Linux Shell编程入门

bash是Linux标准默认的shell

注意：bash是 Bourne Again Shell 的缩写，是linux标准的默认shell ，它基于Bourne shell，吸收了C shell和Korn shell的一些特性。bash完全兼容sh，也就是说，用sh写的脚本可以不加修改的在bash中执行。

1、第一个Shell脚本，HelloWorld

1.1 编辑脚本文件

[root@master ~]# mkdir shell

[root@master ~]# cd shell

[root@master shell]# vi hello

#!/bin/bash
echo "Hello World !"

解释：“#!” 是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种Shell。echo命令用于向窗口输出文本。

1.2 运行脚本

第1种，脚本文件作为sh命令的参数

[root@master shell]# sh hello Hello World !

第2种，脚本文件作为可执行文件

[root@master shell]# chmod +x hello [root@master shell]# ./hello Hello World !

注意，在当前目录运行可执行文件需要加上“./”，表示当前目录。若直接输入可执行文件名，可能提示找不到该命令

[root@master shell]# hello

-bash: hello: command not found

2、Shell变量

2.1 定义与使用

  与其他编程语言不一样，定义Shell 变量时变量名不能以开头，变量赋值时，和等号之间不能有空格。使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号（）即可。

[root@master shell]# vi hello2

#!/bin/bash
s="Hello World!"
echo $s
echo ${s}
echo "print:${s}"

[root@master shell]# sh hello2 Hello World! Hello World! print:Hello World!

说明：单独使用变量时，{}括号可以省略，当在表达式中时需要加上，标示变量范围；输出字符串时，${}表达式将被计算，

看起来，很像EL表达式。

2.2 只读变量与删除变量

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。

使用 unset 命令可以删除变量

[root@master shell]# vi var

#!/bin/bash
readonly s="Hello World!"
echo "readonly s=$s"
s1="OK"
echo "s1=$s1"
unset s1
echo "s1=${s1}"
unset s
echo "只读变量不能删除s=${s}"

[root@master shell]# sh var

readonly s=Hello World! s1=OK s1= var: line 8: unset: s: cannot unset: readonly variable 只读变量不能删除s=Hello World!

2.3 变量类型 运行shell时，会同时存在三种变量： 1) 局部变量 局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前shell实例中有效，其他shell启动的程序不能访问局部变量。 2) 环境变量 所有的程序，包括shell启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。 3) shell变量 shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了shell的正常运行。

一般Shell变量名只能包含数字、字母和下划线，因为某些包含其他字符的变量有特殊含义，这样的变量被称为特殊变量。

[root@master shell]# vi var2

#!/bin/bash
echo "当前脚本: $0"
echo "第1个参数: $1"
echo "第2个参数: $2"
echo "所有参数\$@: $@"
echo "所有参数\$*: $*"
echo "参数个数: $#"
echo $?

[root@master shell]# sh var2 a b c

当前脚本: var2 第1个参数: a 第2个参数: b 所有参数@: a b c 所有参数*: a b c 参数个数: 3

0

注意：退出状态是一个数字，一般情况下，大部分命令执行成功会返回 0，失败返回 1。不过，也有一些命令返回其他值，表示不同类型的错误。$? 也可以表示函数的返回值。

3、Shell替换

[root@master shell]# vi replace

#!/bin/bash
#转义字符， -e 表示对转义字符进行替换
a=10
echo -e "Value of a is $a \n"
#命令替换
echo "Date is `date`"
#变量替换
echo ${var:-"Variable is not set"}
echo "1 - Value of var is ${var}"
echo ${var:="Variable is not set"}
echo "2 - Value of var is ${var}"
unset var
echo ${var:+"This is default value"}
echo "3 - Value of var is $var"
var="Prefix"
echo ${var:+"This is default value"}
echo "4 - Value of var is $var"
echo ${var:?"Print this message"}
echo "5 - Value of var is ${var}"

[root@master shell]# sh replace 

Value of a is 10  Date is Mon Feb  6 20:46:43 CST 2017 Variable is not set 1 - Value of var is  Variable is not set 2 - Value of var is Variable is not set 3 - Value of var is  This is default value 4 - Value of var is Prefix Prefix 5 - Value of var is Prefix

4、Shell运算符

原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 expr；

在Shell中进行算术运算的方法：

1）let表达式

      let c=a + b

2) $[算术表达式]

     c=[a+

3) $((算术表达式))

    c=((a+

4)expr表达式

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。

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

[root@master shell]# vi operator

#!/bin/sh
a=10
b=20
echo "算术运算"
val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"
val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"
val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"
val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"
val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"
echo "比较运算"
if [ $a == $b ]
then
   echo "a is equal to b"
fi
if [ $a != $b ]
then
   echo "a is not equal to b"
fi
if [ $a -eq $b ]
then
   echo "$a -eq $b : a is equal to b"
else
   echo "$a -eq $b: a is not equal to b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
   echo "$a -ne $b: a is not equal to b"
else
   echo "$a -ne $b : a is equal to b"
fi
if [ $a -gt $b ]
then
then
   echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns true"
else
   echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : returns false"
fi
echo "字符串运算"
a="abc"
b="efg"
if [ $a = $b ]
then
   echo "$a = $b : a is equal to b"
else
   echo "$a = $b: a is not equal to b"
fi
if [ $a != $b ]
then
   echo "$a != $b : a is not equal to b"
else
   echo "$a != $b: a is equal to b"
fi
if [ -z $a ]
then
   echo "-z $a : string length is zero"
else
   echo "-z $a : string length is not zero"
fi
if [ -n $a ]
then
   echo "-n $a : string length is not zero"
else
   echo "-n $a : string length is zero"
fi
if [ $a ]
then
   echo "$a : string is not empty"
else
   echo "$a : string is empty"
fi

