Bash shell 脚本编程全攻略（上篇）
什么是shell脚本呢？
当命令不在命令行上执行，而是通过一个文件执行时，该文件就称为shell脚本，脚本以非交互的方式运行。Shell脚本把命令通过一些语法组织起来，便能实现特定的功能。
Shell脚本主要运用在系统运维中，主要功能有：
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。
Shell脚本创建与执行
Shell脚本通常在编辑器中编写，由命令及其注释组成，注释是跟在井号（#）后面的内容，用来对脚本进行注释。
脚本左上角的第一行会指出由哪个程序来执行脚本中的行。这一行通常称为shbang行，必须为顶端第一行，如由bash来执行则为：
#！/bin/bash
在执行shell脚本时，须先给予执行权力，然后在命令行上指定脚本的路径运行；或是直接运行解释器，将脚本作为解释器的参数运行。
了解shell脚本编程，我们先要了解其一些基本的组成或涉及的基本内容。由于涉及内容较多，一些部分可能不会详细讲解。
变量
学习Shell脚本离不开变量，根据生效范围变量主要分为；
局部变量：只对当前shell进程有效；对当前shell之外的其它shell进程包括其子shell均无效。在函数中用local声明的局部变量只能用在函数中。
环境变量：当前shell进程及其子进程有效。
变量赋值
局部变量 VAR_NAME=value 或declare VAR_NAME=value
环境变量 export name=value 或declare -x name=value
显示所有环境变量可以用命令：export或env
只读变量 readonly name=value 或 delcare -r name=value
声明后不能修改和删除。
删除变量 unset name
显示已定义的所有变量 set或declare
变量引用 $name;${name}
shell 会对双引号内的美元符号后的变量执行变量扩展，对于单引号内的则不会。
命令替换
Linux命令的输出可以被赋给一个变量，或者通过使用反引号引用命令，在一个字符串中使用该命令的输出。Bash还提供了另一中新语法:无需反引号，只将命令包含在由美元符号开始的一对圆括号中即可。即：
variable_name=`COMMAND`
variable_name=$(COMMAND)
范例
数组
Bash中可以创建一维数组。数组允许将一列词放到一个变量名中，例如一列数、一列名称或一列文件。
数组声明（赋值）
数组可以用内置命令decare -a来创建，或者直接给变量名一个下标来创建，如arry_name[0]=5。索引值是从0开始的整数。
如果declare命令带-a和-r选项，将创建一个只读数组。
也可以一次性给全部或部分元素赋值，如：
arry_name=（"apple pie" banana cat ）此时索引从0开始，按序关联。
arry_name=（[0]="apple pie" [2]=cat ）
declare，readonly，和local内置命令也可以带-a选项来声明一个数组，-a选项的read命令用来从标准输入读入一组词到数组元素中。
关联数组
数组没有上限，索引不必连续（稀疏格式）。还可以使用自定义的模式，如declare -A arry_name=([a]=apple [b]=banana),称为关联数组，此时必须用decare -A来声明赋值才能用。
数组引用
要取出数组中的一个元素：${arry_name[index]}。
引用数组中的所有元素：${arry_name[*]}或${arry_name[@]}
数组切片 ${arry_name[@]:offset:num}。
eg. ${arry1[@]:1:3} 跳过第一个，取之后的3个元素。
数组长度（元素个数）
${#arry_name[*]}或${#arry_name[@]}
数组删除
删除整个数组：unset arry_name
删除单个元素：unset arry_name[index]
Shell读取用户输入之read
read是一个内置命令，用于从终端或文件读取输入。read命令读取一个输入行，直至遇到换行符。如果read后未跟变量，读入的行将会赋给内置变量REPLY。也可以用read命令来中断程序的运行，直至用户输入一个回车键。read常用方法与选项为：
|
read answer |
从终端读入一行赋值给变量answer |
|
read first…last |
把用户键入的词依次赋给赋给变量fist…，剩余的部分全部保存到变量last中 |
|
read -p promt |
打印提示符，并等待用户输入 |
|
-a arryname |
读入一组词，以此赋值给数组arryname |
|
-t timeout |
等待用户输入时间，如果在timeout（sec）时间没有输入一个完整的行则退出并返回一个失败状态值。 |
范例
位置参量与命令行参数
用户可以通过命令行向脚本传递参数，我们用位置参量(或称为位置变量)来引用。例如：$1代表第一个位置参量。位置参量有：
|
$0 |
脚本名（脚本路径） |
|
$1…${10} |
单独的位置参量 |
|
$# |
位置参量个数 |
|
$* |
所有参数，全部参数合为一个字符串 |
|
$@ |
所有参数，全部参数分为单独字符串；$*与$@在加双引号时才有区别 |
带参数的set命令将重置位置变量，且原来的参量列表就丢失了。要清除所有位置参量，可使用set –，$0始终代表脚本名。
范例：脚本如下
#!/bin/bash
echo $1
echo $2
echo $3
echo ====
for i in $*;do
echo $i
done
echo ====
