Shell脚本入门

Shell脚本（英语：Shell script），又称Shell命令稿、程序化脚本，是一种计算机程序与文本文件，内容由一连串的shell命令组成，经由Unix Shell直译其内容后运作。被当成是一种脚本语言来设计，其运作方式与解释型语言相当，由Unix shell扮演命令行解释器的角色，在读取shell脚本之后，依序运行其中的shell命令，之后输出结果。利用shell脚本可以进行系统管理，文件操作等。

Shell脚本就是一种命令型语言，虽然它没有Python,JavaScript,Php这些脚本语言强大，但它拥有一般编程语言有的：变量，作用域，数据类型，逻辑运算符，条件运算符，函数等。

Shell脚本内可以直接使用Linux命令，通过编写Shell脚本可以帮助我们实现自动化运维。在运维工作中Shell脚本发挥巨大的重要。

例如有一个需求，需要每天凌晨3点将现网数据库做备份，并只保留最近三天的现网数据。只需将需要执行的命令写如Shell脚本并设置一个任务计划，系统就会在凌晨3点时自动执行这个脚本文件。

任何一组重复性的Linux操作都应该写成一个Shell脚本！

Hello World!

1 2	#! /bin/bash echo 'Hello World!'

上面代码保存到hw.sh文件中。执行该脚本的方法是：

1
2
3

$ chmod +x hw.sh
$ ./hw.sh
Hello World

#!是告诉系统应该用那个解释器执行该脚本。#!只能在一个脚本的头部，否则会认为是注释，Shell注释的符号是#。

chmod +x给脚本添加执行权限。

./hw.sh告诉系统在执行本目录下下的hw.sh脚本。如果省略了./系统会去$PATH中查找hw.sh。

变量

name="fynn" #定义一个变量 name

readonly name #将变量 name设置为只读

echo "your name:${name}" #在字符串使用变量

echo ${#name} #输出变量 name长度

echo ${#name:0:2} #截取字符串 

echo `expr index "$name" y` #查找子字符串 y的位置

unset name # 删除变量

在Shell脚本中变量命名只能使用：英文字母，数字和下划线。首个字符不能以数字开头。

Shell脚本中" "双引号内可以使用变量(${xxx})，''单引号中无法使用变量。

注意变量名与=和值之间不能有空格！

传递参数

我们在执行Shell脚本时可以向其传递参数，完成脚本的执行。在Shell内部默认获取外部参数的格式是:$n。n表示数字，1为执行脚本的第一个参数，2为第二个参数，以此类推。（0表示脚本名字）

#! /bin/bash
echo "名字1：$1"
echo "名字2：$2"
echo "名字3：$3"

执行脚本：

1	$ ./name.sh Fynn Echo SmallMouse

参数之间用空格隔开。

Shell定义了一些特殊字符用于处理参数

参数处理	说明
$#	传递到脚本的参数个数
$*	以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。如 “$*” 用「”」括起来的情况、以”$1 $2 … $n”的形式输出所有参数。
$$	脚本运行的当前进程ID号
$!	后台运行的最后一个进程的ID号
$@	与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。
$-	显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同
$?	显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。

数组

Bash Shell只支持一维数组，初始化时也不需要指定数组大小。数组元素开始下标从0开始。

#! /bin/bash
array_name=('Fynn' 'Echo' 'SmallMouse')

echo array_name[0]
echo array_name[1]
echo array_name[2]
echo "所有用户姓名：${array_name[*]}" # 也可以使用 ${array_name[@]}显示数组所有内容
echo "显示用户姓名数量：${#array_name[*]}" # 也可以使用 ${#array_name[@]}显示数组大小

注意数组中的值使用空格分隔，变量名与=和值之间不能有空格。

运算符

Shell脚本支持传统的运算符（算法运算符，关系运算符，布尔运算符，字符串运算符，文件测试运算符），但和其它编程语言不一样的时Shell脚本中一些运算符需要通过表达式完成，而这些表达式是用反引号**`**包裹着。

例如，两个数字相加需要使用命令expr：

#!/bin/bash

val=`expr 2+2`
echo "2+2等于${val}"

算术运算符

下表列出常用的算法运算符，假定变量a为10，而b为20：

运算符	说明	举例
+	加法	`expr $a + $b` 结果为 30
-	减法	`expr $a - $b` 结果为 -10
*	乘法	`expr $a * $b` 结果为 200
/	除法	`expr $b / $a` 结果为 2
%	取余	`expr $b % $a` 结果为 0
=	赋值	`a=$b` 将把变量 b 的值赋给 a
==	相等。用于比较两个数字，相同则返回 true	`[ $a == $b ]` 返回 false
!=	不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true	`[ $a != $b ]` 返回 true

