编程基础

v程序：指令+数据

v程序编程风格：

过程式：以指令为中心，数据服务于指令（适合小型程序）

对象式：以数据为中心，指令服务于数据（适合大型程序）

vshell程序：提供了编程能力，解释执行

程序的执行方式

v计算机：运行二进制指令；

v编程语言：

低级：汇编

高级：

编译：高级语言–>编译器–>目标代码

java,C#

解释：高级语言–>解释器–>机器代码

shell, perl, python

编程基本概念

v编程逻辑处理方式：

顺序执行

循环执行

选择执行

vshell编程：过程式、解释执行

编程语言的基本结构：

数据存储：变量、数组

表达式: a + b

语句:if

Shell脚本

shell脚本基础

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

格式要求：首行shebang机制

#!/bin/bash（.sh后缀结尾）

#!/usr/bin/python（.py后缀结尾）

#!/usr/bin/perl（.pl后缀结尾）

shell脚本的用途有：

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

创建shell脚本

v第一步：使用文本编辑器来创建文本文件

第一行必须包括shell声明序列：#!

#!/bin/bash

添加注释

注释以#开头

v第二步：运行脚本

给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径

chmod +x /PATH/TO/SCRIPT_FILE

/PATH/TO/SCRIPT_FILE

直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行

bash  /PATH/TO/SCRIPT_FILE

运行脚本

让通过配置文件定义的特性立即生效

(1)    通过命令行重复定义一次

(2)    让shell进程重读配置文件

#source /PATH//FROM/FILE

#. /PATH/FROM/FILE

改变.bash_profile里面PATH变量，使运行脚本的执行路径改变

root用户存放的PATH变量

PATH=$PATH:$HOME/bin

普通用户存放的PATH变量 ，有个隐藏的目录.local，如果不存在可以自己创建

PATH=$PATH:$HOME/.local/bin:$HOME/bin

shell脚本范例

v#!/bin/bash

v#author:wang

v#Version:1.0

v#Description:Thisscriptdisplayssomeinformationaboutyour#environment

echo"Greetings.Thedateandtimeare$(date)"echo"Yourworkingdirectoryis:$(pwd)"

脚本调试

vbash-n /path/to/some_script

检测脚本中的语法错误

vbash-x /path/to/some_script

调试执行(也具有语法检测功能)

会把执行过程显示出来

+和++是层次结构，++是先执行的那层

变量

1.变量

PATH\PWD\USER\OLDPWD\HISTSIZE\HISTFILESIZE\SHELL\HOME\PS1\HISTCONTROL\HISTTIMEFORMAL\UID\HISTFILE

2.命名的内存空间

数据存储方式：字符：

数值：整型，浮点型

布尔值：

3.变量类型

作用：1、数据存储格式

2、参与的运算

3、表示的数据范围

类型： 字符

数值：整型、浮点型

4.编程程序语言分类：

1）.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

2）.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

5.变量命名法则：

1、不能使程序中的保留字：例如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（大驼峰StudentName，小驼峰studentName）

6.bash中变量的种类

1）分类标准：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

echo里面表达的是在vartest.sh的脚本中有个localvar1的变量他的值为localvar1

#!/bin/bash

localvar1=haha

echo"vartest1.sh:localvar1=$localvar1"

此时echo$localvar1 没有反应，这说明自己定义的脚本只能自己使用，只对当前shell有效

[root@localhost ~]# bash vartest1.sh

vartest1.sh:localvar1=haha

sleep  20

运行vartest1脚本的时候相当于在bash的子进程shell中，但是echo$localvar1是在bash进程中的，所以他们不是在一个shell进程中

                          

本地变量不能给子进程使用的例子：

在自己的脚本显示自己的变量，在自己的脚本显示localvar1的变量

#!/bin/bash

Lacalvar2=xixi

echo "vartest2.sh:localvar2=$localvar2"

echo "vartest2.sh:localvar1=$localvar1"

sleep 10

在vartest1中去调用vartest2，此时vartest1和vartest2是父子关系

#!/bin/bash

Localvar1=haha

echo "vartest1.sh:localvar1=$localvar1"

