SHELL脚本编程基础

一、SHELL脚本基础

1.shell脚本

包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件

2.执行shell脚本的方法

bash **.sh
chmod +x **.sh 给脚本加执行权限后使用绝对路径或相对路径运行
给脚本加执行权限后，将脚本所在路径加入$PATH,输入脚本名直接执行

例如：vim /etc/profile.d/env.sh
```
       PATH = /data/script/:$PATH
```
cat **.sh | bash

3.格式要求

首行shebang机制

在脚本的首行加入#!/bin/bash

4.变量

变量类型：
- 字符
- 数值：整形、浮点型
bash是动态编译语言，不用事先声明，可随时改类型
bash为弱类型语言，运行时会隐式做数据类型转换。无须指定类型，默认为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换，bash不支持浮点数
命名规则：
1. 不能使用程序中的保留字，如if，for
2. 只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头
3. 见名知义
4. 统一命名规则：驼峰命名法
- 建议命名规则：
  1. 变量名大写
  2. 局部变量小写
  3. 函数名小写
  4. 用英文名字，并体现出实际作用
变量种类：
- 局部变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其他shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效
- 环境变量：生效范围为当前shell进程即其子进程
- 本地变量：生效范围为当前shell进程中某代码片段，通常指函数
- 位置变量：$1,$2…..来表示，用于让脚本在脚本代码中调用通过命令行传递给它的参数
  
  特殊变量：
  - $0 脚本本身的名字
  - $* 所有参数，全部参数合为一个字符串
  - $@ 所有参数，每个参数为独立字符串
  - $# 参数的个数
  - $? 上一条命令退出时的返回值，判断命令是否执行成功
    - 0 为成功
    - 1-255 错误
    - 也可以在脚本中以exit num 指定命令退出时的返回值
    1
    2
    ping -c1 192.168.37.6 &> /dev/null
    echo $?
  set – 清空所有位置变量
局部变量
- 变量赋值： name= ‘value’
- 可以使用引用value
  1. 可以是直接字符串： name = “root”
  2. 变量引用：name = “$USER”
  3. 命令引用：name= `COMMAND`
```
               name=$(COMMAND)
```
- 变量引用：${name} 或者 $name
  - “ “ 弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值
  - ‘ ‘ 强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持字符串
- 显示已定义的所有变量： set
- 删除变量： unset name
环境变量
- 声明、赋值：
  - export name=VALUE
  - declare -x name=VALUE
- 变量引用：
  
  $name,${name}
- 显示所有环境变量：
  - env
  - printenv
  - export
  - declare -x
- 删除变量：unset name
- bash内建的环境变量：
  - PATH
  - SHELL
  - USER
  - UID
  - HOME
  - PWD
  - SHLVL
  - LANG
  - MAIL
  - HOSTNAME
  - HISTSIZE
  - _ 下划线（上一条命令的最后一条参数）
- 小括号的妙用：
  
  只作用于子shell（小括号会开一个子进程）和括号内的命令，而对其父shell及括号外的赋值和命令无影响
  
  例如：
  1
  2
  3
  4
  5
  6
  TITLE=ceo
  (echo $TITLE;TITLE=coo;echo $TITLE)
  ceo
  coo
  ehco $TITLE
  ceo
5.算术运算
5.1bash中的算术运算：
+，-，*，/,%取余，**乘方，乘法符号在有些场景中需要转义

实现算术运算：
1. let var=算术表达式
2. var=$[算术表达式]
3. var=$((算术表达式))
4. var=$(expr arg1 arg2 arg3 …)
  
  此时相当于调用expr命令,算术表达式中的每个元素相当于expr命令的参数，所以必须都要有空格,而且*需要转义
  1
  2
  3
  [root@centos8 ]#a=$(expr 2 \* 3)
  [root@centos8 ]#echo $a
  6
5. declare -i var= 数值 (即将var声明为整数)
6. echo ‘算术表达式’ | bc
5.2bash有内建的随机数生成器变量：$RANDOM(0-32767)
例如：生成0-49之间随机数

echo $[$RANDOM%50]（即对50作取余运算）

5.3短路与短路或
- 短路与：cmd1 && cmd2 :
  - 如果cmd1执行成功，执行cmd2
  - 如果cmd1执行失败，不再执行cmd2
- 短路或：cmd1 || cmd2:
  - 如果cmd1执行成功，不再执行cmd2
  - 如果cmd1执行失败，执行cmd2
```
 示例：
```

[root@centos8 ~]#x=hello
[root@centos8 ~]#y=ok
[root@centos8 ~]#test $x = $y && echo equal || echo not equal
not equal

上述示例的说明：

test为条件测试命令
$x = $y等号两侧必须有空格，否则就成了赋值
cmd1 && cmd2 || cmd3的逻辑为：如果cmd1成功，则执行cmd2；

如果cmd1不成功，不用执行cmd2，但这时cmd1 && cmd2也就整体不成功，就需要执行cmd3
test等价于[ ],注意中括号和里面的表达式之间要有空格

[[ ]] 双中括号可以在表达式中使用正则表达式，且为扩展的正则表达式

此时要使用 =~ （表示包含的意思） ,即左侧的字符串是否被右侧的pattern所匹配，例如：

1 2	#str=gooood;[[ $str =~ o{2,} ]] && echo true true

#判断n是否为数字
#n=123;[[ $n =~ ^[[:digit:]]+$ ]] && echo true
true
#判断是否为.sh为后缀的文件
#FILE=f.sh;[[ $FILE =~ \.sh$ ]] && echo true
true