注意：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 ]。

关系运算符

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符	说明	举例
-eq	检测两个数是否相等，相等返回 true	`[ $a -eq $b ]` 返回 false
-ne	检测两个数是否不相等，不相等返回 true	`[ $a -ne $b ]` 返回 true
-gt	检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true	`[ $a -gt $b ]` 返回 false
-lt	检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true	`[ $a -lt $b ]` 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	`[ $a -ge $b ]` 返回 false
-le	检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true	`[ $a -le $b ]` 返回 true

布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符	说明	举例
!	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	`[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ]` 返回 false

逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

运算符	说明	举例
&&	逻辑的AND	`[[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]` 返回 false
or	逻辑的OR	`[[ $a -lt 100 or $b -gt 100 ]]` 返回 true

字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 “abc”，变量 b 为 “efg”：

运算符	说明	举例
=	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
-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	`[ $a ]` 返回 true

文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。 file='/var/www/test.sh'

操作符	说明	举例
-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	检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true	`[ -p $file ]` 返回 false
-u file	检测文件是否是有名管道，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
-s 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

echo命令

echo是Shell中最常用的命令之一，一般用于在屏幕输出信息。

echo "It is a test"
echo "\"It is a test\"" # 输出特殊字符用 \修饰
read name #read 表示获取用户输入的数据
echo "My name ${name}" # ${name} 可以替换成 $name

echo -e "OK! \n" # 开启转义 \n 表示换行
echo -e "OK! \c" # 开启转义 \c 表示不换行

echo "It is test" > test.txt # 将字符串输入文件 test.txt，如果原文件有内容直接覆盖调，如果是向文件添加内容使用 >>

echo `date` # 显示执行命令的结果

printf命令

printf命令和echo命令作用一样，但它由POSIX标准所定义拥有更好的移植性。

并且它支持格式化字符串，拥有更灵活的展示效果。printf format-string [arguments...]

format-string: 为格式控制字符串。占位符有：%s表示字符串，%f表示浮点数，%d表示数字
arguments: 为参数列表

printf自身不带换行如果需要换行需要在字符串末尾添加\n，echo自身带换行每一个echo会打印在单独一行上。

printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876

执行脚本，输出结果如下：

姓名     性别   体重kg
郭靖     男      66.12
杨过     男      48.65
郭芙     女      47.99

%-10s指一个宽度为10个字符，如果字符长度不足10个字符会自动以空格填充。%-4.2f指格式化小数，其中保留2位小数。

 #!/bin/bash
# format-string为双引号
printf "%d %s\n" 1 "abc"

# 单引号与双引号效果一样 
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，但多出的参数仍然会按照该格式输出，format-string 被重用
printf %s abc def

printf "%s\n" abc def

printf "%s %s %s\n" a b c d e f g h i j

# 如果没有 arguments，那么 %s 用NULL代替，%d 用 0 代替
printf "%s and %d \n"

test命令

Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

test类似于[]。

数值测试

参数	说明
-eq	等于则为真
-ne	不等于则为真
-gt	大于则为真
-ge	大于等于则为真
-lt	小于则为真
-le	小于等于则为真

num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数相等！'
else
    echo '两个数不相等！'
fi

代码中的 [] 执行基本的算数运算

#!/bin/bash

a=5
b=6

result=$[a+b] # 注意等号两边不能有空格
echo "result 为： $result"
#result 为： 11

字符串测试

参数	说明
=	等于则为真
!=	不相等则为真
-z 字符串	字符串的长度为零则为真
-n 字符串	字符串的长度不为零则为真

num1="ru1noob"
num2="runoob"
if test $num1 = $num2
then
    echo '两个字符串相等!'
else
    echo '两个字符串不相等!'
fi
# 两个字符串不相等!