./vartest2.sh

Sleep 10

在子进程中尝试显示父进程的变量显示失败

[root@localhost~]# ./vartest1.sh

vartest1.sh:localvar1=haha

vartest2.sh:localvar2=xixi

vartest1.sh:localvar1=

原因是因为本地变量不能给子进程使用

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, $*, $@, $#

2）本地变量

v变量赋值：name=‘value’，

v可以使用引用value:

(1)可以是直接字串;name=“root"

(2)变量引用：name=${command}

(3)命令引用：name=$(COMMAND)

v变量引用：${name}, $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，而保持原字符串

v显示已定义的所有变量：set

v删除变量：unset name

练习

v1、编写脚本/root/bin/systeminfo.sh,显示当前主机系统信息，包括主机名，IPv4地址，操作系统版本，内核版本，CPU型号，内存大小，硬盘大小。

v2、编写脚本/root/bin/backup.sh，可实现每日将/etc/目录备份到/root/etcYYYY-mm-dd中

v3、编写脚本/root/bin/disk.sh,显示当前硬盘分区中空间利用率最大的值

v4、编写脚本/root/bin/links.sh,显示正连接本主机的每个远程主机的IPv4地址和连接数，并按连接数从大到小排序

3）环境变量

v变量声明、赋值：

export name=VALUE

declare -x name=VALUE

声明完之后在脚本中显示

v变量引用：$name, ${name}

            像$ab这种就需要加大括号${a}b.

v显示所有环境变量：export

env

printenv

v删除：unset name

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

环境变量对子进程生效

4）只读和位置变量

v只读变量：常量，只能读，但不能修改和删除

readonlyname

declare-r name

         一般是常量中会使用

                   declare–rx name 表示既是一个常量又是一个环境变量

         但是随shell进程终止而终止

v位置变量：在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数

$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

重点：$@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异

示例：判断给出的文件的行数

linecount="$(wc-l$1| cut -d' ' -f1)"

echo"$1 has $linecountlines."

算术运算

vbash中的算术运算:help let

+, – , * , / , %取模（取余）,**（乘方）

1.实现算术运算：

(1)   let var=算术表达式

相等的表达方式：

let var =var*5

let var*=5

(2)var=$[算术表达式]

(3)var=$((算术表达式))

(4)var=$(expr arg1 arg2 arg3 …)

   expr 1  +  2   屏幕上就出现3

   expr $var  +  2   屏幕就会出现数值

   可以判断变量是否为整数：expr  $var  +0  就可以了

[root@localhost ~]# var=111

[root@localhost ~]# expr $var + 0

111

[root@localhost ~]# echo $?

0

[root@localhost ~]# expr $var + 0&> /dev/null

[root@localhost ~]# echo $?

0

 

但是乘法的时候需要转意：

[root@localhost ~]# expr 2 * 3

expr: syntax error

[root@localhost ~]# expr 2 \* 3

6

(5)declare –i var= 数值

[root@localhost ~]# declare -ii=100

[root@localhost ~]# declare -ij=200

[root@localhost ~]# declare -im=i+j

[root@localhost ~]# echo $m

300

(6)echo ‘算术表达式’| bc

vbash有内建的随机数生成器：$RANDOM（1-32767）

echo $[$RANDOM%50] ：0-49之间随机数

如果要表示2-51：echo $[$RANDOM%50+2]

表示1-n:echo $[$RANDOM%N+1]

2.赋值

v增强型赋值：

+=,-=, *=, /=, %=

vletvarOPERvalue

例如:let count+=3

自加3后自赋值

[root@localhost ~]# echo $i

100

[root@localhost ~]# let i++

[root@localhost ~]# echo $i

101

[root@localhost ~]# let i–

[root@localhost ~]# echo $i

100

[root@localhost ~]# let ++i

[root@localhost ~]# echo $i

101

[root@localhost ~]# let –i

[root@localhost ~]# echo $i

100

v自增，自减：

letvar+=1

letvar++

letvar-=1

letvar—

[root@localhost ~]# i=100

[root@localhost ~]# let v=i++

[root@localhost ~]# echo $i

101

[root@localhost ~]# echo $v

100

练习

v练习1：写一个脚本/root/bin/sumid.sh，计算/etc/passwd文件中的第10个用户和第20用户的ID之和

v练习2：写一个脚本/root/bin/sumspace.sh，传递两个文件路径作为参数给脚本，计算这两个文件中所有空白行之和

v练习3：写一个脚本/root/bin/sumfile.sh,统计/etc, /var, /usr目录中共有多少个一级子目录和文件

逻辑运算

vtrue,false

1,0

v与：

1与1= 1

1与0= 0

0与1 = 0

0与0 = 0

v或:

