ -f $file ]
-r	文件可读	[ -r $file ]
-w	文件可写	[ -w $file ]
-x	文件可执行	[ -x $file ]
-s	文件是否为空	[ -s $file ]

字符串、数字、浮点数

除了在 变量小节 中提到的声明和拼接之外，字符串也有一些其他的操作。

• 💫 获取字符串长度 ${#str}

str="hello world"
echo ${#str} # 11

• 💫 字符串提取 str:start:end，头包含尾不包含

str="hello world"
echo ${str:0:5} # hello
echo ${str:6} # world

• 💫 字符串替换 str/old/new， str 后一个斜杠表示替换第一个，两个斜杠表示替换所有 str//old/new，还可以将 new 的位置设置为空，达到删除指定内容的目的。

str="hello world"
echo ${str/hello/hi} # hi world
echo ${str//o/O} # hellO wOrld

# 删除字符串中的空格
str="hello world"
echo ${str// /} # helloworld

# 获取文件名
file_name="file.txt"
echo "${file_name/.*/}" # file

• 💫 大小写的转换 ${variable^^} 转换为大写，${variable,,} 转换为小写

str="Hello World"
echo ${str^^} # HELLO WORLD
echo ${str,,} # hello world

变量声明 declare typeset

declare 和 typeset 都可以用来声明变量，推荐使用 declare。typeset 是为了兼容 ksh 而保留的。运算的时候

• -i 将变量声明为整数型
• -x 将变量声明为环境变量，和 export 功能相同
• -r 将变量声明为只读变量，和 readonly 功能相同

declare -i num=1
declare -x var="hello"
declare -r var="hello"

# 只有重新赋值的时候才会计算，直接打印的话仍然还是字符串
num1="1 + 2" # 3
num1="${num1} + 3" # 6
echo $num1 + $num1 = # 6 + 6

浮点运算

bc 是 Linux 下的一个计算器工具，支持浮点运算。但是默认的结果没有小数位，需要 scale 参数来设置小数位。

echo "1 + 2" | bc # 3
echo "1 - 2" | bc # -1
echo "1 * 2" | bc # 2
echo "1 / 2" | bc # 0
echo "scale=2; 1 / 2" | bc # 0.50

awk 也可以进行浮点运算，与 bc 不同的是，awk 会根据结果自动设置小数位数。也可以通过 printf 来设置小数位数。

区别是 awk 保留小数时会四舍五入，bc 是直接截取

• printf \"%.2f\n\" $num 保留两位小数

echo $(awk "BEGIN { print 1 / 2 }") # 0.5
echo $(awk "BEGIN { print 1 * 2 }") # 0.2
echo $(awk "BEGIN { printf \"%.f\n\"; 1 / 2 }") # 0.50

数组

普通数组

* 和 @ 都可以获取到数组的全部元素，区别是 * 返回的是一个整体，而 @ 返回的是多个元素。

# 声明数组
site=("value0" "value1" "value2")
# 获取数组长度
length="${#site[@]}"
# 获取单个元素
echo "${site[0]}"
# 获取所有索引
echo "${!site[@]}"  # 0 1 2
echo "${!site[*]}" # 0 1 2

for i in ${site[@]}; do
    echo $i
done
# "value0"
# "value1"
# "value2"

for i in ${site[*]}; do
    echo $i
done
# "value0 value1 value2"

关联数组

关联数组需要使用 declare -A 来声明。与普通数组不同的是，当使用 ${!site[@]} 或者 ${!site[*]} 时获取的是键名。

declare -A site=(["value1"]="this is value1" ["value2"]="this is value2")

# 获取 key
echo "${!site[@]}"
echo "${!site[*]}"

流程控制

在逻辑判定中，分支语句必须要存在内容，如果没有 elif 和 else，就不要写了。

if [ condition ]; then
    # 执行语句
elif [ condition ]; then
    # 执行语句
else 
    # 执行语句
fi

# 示例
if [ $(grep -c ":no-line-numbers" study.txt) -gt 1 ]
then
    echo ":no-line-numbers 的内容大于1"
fi

如果 condition 放在 [] 中，则需要使用 -eq 等条件运算符，如果放在 (()) 中，则需要使用 == 等条件运算符。

case 的判定，结尾需要 esac

case 值 in
    模式1)
      命令序列
      ;;
    模式2)
      命令序列
      ;;
esac

# 示例
case $1 in
    "start")
      echo "你的第一个参数是" $1
      $(ps -ef | grep "ssh")
      ;;
    "stop")
      echo "你的第一个参数是" $1
      ;;
    *) # 兜底任意值
      echo "你的第一个参数是" $1
esac