5.3数字的比较

-eq 等于
-ne 不等于
-lt 小于
-le 小于等于
-gt 大于
-ge 大于等于

5.4判断文件

-a 或者 -e, 判断文件是否存在，例如：

1	FILE=/data/test.txt;[ -a "$FILE" ] \|\| touch $FILE

-x 是否可执行
-r 是否可读
-w 是否可写

示例：是否可读并且可写
1
[ -r "$FILE" -a -w "$FILE"]

6 read命令

读入标准输入赋值给变量（注意变量不要加$)

-p 指定要显示的提示
-s 静默输入，一般用于密码
-n N 指定输入的字符长度N
-d ‘字符’ 输入结束符
-t N timeout为N秒

例如：

1
2
3

echo -e "please input your name:\c"
read name
echo your name is $name

上例用echo -e 以及\c 目的是不要产生换行，更符合习惯

其实，read本身就有-p选项，可以实现提示功能：

1 2	read -p "please input your name:" name echo your name is $name

实现鸡兔同笼问题小脚本：

read -p "请输入头的数量:" head
read -p "请输入脚的数量:" foot                                #让鸡和兔都抬起一半的脚，再各抬起一只脚，此时剩余的脚就是兔子的数量
rab_num=$[foot/2-head]
chick_num=$[head-rab_num]
echo "鸡的数量是$chick_num;兔的数量是$rab_num"

7.条件判断

7.1单分支

1
2
3

if 判断条件;then
   cmd
fi

7.2双分支

if 判断条件；then
   cmd1
else
   cmd2
fi

7.3多分支

if 判断条件;then
   cmd1
elif 判断条件;then
   cmd2
elif 判断条件;then
   cmd3
else
   cmd4
fi

示例：

read -p "input your age:" AGE
if [[ ! $AGE =~ ^[0-9]+$  ]];then
    echo "you need input digit"
    exit                         
elif [ $AGE -lt 18 ];then
    echo "good good study"
elif [ $AGE -le 60 ];then
    echo "good good work"
elif [ $AGE -le 120 ];then
    echo "enjoy life"
else
    echo "welcom to the earth"
fi

7.4 case语句

case 变量引用 in
PAT1）
   cmd1
   ;;
PAT1）
   cmd2
   ;;
PAT3)
   cmd3
   ;;
*)
   cmd4
esac

示例，判断输入的是yes还是no

read -p "请输入是否：" INPUT
case $INPUT in
[Yy]|[Yy][Ee][Ss])
    echo "你输入的是yes"
    ;;
[Nn]|[Nn][Oo])
    echo "你输入的是no"
    ;;
*)
    echo "你输入错误"
esac

上例也可以简化如下：

read -p "请输入yes或no: " INPUT
INPUT=`echo $INPUT | tr "A-Z" "a-z"`
case $INPUT in
y|yes)
    echo "你输入的是yes"
    ;;
n|no)
    echo "你输入的是no"
    ;;
*)
    echo "你输错了，请输入yes或no"
esac

8.bash如何展开命令行

把命令行分成单个命令词
展开别名
展开大括号的声明{}
展开波浪符的声明 ~
命令替换$() 和` `
再次把命令行分成命令词
展开文件通配符（*、？、[abc]等）
准备I/O重定向
运行命令

9.bash的配置文件

按生效范围划分，存在两类：

全局配置
- /etc/profile
- /etc/profile.d/*.sh
- /etc/bashrc
个人配置
- ~/.bash_profile
- ~/.bashrc

shell登录的两种方式:

交互式登录
1. 直接通过终端输入账号密码登录
2. 使用su - username 切换的用户
3. 执行顺序：/etc/profile –> /etc/profile.d/*.sh –> ~/.bash_profile–>~/.bashrc–>/etc/bashrc
非交互式登录
1. su username
2. 图形界面下打开终端
3. 执行脚本
4. 任何其他的bash实例
5. 执行顺序：/etc/profile.d/*.sh –> /etc/bashrc –> ~/.bashrc
profile类：为交互式登录的shell提供配置
- 全局：/etc/profile /etc/profile.d/*.sh
- 个人： ~/.bash_profile
- 功能：用于定义环境变量、运行命令或脚本
bashrc类：为非交互式和交互式登录的shell提供配置
- 全局：/etc/bashrc
- 个人：~/.bashrc
- 功能：用于定义别名和函数、定义本地变量

10.set命令

$- 变量（可以用echo $-查看）
- h：hashhall，打开这个选项后，shell会将命令所在路径hash下来，避免每次都要查询.set +h将选项关闭，set -h 开启
- i：包含这个选项说明当前的shell是个交互式shell。在脚本中，i选项是关闭的
- m：打开监控模式，就可以通过Job control来控制进程的停止、继续，后台或者前台执行
- B：大括号扩展。比如启用echo {a..z}
- H:该选项打开，可以通过!感叹号来完成历史命令调用，例如!!返回上一条命令，!n 返回第n条历史命令
在工作中强烈建议在脚本中加入以下命令：
set -u : 在扩展一个没有设置的变量时，显示错误信息，等同于set -o nounset.在脚本中使用该命令可以避免安全风险，比如：
1
2
3
set -u
Dir=/data
rm -rf $DIR/*
上述脚本假设没有开启set -u , DIR是个不存在的变量，会被解析成空，将导致直接将根目录下的所有文件删除
set -e : 如果某个命令执行错误，直接整个脚本退出