Shell基本应用（学习笔记）

一、shell的基本组成元素

二、变量

1、变量的分类

2、变量的设置

3、变量的引用

4、变量的替换

5、变量的清除

6、变量的作用域

7、类型变量

8、数组

9、变量的叠加

三、各种符号

1、文件名替换

2、命令代换

3、算数代换

4、转义字符

5、单引号

6、双引号

四、shell的基本语法

1、条件判断语句

2、循环语句

3、其它流程控制

五、shell输入和输出

六、bash高级应用

1、临时文件产生和读写

2、锁文件概念

3、输入输出流操作

4、bash shell 的调试方法

一、shell的基本组成元素

#！：出现在脚本第一行，用于定义命令解释器

#：除了第一行以外，其他以#开头的行是注释。这些行不被运行，只是给人阅读使用

系统命令：shell脚本中运行解释的系统命令

流量控制语句：判断、循环、跳转等流量控制

二、变量

1、变量的分类

本地变量：在一个用户的shell的生命周期中所有效的变量，可以使用set显示本地变量

环境变量：用于所有用户进程（经常成为子进程），登陆进程称为父进程。shell中运行的用户进程称为子进程，环境变量可以用于所有子进程。可以使用env显示环境变量

HOME 用户的家目录 PS1 第一提示符

PATH 可执行文件搜索路径 PS2 第二提示符

LOGNAME 用户登录名 PWD 当前路径

MAIL 用户的邮箱 SHELL 当前所使用的shell

位置变量：有很多特殊变量是被Shell自动赋值的，比如：

$0 相当于C语言main函数的argv[0]

$1、$2... 这些称为位置参数（Positional Parameter），相当于C语言main函数的argv[1]、argv[2]...

$# 相当于C语言main函数的argc - 1，注意这里的#后面不表示注释，代表传递的参数的个数

$@ 表示参数列表"$1" "$2" ...，例如可以用在for循环中的in后面。

$* 表示参数列表"$1" "$2" ...，同上

$? 进程运行结束返回值变量$?：运行正确返回0，运行错误返回非0

$$ 进程ID变量$$：可以用来判断程序的当前状态或者对程序做相应的kill操作等等

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不用移动。不带参数的shift相当于shift 1。例如：

#!/bin/bashecho "The program $0 is now running"
echo "The first parameter is $1"
echo "The second parameter is $2"
echo "The parameter list is $@"
shift
echo "The first parameter is $1"
echo "The second parameter is $2"
echo "The parameter list is $@"# 执行
./test.sh 0 1 2The program ./test is now running
The first parameter is 0
The second parameter is 1
The parameter list is 0 1 2
The first parameter is 1
The second parameter is 2
The parameter list is 1 2

2、变量的设置

设置变量：VARNAME=VAR_VALUE

设置只读变量：readonly VARNAME=VAR_VALUE

3、变量的引用

echo ${VARNAME}

echo $VARNAME

4、变量的替换

${VARNAME:+VAR}：如果设定了VARNAME，则显示为VAR，否则为空

${VARNAME:?VAR}：如果未设定VARNAME，则显示用户定义错误信息VAR

${VARNAME:-VAR}：如果未设定VARNAME，则显示其值为VAR

${VAENAME:=VAR}：如果未设定VARNAME，则设定其值并显示为VAR

5、变量的清除

unset VARNAME

6、变量的作用域

全局变量：声明全局变量需要使用export，如果其他进程（非子进程）需要调用，则应该使用“.”或“source”调用

export VARNAME=VAR_VALUE

局部变量：函数内变量，如果要使函数内定义的变量只在函数内生效，则要使用local关键字

local kevin=kevin_foo

7、类型变量

有类型的变量：默认bash将变量设置为文本值，当使用算数方法时会自动将其转换为整数值，内置命令declare可以修改变量属性

declare参数

-a 将变量看成数组

-f 只是用函数名

-F 显示未定义的函数名

-i 将变量看成整数

-r 是变量只读

-x 标记变量未通过环境导出

整数变量：bash将$((和))包围的单词解释为算数表达式

常见的算数操作符：

/ 除（取整）

% 取余

<< 左移位

>> 右移位

& 位与

| 位或

~ 位非

! 位非

^ 位异或

常见的关系操作符：

< -lt

> -gt

<= -le

>= -ge

== -eq

!= -ne

&& 逻辑与

|| 逻辑或

8、数组

数组类似于保存取值的一个排列，排列中每个位置成为元素，每个元素通过数字下标访问。数组元素可以包含字符串或数字，数组下标从0开始

9、变量的叠加

三、各种符号

1、文件名替换

这些用于匹配的字符称为通配符（Wildcard），具体如下：

通配符

* 匹配0个或多个任意字符

? 匹配一个任意字符

[若干字符] 匹配方括号中任意一个字符的一次出现

2、命令代换

由'`'反引号括起来的也是一条命令，Shell先执行该命令，然后将输出结果立刻代换到当前命令行中。

3、算数代换

用于算术计算，$(())中的Shell变量取值将转换成整数，同样含义的$[]等价例如：

itcast$ VAR=45
itcast$ echo $(($VAR+3))

$(())中只能用+-*/和()运算符，并且只能做整数运算。 $[base#n],其中base表示进制,n按照base进制解释，后面再有运算数，按十进制解释。

echo $[2#10+11]
echo $[8#10+11]
echo $[10#10+11]

