变量、脚本、条件测试

一、编程基础

  程序：指令+数据
  计算机：运行二进制指令

程序编程风格：
  过程式：以指令为中心，数据服务于指令
  对象式：以数据为中心，指令服务于数据
shell程序：提供了编程能力，解释执行
编程语言：
  编译：高级语言–>编译器–>目标代码
  解释：高级语言–>解释器–>机器代码
shell编程：过程式、解释执行

编程逻辑处理方式：顺序执行，循环执行，选择执行
编程语言的基本结构：数据存储：变量、数组；表达式: a + b；语句:if

shell脚本是包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件
shell脚本的用途：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

格式要求首行shebang机制：
            #!/bin/bash
            #!/usr/bin/python
            #!/usr/bin/perl

脚本使用
第一步：使用文本编辑器来创建文本文件
             首行必须声明shell序列：#!
             除首行外添加注释以#开头
             脚本调试：bash -n /path/to/some_script (检查是否有语法错误)
             语法检测：bash -x /path/to/some_script（将脚本执行过程显示出来，以便分析、排错与调优）
第二步：运行脚本
                在子进程中执行（生成的环境变量及时删除）
                    给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对/相对/PATH路径
                   直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行,可以没有执行权限 bash/sh
               在父进程中执行（生成的本地和环境变量及时删除）
                   使用source或.执行文件
                

shell脚本范例
#!/bin/bash
#author: wang
#Version: 1.0
#Description:This script displays some information about your # environment
echo"Greetings.The date and time are $(date)" echo"Your working directory is:$(pwd)"

二、变量：命名的内存空间

数据存储方式（两种变量的意义不同）：字符；数值

变量类型的作用：
  数据存储格式
  参与的运算
  表示的数据范围

编程程序语言分类
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

变量命名法则：
  1、不能使程序中的保留字：例如if, for;
  2、只能使用数字、字母及下划线，且变量名不能以数字开头
  3、见名知义
  4、统一命名规则：驼峰命名法（hostName|host_Name）
  5、等号两端不能有空格
  6、如有特殊字符可用个\转义或使用引号

变量的种类（根据变量的生效范围等标准）：
  1.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
  2.环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程
  3.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)
  4.位置变量：$1, $2, …${10}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
  5.特殊变量：$?, $0, $*, $@, $#

1.本地变量
  变量赋值：name=‘value’，
  可以使用引用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)
  本地变量转变为环境变量：export name，declare -x name
  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、declare
  删除变量：unset name

2.环境变量
  变量声明、赋值：
  export name=VALUE
  declare -x name=VALUE
  环境变量转变为本地变量：declare -x name
  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：PATH, SHELL, USRE,UID, HISTSIZE, HOME, PWD, OLDPWD, HISTFILE, PS1

3.只读变量
  只读变量：只能引用，但不能修改和删除
  转变为只读变量：readonly name，declare -r name

4.位置变量：
  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

5.特殊变量
  $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
  $#: 传递给脚本的参数的个数
  $@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异
  示例：判断给出的文件的行数
    linecount="$(wc -l $1 | cut -d ' ' -f 1)"
    echo "$1 has $linecountlines."

三、算术运算

bash中的算术运算:let
+, -, *, /, %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=$(expr arg1 arg2 arg3 …)
  (5) declare –i var=数值
  (6) echo ‘算术表达式’ | bc
乘法符号有些场景中需要转义，如*
bash有内建的随机数生成器：$RANDOM（1-32767）
echo $[$RANDOM%50] ：0-49之间随机数

echo $[RANDOM%50]

赋值
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–

逻辑运算
true（1）, false（0）
与：
1 与 1 = 1
1 与 0 = 0
0 与 1 = 0
0 与 0 = 0
或:！
1 或 1 = 1
1 或 0 = 1
0 或 1 = 1
0 或 0 = 0
非：
! 1 = 0
! 0 = 1

短路运算：
1.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；
2.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；
3.异或：^
  异或的两个值,相同为假，不同为真

聚集命令
复合式：date; who | wc -l
命令会一个接一个地运行
子shell：(date; who | wc -l ) >> /tmp/trace
所有的输出都被发送给单个STDOUT和STDERR

四、退出状态
进程使用退出状态来报告成功或失败
0 代表成功，1－255代表失败
$? 变量保存最近的命令退出状态
例如：
ping -c 1 -W 1 hostdown &> /dev/null
echo $?
退出状态码
bash自定义退出状态码
exit [n]：自定义退出状态码；
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

五、条件测试
 判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现；
专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程；
评估布尔声明，以便用在条件性执行中
若真，则返回0
若假，则返回1

测试命令：
test EXPRESSION
[ EXPRESSION ]
[[ EXPRESSION ]]
注意：EXPRESSION前后必须有空白字符

条件性的执行操作符
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
例如：
grep -q no_such_user /etc/passwd || echo 'Nosuchuser'
ping -c 1 -W 2 station1 &> /dev/null && echo "station1isup" || (echo'station1isunreachable';exit1)

test命令
长格式的例子：
test "$A" == "$B" && echo "Strings are equal"
test “$A” -eq “$B” && echo"Integers are equal"
简写格式的例子：
[ "$A" == "$B" ] && echo "Strings are equal"
[ "$A" -eq "$B" ] && echo "Integers are equal"

bash的测试类型
1.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；

2.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

3.文件测试
(1)存在性测试
  -a FILE：两个条件同时成立
  -o FILE: 任何一个条件成立
  -e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假；

(2)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；

(3)文件权限测试：
  -r FILE：是否存在且可读
  -w FILE: 是否存在且可写
  -x FILE: 是否存在且可执行

(4)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；

(5)文件大小测试：
  -s FILE: 是否存在且非空；

(6)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：文件自动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

