实验6：shell编程

1. 实验目的
   （1）掌握shell编程的变量、程序控制结构、条件测试等语法。
   （2）了解shell 脚本的运行方式
   （3）理解shell脚本中的函数
   （4）掌握简单shell脚本编写方法
2. 实验环境
   （1）一台已经安装好的Window系统的计算机。
   （2）安装好的CentOS虚拟机。
3. 实验内容
   编写简单shell脚本
4. 实验步骤
   （1） 认识shell脚本语言
   业界所说的 shell 通常都是指 shell 脚本，但要知道，shell和shell script 是两个不同的概念。Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。而Shell 脚本（shell script），是一种为 shell 编写的脚本程序。作为一种命令级语言，Shell 是解释性的，组合功能很强，与操作系统有密切的关系，可以在 Shell 脚本中直接使用系统命令。同传统的编程语言一样，Shell 提供了很多特性，这些特性可以使 Shell 脚本编程更为有用，如数据变量、参数传递、判断、流程控制、数据输入和输出、子程序及中断处理等。
   （2） shell变量、输入、输出
   定义变量时，变量名不加美元符号，变量名和等号之间不能有空格，同时，变量名的命名须遵循如下规则：
   • 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
   • 中间不能有空格，可以使用下划线_。
   • 不能使用标点符号。
   • 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。
   使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号即可。
   运行shell时，会同时存在三种变量：

1. 局部变量 局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前shell实例中有效，其他shell启动的程序不能访问局部变量。
2. 环境变量 所有的程序，包括shell启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。
3. shell变量 shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了shell的正常运行。
   Linux read命令用于从标准输入读取数值。
   read 内部命令被用来从标准输入读取单行数据。这个命令可以用来读取键盘输入，当使用重定向的时候，可以读取文件中的一行数据。参数说明如下：
   -a 后跟一个变量，该变量会被认为是个数组，然后给其赋值，默认是以空格为分割符。
   -d 后面跟一个标志符，其实只有其后的第一个字符有用，作为结束的标志。
   -p 后面跟提示信息，即在输入前打印提示信息。
   -e 在输入的时候可以使用命令补全功能。
   -n 后跟一个数字，定义输入文本的长度，很实用。
   -r 屏蔽\，如果没有该选项，则\作为一个转义字符，有的话 \就是个正常的字符了。
   -s 安静模式，在输入字符时不再屏幕上显示，例如login时输入密码。
   -t 后面跟秒数，定义输入字符的等待时间。
   -u 后面跟fd，从文件描述符中读入，该文件描述符可以是exec新开启的。
   Shell 的 echo 指令与 PHP 的 echo 指令类似，都是用于字符串的输出。
   1.显示普通字符串:
   echo “It is a test”
   这里的双引号完全可以省略，以下命令与上面实例效果一致：
   echo It is a test
   2.显示转义字符
   echo ““It is a test””
   结果将是:
   “It is a test”
   3.显示换行
   echo -e “OK! \n” # -e 开启转义
   echo “It is a test”
   输出结果：
   OK!
   It is a test
   4.显示不换行
   #!/bin/sh
   echo -e “OK! \c” # -e 开启转义 \c 不换行
   echo “It is a test”
   输出结果：
   OK! It is a test
   5.显示结果定向至文件
   echo “It is a test” > myfile
   6.原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)
   echo ‘$name"’
   输出结果：
   $name"
   7.显示命令执行结果
   echo date
   注意： 这里使用的是反引号 `, 而不是单引号 '。
   结果将显示当前日期
   Thu Jul 24 10:08:46 CST 2014

（3） shell程序控制结构

1. if else
   if 语句语法格式：

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN 
fi

末尾的 fi 就是 if 倒过来拼写，后面还会遇到类似的。
if else 语法格式：

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN
else
    command
fi

if else-if else 语法格式：

if condition1
then
    command1
elif condition2 
then 
    command2
else
    commandN
fi

2. for循环
   for循环一般格式为：

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

当变量值在列表里，for 循环即执行一次所有命令，使用变量名获取列表中的当前取值。命令可为任何有效的 shell 命令和语句。in 列表可以包含替换、字符串和文件名。
in列表是可选的，如果不用它，for循环使用命令行的位置参数。

while语句
while 循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据。其语法格式为：

while condition
do
    command
done

无限循环
无限循环语法格式：

while :
do
    command
done

或者

while true
do
    command
done

或者

for (( ; ; ))

3. until循环
   until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止。

until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。

一般 while 循环优于 until 循环，但在某些时候—也只是极少数情况下，until 循环更加有用。

until 语法格式:

until condition
do
    command
done

（4） shell程序运行方法
1、作为可执行程序

将上面的代码保存为 test.sh，并 cd 到相应目录：

chmod +x ./test.sh #使脚本具有执行权限
./test.sh #执行脚本
注意，一定要写成 ./test.sh，而不是 test.sh，运行其它二进制的程序也一样，直接写 test.sh，linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫 test.sh 的，而只有 /bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin 等在 PATH 里，你的当前目录通常不在 PATH 里，所以写成 test.sh 是会找不到命令的，要用 ./test.sh 告诉系统说，就在当前目录找。
2、作为解释器参数

这种运行方式是，直接运行解释器，其参数就是 shell 脚本的文件名，如：

/bin/bash test.sh
/bin/php test.php
这种方式运行的脚本，不需要在第一行指定解释器信息，写了也没用。
3、source
source 命令会强制执行脚本文件中的全部命令，而忽略脚本文件的权限。source 命令格式：source filenamesource 会在当前 Shell 环境下读取并执行 filename 中的命令。该 filename 文件可以无"执行权限"。
（5） 独立编写简单shell脚本，完成循环输入百分制分数，将其转换成等级，直到用户输入q结束

1. 分别用while和until实现这个功能，对应两个函数。
   第一个函数
   

第二个函数

2. 第一个脚本调用函数实现成绩转换
   

运行

3. 第二个脚本用select实现，提供1.while 2.until *break 三个选项用来选择
   

运行

（6）shell函数
linux shell 可以用户定义函数，然后在shell脚本中可以随便调用。
shell中函数的定义格式如下：

[ function ] funname [()]
{
    
    
    action;
    [return int;]
}

可以带function fun() 定义，也可以直接fun() 定义,不带任何参数。参数返回，可以显示加：return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。 return后跟数值n(0-255)。
在Shell中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值，例如，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数.
5. 实验思考题
（1）脚本语言和编程语言有何区别？

• 脚本语言不需要编译器因而省去了编译的过程减少了开发的时间，而编程语言需要编译所以时间更长点
• 脚本语言是一种动态语言，也就是说可以实时的更改代码，而不需要将程序停止下来，这是一种高级特性。而Java等编程语言是静态的语言，一旦编译完成并且运行就不能更改代码，除非将程序停止下来
• 脚本语言非常容易学习，但是不够全面缺乏系统性而且语法较为散漫。而高级编程语言虽然相对难学，但是规则强可以编程出简洁美观的代码，并且可读性也相对较强。
• 一般来说脚本语言通用性较差，但是可以通过专门的应用来调整。
• 随着技术的发展，其实脚本语言变得越来越强，和编程语言的界限也比较模糊，比如Python，可以将它视为编程语言了，因为它很强大。
  （2）如何引用变量？
  $+变量名
  （3）用./运行一个shell脚本时，要注意必须赋予脚本什么权限？
  可执行权限。chmod +x ./test.sh #使脚本具有执行权限