[root@master shell]# sh operator 

算术运算 a + b : 30 a - b : -10 a * b : 200 b / a : 2 b % a : 0 比较运算 a is not equal to b 10 -eq 20: a is not equal to b 10 -ne 20: a is not equal to b 10 -gt 20: a is not greater than b 10 -lt 20: a is less than b 10 -ge 20: a is not greater or equal to b 10 -le 20: a is less or  equal to b 逻辑运算 10 -lt 100 -a 20 -gt 15 : returns true 10 -lt 100 -o 20 -gt 100 : returns true 字符串运算 abc = efg: a is not equal to b abc != efg : a is not equal to b -z abc : string length is not zero -n abc : string length is not zero abc : string is not empty

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性

[root@master shell]# vi operator2

#!/bin/sh
file="/var/www/tutorialspoint/unix/test.sh"
if [ -r $file ]
then
   echo "File has read access"
else
   echo "File does not have read access"
fi
if [ -w $file ]
then
   echo "File has write permission"
else
   echo "File does not have write permission"
fi
if [ -x $file ]
then
   echo "File has execute permission"
else
   echo "File does not have execute permission"
fi
if [ -f $file ]
then
   echo "File is an ordinary file"
else
   echo "This is sepcial file"
fi
if [ -d $file ]
then
   echo "File is a directory"
else
   echo "This is not a directory"
fi
if [ -s $file ]
then
   echo "File size is zero"
else
   echo "File size is not zero"
fi
if [ -e $file ]
then
   echo "File exists"
else
   echo "File does not exist"
fi

[root@master shell]# sh operator2  File has read access File has write permission File does not have execute permission File is an ordinary file This is not a directory File size is zero File exists

5、字符串

[root@master shell]# vi string 

#!/bin/sh
echo '单引号里的任何字符都会原样输出\n'
echo "双引号中的字符串可以有变量和转义字符"
#拼接字符串
name="xiaoming"
h1="hello, "$name" !"
h2="hello, ${name} !"
echo $h1 $h2
#字符串长度
string="abcd"
echo ${#string} 
echo `expr length $string`
#提取子字符串
string="alibaba is a great company"
echo ${string:1:4} #输出liba
#查找子串
string="alibaba is a great company"
echo `expr index "$string" is`

[root@master shell]# sh string  单引号里的任何字符都会原样输出\n 双引号中的字符串可以有变量和转义字符 hello, xiaoming ! hello, xiaoming ! 4 4 liba 3

注意：expr index string substring索引命令功能在字符串string上找出substring中字符（不是字符串）第一次出现的位置，若找不到则expr index返回0或1。

6、Shell数组

bash支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小。类似与C语言，数组下标由0开始。

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：     array_name=(value1 ... valuen)

[root@master shell]# vi array

#!/bin/sh
a=("c" "c++" "java")
echo ${a[0]} ${a[1]} ${a[2]}
a[3]="C#"
echo ${a[3]}
echo ${a[*]}
echo ${a[@]}
echo ${#a[*]} ${#a[@]}

[root@master shell]# sh array

c c++ java C# c c++ java C# c c++ java C# 4 4

7、输出语句

echo是Shell的一个内部指令，用于在屏幕上打印出指定的字符串

echo本身带有换行效果。在sh标准下echo"OK!\nIt is a test"在ok和It之间有换行效果，而使用bash标准下只有echo -e“OK\nIt is a test”ok 和 it 之间才会有换行效果

printf 命令用于格式化输出， 是echo命令的增强版。它是C语言printf()库函数的一个有限的变形，printf 不像 echo 那样会自动换行，必须显式添加换行符(\n)。

[root@master shell]# vi echo

#!/bin/sh
echo -e "OK!\c"
echo "a test"
#显示结果重定向至文件
echo "a test" > a.txt
echo "abc" >> a.txt
printf "%d %s\n" 1 "abc"
# 没有引号也可以输出
printf %s abcdef
# 格式只指定了一个参数，多出的参数仍然会按照该格式输出
printf %s abc def

[root@master shell]# sh echo

OK!a test 1 abc abcdefabcdef[root@master shell]#

[root@master shell]# cat a.txt a test abc

8、分支语句

1) if ... else 语句语法：

if [ expression ] then    Statement(s) to be executed if expression is true fi

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 语句语法： if [ expression ] then    Statement(s) to be executed if expression is true else