(7)双目测试：
  FILE1 -efFILE2: FILE1与FILE2是否指向同一个设备上的相同inode
  FILE1 -ntFILE2: FILE1是否新于FILE2；
  FILE1 -otFILE2: FILE1是否旧于FILE2；

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.magedu.com
[ -f /bin/cat -a -x /bin/cat ] && cat /etc/fstab

使用read来把输入值分配给一个或多个shell变量：
-p指定要显示的提示
-t 超时时间
read从标准输入中读取值，给每个单词分配一个变量
所有剩余单词都被分配给最后一个变量
read -p “Enter a filename:“ FILE

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。

  #！bash
  # Description:This script displays some information about your
  # hardware,include hostname,IP addr,operating system version,kernel
  # version,CPU model,memory size,harddisk size.
  echo "hostname:`hostname`"
  echo "IP addr:`ifconfig | egrep -o "([[:digit:]]{1,3}\.){3}[[:digit:]]{1,3}" | head -1`
  echo "OS version:`cat /etc/centos-release`"
  echo "kernel version:`uname -r`"
  echo "CPU model:`lscpu |grep 'Model name'|sed 's/.*://'|sed 's/^[[:space:]]\+//'`"
  echo "memory size:`free -m | grep "Mem" | tr -s [[:space:]] | cut -d " " -f 2` MB"
  echo "harddisk size:`fdisk -l | grep "/dev/sd:" | sed 's/.*:'// | sed 's/,.*'// | sed 's/^[[:space:]]\+'//"

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

  #！bash
  # Description:This script can copy /etc/ to /root/etcCCYY-MM-DD.
  cp -av /etc/ /root/etc`date %F` &&  echo "copy /etc/ to /root/`date %F` successful"

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
  # Description:This script displays the max using rate of harddisk.
  echo "The max using rate of harddisk:`df | tr -s " " | cut -d " " -f 5 | tail -n +2 | sort | tail -1`"

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
  # Description:This script displays the IPv4 addr and links of every host
  echo "the links number:`netstat -nt | tr -s ' ' | cut -d ' ' -f 5 | cut -d ":" -f 1 | grep [0-9] | sort | uniq -c | sort -nr`"
  (echo "the links number:`netstat -nt | tr -s ' ' | cut -d ' ' -f 5 | cut -d ":" -f 1 | tail -n +2 | sort | uniq -c | sort -nr`")

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
  # Description:This script shows the sum of the two users' ID
  id1=`sed -n "10p" /etc/passwd | cut -d ":" -f 3`
  id2=`sed -n "20p" /etc/passwd | cut -d ":" -f 3`
  sumid=$[id1+id2]
  echo "the sum of the two users' ID:$sumid"

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
  # Description:This script can sum two file space line
  space1=`grep "^[[:space:]]*$" $1 | wc -l`
  space2=`grep "^[[:space:]]*$" $2 | wc -l`
  sumspace=$[space1+space2]
  echo "two files' sum of space line:$sumspace"

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
  # Description:This script can sum some directories' files
  file1=`ls -1d /etc/* | wc -l`
  file2=`ls -1d /var/* | wc -l`
  file3=`ls -1d /usr/* | wc -l`
  sumfile=$[file1+file2+file3]
  echo "these directories' file is $sumfile "

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
  # Description:This script can find the file's space line
  echo "the file's space line is`[[ $# -lt 1 ]] && echo "must provode a file" || grep -c  '^[[:space:]]*$' $1`"

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
  ping $1 > /dev/null && echo "the IP addr $1 can access" || echo "he IP addr $1 can not access"

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
  [ -r /tmp/file1 -a -w /tmp/file1 ] && echo "`whoami` can read and write " || echo  "`whoami` can not read and write "

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
  [ -e /etc/nologin ] && exit || touch /etc/nologin && echo "disable user login "
  #!/bin/bash
  [ -e /etc/nologin ] && rm -f /etc/nologin && echo "enable user login "

12、判断硬盘的每个分区空间和inode的利用率是否大于80，如果是，发邮件通知root磁盘满

     #!/bin/bash
     sizerate=`df | tr -s " " | cut -d " " -f 5 | sort -nr | head -1 | grep -o '[[:digit:]]\+'`
     inoderate=`df -i | tr -s " " | cut -d " " -f 5 | sort -nr | head -1 | grep -o '[[:digit:]]\+'`
     [ $sizerate -gt 80 ] && mail -s "size waring" root < /root/sizewaring
     [ $inoderate -gt 80 ] && mail -s "inode waring" root < /root/inodewaring

     
13、指定文件做为参数，判断文件是否为.sh后缀，如果是，添加x权限

    #!/bin/bash
    read -p "Please input a file:"file
    [ ! ( -e $file -a -f $file ) ] && echo "format error" && exit 
    echo "$file" | grep -q ".*\.sh$" && (chmod +x $file;echo "the $file is add x") || echo "this is not a .sh file"

14、判断输入的IP是否为合法IP
   

 #!/bin/bash
    read -p "Please input a IP addr:"ipaddr
    echo $ipaddr | grep -E "(\<(1?[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\>.){3}\<(1?[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\>$" > /dev/null && echo "this a userful ip" || echo "this is a not useful ip"

15、计算1+2+3+…+100

     #!/bin/bash
     echo {1..100} | tr " " "+" | bc
     #echo {$1 $2} | tr " " "+" | bc

     #seq -s + 1 100 | bc

16、输入起始值A和最后值B，计算从A+（A+1）…+(B-1)+B的总和
    #!/bin/bash
    read -p "fisrt number:"no1
    read -p "second number"no2
    [ $no1 -ge $no2 ] && echo "sum is `seq -s + $no2 $no1 | bc" || echo "sum is `seq -s + $no1 $no2 | bc"