Linux学习笔记(九)

Shell编程

脚本

shell脚本工作原理:

• loader程序加载脚本，发现不是elf可执行文件，返回错误
• bash收到错误，然后打开文件头部，发现是脚本
• 调用脚本执行

几乎所有编程语言的教程都是从使用著名的“Hello World”开始的，我们的第一个 Shell 脚本也输出“Hello World”。

使用vim创建一个新的文本文件，并输入

#!/bin/sh
echo "Hello World !"  #这是一条语句

第 1 行的#!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；后面的/bin/sh就是指明了解释器的具体位置。然后将文件修改为可执行文件 chmod 777 filename 可以为所有用户赋予读写执行的权限，如果有其他需求修改即可。

shell的注释以#开头，#后面的内容即为注释

脚本调试

在编写较长并且复杂的脚本文件容易出现错误，且脚本文件是非编译程序，不配置的话是不会有编译器差错的。因为只能靠运行程序并尝试解释屏幕显示错误。

set命令选项

选项	功能
-n	读取命令但不执行，用来检查脚本中的语法错误
-v	输出参数替换前的命令
-x	输出的是带参数展开后的命令

如果想要关闭上述命令，将-换为+即可。

变量

关于变量赋值已经在八中讲过了，现在我们来学习一下怎么进行变量替换操作，既只有某种条件发生时才进行替换,这里举出几个最常用的:

替换操作	功能
${value:-word}	如果变量不存在(或为空)，返回word，否则返回变量的值
${value:=word}	如果变量不存在(或为空)，设置VAR变量为word，返回word
${value:?word}	如果变量不存在(或为空)，打印message，退出，但交互shell不会退出
${value:+word}	如果变量存在，返回word；否则返回null

删除变量则使用unset VARNAME即可

命令行参数

位置参数

运行 Shell 脚本文件时我们可以给它传递一些参数，这些参数在脚本文件内部可以使用$n的形式来接收，例如，$1 表示第一个参数，$2 表示第二个参数，依次类推，最多可以有10个命令行参数,如果参数个数太多，达到或者超过了 10 个，那么就得用${n}的形式来接收了，例如 ${10}、${23}。{ }的作用是为了帮助解释器识别参数的边界，这跟使用变量时加{ }是一样的效果。

同样，在调用函数时也可以传递参数。Shell 函数参数的传递和其它编程语言不同，没有所谓的形参和实参， 在定义函数时也不用指明参数的名字和数目。 换句话说，定义 Shell 函数时不能带参数，但是在调用函数时却可以传递参数，这些传递进来的参数，在函数内部就也使用$n的形式接收，例如，$1 表示第一个参数，$2 表示第二个参数，依次类推。

这种通过$n的形式来接收的参数，在 Shell 中称为位置参数，除了 $n，Shell 中还有 $#、$*、$@、$?、$$ 几个特殊参数。

给脚本文件传递位置参数

#!/bin/sh
echo "Language: $1"
echo "URL: $2"

运行并附带参数：

给函数传递位置参数

#!/bin/sh
#定义函数
function func(){
    echo "Language: $1"
    echo "URL: $2"
}
#调用函数
func shell https://github.com

特殊参数

变量	含义
$0	当前脚本的文件名
$n（n≥1）	传递给脚本或函数的参数。n 是一个数字，表示第几个参数
$#	传递给脚本或函数的参数个数
$*	传递给脚本或函数的所有参数,将所有参数使用$IFS隔开，形成一个字符串
$@	传递给脚本或函数的所有参数。当被双引号” “包含时，$@ 与 $* 稍有不同
$?	上个命令的退出状态，或函数的返回值
$$	表示当前进程id

$* 和 $@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数,这里重点区分一下当，$*和 $@ 不被双引号” “包围时，它们之间没有任何区别，都是将接收到的每个参数看做一份数据，彼此之间以空格来分隔。

但是当它们被双引号” “包含时，就会有区别了：

• "$*"会将所有的参数从整体上看做一份数据，而不是把每个参数都看做一份数据。
• "$@"仍然将每个参数都看作一份数据，彼此之间是独立的。

比如传递了 5 个参数，那么对于”$*”来说，这 5 个参数会合并到一起形成一份数据，它们之间是无法分割的；而对于”$@”来说，这 5 个参数是相互独立的，它们是 5 份数据。

如果使用 echo 直接输出”$*”和”$@”做对比，是看不出区别的；但如果使用 for 循环来逐个输出数据，立即就能看出区别来,这里先提前使用for循环，如果不了解的话请在学习后再来回顾。

#!/bin/sh
echo "print each param from \"\$*\""
for var in "$*"
do
    echo "$var"
done
echo "print each param from \"\$@\""
for var in "$@"
do
    echo "$var"
done

$? 获取上一个命令的退出状态,所谓退出状态，就是上一个命令执行后的返回结果。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，这和C语言的 main() 函数是类似的,除了用于获取上一个命令退出状态外，还可以用来获取函数的返回值。这里仅讲获取函数的返回值，前一种情况类比即可。

#!/bin/bash
#得到两个数相加的和
function add(){
    return $(expr $1 + $2)
}
add 23 50  #调用函数
echo $?  #获取函数返回值

算术表达式

Shell中变量都是字符串，计算算术的时候使用$(())作为算术表达式并获取值(注意，双小括号运算仅在Bash shell中运行)，否则将视作两个字符串操作。

echo $((3+2))

