Shell編程基礎(chǔ)

1.Shell 簡(jiǎn)介

Shell 是一個(gè)用 C 語言編寫的程序,它是用戶使用 Linux 的橋梁。Shell 既是一種命令語言,又是一種程序設(shè)計(jì)語言。

Shell 是指一種應(yīng)用程序,這個(gè)應(yīng)用程序提供了一個(gè)界面,用戶通過這個(gè)界面訪問操作系統(tǒng)內(nèi)核的服務(wù)。

Ken Thompson 的 sh 是第一種 Unix Shell,Windows Explorer 是一個(gè)典型的圖形界面 Shell。

2.Shell 腳本

Shell 腳本(shell script),是一種為 shell 編寫的腳本程序。

業(yè)界所說的 shell 通常都是指 shell 腳本,但讀者朋友要知道,shell 和 shell script 是兩個(gè)不同的概念。

由于習(xí)慣的原因,簡(jiǎn)潔起見,本文出現(xiàn)的 "shell編程" 都是指 shell 腳本編程,不是指開發(fā) shell 自身。

3.Shell 環(huán)境

Shell 編程跟 java、php 編程一樣,只要有一個(gè)能編寫代碼的文本編輯器和一個(gè)能解釋執(zhí)行的腳本解釋器就可以了。

Linux 的 Shell 種類眾多,常見的有:

Bourne Shell(/usr/bin/sh或/bin/sh)
Bourne Again Shell(/bin/bash)
C Shell(/usr/bin/csh)
K Shell(/usr/bin/ksh)
Shell for Root(/sbin/sh)
……
本教程關(guān)注的是 Bash,也就是 Bourne Again Shell,由于易用和免費(fèi),Bash 在日常工作中被廣泛使用。同時(shí),Bash 也是大多數(shù)Linux 系統(tǒng)默認(rèn)的 Shell。

在一般情況下,人們并不區(qū)分 Bourne Shell 和 Bourne Again Shell,所以,像 #!/bin/sh,它同樣也可以改為 #!/bin/bash。

! 告訴系統(tǒng)其后路徑所指定的程序即是解釋此腳本文件的 Shell 程序。

4.第一個(gè)shell腳本

打開文本編輯器(可以使用 vi/vim 命令來創(chuàng)建文件),新建一個(gè)文件 test.sh,擴(kuò)展名為 sh(sh代表shell),擴(kuò)展名并不影響腳本執(zhí)行,見名知意就好,如果你用 php 寫 shell 腳本,擴(kuò)展名就用 php 好了。

輸入一些代碼,第一行一般是這樣

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

! 是一個(gè)約定的標(biāo)記,它告訴系統(tǒng)這個(gè)腳本需要什么解釋器來執(zhí)行,即使用哪一種 Shell。

echo 命令用于向窗口輸出文本。

運(yùn)行 Shell 腳本有兩種方法

(1)作為可執(zhí)行程序

將上面的代碼保存為 test.sh,并 cd 到相應(yīng)目錄:

chmod +x ./test.sh  #使腳本具有執(zhí)行權(quán)限
./test.sh  #執(zhí)行腳本

注意,一定要寫成 ./test.sh,而不是 test.sh,運(yùn)行其它二進(jìn)制的程序也一樣,直接寫 test.sh,linux 系統(tǒng)會(huì)去 PATH 里尋找有沒有叫 test.sh 的,而只有 /bin, /sbin, /usr/bin,/usr/sbin 等在 PATH 里,你的當(dāng)前目錄通常不在 PATH 里,所以寫成 test.sh 是會(huì)找不到命令的,要用 ./test.sh 告訴系統(tǒng)說,就在當(dāng)前目錄找。

(2)作為解釋器參數(shù)

這種運(yùn)行方式是,直接運(yùn)行解釋器,其參數(shù)就是 shell 腳本的文件名,如:

/bin/sh test.sh
/bin/php test.php
5.Shell 變量

定義變量時(shí),變量名不加美元符號(hào)($,PHP語言中變量需要),如:

your_name="runoob.com"

注意,變量名和等號(hào)之間不能有空格,這可能和你熟悉的所有編程語言都不一樣。同時(shí),變量名的命名須遵循如下規(guī)則:

命名只能使用英文字母,數(shù)字和下劃線,首個(gè)字符不能以數(shù)字開頭。
中間不能有空格,可以使用下劃線(_)。
不能使用標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。
不能使用bash里的關(guān)鍵字(可用help命令查看保留關(guān)鍵字)。