for i in $@;do
echo $i
done
echo ====================
for i in "$*";do
echo $i
done
echo ====
for i in "$@";do
echo $i
done
set 1 2 3
echo $1
echo $2
echo $3
set —
echo \$1 is $1
执行结果
说明：输入3个脚本参数"blue sky”green white给脚本test。
算术运算
Shell脚本少不了算术运算。
可以用declare -i定义一个整型变量，如果把一个整型变量赋值给一个字符串，则bash把变量值变为0。
整型变量可以进行直接进行算术运算；内置let命令也允许进行算术操作，且带有丰富的类C操作符，双括号(( ))是let的另一种可选形式。
范例：
说明：整型变量直接运算时，中间不能有空格，或者用双引号括起来。
let命令是shell的内置命令，可以用来进行整数运算和数值表达式测试。
范例：
说明：let执行算术运算时，不需要用美元符号$展开变量；如果参数包含空格则需要加引号；双括(( ))可以代替let变量，此时操作符之间可以有空格。let操作符有：
|
+ – * / |
加（正号）、 减（负号）、 乘、 除 |
|
% |
余数（取模） |
|
！ |
逻辑非 |
|
～ |
按位取反 |
|
<< >> |
按位左移 、 按位右移 |
|
< > <= >= |
关系运算符，小于、 大于、 小于等于、 大于等于 |
|
== != |
相等 、不相等 |
|
& | ^ |
按位与 、按位或、按位异或 |
|
&& || |
逻辑与 、逻辑或 |
|
= *= /= %= += -= <<= >>= &= ^= |= |
赋值、快捷赋值运算符 |
算术扩展
Shell通过对一个算术表达式求值并替换结果来进行算术扩展。表达式可以像在双引号中一样来处理，并且可以嵌套。求值算术表达式有以下两种格式：
$[ expression ]
$(( expression ))
范例：
因也可以把$[ ]当作算术运算的另一种方法。
当执行变量、命令、算术表达式和路径名的扩展时，shell被设计按照指定的顺序来扫描命令行。假设变量没有被引用，处理就将按下面的顺序进行。
1、花括号扩展2、代字符号扩展3、参量扩展4、变量替换5、命令替换6、算术扩展7、词分离8、路径名扩展
expr命令
算术运算还可以采用一种方法：expr命令。expr命令用来求表达式的值，其中便包括部分算术运算。
范例
说明：用expr时各符号间需要空格隔开，乘号需要加反斜杆转义。
浮点运算
Bash只支持整型运算，但也可以一些其他工具如bc，awk来处理更复杂的运算。
范例
说明：用echo将表达式通过管道传递给bc，scale变量等于3表示小数点后面为3位小数。
条件测试
Bash可以测试两种类型的条件：命令成功或失败，表达式为真或为假。在任何一种类型的测试中都要使用退出状态。退出状态为0表示命令执行成功或表达式为真，非0表示命令执行失败或表达式为假。状态变量“？”中保存的是退出状态值。
条件测试之test与let
单方括号的test命令 通常内置的test命令来测试表达式的值，test命令也可以链接到方括号上。这样，既可以使用单独的test命令，也可以通过把表达式用单括号括起来，来测试表达式的值。在用test命令或单方括号来测试表达式时，表达式中的shell元字符不会被扩展。由于要对变量进行单词分离，因此包含空白字符的字符串必须用引号括起来。
双方括号的test命令 用双方括号[[ ]](内置的test复合命令)来测试表达式的值时，对变量不进行单词分离，但可以通过元字符扩展进行模式匹配。包含空白字符的字符串必须用引号括起来。此时逻辑操作符&&（与）和||（或）代替了与test命令一起使用的-a和-o选项。
test命令操作符（除&&和||外，其他操作符两边及中括号两边都须有空格）：
|
操作符 |
测试内容 |
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字符串测试 |
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[ string1 = string2 ] |
string1等于string2 |
|
[ string1 == string2 ] |
string1等于string2（可用=代替） |
|
[ string1 != string2 ] |
string1不等于string2 |
|
[ string ] |
string不为空 |
|
[ -z string ] |
string的长度为0 |
|
[ -n string ] |
string的长度不为0 |
|
逻辑测试 |
|
|
[ string1 -a string2 ] |
string1和string2都为真 |
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[ string1 -o string2 ] |
string1或string2至少有一个为真 |
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[ ! string ] |
字符串不匹配 |
|
逻辑测试（复合命令） |
|
|
[[ pattern1 && pattern2 ]] |
pattern1和pattern2都为真 |
|
[[ pattern1 || pattern2 ]] |
pattern1和pattern2至少有一个为真 |
|
[[！pattern ]] |
模式不匹配 |
|
