Shell 脚本编程基础

Shell介绍

什么是shell

Shell是一个命令解释器，通常指的是/bin/bash，它在操作系统的最外层负责直接与用户对话，把用户的输入解释给操作系统，并且处理操作系统的输出结果，输出到屏幕给用户。这种对话方式可以是交互方式或者非交互式（脚本）的。

可以通过/etc/shells文件查看当前系统所支持的Shell脚本种类：
```
#查看shell脚本种类
[root@www ~]# cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/usr/bin/tmux
/bin/tmux
/usr/bin/zsh
/bin/zsh
```
切换shell环境的方法
```
#usermod命令：
usermod -s /bin/bash 用户名
#chsh命令：
chsh -s /bin/bash 用户名
#手动切换：
[root@www ~]# /bin/sh
sh-4.4# exit
exit
[root@www ~]# sh
sh-4.4# exit
exit
```
什么是Shell脚本

当Linux命令或者语句不在命令行下执行，而是通过一个程序文件执行时，该程序就被称为shell脚本。用户在shell脚本中写入一系列的命令语句组合，并且将这些命令、变量和流程控制语句有机的组合在一起就形成了一个功能强大shell脚本。
shell的执行方式

交互式执行的命令：人工干预、智能化程度高、逐条解释执行、效率低

非交互执行的脚本：需提前设置、智能化难度大、批量执行、效率高，方便写脚本后台运行

Shell脚本执行

Shell脚本的建立

在Linux中Shell脚本通常是在编辑器（vi/vim）中编写的，脚本的第一行会指出由哪一个解释器来执行脚本中的内容，比如：

# !/bin/bash
# 注释
可执行命令

脚本中开头的"#!"被称为幻数，在执行bash脚本时，内核会根据“#!”后的解释器来确定使用何种解释器来解释脚本的内容。

运行：

#第一种方式：指定脚本文件的路径，前提是由x权限
[root@www ~]# vim first.sh
#!/bin/bash
#A test program for Shell-Script
#仅仅用于输出打印 hello word
echo "hello World! ^_^"
[root@www ~]# chmod +x first.sh
[root@www ~]# /root/first.sh
hello World! ^_^
#第二种方式：ssh 脚本文件路径
[root@www ~]# sh /root/first.sh 
hello World! ^_^
#第三种方式：source 脚本文件路径
[root@www ~]# source /root/first.sh 
hello World! ^_^
#第四种方式： . 脚本文件路径
[root@www ~]# . /root/first.sh
hello World! ^_^

调试：

# 第一种方式：直接观察执行中的输出、报错信息
# 第二种方式：通过 sh -x 开启调试模式
[root@www ~]# sh -x /root/first.sh 
+ echo 'hello World! ^_^'
hello World! ^_^
+ ls /root/
公共  下载             anaconda_s      etc1.txt      haha.tar.xz           
+ echo 执行结束
执行结束
#第三种方式： 通过 bash -x 开启调试模式
[root@www ~]# bash -x first.sh 
+ echo 'hello World! ^_^'
hello World! ^_^
+ ls /root/root
ls: 无法访问'/root/root': 没有那个文件或目录
+ echo 执行结束
执行结束
#第四种方式： 在可能出错的地方设置echo

shell变量

变量的设置与取消

定义/赋值变量
- 变量名=变量值
```
[root@www ~]# x=12
[root@www ~]# var1=centos
```
注意事项：
1. 若指定的变量名已存在，相当于为此变量重新赋值
2. 等号两边不要有空格
3. 变量名由字母/数字/下划线组成，区分大小写
4. 变量名不难以数字开头，不要使用关键字和特殊字符(如：+、-、！等)
- 查看变量
- 引用变量值：$变量名
- 查看变量值 echo $变量名、echo ${变量名}
- ```
[root@www ~]# echo $x
12
[root@www ~]# echo ${var1}
centos
```

取消变量

unset 变量名


[root@www ~]# unset x
[root@www ~]# echo $x

[root@www ~]#

变量的种类

Shell变量分类
- 环境变量
- 变量名通常大写，由系统维护，用来设置工作环境，只有个别变量用户可以直接修改
- 位置变量
- bash内置。存储执行脚本时提供的参数
- 预定义变量
- bash内置。一类有特殊用途的变量。可直接调用。但不能直接赋值修改
- 自定义变量
- 由用户自主设置、修改及使用
环境变量
- 配置文件：/etc/profile 、~/.bash_profile
- 相关操作
- env：列出所有的环境变量
- set：列出所有变量
- 常见的环境变量
- PWD ：当前所在的工作目录
- PATH ：命令搜索路径
- .........
预定义变量
- $0 当前所在进程或脚本名
- $$ 当前运行进程的PID号
- $? 命令执行后的返回状态，0表示正常，1或其他表示异常
- $# 已加载的位置变量个数
- $* 所有位置变量的值
- $@ 所有位置变量的值

位置变量

在执行脚本时提供的命令行参数
表示为$n,n为序号
$1、$2、.....${10}、.......

