bash脚本入门之变量、运算、条件测试

M20-1倪文超 • • Linux干货

概述

    脚本编程能力是作为运维工程师不可或缺的一项基本技能，各种系统的运维，如果完全靠命令行一条一条命令来执行，工作效率可想而知，而脚本却可以将完成一定功能的各个命令依据一定的流程控制，逻辑判断去完成某种功能，提升工作效率。本章就简单介绍一些linux下的bash脚本编程的基础入门知识，具体内容分为以下几个方面：

    1、变量基础

    2、运算基础

    3、条件测试

    4、脚本练习

    

    

第一章    变量基础

    1、变量的基础定义

        <1>什么是变量？

            变量实际就是一段命名的内存空间，存储着可能发生变化的数据

        <2>变量存储的类型

            字符型、数值型（整型、浮点型）

        <3>各种编程语言对变量类型的定义要求

            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

            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

        <4>变量的命名规则

            a、不能使程序中的保留字：例如if, for;

            b、只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头

            c、见名知义

            d、统一命名规则：驼峰命名法

                如：UserName  为大驼峰

                    userName  为小驼峰

        <5>Linux上变量的分类（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

            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

        变量赋值： name=‘value’，

            (1) 可以是直接字串; name=“root"

            (2) 变量引用： name="$USER"

            (3) 命令引用： name=`COMMAND`, name=$(COMMAND)

        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

        显示已定义的所有变量： set（可显示所有的变量，包括环境变量等，还包括定义的函数）

        删除变量： unset name

    3、环境变量（下级进程都能使用）

        变量声明、赋值：

            export name=VALUE

            declare -x name=VALUE

        变量引用： $name, ${name}

        显示所有环境变量：export、env、printenv

        删除： unset name

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

    4、位置参数变量

        功能：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

         $@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异

            $#: 传递给脚本的参数的个数

                示例：判断给出的文件的行数

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

                echo "$1 has $linecount lines."

        变量的引用：直接$1，$2，当多位数最好用{}大括号引用起来，例如${21} 表示第21个位置参数变量

        $*表示全部的参数，当做一个整体来存储

        $@表示全部的参数，将各个参数作为独立的个体存储

        区别如下所示：

        blob.png

        两位数以上的位置参数变量的引用需要用{}大括号引用起来，例如

        blob.png

        blob.png

        

    5、只读变量

        只读变量：只能声时，但不能修改和删除（一般用来定义常量，例如定义pai=3.1415926），可定义为只读变量后，可以再将其定义为环境变量，既是常量又是环境变量

        只读变量的定义：

            readonly name

            declare -r name

        撤销：

            unset name

第二章    运算基础

    1、算数运算

        bash中的算术运算:

        +, -, *, /, %取模（取余） , **（乘方）

        实现算术运算：

            (1) let var=算术表达式

            (2) var=$[算术表达式]

            (3) var=$((算术表达式))

            (4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 …)

                判断变量整数：expr $VAR + 0  判断整数

                在利用expr进行乘法计算时，*要转义，写成\*

                expr计算时，将后面计算式当做参数，故各个参数之间要有空格，引用expr结果时，要用“ 表示是命令引用

            (5) declare –i var = 数值

            (6) echo ‘算术表达式’ | bc

            bash有内建的随机数生成器： $RANDOM（ 1-32767）

            echo $[$RANDOM%50] ： 0-49之间随机数

        增强型赋值：

            +=, -=, *=, /=, %=

        let varOPERvalue

            例如:let count+=3  自加3后自赋值

        自增，自减：

             let var+=1

             let var++

             let var-=1

             let var–

            例如

            i=100

            let v=++i

            v的结果为101，（先自加+后=）如果let v=i++，则结果是v=100（先=后自加+）

    2、逻辑运算

        与：0与任何数都得0

        或：1或任何数都得1

        非：取反  

        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；

        异或：^

            异或的两个值,相同为假，不同为真

        

    3、脚本的执行状态结果 $?