4、转义字符

比如创建一个文件名为“$ $”的文件可以这样：

itcast$ touch \$\ \$

5、单引号

和C语言不一样，Shell脚本中的单引号和双引号一样都是字符串的界定符，而不是字符的界定符。

单引号用于保持引号内所有字符的字面值，即使引号内的 \ 和回车也不例外，但是字符串中不能出现单引号。

itcast$ echo '$SHELL'
$SHELL
itcast$ echo 'ABC\（回车）
> DE'（再按一次回车结束命令）
ABC\
DE

6、双引号

被双引号括住的内容，将被视为单一字串。它防止通配符扩展，但允许变量扩展。

itcast$ DATE=$(date)
itcast$ echo "$DATE"
2021年 01月 07日 星期四 14:44:45 CST
itcast$ echo '$DATE'
$DATE

四、shell的基本语法

1、条件判断语句

if/then/elif/else/fi

if condition
thenstatemnets...
elif conditionthenstatements...
elsestatements...
fi

2、循环语句

for/do/done

for name in list
dostatements that can use $name...
done

while/do/done while条件为真循环才执行

while condition
dostatemnts...
done

until until条件为假循环才执行

until command;dostatements...
done

3、其它流程控制

case/esac 任何pattern实际上都是可以有管道符号分割的几个模块组成，同时可以使用*号作为表达式匹配，可以使用？匹配任意单个

case expression inpattern 1)statements;;pattern 2)statements;;...pattern N)statements;;
esac

continue 跳到for、while、until循环的下一步，继续执行循环，直到循环结束跳出

break 从for、while、until循环中退出，break[n]可以指定跳出几层循环

shift 参数移位

function 函数可以带参数，比如functname A B，那么函数中的S1=A，$2=B

functname()
{shell commands
}

test [ 命令test或[可以测试一个条件是否成立，如果测试结果为真，则该命令的Exit Status为0，如果测试结果为假，则命令的Exit Status为1

[ $var -gt 3 ]

五、shell输入和输出

echo：echo显示文本行或变量，或者把字符串输入到文件。

echo [option] string

-e 解析转义字符

-n 不回车换行

管道 | ：可以通过管道把一个命令的输出传递给另一个命令做输入。

cat file | more
ls -l | grep "file"
df -k | awk '{print $1}' | grep -v "devtmpfs"
# df -k 查看磁盘空间，找到第一列，去除“devtmpfs”并输出

tee：tee命令把结果输出到标准输出，另一个副本输出到相应文件。

df -k | awk '{print $1}' | grep -v "文件系统" | tee a.txttee -a a.txt表示追加操作
df -k | awk '{print $1}' | grep -v "文件系统" | tee -a a.txt

文件重定向

cmd > file             把标准输出重定向到新文件中
cmd >> file            追加
cmd > file 2>&1        标准出错也重定向到1所指向的file里
cmd >> file 2>&1
cmd < file1 > file2    输入输出都定向到文件里
cmd < &fd              把文件描述符fd作为标准输入
cmd > &fd              把文件描述符fd作为标准输出
cmd < &-               关闭标准输入

六、bash高级应用

1、临时文件产生和读写

我们经常需要在脚本运行过程中产生一些临时文件，创建临时文件的命令很多，但不是所有的都是用，比如vi是一个交互式命令，不适合在脚本内部使用。

可以用cat命令：

#!/bin/bashcat /tmp/file/<<ENDF
welcome
${whoami}
ENDF
# ENDF是一个自定义的结束符，可以自由定义

2、锁文件概念

锁是一种程序与程序之间协同工作的一种机制。

比如程序可以在运行之时创建一个锁文件，当你想知道自己的脚本当前有没有运行，可以判断这个锁文件是否存在。

锁文件分为简单锁文件和复杂锁文件。

简单锁文件：

if [ if "$LOCKFILE" ]
thenecho "script is running." && exit 1
elsetouch "$LOCKFILE"
fi

简单锁的问题时，如果脚本一场瑞出，而所文件没有删除，则下次执行脚本会认为自己已经运行，从而不在运行。所以需要使用复杂锁：

if [ -f "$LOCKFILE" ] //假如锁文件存在
thenpid=`cat $LOCKFILE`  //查看锁文件中的PID值[ -n "$pid" ] && ps -p $pid | grep $pid >/dev/null  //比较PID是否一致[ $? = 0 ] && echo "script is running." && exit 1  //PID一致，显示运行信息，并退出脚本
fiecho $$ > "$LOCKFILE"  //如果锁文件不存在，或者存在但PID不一致，则将新的PID写入锁文件

3、输入输出流操作

逐行读取一个文件，并进行一定的操作，我们可以称之为流操作。

#!/bin/bashwhile read LINE
doecho $LINEsleep 1
done < /etc/hosts

4、bash shell 的调试方法

常见的方法：使用调式参数、使用read设置端点、使用echo查看变量值。

打开调试参数：

set -x bash -x test.sh

关闭调试参数：

set +x bash test.sh

脚本头目定义方式；：

#!/bin/bash -vx

其它：

set -f //禁止特殊字符用于文件扩展名

set -v //打印读入shell的输入行

set -x //执行命令前打印命令