Shell学习宝典

1. Shell速查宝典

1.变量含义

  • Shell脚本常见返回变量
    $0 |- 当前脚本的文件名
    $n |- 传递给脚本或函数的参数。n 是一个数字,表示第几个参数。例如,第一个参数是$1,第二个参数是$2。
    $# |- 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。
    $@ |- 传递给脚本或函数的所有参数。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。
    $$ |- 当前Shell进程ID。对于 Shell 脚本,就是这些脚本所在的进程ID。

    $* 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。  但是当它们被双引号(" ")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。 遍历数组的时候 "${array[@]}" 用双引号引起来会将所有数组元素作为一个整体输出。

2.运算符

  • 关系运算符
    -eq |- 检测两个数是否相等,相等返回 true。
    -ne |- 检测两个数是否相等,不相等返回 true。
    -gt |- 检测左边的数是否大于右边的,如果是,则返回 true。
    -lt |- 检测左边的数是否小于右边的,如果是,则返回 true。
    -ge |- 检测左边的数是否大于等于右边的,如果是,则返回 true。
    -le |- 检测左边的数是否小于等于右边的,如果是,则返回 true。

  • 布尔运算符(都以a=10,b=5为例)
    ! |- 非运算,表达式为 true 则返回 false,否则返回 true。 [ ! false ] 返回 true。
    -o |- 或运算,有一个表达式为 true 则返回 true。 [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
    -a |- 与运算,两个表达式都为 true 才返回 true。

  • 布尔运算符(都以a=10,b=5为例)
    && |- 逻辑与,两个都为 true 则返回 true,否则返回false。[[ $a -lt 20 || $b -gt 100 ]] 返回false。
    || |- 逻辑或,有一个表达式为 true 则返回 true。 [[ $a -lt 20 || $b -gt 100 ]] 返回 true。

  • 字符串运算符
    = |- 检测两个字符串是否相等,相等返回 true。 [[ $a = $b ]] 返回 false。
    != |- 检测两个字符串是否相等,不相等返回 true。 [[ $a != $b ]] 返回 true。    

      > |- 如果a的字母序比b的大,刚返回true。

      < |- 如果a的字母序比b的大,刚返回true。

      -z |- 检测字符串长度是否为0,为0返回 true。 [[ -z $a ]] 返回 false。

      -n |- 检测字符串长度是否为0,不为0返回 true。 [[ -n $a ]] 返回 true。

      str |- 检测字符串是否为空,不为空返回 true。 [[ $str ]] 返回 true。

  • 文件测试运算符
    -b file |- 检测文件是否是块设备文件,如果是,则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。
    -c file |- 检测文件是否是字符设备文件,如果是,则返回 true。 [ -c $file ] 返回 false。
    -d file |- 检测文件是否是目录,如果是,则返回 true。 [ -d $file ] 返回 false。
    -f file |- 检测文件是否是普通文件(既不是目录,也不是设备文件),如果是,则返回 true。[ -f $file ] 返回 true。
    -g file |- 检测文件是否设置了 SGID 位,如果是,则返回 true。 [ -g $file ] 返回 false。
    -k file |- 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit),如果是,则返回 true。 [ -k $file ] 返回 false。
    -p file |- 检测文件是否是具名管道,如果是,则返回 true。 [ -p $file ] 返回 false。
    -u file |- 检测文件是否设置了 SUID 位,如果是,则返回 true。[ -u $file ] 返回 false。
    -r file |- 检测文件是否可读,如果是,则返回 true。 [ -r $file ] 返回 true。
    -w file |- 检测文件是否可写,如果是,则返回 true。 [ -w $file ] 返回 true。
    -x file |- 检测文件是否可执行,如果是,则返回 true。 [ -x $file ] 返回 true。
    -s file |- 检测文件是否为空(文件大小是否大于0),不为空返回 true。 [ -s $file ] 返回 true。
    -e file |-检测文件(包括目录)是否存在,如果是,则返回 true。 [ -e $file ] 返回 true

