Linux第三天-Shell编程

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Linux第三天-Shell编程

什么是Shell

Shell是命令解释器(command interpreter)，是Unix操作系统的用户接口，程序从用户接口得到输入信息，shell将用户程序及其输入翻译成操作系统内核（kernel）能够识别的指令，并且操作系统内核执行完将返回的输出通过shell再呈现给用户，下图所示用户、shell和操作系统的关系：
![image_1cj6aap5313rs62n1ba91e3u1qefm.png-33.6kB][1]
Shell也是一门编程语言，即shell脚本，shell是解释执行的脚本语言，可直接调用linux命令。类似于JS
一个系统可以存在多个shell，可以通过cat /etc/shells命令查看系统中安装的shell，不同的shell可能支持的命令语法是不相同的

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[root@localhost ~]# cat /etc/shells
/bin/sh
#常用
/bin/bash
#伪用户使用
/sbin/nologin
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/usr/sbin/nologin
/bin/tcsh
/bin/csh
#在ll的结果冲查找sh
[root@localhost ~]# ll /bin/ | grep sh
#通过下面的操作可以看出sh也是bash
lrwxrwxrwx. 1 root root          4 7月  23 19:29 sh -> bash

Shell的分类

操作系统内核（kernel）与shell是独立的套件，而且都可被替换：
不同的操作系统使用不同的shell；
同一个kernel之上可以使用不同的shell。
常见的shell分为两大主流：

sh（Linux常用）
Bourne shell（sh）
Solaris,hpux默认shell
Bourne again shell（bash） ,Linux系统默认shell
csh （Unix常用）
C shell(csh)
tc shell(tcsh)
查看当前系统使用的shell
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[root@localhost ~]# echo $SHELL
/bin/bash

Shell中的环境定义

临时环境变量
所谓临时变量是指在用户在当前登陆环境生效的变量，用户登陆系统后，直接在命令行上定义的环境变量便只能在当前的登陆环境中使用。当退出系统后，环境变量将不能下次登陆时继续使用。
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[root@localhost ~]# echo $name

[root@localhost ~]# name=zhangsan
[root@localhost ~]# echo $name
zhangsan
设置永久环境变量
通过将环境变量定义写入到配置文件中，用户每次登陆时系统自动定义，则无需再到命令行重新定义。定义环境变量的常见配置文件如下：
  1. /etc/profile
    针对系统所有用户生效，此文件应用于所有用户每次登陆系统时的环境变量定义
    1. 用户目录/.bash_profile
      针对特定用户生效，当用户登陆系统后，首先继承/etc/profile文件中的定义，再应用用户目录/.bash_profile文件中的定义。
系统预定义的环境变量
系统环境变量对所有用户有效，如：$PATH、$HOME、$SHELL、$PWD等等，如下用echo命令打印上述的系统环境变量：
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[root@localhost ~]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@localhost ~]# echo $HOME
/root
[root@localhost ~]# echo $SHELL
/bin/bash
[root@localhost ~]# echo $PWD
/root

创建Shell脚本

一个shell脚本通常包含如下部分

  1. 首行
    第一行内容在脚本的首行左侧，表示脚本将要调用的shell解释器，内容如下

    1
    #!/bin/bash

    #！符号能够被内核识别成是一个脚本的开始，这一行必须位于脚本的首行，/bin/bash是bash程序的绝对路径，在这里表示后续的内容将通过bash程序解释执行。

  2. 注释
    注释符号# 放在需注释内容的前面，如下

    1
    #这是我的第一个shell程序

  3. 内容
    可执行内容和shell结构

  4. 第一个Shell程序

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    #!/bin/bash
    #这是我的第一个shell程序
    echo "你好，世界"
     
    echo "你好，小张"

  5. 执行这个脚本

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    [root@localhost test]# ./HelloWord.sh
    -bash: ./HelloWord.sh: 权限不够
    [root@localhost test]# chmod 777 HelloWord.sh 
    [root@localhost test]# ./HelloWord.sh
    你好，世界
    你好，小张

