Shell脚本编程基础之一

  Linux为高效管理系统，提供了CLI命令行接口，供用户在命令提示符下输入命令，它有很多bash shell基础特，根据这些特性能够很灵活的使用命令，也支持使同时输入多个命令执行，命令之间用冒号分隔；但是要完成复杂多次重复性的操作，非常不便，系统管理工作变得很是繁忙，很难轻松完成工作任务；不过Linux的shell支持脚本编程，通过编写纯文本格式的脚本，执行起来很是满足自动化要求；不过要想使用它，必须合理规范编写它，现在Linux系统默认的shell类型基本都是bash shell，所以学习bash shell脚本编程很是实用；

*章节

1）编程基础

2）脚本基本格式

3）变量

4）逻辑运算

5）算术运算

6）条件测试

1.编程基础：

  编程语言风格：

      我们知道程序是由指令加数据两部分组成，cpu通过指令对数据加以处理，要想编写程序，必须有一定的编程风格，可以分为两大类；（1）过程式：编写以指令为中心，注重指令检查规范，数据服务于指令；（2）对象式：编写以数据为中心，注重对象的定义，指令服务于数据；

    编程语言类型：

     运行在计算机最底层的是二进制程序指令，也就是0和1，编写庞大的0和1对于人来说太困难了，于是有了汇编语言，这种语言是跟硬件紧密结合的，需要非常熟悉了解硬件的特性，才能够编写出来，所有这种汇编语言还是比较低级，于是有了高级语言，这种语言对人来说还是相对比较容易理解编写，最终执行还是需要转换，高级语言也有不同类型，像JAVA,C++这种属于编译型高级语言，需要编译器转换成目标代码，而shell，Perl，Python是属于解释型语言，需要解释器转换成机器代码。

2.脚本的基本格式：

      

$cat test1.sh
#!/bin/bash
#
#author:root
#version:1.1
#description:the first script ;



echo "hell user ,how are you ?"

$bash -x test1.sh
hell user ,how are you ?

   脚本要求：

   （1）必须指明脚本的shebang;也就是脚本的第一行，必须顶格写#!/bin/bash，指明执行脚本要用的shell类型，这里的#不是注释，要注意;

   （2）要有基本的脚本说明信息，这样利于脚本的管理使用，一般有日期，作者是谁，描述，版本等, 注意：#开头的行，bash shell默认不执行;

   （3）复杂的代码片段要写代码注释信息；方便自己和他人后期使用；

   （4）脚本中要有适当的缩进和空白行，这样脚本内容看起来层次分明，结构清晰；

   （5）在脚本中使用定义变量，需要根据实际遵循一定的命名规范；后面变量详细说明；

    

   执行脚本的方式：

   （1）把脚本当做参数，给bash直接当做参数执行；

   （2）chmod +x script 授予脚本执行权限x，使用绝对路径或相对路径来执行脚本；

  

   脚本调试检查：

    （1）尤其是复杂大的脚本尤其要事先检查脚本语法格式，避免任务执行一半的故障；解决很是麻烦；

$ bash -n  /path/to/script       ///检查语法命令格式

$ bash -x /path/to/script        ///调试脚本 ：可以看到脚本的执行过程，初期学习，对于复杂场景分析很是实用

    

  定义脚本退出状态码

     exit: 退出脚本

     exit #

        如果脚本没有明确定义退出状态码，那么，最后执行的一条命令的退出码即为脚本的退出状态码；

3.变量

   :变量是命名的内存空间，是一个可变化的量，定义好之后，可以在脚本中多次引用变量值，对于后期的修改和调整很是方便；

   （1）变量类型：

      定义了变量类型，也就决定了数据的存储格式，变量数据范围，变量能够参与的运算；这里的bash shell 可分类为：

      a)字符型；

      b)数值型：数值由包括整数型和浮点型；

   