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图片来自:跟老男孩学Linux运维:Shell编程实战     

                                            

2.Shell 流程控制

和Java、PHP等语言不一样,sh的流程控制不可为空,如(以下为PHP流程控制写法):

<?php
if (isset($_GET["q"])) {
    search(q);
}
else {
    //do nothing
}

在sh/bash里可不能这么写,如果else分支没有语句执行,就不要写这个else,就像这样

if else

if

if 语句语法格式:

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN 
fi

# 第二种用法
if condition;then
    command1
    command2
    ...
    commandN
fi

# 嵌套使用
if <条件表达式>;then
    if <条件表达式>
      then
          指令
    fi
fi

写成一行(适用于终端命令提示符):

if `ps -ef | grep ssh`;  then echo hello; fi

末尾的fi就是if倒过来拼写,后面还会遇到类似的。

if else

if else 语法格式:

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN
else
    command
fi

if else-if else

if else-if else 语法格式:

if condition1
  then
      command1
elif condition2
  then
      command2
elif condition3
  then
      command3
      ...
else
      commandN
fi

if else语句经常与test命令结合使用,如下所示:

num1=$[2*3]
num2=$[1+5]
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo 'The two numbers are equal!'
else
    echo 'The two numbers are not equal!'
fi

输出结果:

The two numbers are equal!

for 循环

与其他编程语言类似,Shell支持for循环。

for循环一般格式为:

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

写成一行:

for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;

当变量值在列表里,for循环即执行一次所有命令,使用变量名获取列表中的当前取值。命令可为任何有效的shell命令和语句。in列表可以包含替换、字符串和文件名。

in列表是可选的,如果不用它,for循环使用命令行的位置参数。

例如,顺序输出当前列表中的数字:

for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done

输出结果:

The value is: 1
The value is: 2
The value is: 3
The value is: 4
The value is: 5

顺序输出字符串中的字符:

for str in 'This is a string'
do
    echo $str
done

输出结果:

This is a string

C语言型for循环语句

for ((exp1; exp2; exp3))
do
    command...
done

例如:

for ((i=1; i<=3; i++)
do 
    echo $i
done

while 语句

while循环用于不断执行一系列命令,也用于从输入文件中读取数据;命令通常为测试条件。其格式为:

while condition
do
    command
done

命令执行完毕,控制返回循环顶部,从头开始直至测试条件为假。

以下是一个基本的while循环,测试条件是:如果COUNTER小于5,那么条件返回真。COUNTER从0开始,每次循环处理时,COUNTER加1。运行上述脚本,返回数字1到5,然后终止。

COUNTER=0
while [ $COUNTER -lt 5 ]
do
    COUNTER='expr $COUNTER+1'
    echo $COUNTER
done

运行脚本,输出:

1
2
3
4
5

while循环可用于读取键盘信息。下面的例子中,输入信息被设置为变量FILM,按<Ctrl-D>结束循环。

echo 'type <CTRL-D> to terminate'
echo -n 'enter your most liked film: ''
while read FILM
do
    echo "Yeah! great film the $FILM"
done

运行脚本,输出类似下面:

type <CTRL-D> to terminate
enter your most liked film: Sound of Music
Yeah! great film the Sound of Music

无限循环

无限循环语法格式:

while :
do
    command
done

或者

while true
do
    command
done

或者

for (( ; ; ))

until 循环

until循环执行一系列命令直至条件为真时停止。

until循环与while循环在处理方式上刚好相反。

一般while循环优于until循环,但在某些时候—也只是极少数情况下,until循环更加有用。

until 语法格式:

until condition
do
    command
done

条件可为任意测试条件,测试发生在循环末尾,因此循环至少执行一次—请注意这一点。

case

Shell case语句为多选择语句。可以用case语句匹配一个值与一个模式,如果匹配成功,执行相匹配的命令。case语句格式如下:

case "变量" in
    值1)
        command1
        command2
        ...
        commandN
        ;;
    值2)
        command1
        command2
        ...
        commandN
        ;;
    *)
        command...
esac

case工作方式如上所示。取值后面必须为单词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 ;;,双分号为终止符。