  6. 执行脚本的三种方式

    • 输入脚本的绝对路径或相对路径

      1
      ./HelloWord.sh

      这种情况下会新开一个shell环境

    • bash或sh +脚本

      1
      bash HelloWord.sh

      注：当脚本没有x权限时，root和文件所有者通过该方式可以正常执行。
      这种情况下不会新开一个shell环境，以下代码可以证明

    • 在脚本的路径前再加”. “ 或source

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      source HelloWord.sh
      . ./HelloWord.sh
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      [root@localhost test]# echo $name
      zhangsan
      [root@localhost test]# echo "echo \$name" >> HelloWord.sh 
      [root@localhost test]# ./HelloWord.sh 
      你好，世界
      你好，小张

      [root@localhost test]# bash HelloWord.sh 
      你好，世界
      你好，小张

      [root@localhost test]# . HelloWord.sh 
      你好，世界
      你好，小张
      zhangsan

Shell变量

变量：是shell传递数据的一种方式，用来代表每个取值的符号名。
当shell脚本需要保存一些信息时，如一个文件名或是一个数字，就把它存放在一个变量中。

命名规范
:

  1. 变量名称可以由字母，数字和下划线组成，但是不能以数字开头，环境变量名建议大写，便于区分。
  2. 在bash中，变量的默认类型都是字符串型，如果要进行数值运算，则必须指定变量类型为数值型。
  3. 变量用等号连接值，等号左右两侧不能有空格。
  4. 变量的值如果有空格，需要使用单引号或者双引号包括。
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        [root@localhost test]# n1=1
        [root@localhost test]# n2=2
        [root@localhost test]# n=$n1+$n2
        [root@localhost test]# echo $n
    1+2
    [root@localhost test]# expr 1 + 2
    3
    [root@localhost test]# n3 = $n1+$n2
        bash: n3: 未找到命令...
变量分类
Linux Shell中的变量分为用户自定义变量,环境变量，位置参数变量和预定义变量。
可以通过set命令查看系统中存在的所有变量
  1. 系统变量：保存和系统操作环境相关的数据。$HOME、$PWD、$SHELL、$USER等等
    1. 位置参数变量：主要用来向脚本中传递参数或数据，变量名不能自定义，变量作用固定。
    2. 预定义变量：是Bash中已经定义好的变量，变量名不能自定义，变量作用也是固定的。
    3. 自定义变量
用户自定义变量
用户自定义的变量由字母或下划线开头，由字母，数字或下划线序列组成，并且大小写字母意义不同，变量名长度没有限制。
设置变量
习惯上用大写字母来命名变量。变量名以字母表示的字符开头，不能用数字。
变量调用
在使用变量时，要在变量名前加上前缀$.
使用echo 命令查看变量值。echo $A

变量赋值
:

  1. 定义时赋值
    变量＝值
    等号两侧不能有空格

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    [root@localhost test]# AGE=18

    1. 将一个命令的执行结果赋给变量

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          [root@localhost test]# ls
      HelloWord.sh
      [root@localhost test]# lsvalue=`ls`
      [root@localhost test]# echo $lsvalue 
      HelloWord.sh
      [root@localhost test]# lsvalue=`ll`
      [root@localhost test]# echo $lsvalue 
      总用量 4 -rwxrwxrwx. 1 root root 104 7月 24 23:04 HelloWord.sh
      [root@localhost test]# lsvalue=$(ll)
      [root@localhost test]# echo $lsvalue 
      总用量 4 -rwxrwxrwx. 1 root root 104 7月 24 23:04 HelloWord.sh

      反引号，运行里面的命令，并把结果返回给变量lsvalue

    2. 将一个变量赋给另一个变量

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          [root@localhost test]# test=hahaha
          [root@localhost test]# echo $test
      hahaha
      [root@localhost test]# newtest=lalalatest
      [root@localhost test]# echo $newtest
          lalalatest
          [root@localhost test]# newtest=lalala$test
      [root@localhost test]# echo $newtest
          lalalahahaha
          [root@localhost test]# newtest=lalala${test}
      [root@localhost test]# echo $newtest
          lalalahahaha
          [root@localhost test]# newtest=lalala"$test"
      [root@localhost test]# echo $newtest
          lalalahahaha