除了顯式地直接賦值,還可以用語句給變量賦值,如:

for file in `ls /etc`
或
for file in $(ls /etc)

以上語句將 /etc 下目錄的文件名循環(huán)出來。

(1)使用變量

使用一個(gè)定義過的變量,只要在變量名前面加美元符號(hào)即可,如:

your_name="qinjx"
echo $your_name
echo ${your_name}

變量名外面的花括號(hào)是可選的,加不加都行,加花括號(hào)是為了幫助解釋器識(shí)別變量的邊界,比如下面這種情況:

for skill in Ada Coffe Action Java; do
    echo "I am good at ${skill}Script"
done

如果不給skill變量加花括號(hào),寫成echo "I am good at skillScript",解釋器就會(huì)把skillScript當(dāng)成一個(gè)變量(其值為空),代碼執(zhí)行結(jié)果就不是我們期望的樣子了。推薦給所有變量加上花括號(hào),這是個(gè)好的編程習(xí)慣。

已定義的變量,可以被重新定義,如:

your_name="tom"
echo $your_name
your_name="alibaba"
echo $your_name

這樣寫是合法的,但注意,第二次賦值的時(shí)候不能寫$your_name="alibaba",使用變量的時(shí)候才加美元符($)。

(2)只讀變量

使用 readonly 命令可以將變量定義為只讀變量,只讀變量的值不能被改變。下面的例子嘗試更改只讀變量,結(jié)果報(bào)錯(cuò):

#!/bin/bash
myUrl="http://www.google.com"
readonly myUrl
myUrl="http://www.runoob.com"

運(yùn)行腳本,結(jié)果如下:

/bin/sh: NAME: This variable is read only.
(3)刪除變量

使用 unset 命令可以刪除變量。語法:

unset variable_name

變量被刪除后不能再次使用。unset 命令不能刪除只讀變量。

實(shí)例

#!/bin/sh
myUrl="http://www.runoob.com"
unset myUrl
echo $myUrl

以上實(shí)例執(zhí)行將沒有任何輸出。

(4)變量類型

運(yùn)行shell時(shí),會(huì)同時(shí)存在三種變量:

1) 局部變量

局部變量在腳本或命令中定義,僅在當(dāng)前shell實(shí)例中有效,其他shell啟動(dòng)的程序不能訪問局部變量。

**2) 環(huán)境變量 **

所有的程序,包括shell啟動(dòng)的程序,都能訪問環(huán)境變量,有些程序需要環(huán)境變量來保證其正常運(yùn)行。必要的時(shí)候shell腳本也可以定義環(huán)境變量。

**3) shell變量 **

shell變量是由shell程序設(shè)置的特殊變量。shell變量中有一部分是環(huán)境變量,有一部分是局部變量,這些變量保證了shell的正常運(yùn)行
(5)Shell 字符串

字符串是shell編程中最常用最有用的數(shù)據(jù)類型(除了數(shù)字和字符串,也沒啥其它類型好用了),字符串可以用單引號(hào),也可以用雙引號(hào),也可以不用引號(hào)。單雙引號(hào)的區(qū)別跟PHP類似。

  • 1)單引號(hào)
str='this is a string'

單引號(hào)字符串的限制:

  • 單引號(hào)里的任何字符都會(huì)原樣輸出,單引號(hào)字符串中的變量是無效的;

  • 單引號(hào)字串中不能出現(xiàn)單獨(dú)一個(gè)的單引號(hào)(對(duì)單引號(hào)使用轉(zhuǎn)義符后也不行),但可成對(duì)出現(xiàn),作為字符串拼接使用。

  • 2)雙引號(hào)

your_name='runoob'
str="Hello, I know you are \"$your_name\"! \n"
echo $str

輸出結(jié)果為:

Hello, I know you are "runoob"! 