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。

下面的脚本提示输入1到10,与每一种模式进行匹配:

echo 'Input a number between 1 to 10'
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'
        ;;
    [4-10])  
        echo 'You select [4-10]'
        ;;
    *)  
        echo 'You do not select a number between 1 to 4'
        ;; # easc语句结束前的最后一个值匹配,可以省略双分号
esac

输入不同的内容,会有不同的结果,例如:

Input a number between 1 to 4
Your number is:3
You select 3

跳出循环

在循环过程中,有时候需要在未达到循环结束条件时强制跳出循环,Shell使用两个命令来实现该功能:breakcontinue。而exit用于终止所有语句并退出当前脚本,除此之外,exit还可以返回上一次程序或命令的执行状态值给当前shell;return类似于exit,只不过return仅用于在函数内部返回函数执行的状态。

break命令

break命令允许跳出所有循环(终止执行后面的所有循环)。break n ,如果省略n,表示跳出整个循环,n表示跳出循环的层数

下面的例子中,脚本进入死循环直至用户输入数字大于5。要跳出这个循环,返回到shell提示符下,需要使用break命令。

#!/bin/bash
while :
do
    echo -n "Input a number between 1 to 5: "
    read aNum
    case $aNum in
        1|2|3|4|5) echo "Your number is $aNum!"
        ;;
        *) echo "You do not select a number between 1 to 5, game is over!"
            break
        ;;
    esac
done

continue

continue命令与break命令类似,只有一点差别,它不会跳出所有循环,仅仅跳出当前循环。
continue n,如果省略n,则表示跳出本次循环,忽略本次循环的剩余代码,进入循环的下一次循环。n表示退到第n层继续循环

对上面的例子进行修改:

#!/bin/bash
while :
do
    echo -n "Input a number between 1 to 5: "
    read aNum
    case $aNum in
        1|2|3|4|5) echo "Your number is $aNum!"
        ;;
        *) echo "You do not select a number between 1 to 5!"
            continue
            echo "Game is over!"
        ;;
    esac
done

运行代码发现,当输入大于5的数字时,该例中的循环不会结束,语句 echo "Game is over!" 永远不会被执行。

exit

退出当前Shell程序,n为上一次程序执行的状态返回值。exit [n],n可以省略,在下一个Shell里可通过"$?"接收exit n的n值

return

用于在函数里作为函数的返回值,以判断函数执行是否正确。在下一个Shell里可通过"$?"接收exit n的n值

esac

case的语法和C family语言差别很大,它需要一个esac(就是case反过来)作为结束标记,每个case分支用右圆括号,用两个分号表示break。

数组

Shell数组本质就是一个元素集合,把有限个元素(变量或字符内容)用一个名字来命名,然后通过编号对它们进行区分。这个名字就称为数组名,用于区分不同内容的编号就称为数组下标。组成数组的各个元素(变量)称为数组的元素,有时也称为下标变量。

有了shell数组之后,就可以用相同名字来引用一系列变量及变量值,并通过数字(索引)来识别使用它们。

数组语法格式:

array=(value1 value2 value3 ...)

示例:                                                                                                                                                           

# 定义数据方法1:
array = (1 2 3)

# 方法2:
array=([0]=one [1]=two [2]=three)

# 方法3:
array[0]=1;array[1]=2;array[3]=3

# 方法4:
array=($(命令)) 或 array=(`命令`)

# 方法5:
declare -a array

echo ${array[*]}    #使用*或@输出数组所有元素值的内容
输出:1 2 3 
echo ${array[1]}
输出:2
echo ${#array[*]}    # 输出数组的长度
3
array=($(ls /array))

数组的删除:

数组本质上还是变量,通过"unset 数组[下标]"清除相应的数组元素,如果不带下标,则表示清除整个数组的所有数据。

示例如下:

# 清除下标为1的数组元素
unset array[1]

# 删除整个数组
unset array

# 删除数组元素
array=(one two  three ffuck four five oooh)
echo ${array[@]} -> one two three ffuck four five oooh

# 从左边开始匹配最短的数组元素并删除
echo ${array[@]#o*} -> ne two three ffuck four five ooh

# 从左边开始匹配最长的的数组元素并删除
echo ${array[@]##o*} -> two three ffuck four five

# 从右边开始匹配最短的数组元素并删除
echo ${array[@]%f*} -> one two three f oooh

# 从右边开始匹配最长的数组元素并删除
echo ${array[@]%%f*} -> one two three oooh

数组截取和替换:

array=(1 2 3 4 5)

# 截取1号到3号数组元素
echo ${array[@]:1:3} -> 2 3 4

# 把数组中的1替换成a,原数组并不会修改
echo ${array[@]/1/a} -> a 2 3 4 5
echo ${array[@]} -> 1 2 3 4 5

函数

函数可以让我们将一个复杂功能划分成若干模块,让程序结构更加清晰,代码重复利用率更高。像其他编程语言一样,Shell 也支持函数。Shell 函数必须先定义后使用

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 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。

Shell函数定义格式:

function_name () {
    list of commands
    [ return value ]
}

# 也可以加上关键字function
function function_name () {
    list of commands
    [ return value ]
}

函数模块定义示例:                                                                                                                                                           

变量定义
函数1()
函数2()
main()
main $*

Shell脚本调试

sh参数调度方法sh [-nvx] shell.sh

  • bash/sh命令调试
    -n
     |- 不会执行该脚本,仅查询脚本语法是否有问题,并给出错误提示,没有语法问题,不显示任何信息

    -v |- 执行脚本前会先将脚本内容输出到屏幕上,然后执行脚本,如果有错误,并给出错误提示

    -x |- 将执行的脚本内容及输出显示到屏幕上,如果是程序段落时,则在输出时,最前面会加上+符号,表示它是程序代码,缺点就是输出信息太多,可以在脚本中定义set -x命令来弥补

  • set命令调试

    -n |- 读命令但并不执行

    -v |- 显示读取的所有行

    -x |- 显示所有命令及其参数,通过set -x命令开启调试功能,set +x关闭调试功能,可以大大缩小调试的范围

  • echo命令调试



3. Shell编程中注意项

  1. 变量名和等号之间不能有空格,变量必需由字母、数字、或下划线组成,只能以字母或下划线开关。

  2. 推荐给所有字符串变量加上花括号,这是个好的编程习惯。

  3. 脚本开头解释器代码后,最好加入版本版权说明等信息,便于维护。

  4. 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。

  5. 字符串赋值给变量时应加双引号,并且等号前后不能有空格。例:website="chegva.com"

  6. 完整的表达式要被 ` ` 包含,注意这个字符不是常用的单引号,在 Esc 键下边。

  7. 乘号(*)前边必须加反斜杠(\)才能实现乘法运算。

  8. 全局变量定义应全部大写,如CHEGVA_COM或HTTPCODE,语义要能清晰正确表达变量内容的含义。最好采用export来定义,如export HTTPNUM="500"

  9. Shell函数中的变量可以使用local进行定义,防止函数中的变量名称与外部程序中的变量相同。

  10. 脚本最好使用统一的后缀.sh,模块的启动和停止脚本建议统一命名为start_模块名.sh和stop_模块名.sh,监控脚本通常以*_mon.sh为后缀,控制脚本一般以*_ctl.sh为后缀

  11. 条件表达式要放在方括号之间,并且要有空格,例如 [$a==$b] 是错误的,必须写成 [ $a == $b ]。

  12. shell里没有多行注释,只能每一行加一个#号。如果在开发过程中,遇到大段的代码需要临时注释起来,可以把这一段要注释的代码用一对花括号括起来,定义成一个函数,没有地方调用这个函数,这块代码就不会执行,达到了和注释一样的效果。

