shell编程(六) : [shell基础] 基本shell脚本

三、Linux shell 脚本编程基础

了解了Linux系统和命令行的基础知识，是时候开始编程了。

3.1 基本shell脚本

shell脚本的关键在于输入多个命令并处理每个命令的结果，甚至需要将一个命令的结果传给另一个命令。如果要两个命令一起运行，可以把它们放在同一行中，彼此间用分号隔开，也就是前面讲过的命令列表，如下：

在这里插入图片描述

这就是一个shell脚本，但每次执行命令时都要重新输入这个语句，可以将它写到文本文件中，以后只要运行这个文件就行了，这就是shell脚本文件。

在创建shell脚本文件时，必须在文件的第一行指定要使用的shell版本，如下：

#!/bin/bash
whoami
date

可以仍然将 whoami 和 date ，放在一行并用分号隔开，也可以将他们独立成行，shell会按根据命令在文件中出现的顺序进行处理。

注：shell脚本的注释是以 # 开头的（指定shell版本以 #! 开头）

将上述shell脚本文件保存成名为shelltest的文件，并执行这个脚本文件，如下：

在这里插入图片描述

可以看到，显示找不到这个命令，前面讲过shell会通过 PATH 环境变量来查找命令，如果 PATH 环境变量里没有当前脚本文件所在路径，就会显示上述结果并尽可能给出可安装的推荐命令。要让shell可以找到脚本有多种方法：

在 PATH 环境变量中添加脚本文件所在的绝对路径；
在 PATH 环境变量中添加 ./ 路径；
执行脚本时，使用脚本文件的绝对或相对路径。

这里使用方法3，使用相对路径执行脚本文件：

在这里插入图片描述

看到没有权限，这是因为Linux新建的文件默认没有执行权限，按照前面所讲的，使用 chmod u+x shelltest 命令为脚本文件添加执行权限即可：

在这里插入图片描述

所以，在执行shell脚本时，要注意到不仅要让shell可以找到脚本文件，还要保证当前执行脚本的用户对shell脚本文件有执行权限。

为更好地区分，常将bash shell文本文件保存为 .sh 后缀的文件，如 shelltest.sh

3.1.1 显示信息

就像c语言的 print() 函数一样，shell也有自己的输出方式 – echo 命令。

把要显示的内容放在 echo 后面即可，如下：

#!/bin/bash
echo hello world!

默认情况下，不需要使用引号将要显示的文本字符串划定出来。

但如果输出内容中有 ' 或 " 等，则需要将输出内容用 "" 或 '' 括起来，否则输出会出现问题。

另外，echo 命令输出后默认在行尾加换行符，如果不希望换行，可以使用 -n 选项，如下：

echo "hello"
echo " world!"
----------------------
hello
 world!

echo -n "hello"
echo " world!"
----------------------
hello world!

3.1.2 使用变量

既然是编程，就要有变量进行数据处理，前面讲过环境变量，可以理解为系统层面的全局变量，在脚本中可以访问这些值。

shell访问变量的语法为在变量名前加 $ 符号，如下：

echo $HOME
----------------------
/home/vistar

也可以自定义变量，和大多数程序语言一样，shell程序变量的赋值也使用 = ，但 = 两端不允许有空格，这个原因在前面介绍过（shell语句的命令与参数是用空格分割的，shell会将变量名误认为是一条命令，然而它只是一个变量）。

另外，定义shell变量时，不需要指定数据类型，因为shell脚本会自动决定变量值的数据类型。

shell变量常见的用途是存储命令的输出内容，以便于对命令输出做各种处理。

有两种方法可以将命令输出赋给变量，也叫作 命令替换：

# 反引号字符： `` (Tab键上面那个键)
date1=`date`
echo date1: $date1

# $()
date2=$(date)
echo date2: $date2

在这里插入图片描述

date 是shell编程中很一个有用的命令，详解见 Linux date 命令详解

3.1.3 输入重定向和输出重定向

有时需要将结果保存到文件或从文件导入数据，shell提供了重定向操作。

输入重定向： < 和 <<
输出重定向： > 和 >>

输出重定向

即将原本输出到屏幕的内容重定向输出到文件里，如下：

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如果重定向的文件已经存在，则重定向内容会覆盖原来文件的内容，如果想在原来文件内容后面追加重定向内容，可以使用符号 >> ，如下：

