Shell脚本编程之入门基础（一）

Shell脚本编程

一、本章节一内容：

编程基础

脚本基本格式

变量

运算

条件测试

在本章节开始之前，我们先回顾下前面的知识点内容。前面学习了Linux的基础入门，了解到计算机是运行二进制指令的，而我们与计算机底层硬件进行打交道是通过编程语言，而编程语言有低级汇编语言和高级语言（而高级语言，是需要通过编译和解释进一步转换成目标代码以及机器代码，方可令计算机底层硬件识别和执行）。其中Java、C#这类高级语言需要编译器编译成目标代码，shell、perl、Python该类高级语言则需要解释器解释成机器代码。

在此，我们需要了解什么是编程？

编程就是让计算机为解决某个问题而使用某种程序设计语言编写程序代码，并最终得到相应结果的过程。

而程序是有指令和数据组成，在程序编程风格上，有以下两种风格：

过程式：以指令为中心，数据服务于指令

对象式：以数据为中心，指令服务于数据

今天我们所学习的shell程序，提供了编程的能力和解释执行。

二、初步了解与学习shell脚本（编程）：

学习shell编程前，先了解下编程的基本概念、shell编程语言的结构及shell的脚本基础：

1、编程的逻辑处理方式：

顺序执行、循环执行、选择执行

2、shell编程：

过程式、解释执行

基本结构：数据存储（变量、数组）、表达式（a+b）、语句（if）

3、shell脚本是包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件，格式上要遵循首行shebang机制，如：

#!/bin/bash

4、shell脚本的用途：

自动化常用命令

执行系统管理和故障排除

创建简单的应用程序

处理文本或文件

5、shell脚本的格式：

（1）使用文本编辑器来创建文本文件，如vim。第一行必须包含shell声明序列：#，注释要以#开头。

（2）脚本的运行：要给予执行权限，在命令上指定脚本的绝对路径或相对路径；直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行。

事例：

6、shell脚本的调试命令：

（1）检测脚本中的语法错误：bash -n /path/to/**.sh

（2）调试执行：bash -x /path/to/**.sh

三、在shell脚本编程中，涉及到变量是使用，下面先了解shell脚本中的变量是如何使用的：

（1）什么是变量？变量数据存储方式？变量类型的作用？变量有哪些的类型？

变量：命令的内存空间

数据存储方式：字符；数值（整型、浮点型）

变量类型：强类型（定义变量时必须指定类型、参与运算必须符合类型要求；调用未声明变量会产生错误，如：Java、Python）、弱类型（：无须指定类型，默认均为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换；变量无须事先定义可直接调用，如：bash，不支持浮点数）

变量类型的作用：数据存储格式、参与运算、表示的数据范围

（2）根据变量的生效范围等标准：

本地变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它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进程及其子进程

局部变量：生效范围为当前shell进程中某代码片断(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, $*, $@, $#

	本地变量	环境变量	位置变量
变量赋值	name=’value’；直接字符串赋值为：name=”A”；变量引用：name=”$A”;命令引用：name=’COMMAND’’，name=$(COMMAND)	export name=varlue； declare -x name=value	在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数
变量引用	${name},$name，其中””为弱引用，变量引用会被替换为变量值；’’为强引用，变量引用不会被替换为变量，而保持原字符串。	${name},$name	$1, $2, …：对应第1、第2等参数，shift [n]换位置 $0: 命令本身 $: 传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串 $@: 传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串 $#: 传递给脚本的参数的个数注：$@ $ 只在被双引号包起来的时候才会有差异
变量查询	set	export env printenv
变量删除	unset name	unset name

注：bash有许多内建的环境变量：PATH, SHELL, USRE,UID, HISTSIZE, HOME, PWD, OLDPWD, HISTFILE, PS1

只读变量：readonly name；declare -r name（只能声时，但不能修改）

（3）变量命名法则：

a、不能使程序中的保留字：例如if, for;

b、只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头

c、见名知义

d、统一命名规则：驼峰命名法

四、算术运算、逻辑运算、赋值：

1、算术运算：

bash中的算术运算:help let

+, -, *, /, %取模（取余）, **（乘方）

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 …)