除了算术运算外还可以进行逻辑运算，规则与其他编程语言相同，不再累述了（值得注意的是对于字符串而言=也可以表示等于）。

逻辑连接

使用&&和||连接两条命令,&&表示and,||表示or,相似的，在shell中也有逻辑短路。

• Command1 && command2，当command1正确执行，才会执行command2
• Command1 || command2，当command1执行错误，才会执行command2

eval

eval命令将会首先扫描命令行进行所有的替换，然后再执行命令。该命令使用于那些一次扫描无法实现其功能的变量。该命令对变量进行两次扫描。这些需要进行两次扫描的变量有时候被称为复杂变量，eval告诉shell再跑一遍命令解释流程。

eval echo \$$# 取得最后一个参数

cat last
eval echo \$$#
./last one two three four
four

第一遍扫描后，shell把反斜杠去掉了。当shell再次扫描该行时，它替换了$4的值，并执行echo命令。

shift

位置参数可以用shift命令左移。比如shift 3表示原来的$4现在变成$1，原来的$5现在变成$2等等，原来的$1、$2、$3丢弃，$0不移动。不带参数的shift命令相当于shift 1。

我们知道，对于位置变量或命令行参数，其个数必须是确定的，或者当 Shell 程序不知道其个数时，可以把所有参数一起赋值给变量$*。若用户要求 Shell 在不知道位置变量个数的情况下，还能逐个的把参数一一处理，也就是在 $1 后为 $2,在 $2 后面为 $3 等。在 shift 命令执行前变量 $1 的值在 shift 命令执行后就不可用了。

until [ $# -eq 0 ]
do
echo "第一个参数为: $1 参数个数为: $#"
shift
done
执行以上程序x_shift.sh：
./x_shift.sh 1 2 3 4

结果显示如下：

第一个参数为: 1 参数个数为: 4
第一个参数为: 2 参数个数为: 3
第一个参数为: 3 参数个数为: 2
第一个参数为: 4 参数个数为: 1

条件分支

语法格式为:

if 条件; then
    command lines
[elif 条件
    command lines]
[else
    command lines]
fi

条件是一段命令，测试的是$?是否是0,为0满足条件,条件外面的括号是必须的，且条件必须用空格包围起来。

测试条件

测试字符串表达式

[]和test是等价的

逻辑运算符有：

• -a与运算符
• -o或运算符
• -!非运算符

操作符	示例	说明
=	“$STR1” = “STR2”	两个字符串是否相同
!=	“$STR1” != “STR2”	两个字符串是否不同
-n	-n “$STR”	字符串不是null
-z	-z “$STR”	字符串是null

在引用变量做字符串测试时，一定要加引号(保证正确的检验)，操作符两侧必须有空格，[ … ]中括号必须有空格

文件测试表达式

操作符	示例	说明
-r	-r filename	文件是否可读
-w	-w filename	文件是否可写
-s	-s filename	文件是否存在并且长度非0
-f	-f filename	文件是否为普通文件
-d	-d filename	文件是否为目录文件

例子：[ -e /var/log/syslog ] 判断是否存在

算术表达式测试

利用$(())计算算算术表达式

即[ $((2+3)) = 5 ]

例

#!/bin/sh
printf "Are you ok?\n"
printf "Input y for yes and no for no: "
read ANSWER
if [ "$ANSWER" = y ]; then
    printf "Glad to hear that!\n"
else
    printf "Go home!\n"
fi

case语句

case $1 in
    -f)
        … ;;
    -d | --directory)
        … ;;
    *)
        … ;;
esac

case、in 和 esac 都是 Shell 关键字，;;和*)就相当于其它编程语言中的 break 和 default。

例子

#! /bin/sh
printf "Are you ok?\n"
printf "Input y for yes and no for no: "
read ANSWER
case $ANSWER in
    [Yy]) printf "Glad to hear that!\n";;
    [Nn]) printf "Go home!\n";;
       *) printf "No such option\n";;
esac

case in 的 pattern 部分支持简单的正则表达式，具体来说，可以使用以下几种格式：

格式	说明
*	表示任意字符串。
[abc]	表示 a、b、c 三个字符中的任意一个。比如，[15ZH] 表示 1、5、Z、H 四个字符中的任意一个
[m-n]	表示从 m 到 n 的任意一个字符。比如，[0-9] 表示任意一个数字，[0-9a-zA-Z] 表示字母或数字
|	表示多重选择，类似逻辑运算中的或运算。比如，abc

循环

for循环

for循环有C风格的循环也有Python风格的for in循环，这里介绍后者。

for variable in list-of-values; do
…
done

list-of-values用$IFS隔开，缺省是空格、tab、回车,例子如下

#! /bin/sh
for count in 1 2 3; do
echo “In the loop for $count times”
done

while循环

while循环格式如:

while [ condition ]; do
…
done

[ condition ]等价于前述的test命令,例子如下

#! /bin/sh
count=1
while [ $((count < 10)) = “1” ]; do
echo $count
count=$((count+1))
done

until循环

Until循环的格式如下,Until表示条件为假时，执行循环体

until [ condition ]; do
…
done

例子如下：

#! /bin/sh
count=1
until [ $((count < 10)) = “0” ]; do
echo $count
count=$((count+1))
done

函数

函数已经在前面中出现过了，函数引用类似于普通命令，但是函数执行类似于内置命令，不会新fork一个shell。

Shell 函数定义的语法格式如下：

function name() {
    statements
    [return value]
}

调用 Shell 函数时可以给它传递参数，也可以不传递。如果不传递参数，直接给出函数名字即可,如果传递参数，那么多个参数之间以空格分隔，不管是哪种形式，函数名字后面都不需要带括号，和其它编程语言不同的是，Shell 函数在定义时不能指明参数，但是在调用时却可以传递参数，并且给它传递什么参数它就接收什么参数。

Shell 也不限制定义和调用的顺序，你可以将定义放在调用的前面，也可以反过来，将定义放在调用的后面。