   （2）注意：对于强类型语言比较说java python这些大型编程语言，对于变量的使用必须要事先声明类型，否则语法错误，而对于bash shell 这种只支持脚本的弱类型编程语言，变量在使用不需要声明，默认变量类型为字符型，默认当做字符处理；

  

   （3）变量的命令规则：

      a)首先不能使用系统定义过和系统保留字，比如说一些测试表达式的关键字，if,如果使用了系统变量，脚本执行是会覆盖系统变量值，造成其他执行环境错乱；

      b)只能使用字母数字下划线，不能以数字开头；

      c)变量能够做到见名知意；

      d)命名使用一定要有语言规范，比如说驼峰命名法，具体根据实际生产环境使用场合调整；

      

   （4）根据变量的作用生效范围分类：

      a)局部变量：只对当前的shell脚本代码段有效；

      b)本地变量：只对当前shell进程生效，不包含子进程；

      c)环境变量：对当前shell进程及其子进程都生效；

      d)位置参数变量：

         $1:引用的是脚本后跟的第一个参数，$2:引用的是脚本后跟的第二个参数;…${10}:表示引用的是脚本后跟的第十个参数…（注意：这里大于9以上要用花括号“{ }”）；

     e)特殊变量：

         $?:判断上一条命名的执行状态结果；

         $0:引用的是脚本的本身完成的路径名；

         $#:表示的参数个数；

         $*:表示的是参数的集合，不过这里表示的是把所有的参数当成一个字符串整体；

         $@:表示的是所有的参数，不过这里表示的是把每个参数当成一个个独立的参数字符串； 

      

      程序执行结果

      程序执行，可能有两类返回值：程序状态返回代码（0-255）

         0: 正确执行

     1-255：错误执行，1，2，127系统预留

         

    （5）变量赋值：

          1.本地变量赋值：

           set VARNAME=VALUE

            注意：set可以省略不写

          2.环境变量赋值：

            export VARNAME=VALUE

            注意；也可以先赋值后设置成环境变量，方法如下

            VARNAME=VALUE

            export VARNAME

          3.局部变量赋值：

               local VARNAME=VALUE

               注意可以不写local,因为在脚本中会定义的变量，作用在局部；

          4.追加赋值：

              VARNAME=$VARNAME:VALUE

               注意：追加变量赋值，要用冒号；

         

     

     （6）查看变量：

             查看shell中所有变量：

$set

             查看当前shell中的环境变量：

$printenv
 
$env

$export

      （7）撤销变量：

$unset VARNAME       ///注意这里指定变量名即可撤销；

       

      （8）变量引用：

$ var1=tom
$ echo "hello $var1"
hello tom

         注意：在引用变量时，如果后面跟其他字符，注意用花括号“{ }”引起来，避免混乱；如下

$ var1=Tom 
$ ehco "$var1and I  like to read books."
I like to read books.                        ///这里表示引用的:是一个叫var1and的变量名，var1and 没有赋值；

$ var1=Tom
$ ehco "${var1}and I  like to read books."
Tomand I like to read books.

        注意："" 两个双引号表示弱引用，变量名会替换变量值；　''两个单引号表示的是强引用,引用是不替换变量值，

$ var2=xiaoming
$ echo "hello $var2"
$ hello xiaoming
$
$ ehco 'hello $var2'
$ hello $var2

      （9）“两个反引号可以实现命令替换引用

$ whoami 
xia
$ var3=`whoami`
$ echo "how are you $var3"
how are you xia

      （10）只读变量：只读变量设定后不能再次赋值，生效范围只在当前shell进程，不包含子进程。

         设置方式：

              a) readonly VARNAME=VALUE

              b) declare -r VARNAME=VALUE

$ readonly  xsx=xiashixiang
$ echo $xsx
xiashixiang
$ xsx=hello
-bash: xsx: readonly variable      ///这里直接报错，说只读变量不可再次赋值；
$ unset xsx
-bash: unset: xsx: cannot unset: readonly variable    ///这里也说明只读变量不可撤销，只能重新登录当前shell