        $? 变量保存最近的命令退出状态

        一个命令是否执行成功，可以通过显示$?的值来报告成功或失败

            0 代表成功， 1－255代表失败

        脚本退出状态码：（取决于脚本最后一条命令的执行状态结果）

            exit [n]：自定义退出状态码；n的值为0-255之间

            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

    4、运行脚本的不同方式的区别

        . 和source执行脚本时：没有开子进程执行脚本，相当于直接在shell里面运行脚本里面的语句，故运行完脚本，脚本里面的变量在shell里依然有效

        bash和执行权限执行脚本：开了个子进程执行脚本，故脚本里面定义的变量，无法在shell里面继续生效

        

        脚本里面某一条语句如果用（）括号括起来，则表示该条语句新建一个子进程进行执行，执行完成后结果返回脚本里面

第三章    条件测试

    1、测试命令：

        test EXPRESSION

        [ EXPRESSION ]

        [[ EXPRESSION ]]，一般字符串匹配都用这个

            注意： EXPRESSION前后必须有空白字符

        [[ $VAR ]] 可判断变量是否有定义

        

        根据退出状态而定，命令可以有条件地运行

            && 代表条件性的AND THEN

            || 代表条件性的OR ELSE

    2、数值测试：

        -gt: 是否大于；

        -ge: 是否大于等于；

        -eq: 是否等于；

        -ne: 是否不等于；

        -lt: 是否小于；

        -le: 是否小于等于；

    3、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

    4、文件测试：

        存在性测试

            -a FILE：同-e

            -e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假；

        存在性及类别测试

            -b FILE：是否存在且为块设备文件；

            -c FILE：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；

            -h FILE 或 -L FILE：存在且为符号链接文件；

            -p FILE：是否存在且为命名管道文件；

            -S FILE：是否存在且为套接字文件；

         文件权限测试：

             -r FILE：是否存在且可读，判断当前用户对指定的文件是否有读权限

             -w FILE: 是否存在且可写，判断当前用户对指定的文件是否有写权限

             -x FILE: 是否存在且可执行，判断当前用户对指定的文件是否有执行权限

         文件特殊权限测试：

             -g FILE：是否存在且拥有sgid权限；

             -u FILE：是否存在且拥有suid权限；

             -k FILE：是否存在且拥有sticky权限；

         文件大小测试：

              -s FILE: 是否存在且非空；

         文件是否打开：

             -t fd: fd表示文件描述符是否已经打开且与某终端相关

             -N FILE：文件自上一次被读取之后是否被修改过

             -O FILE：当前有效用户是否为文件属主

             -G FILE：当前有效用户是否为文件属组

         双目测试：

             FILE1 -ef FILE2: FILE1与FILE2是否指向同一个设备上的相同inode

             FILE1 -nt FILE2: FILE1是否新于FILE2；比较mtime

             FILE1 -ot FILE2: FILE1是否旧于FILE2；比较mtime

    5、组合测试条件

        第一种方式：

            COMMAND1 && COMMAND2 并且

            COMMAND1 || COMMAND2 或者

            ! COMMAND 非

           如： [ -e FILE ] && [ -r FILE ]

        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；

           # [ -z “$HOSTNAME” -o $HOSTNAME "=="localhost.localdomain" ] && hostname www.nwc.com

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

第四章    脚本练习

    1、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。

    #!/bin/bash            
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:show the system info
            
    CPU=`cat /proc/cpuinfo |grep "model name"|cut -d ":" -f2 |head -1`
    HNAME=`hostname`
    IP=`ifconfig|sed -n '2p'|cut -d: -f2|cut -d" " -f1`
    OSRELEASE=`uname -sr`
    KERNEL=`uname -r`
    MEM=`cat /proc/meminfo|grep -i "memtotal"|tr -s ' '|cut -d: -f2`
    DISKSIZE=`fdisk -l|grep "Disk /dev/[sh]d"|cut -d: -f2|cut -d" " -f2|awk '{sum+=$1}END{print sum}'`
            
    echo "Hostname is: $HNAME"
    echo "IPv4 Address is: $IP"
    echo "OSRelease is: $OSRELEASE"
    echo "Kernel is: $KERNEL"
    echo "CPU is: $CPU"
    echo "MemSize is: $MEM"
    echo "DiskSize is: $DISKSIZE GiB"
    
    unset CPU
    unset HNAME
    unset IP
    unset OSRELEASE
    unset KERKNEL
    unset MEM
    unset DISKSIZE

     运行结果为：

    blob.png

    2、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

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:backup etc to /root/etcYYYY-mm-dd
    
    cp -a /etc /root/etc`date +%F` && echo "backup etc success" || echo "backup etc fail"