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输入重定向

将文件的内容重定向到命令，如 Linux shell编程（四）： Linux 用户和组管理讲到的批量修改用户密码，就是输入重定向：

sudo chpasswd < passwd.txt

还有另外一种输入重定向的方法，称为内联输入重定向（inline input redirection）。这种方法无需使用文件进行重定向，它可以读取交互shell中输入的数据，重定向到命令，内联输入重定向使用符号 << ，如下：

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其中，wc 是命令，它可以对数据中的文本进行计数，输出的三个值依次为：行数、次数、字节数。

<< 是内联重定向符号，end 是自定义的内联重定向结束标志，当读取到该标志时，内联重定向结束。

3.1.4 管道

前面介绍子shell时介绍过管道，它可以将一个命令的输出作为另一个命令的输入。如下：

在这里插入图片描述

不要以为由管道串起的两个命令会依次执行。Linux系统实际上会同时运行这两个命令，在系统内部将它们连接起来。在第一个命令产生输出的同时，输出会被立即送给第二个命令。数据传输不会用到任何中间文件或缓冲区。

3.1.5 数学运算

最开始的Bourne shell使用 expr 命令处理数学运算，但不是很好用，后来bash shell提供了更简单好用的方法，在将一个数学运算结果赋给某个变量时，用美元符和方括号 $[ operation ] 将数学表达式围起来，如下：

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可以看到，c=8/6=1 ，这是因为bash shell数学运算符只支持整数运算，看似是一个不幸的消息，怎么办呢，有一些解决方案，其中最常见的一种是 bash计算器 ，叫作 bc。

bc 允许在命令行中输入浮点表达式，然后解释并计算该表达式，最后返回结果。

bc 计算器能识别以下内容：

数字（整数和浮点数）
变量（简单变量和数组）
注释（以#开始的行或/* */包含的内容）
表达式
编程语句（例如if-then语句）
函数

可以在shell中运行 bc ：

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输入数学计算式，回车即可输出结果，但 8/6 的结果仍然显示为 1 ，这是因为 bc 计算浮点运算，默认小数位数为0，可以通过內建变量 scale 设置小数位数，如下：

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可以看到，结果按照设置的小数位数显示了，输入 quit 退出 bc 。

bc 的 -q 选项可以不显示bash计算器冗长的欢迎信息，如下：

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在脚本中使用 bc 需要借助前面介绍的 命令替换 和 管道 ，格式如下：

variable=$(echo "options; expression" | bc)

其中，variable 是自定义的变量名，用以接收计算结果， options 是在 bc 的内置变量，多个变量用 ; 隔开，还有， expression 是计算表达式。

bc 有4个内置变量，

变量	描述
scale	指定精度，即小数点后的位数；默认为 0
ibase	指定输入的数字的进制，默认为十进制
obase	指定输出的数字的进制，默认为十进制
last/.	表示最近打印的数字

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计算时也可以使用脚本文件中已定义的变量，如下：

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对于比较复杂的计算式，可以使用前面介绍的内联输入重定向方法：

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在 bc 中也可以给变量赋值，但在 bc 中创建的变量只在 bc 中有效，不能在shell脚本中使用。

3.1.6 退出脚本

shell中运行的每个命令都使用退出状态码告诉shell它已经运行完毕。退出状态码是一个0～255的整数值，在命令结束运行时由命令传给shell。可以捕获这个值并在脚本中使用。

Linux提供了一个专门的变量 $? 来保存上个已执行命令的退出状态码。一个成功结束的命令的退出状态码是 0 。如果一个命令结束时有错误，退出状态码就是一个正值。无效命令会返回一个退出状态码 127 。

一些退出状态码如下：

状态码	描述
0	命令成功结束
1	未知错误（参数无效等）
2	不适合的shell命令
126	命令不可执行（无权限）
127	没找到命令
128	无效的退出参数
128+x	与Linux信号x相关的严重错误
130	通过Ctrl+C终止的命令
255	正常范围之外的退出状态码