1或1= 1

1或0= 1

0或1= 1

0或0= 0

v非：！

!1 = 0

!0 = 1

v短路运算：

短路与：

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；

短路或：

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；

v异或：^

异或的两个值相比 ,相同为假，不同为真

例如：#command1 && command2

command1为“假”，则command2 不会再执行

否则，command1为“真”，则command2必须执行

#command1 || command2

command1为“假”，则command2 必须执行

否则，command1为“真”，则command2不会再执行

要实现user1用户不存在就添加用户user1：id user1 || useradd user1

聚集命令

有两种聚集命令的方法：

1）复合式

复合式：date; who | wc -l

命令会一个接一个地运行

先执行date,再执行who|wc -l

[root@localhost ~]# who

root     pts/0        2016-08-13 14:17 (10.1.250.108)

[root@localhost ~]# date;who |wc -l

Sat Aug 13 18:26:19 CST 2016

1

2）子shell

子shell：(date;who | wc -l ) >>/tmp/trace

所有的输出都被发送给单个STDOUT和STDERR

[root@localhost ~]# (date;who |wc-l) >>/tmp/trace

[root@localhost ~]# cat/tmp/trace

Sat Aug 13 18:28:23 CST 2016

1

两个命令一起执行可以使用（）

[root@localhost ~]# (date;who)|wc -l

2

退出状态

v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

$? 变量保存最近的命令退出状态

v例如：

$ping-c1 -W1 hostdown&>/dev/null  

$echo$?

-c1为只发一个包；-W1为等待1秒，默认5秒（大写w）。

退出状态码

vbash自定义退出状态码

exit [n]：自定义退出状态码；  exit 100

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

注意：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

exit例子：

假如编下面的脚本：

#!/bin/bash

echo xxx;(echo zzz ;exit)

echo yyy

就会显示：

[root@localhost ~]# bash f2.sh

xxx

zzz

yyy

相当于在xxx下面调用一个子进程，子进程内容为echo  yyy

条件测试

1）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；

2）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

3）测试命令：

test EXPRESSION

[ EXPRESSION  ]（空格）  [ $a = $b ] [ $a == $b ]

[[ EXPRESSION  ]]（空格）[[ $a = $b ]]  [[ $a == $b ]]

尽量使用双中括号

注意：EXPRESSION前后必须有空白字符

注意：测试命令中其实只要括号内有东西就为真（空格也算），不一定非得比较，[ “ “]其结果为真。可以查看一个变量是否被定义过，没被定义过的则为假。

4）条件性的执行操作符

v根据退出状态而定，命令可以有条件地运行

&&代表条件性的ANDTHEN

||代表条件性的ORELSE

v例如：

$grep-qno_such_user/etc/passwd\

||echo'Nosuchuser'

Nosuchuser

$ping-c1-W2station1&>/dev/null\

>&&echo"station1isup"\

>||(echo'station1isunreachable';exit1)

station1isup

test命令

v长格式的例子：

$test"$A"=="$B" && echo"Stringsareequal"（比较字符串用==）

$test“$A”-eq “$B” &&echo"Integersareequal"（比较数字用-eq）

v简写格式的例子：

$["$A"=="$B"]&& echo"Stringsareequal"

$["$A"-eq"$B"]&& echo"Integersareequal"