      单引号和双引号的区别：
      现象：单引号里的内容会全部输出，而双引号里的内容会有变化
      原因：单引号会将所有特殊字符脱意

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            [root@localhost test]# newtest=lalala'$test'
      [root@localhost test]# echo $newtest
      lalala$test
      [root@localhost test]# newtest=lalala"$test"
      [root@localhost test]# echo $newtest
      lalalahahaha
删除变量
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    [root@localhost test]# unset newtest
[root@localhost test]# echo $newtest

注意: readonly修饰的变量不能删除
用户自定义的变量，作用域为当前的shell环境。

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[root@localhost test]# readonly
test=12
[root@localhost test]# unset test
-bash: unset: test: 无法反设定: 只读 variable

环境变量
用户自定义变量只在当前的shell中生效，而环境变量会在当前shell和其所有子shell中生效。如果把环境变量写入相应的配置文件，那么这个环境变量就会在所有的shell中生效。
export 变量名=变量值 申明变量
作用域：当前shell以及所有的子shell
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[root@localhost test]# nn=1
[root@localhost test]# export nnn=2
[root@localhost test]# echo $nn
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[root@localhost test]# echo $nnn
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[root@localhost test]# bash
[root@localhost test]# echo $nn

[root@localhost test]# echo $nnn
2
位置参数变量
|变量|描述|
|—|—|
|$n|n为数字，$0代表命令本身，$1-$9代表第一到第9个参数,十以上的参数需要用大括号包含，如${10}。|
|$*|代表命令行中所有的参数，把所有的参数看成一个整体。以$1 $2 … $n的形式输出所有参数
|$@| 代表命令行中的所有参数，把每个参数区分对待。以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数|
|$#|代表命令行中所有参数的个数。添加到shell的参数个数|
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#!/bin/bash
echo '$0='$0
echo "$1="$1
echo "\$2="$2
echo "\$*="$@
echo "\$@="$@
echo "\$#="$#

[root@localhost test]# ./haha.sh zhang 12 11 13 15
$0=./loc.sh
zhang=zhang
$2=12
$*=zhang 12 11 13 15
$@=zhang 12 11 13 15
$#=5



**`$*` 和 `$@`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
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
代码如下

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#!/bin/bash
echo '$0='$0
echo "$1="$1
echo "\$2="$2
echo "\$*="$@
echo "\$@="$@
echo "\$#="$#

echo "这是\$*的结果——不加引号"
for i in $*
do
echo $i
done

echo "这是\$@的结果"
for i in $@
do
echo $i
done

echo "这是\$*的结果——加双引号"
for i in "$*"
do
echo $i
done

echo "这是\$@的结果——加双引号"
for i in "$@"
do
echo $i
done

![image_1cj6ghfa98pi1ka1a1uet4b69.png-90.4kB][2]
![image_1cj6giaut1e6g15sv1kp9oe1hrjm.png-4kB][3]

shift指令：参数左移，每执行一次，参数序列顺次左移一个位置，$# 的值减1，用于分别处理每个参数，移出去的参数不再可用

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#!/bin/bash
echo '$0='$0
echo "$1="$1
echo "\$2="$2
echo "\$*="$@
echo "\$@="$@
echo "\$#="$#

shift

echo "\$1="$1
echo "\$#="$#

![image_1cj6h0kl81hrfr691qpr16dk1ijs13.png-36.7kB][4]

预定义变量
|命令|描述|
|—|—|
|$?| 执行上一个命令的返回值 执行成功，返回0，执行失败，返回非0（具体数字由命令决定）|
|$$ |当前进程的进程号（PID），即当前脚本执行时生成的进程号|
|$! |后台运行的最后一个进程的进程号（PID），最近一个被放入后台执行的进程 &|
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#!/bin/bash
pwd
echo "\$$="$$
ls /etc > out.log &
echo "\$!="$!
![image_1cj6hjpkptlv1bopueml4eik91g.png-19.8kB][5]