[root@www ~]# vim /root/test.sh
#!/bin/bash
echo "脚本的名称为：$0"
echo "第一个参数的名称为：$1"
echo "第二个参数的名称为：$2"
echo "第三个参数的名称为：$3"
echo "第四个参数的名称为：$4"
echo "第五个参数的名称为：$5"
echo "第10个参数的名称为：${10}"
[root@www ~]# chmod a+x test.sh 
[root@www ~]# /root/test.sh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
脚本的名称为：/root/test.sh
第一个参数的名称为：1
第二个参数的名称为：2
第三个参数的名称为：3
第四个参数的名称为：4
第五个参数的名称为：5
第10个参数的名称为：10

变量值及范围控制

扩展赋值操作

# 双引号" " :运行扩展，以$引用其他变量
[root@www ~]# echo "呵呵呵，你是$USER"
呵呵呵，你是root

# 单引号' '  :禁止扩展，即使$也视为普通变量
[root@www ~]# echo '呵呵呵，你是$USER'
呵呵呵，你是$USER、

# 反撇号   :将命令的执行输出作为变量 ;$()与``等效，但$()更方便嵌套 [root@www yum.repos.d]# echo $a date [root@www yum.repos.d]# a=date [root@www yum.repos.d]# echo $a 2023年 08月 14日 星期一 14:48:24 CST [root@www yum.repos.d]# a=$(date) [root@www yum.repos.d]# echo $a 2023年 08月 14日 星期一 14:48:49 CST [root@www ~]# ls -l log-2023-08-14.tar.gz [root@www ~]# ls -l log-2023-08-14.tar.gz -rw-r--r-- 1 root root 1965203 8月 14 14:50 log-2023-08-14.tar.gz

read标准输入取值

# 格式： read [-p "提示信息"] 变量名
-p 提示信息
[root@www ~]# read -p "请输入你的名字：" str
请输入你的名字：zhangsan
[root@www ~]# echo $str
zhangsan
-t 可指定超时秒数
[root@www ~]# read -p "请输入你的名字：" -t 5 str
请输入你的名字：
[root@www ~]# echo $str

[root@www ~]# 

# 终端显示控制：
stty -echo :关闭终端输出(无显示)
stty echo:恢复终端输出(显示)

变量作用范围

局部变量：只在当前的shell环境有效，无法在子shell环境中使用

[root@www ~]# school="hello word!"
[root@www ~]# echo $school
hello word!
[root@www ~]# sh
sh-4.4# echo $school

sh-4.4# exit
exit

全局变量：在当前shell及子shell环境中均有效,使用export

# export 局部变量名[=变量值] ... ... ：为局部变量添加全局属性
[root@www ~]# export school
[root@www ~]# sh
sh-4.4# echo $school
hello word!
sh-4.4# exit
exit
# export -n 全局变量名... ...:取消指定变量的属性

数值运算

整数运算

基本运算类别
shell同其他编程语言一样，支持多种运算符，其中算数运算符：+、-、*、/、%
```
# 加法 +
# 减法 -
# 乘法 *
# 除法 /
# 求模 %
```
expr 运算工具

类型	运算符	示例
加法	+	expr 43 + 45、expr $x + $y
减法	-	expr 43 - 45、expr $x - $y
乘法	*	expr 43 * 45、expr $x * $y
除法	-/	expr 43 / 45、expr $x / $y
取余数	-%	expr 43 % 45、expr $x % $y

注意：运算符与变量之间必须至少有一个空格；乘法操作应采用*转义，避免被shell视为通配符

$[]算式替换
使用$[整数1 运算符整数2]
使用$((整数1 运算符整数2))
乘法操作*无需转义
引用变量可省略$本身

[root@www ~]# x=45
[root@www ~]# echo $[x+21]
66
[root@www ~]# echo $((x+21))
66

变量的自增自减操作
可使用命令$[]或let

简写表达式	完整表达式
i++	i=i+1
i--	i=i-1
i+=2	i=i+2
i-=2	i=i-2
i*=2	i=i*2
i/=2	i=i/2
i%=2	i=i%2

[root@www ~]# i=1
[root@www ~]# let i++
[root@www ~]# echo $i
2
[root@www ~]# i=$[i+=1]
[root@www ~]# echo $[i+=1]
4