循环

for 循环

for 变量 in 值1 值2 值3...
do
    程序
    ...
done

# 示例
site=("-a" "-b" "-c")

for i in "${site[@]}"
do
    echo $i
done

while 循环

while condition
do
    程序
done

# 示例
int=1

while(($int <= 10))
do
    if(($int == 5))
    then
        echo "int 的值为 5，跳过这次循环"
        continue
    fi

    echo $int
    # int=$((int + 1)) 或者以下写法
    let "int++"
done

函数

函数的定义可以加 function 关键字，也可以不加。如果不声明 return 则默认返回最后一条命令的执行结果。

function func_name(){
    # 执行语句
}

func_name(){
    # 执行语句
}

函数不用接收参数，在内部调用参数的方式可以参考 参数传递。调用时直接在函数名后加参数即可。

func_name(){
    echo $1
    echo $2
    echo "函数参数的个数为 ${#}"

    for i in "$@"
    do
        echo $i
    done
}
func_name "hello" "world"

重点

🤪 各种符号搞的我好乱啊~~~，到底啥时候用 $ 什么时候不用呢？

[] [[]] (()) $(()) $() ${} 中 $ 的生存法则

TIP

  [] 比较传统的条件判断方案，比较大小时需要实用 -eq 等运算符。且或关系使用 -a 和 -o 。内部变量时需要加上 $

  注意内部两侧加上空格。

a=1
if [ $a -eq 1 ]; then
    echo "a 等于 1"
fi

  [[]] 是 Bash 特有，[] 的升级版，支持 && 和 || ，内部变量加不加 $ 都可以

  注意内部两侧加上空格。

a=1
b=2
if [[ $a -eq 1 && b -eq 2 ]]; then
    echo "a 等于 1"
fi

  (()) 用户算数运算和判断支持各种运算符，也可以赋值，整数运算和比较时使用，内部变量不需要 $

a=1
while ((a < 10)); do
    echo "Loop count is $a"
    # ((i += 1))
    ((i++))
done

  $() 一般用于执行命令

echo $(ls -l | grep "^-" | wc -l)

  $(()) 一般用于算数运算，会计算内部的算数表达式并返回结果，内部变量不需要 $

num1=1
num2=2
result=$((num1 + num2))
echo $result

for ((i = 0; i < 10; i++)); do
    result=$((result + i))
    echo "result 的值当前是 ${result}"
done

  ${} 一般用于获取变量值，在字符串中使用，虽然也可以获取变量值，但是不推荐。

str="hello"
echo "${str} world"

剩下的场景基本上就是直接使用了。酌情使用。

name="alice"
echo $name "$name"

$n $* $@ $# 以及数组的 ${#array[@]} 获取

🤪 $ 真是令人头疼的存在

IMPORTANT

  首先是字符串的环节，直接使用没有任何问题。

site=("a" "b" "c")
echo $1 $@ $# $* ${#site[@]}  #  1 1 2 2 1 2 3
echo "$1 $@ $# $* ${#site[@]}" # 1 1 2 2 1 2 3
# ./code.sh 1 2

  在 [] 中 $* 和 $@ 没有太大的用处，因为一个是合并字符串一个是数组。在表达式中，用不用和字符串的使用方法保持一致

site=("a" "b" "c")
if [ $1 -eq 1 -a ${#site[@]} -eq 3 ]; then
    echo "第一个参数是 ${1}，数组长度是 ${#site[@]}"
fi

  在 [[]] 与 [] 的使用方案保持一致

site=("a" "b" "c")
if [[ $1 == 2 && "$2" != 3 && ${#site[@]} -eq 3 ]]; then
    echo "第一个参数是 ${1}，第二个参数是 ${2}，数组长度是 ${#site[@]}"
fi

  在 (()) 和 $(()) 中主要是运算，需要事先考虑好这些内容的返回值是什么。

site=("a" "b" "c")
for ((i = $1; i <= ${#site[@]}; i++)); do
    echo $i
done

sum = $(($1 + "$1" + ${#site[@]} + "${#site[@]}"))
echo $sum