(5) declare –ivar= 数值

(6) echo ‘算术表达式’ | bc

注：乘法符号有些场景中需要转义，如*

bash有内建的随机数生成器：$RANDOM（1-32767）

echo $[$RANDOM%50] ：0-49之间随机数

2、逻辑运算：

（1）true → 1；false → 0

（2）与：&&

1 与 1 = 1 真

1 与 0 = 0 假

0 与 1 = 0 假

0 与 0 = 0 假

（3）或：||

1 或1 = 1 真

1 或0 = 1 真

0 或1 = 1 真

0 或0 = 0 假

（4）非：！

! 1 = 0

! 0 = 1

短路运算：

短路与：

短路或：

异或：^

第一个为0，结果必定为0；

第一个为1，第二个必须要参与运算；

第一个为1，结果必定为1；

第一个为0，第二个必须要参与运算；

异或的两个值,相同为假，不同为真

3、赋值：

增强型赋值：+=, -=, *=, /=, %=

例如:let count+=3；自加3后自赋值

自增，自减： let var+=1

let var++

let var-=1

let var–

五、命令的聚集及退出状态：

1、两种聚集命令的方法：

复合式：date; who | wc -l ；命令会一个接一个地运行

子shell：(date; who | wc -l ) >>/tmp/trace；所有的输出都被发送给单个STDOUT和ST DERR

2、退出状态：进程使用退出状态来报告成功或失败

0 代表成功，1－255代表失败

$?：查询变量保存最近的命令退出状态

例如：$ping-c1-W1hostdown&>/dev/null；$echo$?

bash自定义退出状态码：exit [n]：自定义退出状态码

注意：脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字；如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码

六、条件测试、bash测试类型、read命令：

1、条件测试：判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现；专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程；评估布尔声明，以便用在条件性执行中：若真，则返回0；若假，则返回1

测试命令：test EXPRESSION ；[ EXPRESSION ] ；[[ EXPRESSION ]]

执行操作符：&& ；||

注意：EXPRESSION前后必须有空白字符

2、bash的测试类型：（用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号）

A、数字测试： -gt: 是否大于；-ge: 是否大于等于；-eq: 是否等于；-ne: 是否不等于；-lt: 是否小于；-le: 是否小于等于

B、字符串测试：==：是否等于；>: ascii码是否大于ascii码；<: 是否小于；!=: 是否不等于；=~: 左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配

注意: 此表达式一般用于[[ ]]中；-z "STRING"：字符串是否为空，空为真，不空为假-n "STRING"：字符串是否不空，不空为真，空为假

C、文件测试：

存在性测试	存在性及类别测试	文件权限测试	文件特殊权限测试	文件大小测试	双目测试
-a FILE：同-e -e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假；	-b FILE：是否存在且为块设备文件； -c FILE：是否存在且为字符设备文件； -d FILE：是否存在且为目录文件； -f FILE：是否存在且为普通文件； -h FILE 或-L FILE：存在且为符号链接文件； -p FILE：是否存在且为命名管道文件； -S FILE：是否存在且为套接字文件；	-r FILE：是否存在且可读 -w FILE: 是否存在且可写 -x FILE: 是否存在且可执行	-g FILE：是否存在且拥有sgid权限； -u FILE：是否存在且拥有suid权限； -k FILE：是否存在且拥有sticky权限；	-s FILE: 是否存在且非空；	FILE1 -efFILE2: FILE1与FILE2是否指向同一个设备上的相同inode FILE1 -ntFILE2: FILE1是否新于FILE2； FILE1 -otFILE2: FILE1是否旧于FILE2；
				文件是否打开
				-t fd: fd表示文件描述符是否已经打开且与某终端相关 -N FILE：文件自动上一次被读取之后是否被修改过 -O FILE：当前有效用户是否为文件属主 -G FILE：当前有效用户是否为文件属组