4.逻辑运算：

逻辑运算：与、或、非、异或

1: 真

0: 假

1 & 0 = 0

0 & 1 = 0

0 & 0 = 0

1 & 1 = 1

总结：做与运算两者为真，结果才为真；

或：

1 & 0 = 1

1 & 1 = 1 

0 & 1 = 1

0 & 0 = 0 

总结：做或运算只要有一者为真，结果就为真；

非：

! 真 = 假

! 假 = 真

总结：做非判断,取反；

异或

1 & 0 = 1

1 & 1 = 0

0 & 1 = 1

0 & 0 = 0 

总结：两者不同则为真，相同则为假；

命令的间逻辑关系：

    逻辑与： &&

          1.第一条命令为真时：

                  第二条命令为真时，才会执行；

                  第二条命令为假时，不会执行；

          2.第-条命令为假时：

                   第二条命令为真时，不会看

                   第二条命令为假时，不会看

                  

    逻辑或： ||

          1.第一条命令为真时：

                    第二条命令为真时，不会看

                    第二条命令为假时，不会看

          2.第一条命令为假时：

                     第二条为真时，执行第二条；

                     第二条为假，不会执行；

                    

5.算术运算：

bash默认对字符处理 

1.基本运算符：

  + – * / ** %

  注意)*:乘法符号有时在特定情境下需要转义”/*“；

2.运算方式：遵循算术运算格式

  (1)let var=算术运算表达式

  (2)$[算术运算表达式]

  (3)$((算术运算表达式))

  (4)expr 算术运算表达式(注意算术符之间必须有空格分割)

      引用var=$(expr $ARG1 $OP $ARG2)

  (5)echo "options;expression"|bc

  (6)下面一一列举算术运算表达式：

$ a=100
$ b=3
$ let var3=$a+$b
$ echo $var3
103
$
$ echo $[$a+$b]
103
$
$ echo $[a+b]
103
$
$ echo $(($a+$b)) 
103
$
$ expr $a + $b
103
$
$ expr $a * $b
expr: syntax error           ///注意这里的乘法符号没有转义语法报错；
$
$ expr $a \* $b
300
$
$ var4=$(expr $a + $b)
$ echo $var4
103

6.条件测试：

   根据数据类型测试可以分为如下：

   （1）整数测试；

   （2）字符测试；

   （3）文件测试：

   

   条件测试的表达式：

  [ expression ]

  [[ expression ]]

  test expresion

  *注意：方括号中的表达式两边必须有空格，否则语法错误如下；

#[100 -eq 100 ]
-bash: [100: command not found

 

1.整数测试操作符：要做整数测试，需要用到整数比较符号；

   -eq :测试两个整数是否相等；相等测为真，不等则为假；

#a=100
#b=100
#[ $a -eq $b ]
#echo $?
0
#
#b=200
#[ $a -eq $b ]
#echo $?
1

   -ne:测试两个整数是否不等，不等为真，相等为假；

#a=100
#b=200
#[ $a -ne $b ]
#echo $?
0
#
#b=100
#[ $a -ne $b ]
#echo $?
1

    -gt:测试一个前一个整数是否大于后一个整数，大于为真，不大于为假；

#a=200
#b=100
#[ $a -gt $b ]
#echo $?
0
#
#a=10
#[ $a -gt $b ]
#echo $?
1

    -lt:测试前一个整数是否小于后一个整数，小于为真，不小于为假；

#a=100
#b=200
#[ $a -lt $b ]
#echo $?
0
#
#a=300
#[ $a -lt $b ]
#echo $?
1

    -ge:测试前一个整数是否大于或等于后一个整数，大于或等于则为真，不大于或等于则为假；

#a=100
#b=10
#[ $a -ge $b ]
echo $?
0
#b=100
#[ $a -ge $b ]
#echo $?
0
#b=200
#[ $a -ge $b ]
#echo $?
1