注意：++i 与 i++ 同其他编程语言一样

小数运算

整数运算的局限性
Bash内仅支持整数运算，expr命令、$[] 算式替换不支持有小数运算

[root@www ~]# expr 45 + 12.3
expr: 非整数参数

使用bc实现小数运算

[root@www ~]# bc
bc 1.07.1
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006, 2008, 2012-2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
1.2 + 2.3
3.5
100.23 - 45.23
55.00
quit

# scale变量用来约束小数位，设置格式scale=n
[root@www ~]# bc
bc 1.07.1
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006, 2008, 2012-2017 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'. 
scale=4
12.34 * 45.23
558.1382
quit

[root@www ~]# A=12.34
[root@www ~]# echo "$A * 78.56" | bc
969.43

[root@www ~]# echo "scale=4;$A * 78.56;5/3" | bc
969.4304
1.6666

[root@www ~]# result=$(echo "$A * 78.56" | bc)
[root@www ~]# echo $result
969.43
[root@w

小数值得比较
基本用法：echo "数值1 比较符数值2" | bc
如果表达式成立。则返回结果为1，否则返回0
常见操作：>、>=、<、<=、==、!=

[root@www ~]# a=12.35
[root@www ~]# b=45.2
[root@www ~]# echo "$a == $b" | bc
0
[root@www ~]# echo "$a > $b" | bc
0
[root@www ~]# echo "$a < $b" | bc
1

条件测试

测试操作概述
- Shell脚本的智能化
- 为命令的执行提供最直接的识别依据
- 文件或目录的读、写等状态
- 数值大小
- 字符串是否匹配
- 多条件组合
- test测试操作
- test 选项参数
- [ 选项参数 ] 注意：[ ] 与条件表达式之间需要至少一个空格进行分隔

常见的操作测试

字符串比较
主要用法：[ 操作符字符串 ] 或 [ 字符串1 操作符字符串2 ]

操作符	含义
-z	字符串的值为空
-n	字符串的值不为空
==	两个字符串相同
!=	两个字符串不同

# 示例：
[root@www ~]# str=''
[root@www ~]# [ -z $str ]
[root@www ~]# echo $?
0
[root@www ~]# str='abc'
[root@www ~]# [ -z $str ]
[root@www ~]# echo $?
1
[root@www ~]# [ -n $str ]
[root@www ~]# echo $?
0
[root@www ~]# str1='abc'
[root@www ~]# str2='abc'
[root@www ~]# [ $str1 == $str2 ]
[root@www ~]# echo $?
0
[root@www ~]# [ $str1 != $str2 ]
[root@www ~]# echo $?
1

整数值比较
主要用法：[ 整数值1 操作符整数值2 ]

操作符	含义
-eq	等于
-ne	不等于
-ge	大于或等于
-le	小于或等于
-gt	大于
-lt	小于

[root@www ~]# who
root     pts/0        2023-08-14 14:43 (192.168.199.1)
root     pts/1        2023-08-14 10:11 (192.168.199.1)
[root@www ~]# who | wc -l
2
[root@www ~]# num=$(who | wc -l)
[root@www ~]# [ $num -le 5 ] && echo "OK"
OK
[root@www ~]# [ $(who | wc -l) -le 5 ] && echo "OK"
OK

文件状态测试
主要用法：[ 操作符文件或目录 ]

操作符	含义
-e	判断对象是否存在，若存在则为真
-d	判断对象是否为目录，若是则为真
-f	判断对象是否为一般文件，若是则为真
-r	判断对象是否有可读权限，若有则为真
-w	判断对象是否有可写权限，若有则为真
-x	判断对象是否有可执行权限，若有则为真

[root@www ~]# [ -d /etc/hosts ]
[root@www ~]# echo $?
1
[root@www ~]# [ -f /etc/hosts ]
[root@www ~]# echo $?
0
[root@www ~]# [ -r /etc/hosts ]
[root@www ~]# echo $?
0
[root@www ~]# [ -w /etc/hosts ]
[root@www ~]# echo $?
0
[root@www ~]# [ -w /etc/hosts ] && echo "YES"
YES

组合多个条件

逻辑分隔操作
主要用法：命令1 操作符命令2.......
[ 条件1 ] 操作符 [ 条件2 ]

操作符	含义
&&	给定的条件都必须成立，整个结果为真
\|\|	只要其中一个条件为真，则结果为真

条件组合应用

[root@www ~]# [ $USER == "root" ] && [ $PWD == "/root" ]
[root@www ~]# [ $? -eq 0 ] && echo "YES"
YES

[root@www ~]# [ -d "/opt/testdir" ] || mkdir -p /opt/testdir
[root@www ~]# ls -ld /opt/testdir/
drwxr-xr-x 2 root root 6 8月  14 16:57 /opt/testdir/

2025 年 6 月
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什么是Shell脚本

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Shell脚本执行

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环境变量

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