   Statement(s) to be executed if expression is not true fi

3) if ... elif ... fi 语句语法： if [ expression 1 ] then    Statement(s) to be executed if expression 1 is true elif [ expression 2 ] then    Statement(s) to be executed if expression 2 is true elif [ expression 3 ] then    Statement(s) to be executed if expression 3 is true else    Statement(s) to be executed if no expression is true fi

[root@master shell]# vi elif

#!/bin/sh
a=$1
b=$2
if test $a == $b
then
   echo "a is equal to b"
elif [ $a -gt $b ]
then
   echo "a is greater than b"
elif [ $a -lt $b ]
then
   echo "a is less than b"
else
   echo "None of the condition met"
fi

[root@master shell]# sh elif 10 20

a is less than b [root@master shell]# sh elif 10 10 a is equal to b

说明：test 命令用于检查某个条件是否成立，与方括号([ ])类似

case ... esac 与其他语言中的 switch ... case 语句类似，是一种多分枝选择结构。

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： case 值 in 模式1)     command1     command2     command3     ;; 模式2）     command1     command2     command3     ;; *)     command1     command2     command3     ;; esac

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。

[root@master shell]# vi case

#!/bin/sh
echo 'Input a number between 1 to 4'
echo 'Your number is:\c'
read aNum
case $aNum in
    1)  echo 'You select 1'
    ;;
    2)  echo 'You select 2'
    ;;
    3)  echo 'You select 3'
    ;;
    4)  echo 'You select 4'
    ;;
    *)  echo 'You do not select a number between 1 to 4'
    ;;
esac

[root@master shell]# sh case

Input a number between 1 to 4 Your number is:\c 2 You select 2

9、循环

[root@master shell]# vi loop

#!/bin/sh
#for循环
for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done
#while循环
i=0
while [ $i -lt 4 ]
do
    i=`expr $i + 1`
    echo $i
done
#until循环
a=0
until [ ! $a -lt 4 ]
do
    echo $a
    a=`expr $a + 1`
done

[root@master shell]# sh loop The value is: 1 The value is: 2 The value is: 3 The value is: 4 The value is: 5 1 2 3 4 0 1 2 3

例：素数判定

[root@master shell]# vi prime

#!/bin/bash
n=$1
i=2
while ((i<=n/2));do
   if ((n%i==0));then
      break
   fi
   let i++
done
if ((i>n/2));then
   echo 'true'
else
   echo 'false'
fi

[root@master shell]# sh prime 10 false [root@master shell]# sh prime 19 true

例：求10以内的素数

[root@master shell]# vi break

#!/bin/bash
i=2
while ((i<=10));do
    j=2
    while ((j<=i/2));do
       if ((i%j==0));then
           break
       fi
       let j++
    done
    if ((j>i/2));then
        echo $i
    fi
    let i++
done

[root@master shell]# sh  break 2 3 5 7

例：计算100以内非7倍数的整数和

[root@master shell]# vi continue 

#!/bin/bash
sum=0
i=0
while ((i<100));do
   let i++
   if ((i%7==0));then
      continue
   fi
   let sum=sum+i
done
echo $sum

[root@master shell]# sh continue  4315

10、函数

也可以在函数名前加上关键字 function；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。

调用函数只需要给出函数名，不需要加括号。

例：删除函数与函数返回值

[root@master shell]# vi fun1

#!/bin/bash
hi(){
  echo "hello"
}
hi
unset -f hi
hi
fun(){
  m=2
  n=3
  return $(($m+$n))
}
fun
rs=$?
echo $rs

[root@master shell]# sh fun1 hello fun1: line 7: hi: command not found 5

例：参数

[root@master shell]# vi fun2

#!/bin/bash
fun(){
    echo "The value of the first parameter is $1 !"
    echo "The value of the second parameter is $2 !"
    echo "The value of the tenth parameter is $10 !"
    echo "The value of the tenth parameter is ${10} !"
    echo "The value of the eleventh parameter is ${11} !"
    echo "The amount of the parameters is $# !"  # 参数个数
    echo "The string of the parameters is $* !"  # 传递给函数的所有参数
}
fun 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

[root@master shell]# sh fun2 The value of the first parameter is 1 ! The value of the second parameter is 2 ! The value of the tenth parameter is 10 ! The value of the tenth parameter is 34 ! The value of the eleventh parameter is 73 ! The amount of the parameters is 11 ! The string of the parameters is 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !

注意，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

11、输入输出重定向

Unix 命令默认从标准输入设备(stdin)获取输入，将结果输出到标准输出设备(stdout)显示。一般情况下，标准输入设备就是键盘，标准输出设备就是终端，即显示器。

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，

1）command > file 将 stdout 重定向到 file

2）command < file 将stdin 重定向到 file

3）command &> file 全部重定向到file

如果希望 stderr 重定向到 file，可以这样写： command 2 > file 如果希望 stderr 追加到 file 文件末尾，可以这样写：

数据黑洞：

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

12、Shell文件包含

像其他语言一样，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： . filename 或 source filename 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。