    -le:测试前一个整数是否小于或等于后一个整数，小于或等于则为真，不小于或等于则为假；

#a=100
#b=200
#[ $a -le $b ]
#echo $?
0
#a=200
#[ $a -le $b ]
#echo $?
0
#a=300
#[ $a -le $b ]
#echo $?
1

2.字符测试操作比较符；

    *注意：

        （1）字符或字符串比较，需要用两个方括号“[[ ]]”，否则就无法判断；

        （2）字符比较严格区分大小写，默认根据字母逆序排大小，b大于a;同时大写字母大于小写字母，B大于b;相同则向下逐级比较；

        

    == 测试两个字符或字符窜是否相同，相同为真，不同为假；

#var5=xiaoming
#var6=xiaoming
#[[ $var5 == $var6 ]]
#echo $?
0
#var6=xiaohong
#[[ $var5 == $var6 ]]
#echo $?
1

   != 测试两个字符或字符串是否不同，不同为真，相同为假；

#var5=aaa
#var6=bbb
#[[ $var5 != $var6 ]]
#echo $?
0
#var6=aaa
#[[ $var5 != $var6 ]]
echo $?
1

   > 测试前一个字符或字符串是否大于后一个字符或字符串，大于则为真，不大于则为假；

   < 测试前一个字符或字符串是否小于后一个字符或字符串，小于则为真，不小于则为假；

#var7=AAA
#var8=aaa
#[[ $var7 > $var8 ]]
# echo $?
0
#
#[[ $var7 < $var8 ]]
#echo $?
1

   

   -n string: 测试指定字符串是否不为空，不空则真，空则假;

   -z string: 测试指定字符串是否为空，不空为真，不空则为假;

#var9=xia
#[[ -n $var9 ]]
#echo $?
0
#[[ -z $var9 ]]
#echo $?
1
#var9=
#[[ -z $var9 ]]
#echo $?
0

3.文件测试：

   (1)文件存在测试：

    -e FILE:测试文件是否存在，存在则为真，不存在则为假；

    -a FILE:等同于-e

   (2)文件类别测试：

    -d FILE:测试是否为目录，目录为真，不是目录为假；

    -f FILE:测试是否为普通文件，是普通文件则为真，不是则为假；

    -p FILE:测试是否为命名管道文件，是为真，不是为假；

    -h FILE:测试是否为软连接文件，是软连接文件则为真，不是则为假；

    -L FILE:等同于-h

    -S FILE:测试是否为套接字文件，是套接字文件则为真，不是则为假；

    -b FILE:测试是否为块设备文件，是块设备文件则为真，不是则为假；

    -c FILE:测试是否为字符设备文件，是字符设备文件则为真，不是则为假；

   （3）空文件测试

    -s FILE:测试是否为空文件，也就是文件大小为0，文件存在且为空则为真，文件有数据则为假；

   （4）文件权限测试

    -r FILE:测试当前用户是否对文件有读权限，有则为真，没有则为假；

    -w FILE:测试当前用户是否对文件有写权限，有则为真，没有则为假；

    -x FILE:测试当前用户是否对文件有执行权限，有则为真，没有则为假；

    

    （5）文件特权权限测试：

    -u FILE:测试文件是否有suid权限，有则为真，没有则为假；

    -g FILE:测试文件是否有sgid权限，有则为真，没有则为假；

    -k FILE:测试文件是否有sticky权限，有则为真，没有则为假；

    

    （6）文件属主属组测试：

    -O FILE:测试当前用户是否是文件的属主，是为真，不是则为假；

    -G FILE:测试当前用户是否是文件的属组，是为真，不是则为假；

    

   （7）文件双目测试：

    FILE1 -ef FILE2 :测试两个文件的的inode是否相同，也就是说是两个相同的硬链接文件；

    FILE1 -nt FILE2 :测试FILE1是否新于FILE2，也就是说FILE2是老文件，FILE1新为真，FILE2新为假；

    FILE1 -ot FILE2 :测试FILE1是否旧于FILE2，FILE1新为假，旧为真；