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    [root@localhost test]# pwd
/usr/test
[root@localhost test]# echo $?
0
[root@localhost test]# cdc
bash: cdc: 未找到命令...
[root@localhost test]# echo $?
127
read命令
read [选项] 值
read -p(提示语句) -n(字符个数) -t(等待时间，单位为秒) –s(隐藏输入)
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#!/bin/bash
read -t 10 -p "请输入你的名字" name
echo $name
![image_1cj6i78t31ir31knt3laoo1q2o1t.png-17.8kB][6]

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#!/bin/bash
read -t 10 -sp "请输入你的名字" name
echo $name


![image_1cj6i8toqv571deqa35are1i302q.png-16.9kB][7]

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    #!/bin/bash
    read -t 10 -n 1 -p "请输入你的性别[m,w]" sex
echo $sex
运算符
格式 :expr m + n 或$((m+n)) 注意expr运算符间要有空格
expr命令：对整数型变量进行算术运算
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    [root@localhost test]# vi read.sh
    [root@localhost test]# vi read.sh
    [root@localhost test]# n1=1
    [root@localhost test]# n2=2
    [root@localhost test]# num=n1+n2
    [root@localhost test]# echo $num
n1+n2
[root@localhost test]# num=$n1+$n2
[root@localhost test]# echo $num
    1+2
[root@localhost test]# num=`expr $n1 + $n2`
    [root@localhost test]# echo $num
3
[root@localhost test]# num=$(($n1 + $n2))
    [root@localhost test]# echo $num
    3
测试加减乘除
$()与${}的区别
$( )的用途和反引号 ``一样，用来表示优先执行的命令
${ } 就是取变量了
$((运算内容)) 适用于数值运算

条件测试
:

  1. 内置test命令
    内置test命令常用操作符号[]表示，将表达式写在[]中，如下：
    [ expression ]
    或者：
    test expression
    注意： expression首尾都有个空格
    测试范围：整数、字符串、文件
    表达式的结果为真，则test的返回值为0，否则为非0。
    当表达式的结果为真时，则变量$?的值就为0，否则为非0
    1. 字符串测试
      test str1 == str2 测试字符串是否相等 =
      test str1 != str2 测试字符串是否不相等
      test str1 测试字符串是否不为空,不为空为true反之为false
      test -n str1 测试字符串是否不为空
      test -z str1 测试字符串是否为空
      ![image_1cj6jrggo15d21tg510tu1kqi18v837.png-78.5kB][8]
      ； 命令连接符号
      && 逻辑与 条件满足，才执行后面的语句
      [ -z “$name” ] && echo invalid || echo ok
      || 逻辑或，条件不满足，才执行后面的语句
      test “$name” == ”yangmi” && echo ok || echo invalid
    2. 整数测试
      test int1 -eq int2 测试整数是否相等 equals
      test int1 -ge int2 测试int1是否>=int2
      test int1 -gt int2 测试int1是否>int2
      test int1 -le int2 测试int1是否<=int2
      test int1 -lt int2 测试int1是否<int2
      test int1 -ne int2 测试整数是否不相等
    3. 文件测试
      test -d file 指定文件是否目录
      test –e file 文件是否存在 exists
      test -f file 指定文件是否常规文件
      test –L File 文件存在并且是一个符号链接
      test -r file 指定文件是否可读
      test -w file 指定文件是否可写
      test -x file 指定文件是否可执行
    4. 多重条件测试
      条件1 –a 条件2 逻辑与 两个都成立，则为真
      条件1 –o 条件2 逻辑或 只要有一个为真，则为真
      ！ 条件 逻辑非 取反
      1
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      4
      [root@localhost test]# [ "11" == "11" -a "11" == "13" ] && echo "成功" || echo "失败"
      失败
      [root@localhost test]# [ "11" == "11" -a "11" == "11" ] && echo "成.." || echo "失败"
      成功