[[ pattern1 =~ pattern2 ]] |
pattern1是否与pattern2匹配（正则表达式匹配） |
|
整数测试 |
|
|
[ int1 -eq int2 ] |
Int1等于int2 |
|
[ int1 -ne int2 ] |
Int1不等于int2 |
|
[ int1 -gt int2 ] |
Int1大于int2 |
|
[ int1 -ge int2 ] |
Int1大于或等于int2 |
|
[ int1 -lt int2 ] |
Int1小于int2 |
|
[ int1 -le int2 ] |
Int1小于或等于int2 |
|
文件测试 |
|
|
[ file1 -nt file2 ] |
文件file1比file2新则为真 |
|
[ file1 -ot file2 ] |
文件file1比file2老则为真 |
|
[ file1 -ef file2 ] |
文件file1和file2有相同的设备数或i节点数则为真 |
|
[ -e file ] |
文件是否存在（同-a）；此外还有许多文件测试，如 -r/-w/x；-g/-u/-k；-t/-N/-O/-G; -b/-c/-d/-f/-h（-L）/-p/-s/-S(socket) |
范例
说明：单方括号是test的另一种表示方法，test命令不允许使用通配符，所以单方括号中[LI]不会被展开，linux与[Ll]inux不相等，返回状态为1；当使用复合test命令时可以使用通配符，返回值为真。
说明：双方括号的复合test，此时支持通配符，不进行变量分离；等号加波浪符(=~)，则为正则表达式模式匹配。逻辑操作符用&&代替-a。
let命令和带双圆括号的算术表达式测试
虽然test命令可以测试算术表达式，但由于let命令丰富的类C操作符，我们更愿意使用let命令，此时将表达式放在双圆括号来表示不同含义。
范例
说明：双圆括号代替let命令来测试算术表达式里的值，此时括号里的变量不需要使用美元符号$展开。
条件语句
条件语句之if
条件语句能够根据某个特定的条件是否满足，来选择执行相应的任务。if是最简单的决策形式。if/else语句提供双分支，而if/elif/else语句则提供多分支。
if语句后加一条后面跟一条或一组命令引用或测试表达式，如果该命令或测试表达式的退出状态为0，则执行then到fi之间的语句；如果退出状态为非0，则shell直接跳到fi后面执行命令。双路决策则为退出状态为0则执行then到else之间的语句；否则执行else到fi之间的语句。同理多分支则再次提供一次或多次测试。
if语句格式
详细为：
单分支
if condition；then
COMMANS(命令组)
fi
双分支
if condition；then
COMMANS(命令组)
else
COMMANS(命令组)
fi
多分支
if condition；then
COMMANS(命令组)
elif condition2；then
COMMANS(命令组)
…
else
COMMANS(命令组)
fi
条件conditon可为命令、test测试表达式或则双圆括号的算术表达式(( ))。
关键字之间的命令采用缩进格式，是一种惯例，以使程序便于阅读和调试。
if语句可以嵌套，如果嵌套使用if语句，fi总是与最近的if语句配套。同理最好对嵌套if语句进行缩进。
范例：
说明：反向单引号引用grep命令在/etc/passwd文件中查找$name，由于不需要看grep命令的输出结果，所以用标准错误输出和标准输出都重定向到linux的位容器/dev/null中。
grep命令若找到了$name则退出状态返回0，就执行then后面的语句，否则执行else后面的语句。exit 1显示退出状态1，说明查找失败。
exit命令和变量"?"
exit命令用于终止脚本并返回命令行。传递给exit的参数是一个0～255之间的整数。如果程序返回退出状态0，则表示程序成功退出。否则表示遇到了某种失败。传递给exit的参数保存在变量"?"中。脚本程序默认的退出状态是程序最后一条命令的执行状态。
null命令
冒号(:)代表的null命令是shell的一个内置命令，它不做任何工作，只返回退出状态0。null命令有时被放在if后作为一个占位符，这时if命令没有什么事可做，却需要有一条命令放在then后面，否则程序会产生报错信息。null命令常常被用作循环命令的参数，作用是让循环无限执行下去。
条件语句之case
case命令是一个多路分支命令，可用来代替if/elif命令。case变量的值与value1，value2等的值逐一比较，知道找到与之匹配的值。如果某个值与case变量匹配，程序就执行该值后面的命令，直到遇到双分号，然后跳到esac后面继续往下执行。
如果没有找到与case便来那个匹配的值，程序就执行默认值"*)"后面的命令，然后跳出。case的表达式里可以用shell通配符，还可以用竖杆将两个值相或。
格式
详细
case 变量 in
value1）
COMMANDS
;;
value2）
COMMANDS
;;
…
*)
COMMANDS
;;
esac
范例
说明：提示用户输入一个选择存入变量choice中，如果choice的值与下面的选项某项匹配则执行相应的命令。
用here文档和case语句生成菜单
here文档经常与case命令结合起来使用。我们可以用here文档生成一个选项菜单显示在屏幕上，要求用户选择一个菜单项，然后用case命令对照选项测试用户的输入以执行相应的命令。
说明：cat生成here文档，read读入用户的输入保存在choice变量中，其值与那个选项匹配便执行相应的命令。
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