  13. vim中执行ctrl+v --> shift+i --> 输入# --> 两下esc,可以多行注释脚本。

  14. 单引号里的任何字符都会原样输出,单引号字符串中的变量是无效的,单引号字串中不能出现单引号(对单引号使用转义符后也不行)。

  15. 双引号里可以有变量,双引号里可以出现转义字符。

  16. 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,数组元素的下标由0开始编号。获取数组中的元素要利用下标,下标可以是整数或算术表达式,其值应大于或等于0。如array_name=(value0 value1 value2 value3),${array_name[index]} 取数组元素值。。

  17. 使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素,例如:${array_name[*]} ,${array_name[@]};取得数组单个元素的长度,lengthn=${#array_name[n]}

  18. 如果变量与其它字符相连的话,需要使用大括号{ },mouth=8 echo "${mouth}-1-2009",结果将是:8-1-2009,双引号可有可无,单引号主要用在原样输出中。

  19. test 命令用于检查某个条件是否成立,与方括号 [ ] 类似。

  20. Shell 函数必须先定义后使用。

  21. 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,函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。

  22. 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。

  23. 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。如果希望屏蔽 stdout 和 stderr,可以这样写:$ command > /dev/null 2>&1

  24. 使用readlink可以获取参数的全路径名,输出shell脚本的所在绝对路径,可以用dirname实现。

  25.  shell里面的赋值方法有两种,格式为1) arg=`(命令)`  2) arg=$(命令)建议使用第二种方式。

  26. 以单引号' '包围变量的值时,单引号里面是什么就输出什么,即使内容中有变量和命令(命令需要反引起来)也会把它们原样输出。这种方式比较适合定义显示纯字符串的情况,即不希望解析变量、命令等的场景。


    以双引号" "包围变量的值时,输出时会先解析里面的变量和命令,而不是把双引号中的变量名和命令原样输出。这种方式比较适合字符串中附带有变量和命令并且想将其解析后再输出的变量定义。

    建议:如果变量的内容是数字,那么可以不加引号;如果真的需要原样输出就加单引号;其他没有特别要求的字符串等最好都加上双引号,定义变量时加双引号是最常见的使用场景。

  27. 在脚本中定义普通字符串变量时,尽量用双引号("")括起来,纯数字变量不需加引号

  28. 需要变量的内容原样输出时需要加单引号(''),希望变量值引用命令并获取命令的结果用反引号(``)或$()

  29. 字符串比较时若等号两端没有空格,则会导致判断出现逻辑错误,即使语法没有问题,但是结果可能不对

  30. 字符串不加双引号,即使语法没问题,也可能会导致判断上出现逻辑错误,生产中建议都加双引号

  31. 比较符号两端也要有空格,整数加双引号的比较没有问题

  32. 除非是特殊的正则匹配用[[]],在[]无法使用的场景下才会考虑使用[[]]

  33. (())中不能使用类似-eq等写法,可以使用类似>、<的写法,比较符号的两端可以不需要有空格

  34. -a 和 -o 逻辑操作符号需要用于[]中,&& 和 || 逻辑操作符号可用于[[]]和(())中,在[]和[[]]的两端及比较符号的两端,必须要有空格

  35. 如果希望程序持续运行,多用while;如果是有限次循环,多用for

  36. shell脚本解释器一般不会对脚本错误进行精确的定位,而是在试图结束一个语句时进行错误统计,因此要养成良好的规范和习惯,在定位错误时,不要只看那些提示的错误行,要观察整个相关的代码段



参考:

  1. https://wizardforcel.gitbooks.io/w3school-linux/content/15.html

  2. http://c.biancheng.net/cpp/view/6994.html

  3. http://blog.csdn.net/10km/article/details/51906821

  4. shell ${} 用法

  5. Shell脚本eval、``和$()、[[和[、 $(( ))和(())、${}

  6. 跟老男孩学Linux运维:Shell编程实战


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