1数值测试

-gt:是否大于；greaterthan

-ge:是否大于等于；greaterand equal

-eq:是否等于；equal

-ne:是否不等于；not equal

-lt:是否小于；less than

-le:是否小于等于；less anequal

2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

注意：用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号

字符串比较大于小于号必须转义，即加反斜线。 
         字符串比较的顺序是按ASCII表的顺序的，大写字母比小写字母的值小。

练习

v1、写一个脚本/root/bin/argsnum.sh，接受一个文件路径作为参数；如果参数个数小于1，则提示用户“至少应该给一个参数”，并立即退出；如果参数个数不小于1，则显示第一个参数所指向的文件中的空白行数

[ $# -lt 1 ] && echo "至少给用户一个参数" || grep'^$' $1 | wc -l

v2、写一个脚本/root/bin/hostping.sh，接受一个主机的IPv4地址做为参数，测试是否可连通。如果能ping通，则提示用户“该IP地址可访问”；如果不可ping通，则提示用户“该IP地址不可访问”

ping -c1 -W1 $1 && echo "该用户地址可以访问" || echo "该ip地址不可以访问"

 

 v3、如果最大磁盘利用率大于百分之20，就报错

maxuse=`df | grep "dev/sd" | tr -s ' ' ':' |cut -d: -f5 | sed's@%@@' | sort -n | tail -1`

max=20

[[ maxuse -ge max ]] && echo " wall disk will be full!"

3文件测试

1)存在性测试

-aFILE：同-e

-e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假；

2)存在性及类别测试

-bFILE：是否存在且为块设备文件；

-cFILE：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；（存在为真）

-hFILE 或-LFILE：存在且为符号链接文件；

-pFILE：是否存在且为命名管道文件；

-SFILE：是否存在且为套接字文件；

3)文件权限测试：

-rFILE：是否存在且可读

-wFILE: 是否存在且可写

-xFILE: 是否存在且可执行

 

看一个目录的权限要看实际权限，不能看———，root账号权限对它是不起作用：

4)文件特殊权限测试：

-gFILE：是否存在且拥有sgid权限；

-uFILE：是否存在且拥有suid权限；

-kFILE：是否存在且拥有sticky权限；

5)文件大小测试：

-sFILE: 是否存在且非空；

非空为真，空为假

6)文件是否打开：

-tfd : fd表示文件描述符是否已经打开且与某终端相关

-NFILE：文件自上一次被读取之后是否被修改过（读先发生，写后发生）就是读的时间比较旧

-OFILE：当前有效用户是否为文件属主

-GFILE：当前有效用户是否为文件属组

7)双目测试：

FILE1–ef  FILE2 : FILE1与FILE2是否指向同一个设备上的相同inode（硬链接）

FILE1–nt  FILE2 : FILE1是否新于FILE2；（修改的时间）

FILE1–ot  FILE2 : FILE1是否旧于FILE2；（修改的时间）

8)组合测试条件

v第一种方式：

COMMAND1&& COMMAND2 并且

COMMAND1|| COMMAND2 或者

!COMMAND 非

如：[ -e FILE ] && [ -r FILE ]

v第二种方式：

EXPRESSION1-a EXPRESSION2 并且

EXPRESSION1-o EXPRESSION2 或者

!EXPRESSION

必须使用测试命令进行，即进行test或者[ ]；

意思是只要主机名没有定义或者主机名为默认就改为www

#[ -z “$HOSTNAME” -o $HOSTNAME "==\

"localhost.localdomain"] && hostname www.magedu.com

判断/bin/cat是否为可执行文件，如果是就调用

#[ -f /bin/cat -a -x /bin/cat ] && cat /etc/fstab

练习

v1、chmod -rw /tmp/file1，编写脚本/root/bin/per.sh,判断当前用户对/tmp/fiile1文件是否不可读且不可写

不管对文件设置什么权限对root用户是不管用的，所以我们要去普通用户查看

[ ! -r /tmp/file1 -a ! -w /tmp/file1 ] || echo "用户对文件不可读不可写"

v2、编写脚本/root/bin/nologin.sh和login.sh,实现禁止和充许普通用户登录系统。

[ -f /etc/nologin ] && echo "已经禁止普通用户登入" || (touch /etc/nologin; echo "禁止用户登入" )

[ -f /etc/nologin ] && rm -rf/etc/nologin || echo "普通用户本身就可以登入系统"