雙引號(hào)的優(yōu)點(diǎn):

  • 雙引號(hào)里可以有變量
  • 雙引號(hào)里可以出現(xiàn)轉(zhuǎn)義字符
(6)拼接字符串
your_name="runoob"
# 使用雙引號(hào)拼接
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting  $greeting_1
# 使用單引號(hào)拼接
greeting_2='hello, '$your_name' !'
greeting_3='hello, ${your_name} !'
echo $greeting_2  $greeting_3

輸出結(jié)果為:

hello, runoob ! hello, runoob !
hello, runoob ! hello, ${your_name} !
(7)獲取字符串長度
string="abcd"
echo ${#string} #輸出 4
(8)提取子字符串

以下實(shí)例從字符串第 2 個(gè)字符開始截取 4 個(gè)字符:

string="runoob is a great site"
echo ${string:1:4} # 輸出 unoo
(9)查找子字符串(不是索引)

查找字符 i 或 o 的位置(哪個(gè)字母先出現(xiàn)就計(jì)算哪個(gè)):

string="runoob is a great site"
echo `expr index "$string" io`  # 輸出 4

注意:

以上腳本中 ` 是反引號(hào),而不是單引號(hào) ',不要看錯(cuò)了哦。

6.Shell 數(shù)組

bash支持一維數(shù)組(不支持多維數(shù)組),并且沒有限定數(shù)組的大小。

類似于 C 語言,數(shù)組元素的下標(biāo)由 0 開始編號(hào)。獲取數(shù)組中的元素要利用下標(biāo),下標(biāo)可以是整數(shù)或算術(shù)表達(dá)式,其值應(yīng)大于或等于 0。

(1)定義數(shù)組

在 Shell 中,用括號(hào)來表示數(shù)組,數(shù)組元素用"空格"符號(hào)分割開。定義數(shù)組的一般形式為:

數(shù)組名=(值1 值2 ... 值n)

例如:

array_name=(value0 value1 value2 value3)

或者

array_name=(
value0
value1
value2
value3
)

還可以單獨(dú)定義數(shù)組的各個(gè)分量:

array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen

可以不使用連續(xù)的下標(biāo),而且下標(biāo)的范圍沒有限制。

(2)讀取數(shù)組

讀取數(shù)組元素值的一般格式是:

${數(shù)組名[下標(biāo)]}

例如:

valuen=${array_name[n]}

使用 @ 符號(hào)可以獲取數(shù)組中的所有元素,例如:

echo ${array_name[@]}
#!/bin/bash
# author:菜鳥教程
# url:www.runoob.com

my_array=(A B "C" D)

echo "第一個(gè)元素為: ${my_array[0]}"
echo "第二個(gè)元素為: ${my_array[1]}"
echo "第三個(gè)元素為: ${my_array[2]}"
echo "第四個(gè)元素為: ${my_array[3]}"

執(zhí)行腳本,輸出結(jié)果如下所示:

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh
第一個(gè)元素為: A
第二個(gè)元素為: B
第三個(gè)元素為: C
第四個(gè)元素為: D
(3)獲取數(shù)組的長度

獲取數(shù)組長度的方法與獲取字符串長度的方法相同,例如:

# 取得數(shù)組元素的個(gè)數(shù)
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得數(shù)組單個(gè)元素的長度
lengthn=${#array_name[n]}
(4)獲取數(shù)組中的所有元素

使用@ 或 * 可以獲取數(shù)組中的所有元素,例如:

#!/bin/bash
# author:菜鳥教程
# url:www.runoob.com

my_array[0]=A
my_array[1]=B
my_array[2]=C
my_array[3]=D

echo "數(shù)組的元素為: ${my_array[*]}"
echo "數(shù)組的元素為: ${my_array[@]}"

執(zhí)行腳本,輸出結(jié)果如下所示:

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh
數(shù)組的元素為: A B C D
數(shù)組的元素為: A B C D
7.Shell 注釋
(1)單行注釋

以 # 開頭的行就是注釋,會(huì)被解釋器忽略。通過每一行加一個(gè) # 號(hào)設(shè)置多行注釋,像這樣:

#--------------------------------------------
# 這是一個(gè)注釋
# author:菜鳥教程
# site:www.runoob.com
# slogan:學(xué)的不僅是技術(shù),更是夢(mèng)想!
#--------------------------------------------
##### 用戶配置區(qū) 開始 #####
#
#
# 這里可以添加腳本描述信息
# 
#
##### 用戶配置區(qū) 結(jié)束  #####

如果在開發(fā)過程中,遇到大段的代碼需要臨時(shí)注釋起來,過一會(huì)兒又取消注釋,怎么辦呢?