流程控制语句

if
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#!/bin/bash
read -p "请输出一个名字" name
echo $name

if [ "$name" == root ]
then
    echo "你好，管理员"
elif [ "$name" == hadoop ];then
    echo "hadoop是我的最爱"
else
   echo "我的名字是"$name
fi
![image_1cj6krps21ut7d0n1s8t1n9n183444.png-83.3kB][9]
case
case命令是一个多分支的if/else命令，case变量的值用来匹配value1,value2,value3等等。匹配到后则执行跟在后面的命令直到遇到双分号为止(;;)case命令以esac作为终止符。
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#!/bin/bash

case $1 in
start)
        echo "启动一个程序"
        ;;
restart)
        echo "重启一个程序"
        ;;
stop)
        echo "停止一个程序"
        ;;
*)
        echo "命令有误"
esac
![image_1cj6lc8n51e6n1bne1dscli81tbe4h.png-56.3kB][10]
for循环
1
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    [root@localhost test]# for i in 1 2 3 4 5;do echo $i;done
[root@localhost test]# for i in {1,2,3,4,5};do echo $i;done
    [root@localhost test]# for i in {1..5};do echo $i;done
[root@localhost test]# for i in {2..5};do echo $i;done
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    #i/bin/bash
    for((i=1;i<10;i+=2))
    do
    echo $i
    done
    
    sum=0
    for((i=1;i<=100;i++))
    do
        sum=$(($sum + $i))
done
echo $sum


![image_1cj6lrkaoaabip04os1slig1b4u.png-15.8kB][11]
while循环
1
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#!/bin/bash
sum=0
i=0
while((i<=100))
do
        sum=$(($sum + $i))
        i=$(($i + 1))
done

echo $sum
![image_1cj6m3vvv17q814ev6ghhuu174f5b.png-10.9kB][12]


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sum=0
i=0
while [ $i -le 100 ]
do
        sum=$(($sum + $i))
        i=$(($i + 1))
done

echo $sum

自定义函数

函数代表着一个或一组命令的集合，表示一个功能模块，常用于模块化编程。以下是关于函数的一些重要说明：

  • 在shell中，函数必须先定义，再调用
  • 使用return value来获取函数的返回值
  • 函数在当前shell中执行，可以使用脚本中的变量。
    格式:
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    9
    #!/bin/bash
    function start(){
    echo "启动一个程序"
    }
    stop(){
    echo "停止一个程序"
    }

    start

传参

1
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5
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9
10
#!/bin/bash
function start(){
echo "启动一个程序"
echo $#
}
stop(){
echo "停止一个程序"
}

start $*

带返回值

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#!/bin/bash
function start(){
echo "启动一个程序"
echo $#
return $?
}
stop(){
echo "停止一个程序"
}

a=`start $*`
echo "\$a"$a

注意：
如果函数名后没有（），在函数名和{ 之间，必须要有空格以示区分。
函数返回值，只能通过$? 系统变量获得，可以显示加：return 返回值，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。 return后跟数值n(0-255)

脚本调试
:

  1. bash -x script
    这将执行该脚本并显示所有变量的值。
    1. bash -n script
      不执行脚本只是检查语法的模式，将返回所有语法错误。
    2. bash –v script
      执行并显示脚本内容
    3. 在shell脚本里添加
      set -x 对部分脚本调试

awk和sed

cut
:

  1. cut [选项] 文件名 默认分割符是制表符

    1. 选项
    • -f 列号： 提取第几列
    • -d 分隔符： 按照指定分隔符分割列

    cut -f 2 aa.txt 提取第二列
    cut -d “:” -f 1,3 /etc/passwd 以:分割，提取第1和第3列
    cat /etc/passwd | grep /bin/bash | grep -v root | cut -d “:” -f 1 获取所有可登陆的普通用户用户名
    cut的局限性 不能分割空格 df -h 不能使用cut分割
    df -h | grep sda1 | cut -f 5

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