    运行结果为：

    blob.png

    3、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

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:show the max used disk
    
    MaxDiskUsed=`df|grep "/dev/[sh]d"|tr -s ' ' '%'|cut -d% -f5|sort -nr|head -1`
    echo "Max Disk Used(%) is: $MaxDiskUsed"
    
    unset MaxDiskUsed

    运行结果为：

    blob.png

    4、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

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:show links
    
    LINK=`netstat -tn|grep "^tcp"|tr -s ' '|cut -d" " -f5|cut -d: -f1|grep -v "^$"|uniq -c|sort -nr`
    
    echo "$LINK"
    
    unset LINK

    运行结果为：

    blob.png

    5、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

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:10 and 20 user UID sum
    
    # sumid=`sed -n -e '10p' -e '20p' /etc/passwd|cut -d: -f3|awk '{sum+=$1}END{print sum}'`
    
    id10=`sed -n '10p' /etc/passwd | cut -d: -f3`
    id20=`sed -n '20p' /etc/passwd | cut -d: -f3`
    sumid=$[${id10}+${id20}]
    echo "10&20 UID sum  $sumid"
    
    unset id10
    unset id20
    unset sumid

    运行结果为：

    blob.png

    6、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

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description: $1 and $2 blank lines sum
    
    space1=`grep "^$" $1|wc -l`
    space2=`grep "^$" $2|wc -l`
    sum=$[${space1}+${space2}]
    echo "$1 $2 blank lines sum is $sum"
    
    unset space1
    unset space2
    unset sum

    运行结果为：

    blob.png

    7、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

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description: 
    
    ETC=`ls /etc|wc -l`
    VAR=`ls /var|wc -l`
    USR=`ls /usr|wc -l`
    sum=$[$ETC+$VAR+$USR]
    
    echo "sum is $sum"
    
    unset ETC
    unset VAR
    unset USR
    unset sum

    运行结果为：

    blob.png

    8、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

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:
    
    [ $# -lt 1 ] && echo "at least one argu" || echo " $1 blank lines is `grep "^$" $1|wc -l`"

    运行结果为：

    blob.png

    

    9、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”

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:
    
    ping -c1 -W1 $1 &>/dev/null && echo "$1 is up" || echo "$1 is down"

    执行结果为：

    blob.png

    10、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

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:
    
    [ ! -r /tmp/file1 -a ! -w /tmp/file1 ] && echo "have no right rw" || echo "have right r or w or rw"

    运行结果为：

    blob.png

    blob.png

    11、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。

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description: nologin
    
    [ -f /etc/nologin ] && echo "already can not access" || (touch /etc/nologin && echo "create /etc/nologin success")

    nologin的执行结果

    blob.png

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:login
    
    [ -f /etc/nologin ] && (rm -f /etc/nologin ; echo "delete /etc/nologin success") || echo "already can access"

    login执行结果

    blob.png

    12、写一个脚本/root/bin/hostping.sh，接受一个主机的IPv4地址做为参数，先判断是否合格IP，否，提示IP格式不合法并退出，是，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”

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description: ping a IP addr
    
    echo "$1"|grep -E "\<(([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9][0-9]|2[1-4][0-9]|25[0-5])\.){3}
    ([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9][0-9]|2[1-4][0-9]|25[0-5])\>" &>/dev/null && (ping -c1 -W1 $1 &>/dev/null && echo "$1 is up" 
    || echo "$1 is down") || echo "$1 is not a IP addr"

    执行结果如下：

    blob.png

    13、计算1+2+3+…+100的值

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description:the sum of all args
    
    echo "`echo "$@"|tr -s ' ' '+'`"|bc

     执行结果如下：

    blob.png 

  

    14、计算从脚本第一参数A开始，到第二个参数B的所有数字的总和，判断B是否大于A，否提示错误并退出，是则计算之

    #!/bin/bash    
    # Autor:nwc
    # Version:1.0
    # CreateTime:2016-08-11
    # Description: sum between arg1 to arg2
    
    [ $2 -ge  $1 ] && seq $1 $2|tr -s '\n' '+'|sed -r 's@(.*)\+$@\1\n@'|bc || echo "Error args"

    运行结果为：

    blob.png

原创文章，作者：M20-1倪文超，如若转载，请注明出处：http://www.178linux.com/33512

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评论列表（2条）

  • yashan
    yashan 2016-08-13 07:55

    只读变量不能销毁

  • 马哥教育
    马哥教育 2016-08-16 14:29

    写的很详细，态度很端正，对各位置变量，通过脚本来进行验证，思路也很清晰，再接再厉。

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