每一行加個(gè)#符號(hào)太費(fèi)力了,可以把這一段要注釋的代碼用一對(duì)花括號(hào)括起來,定義成一個(gè)函數(shù),沒有地方調(diào)用這個(gè)函數(shù),這塊代碼就不會(huì)執(zhí)行,達(dá)到了和注釋一樣的效果。

2.多行注釋

多行注釋還可以使用以下格式:

:<<EOF
注釋內(nèi)容...
注釋內(nèi)容...
注釋內(nèi)容...
EOF

EOF 也可以使用其他符號(hào):EOF 也可以使用其他符號(hào):

:<<'
注釋內(nèi)容...
注釋內(nèi)容...
注釋內(nèi)容...
'

:<<!
注釋內(nèi)容...
注釋內(nèi)容...
注釋內(nèi)容...
!
8.Shell 傳遞參數(shù)

我們可以在執(zhí)行 Shell 腳本時(shí),向腳本傳遞參數(shù),腳本內(nèi)獲取參數(shù)的格式為:$n。n 代表一個(gè)數(shù)字,1 為執(zhí)行腳本的第一個(gè)參數(shù),2 為執(zhí)行腳本的第二個(gè)參數(shù),以此類推……

以下實(shí)例我們向腳本傳遞三個(gè)參數(shù),并分別輸出,其中 $0 為執(zhí)行的文件名:

#!/bin/bash
# author:菜鳥教程
# url:www.runoob.com

echo "Shell 傳遞參數(shù)實(shí)例!";
echo "執(zhí)行的文件名:$0";
echo "第一個(gè)參數(shù)為:$1";
echo "第二個(gè)參數(shù)為:$2";
echo "第三個(gè)參數(shù)為:$3";

為腳本設(shè)置可執(zhí)行權(quán)限,并執(zhí)行腳本,輸出結(jié)果如下所示:

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 傳遞參數(shù)實(shí)例!
執(zhí)行的文件名:./test.sh
第一個(gè)參數(shù)為:1
第二個(gè)參數(shù)為:2
第三個(gè)參數(shù)為:3

另外,還有幾個(gè)特殊字符用來處理參數(shù):

參數(shù)處理 說明
$# 傳遞到腳本的參數(shù)個(gè)數(shù)
$* 以一個(gè)單字符串顯示所有向腳本傳遞的參數(shù)。
如"*"用「"」括起來的情況、以"1 2 …n"的形式輸出所有參數(shù)。
$$ 腳本運(yùn)行的當(dāng)前進(jìn)程ID號(hào)
$! 后臺(tái)運(yùn)行的最后一個(gè)進(jìn)程的ID號(hào)
$@ *相同,但是使用時(shí)加引號(hào),并在引號(hào)中返回每個(gè)參數(shù)。如"@"用「"」括起來的情況、以"1" "2" … "$n" 的形式輸出所有參數(shù)。
$- 顯示Shell使用的當(dāng)前選項(xiàng),與set命令功能相同。
$? 顯示最后命令的退出狀態(tài)。0表示沒有錯(cuò)誤,其他任何值表明有錯(cuò)誤。
#!/bin/bash
# author:菜鳥教程
# url:www.runoob.com

echo "Shell 傳遞參數(shù)實(shí)例!";
echo "第一個(gè)參數(shù)為:$1";

echo "參數(shù)個(gè)數(shù)為:$#";
echo "傳遞的參數(shù)作為一個(gè)字符串顯示:$*";

執(zhí)行腳本,輸出結(jié)果如下所示:

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 傳遞參數(shù)實(shí)例!
第一個(gè)參數(shù)為:1
參數(shù)個(gè)數(shù)為:3
傳遞的參數(shù)作為一個(gè)字符串顯示:1 2 3

* 與@ 區(qū)別:

  • 相同點(diǎn):都是引用所有參數(shù)。

  • 不同點(diǎn):只有在雙引號(hào)中體現(xiàn)出來。

    假設(shè)在腳本運(yùn)行時(shí)寫了三個(gè)參數(shù) 1、2、3,,則 " * " 等價(jià)于 "1 2 3"(傳遞了一個(gè)參數(shù)),而 "@" 等價(jià)于 "1" "2" "3"(傳遞了三個(gè)參數(shù))。

#!/bin/bash
# author:菜鳥教程
# url:www.runoob.com

echo "-- \$* 演示 ---"
for i in "$*"; do
    echo $i
done

echo "-- \$@ 演示 ---"
for i in "$@"; do
    echo $i
done

執(zhí)行腳本,輸出結(jié)果如下所示:

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
-- $* 演示 ---
1 2 3
-- $@ 演示 ---
1
2
3
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