流程控制

流程控制是一个编程语言的基础，Shell脚本拥有常用的:if else,for，while。

if else

if语句有三种状态：if,if..else,if else-if else

# if
if condition
then             # then 不可省略
    command1 
    command2
    ...
    commandN 
fi              #fi 不可省略

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

# if else-if else
if condition1
then
    command1
elif condition2 
then 
    command2
else
    commandN
fi

实例：

a=10
b=20
if [ $a == $b ]
then
   echo "a 等于 b"
elif [ $a -gt $b ]
then
   echo "a 大于 b"
elif [ $a -lt $b ]
then
   echo "a 小于 b"
else
   echo "没有符合的条件"
fi
# a 小于 b

num1=$[2*3]
num2=$[1+5]
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数字相等!'
else
    echo '两个数字不相等!'
fi
# 两个数字相等！

for

格式：

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

如果是字符串，for会一一读取字符串中的每个字符赋给变量var。

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

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

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

while

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

实例：

#!/bin/sh
int=1
while(( $int<=5 ))
do
    echo $int
    let "int++"
done
# 1
# 2
# 3
# 4
# 5

echo '按下 <CTRL-D> 退出'
echo -n '输入你最喜欢的网站名: '
while read FILM
do
    echo "是的！$FILM 是一个好网站"
done
# 按下 <CTRL-D> 退出
# 输入你最喜欢的网站名:菜鸟教程
# 是的！菜鸟教程 是一个好网站

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 值 in
模式1)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
模式2）
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
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 ;;。

echo '输入 1 到 4 之间的数字:'
echo '你输入的数字为:'
read aNum
case $aNum in
    1)  echo '你选择了 1'
    ;;
    2)  echo '你选择了 2'
    ;;
    3)  echo '你选择了 3'
    ;;
    4)  echo '你选择了 4'
    ;;
    *)  echo '你没有输入 1 到 4 之间的数字'
    ;;
esac # 表示 case结束

输入不同的内容，会有不同的结果，例如：

输入 1 到 4 之间的数字:
你输入的数字为:
3
你选择了 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：break和continue。

break命令允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。

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。

#!/bin/bash
while :
do
    echo -n "输入 1 到 5 之间的数字:"
    read aNum
    case $aNum in
        1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $aNum!"
        ;;
        *) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束"
            break
        ;;
    esac
done
# 输入 1 到 5 之间的数字:3
# 你输入的数字为 3!
# 输入 1 到 5 之间的数字:7
# 你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束

#!/bin/bash
while :
do
    echo -n "输入 1 到 5 之间的数字: "
    read aNum
    case $aNum in
        1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $aNum!"
        ;;
        *) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的!"
            continue
            echo "游戏结束"
        ;;
    esac
done

函数

用户可以自定义函数被脚本随意调用。格式：

[ function ] funname [()]

{

    action;

    [return int;]

}
funname # 调用函数
funname 1 2 3 # 传递参数 在函数内部通过 $1 $2 $3 依次获取参数

funWithReturn(){
    echo "这个函数会对输入的两个数字进行相加运算..."
    echo "输入第一个数字: "
    read aNum
    echo "输入第二个数字: "
    read anotherNum
    echo "两个数字分别为 $aNum 和 $anotherNum !"
    return $(($aNum+$anotherNum))
}
funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $? !"
# 这个函数会对输入的两个数字进行相加运算...
# 输入第一个数字: 
# 1
# 输入第二个数字: 
# 2
# 两个数字分别为 1 和 2 !
# 输入的两个数字之和为 3 !

函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。

注意：所有函数在使用前必须定义。这意味着必须将函数放在脚本开始部分，直至shell解释器首次发现它时，才可以使用。调用函数仅使用其函数名即可。

函数参数

funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73
# 第一个参数为 1 !
# 第二个参数为 2 !
# 第十个参数为 10 !
# 第十个参数为 34 !
# 第十一个参数为 73 !
# 参数总数有 11 个!
# 作为一个字符串输出所有参数 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${n}来获取参数。

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

参数处理	说明
$#	传递到脚本的参数个数
$*	以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数
$$	脚本运行的当前进程ID号
$!	后台运行的最后一个进程的ID号
$@	与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数
$-	显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同
$?	显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误

输入/输出重定向

大多数 UNIX 系统命令从你的终端接受输入（获取数据的地方）并将所产生的输出（传递数据的终点位置）发送回到您的终端。一个命令通常从一个叫标准输入的地方读取输入，默认情况下，这恰好是你的终端。同样，一个命令通常将其输出写入到标准输出，默认情况下，这也是你的终端。

重定向命令列表如下：

命令	说明
command > file	将输出重定向到 file（file是数据最终放置位置，如果file有数据会覆盖调）
command < file	将输入重定向到 file（file是获取数据位置）
command >> file	将输出以追加的方式重定向到 file（将数据最加到文件末尾）
n > file	将文件描述符为 n 的文件重定向到 file
n >> file	将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file
n >& m	将输出文件 m 和 n 合并
n <& m	将输入文件 m 和 n 合并
<< tag	将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入