shell脚本编程初步入门

shell脚本编程初步入门

   说到shell脚本编程，那我们就来先看下shell，shell既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。作为命令语言，它交互式地解释和执行用户输入的命令；作为程序设计语言，它定义了各种变量和参数，并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构，包括循环和分支。它虽然不是Linux系统内核的一部分，但它调用了系统核心的大部分功能来执行程序、建立文件并以并行的方式协调各个程序的运行。因此，对于用户来说，shell是最重要的实用程序，深入了解和熟练掌握shell的特性极其使用方法，是用好Linux系统的关键。

   Shell有两种执行命令的方式：

      交互式：解释执行用户的命令，用户输入一条命令，Shell就解释执行一条。

      批处理：用户事先写一个Shell脚本(Script)，其中有很多条命令，让Shell一次把这些命令执行完，而不必一条一条地敲命令。

   大体上，可以将程序设计语言可以分为两类：编译型语言和解释型语言。

      编译：高级语言–>编译器–>目标代码 例如：java,C# 

      解释：高级语言–>解释器–>机器代码 例如：shell, perl, python

   Linux上常见的Shell有bash、sh、csh、ksh等，bash是Linux标准默认的shell，我们这里讲到的就是现阶段运用最多的bash。

   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。

编写shell脚本：

1、格式要求：首行shebang机制 

    #!/bin/bash

    #!/usr/bin/python

    #!/usr/bin/perl

  打开文本编辑器，新建一个文件，扩展名为sh（sh代表shell），扩展名并不影响脚本执行。看下面的例子：

    #!/bin/bash

    echo "Hello World !"

    “#!” 是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种Shell。echo命令用于向窗口输出文本。

2、运行脚本

   给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径，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

   直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行

   bash /bin/test.sh

脚本调试：

   bash -n /path/to/some_script 检测脚本中的语法错误

   bash -x /path/to/some_script 调试执行

变量

   变量：命名的内存空间。

变量类型：

   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，且不能以数字开头

   3、见名知义

   4、统一命名规则：驼峰命名法。

bash中变量的种类：

   环境变量：导出一个变量，作用域为当前shell进程及其子进程

      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

   本地变量：NAME=VALUE：作用域为整个bash进程

      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)

       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

       删除变量：unset name

   局部变量：作用域为当前代码段

   只读变量：只能声时，但不能修改和删除

       readonly name

       declare -r name

Shell特殊变量：$0, $#, $*, $@, $?

    $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

    $?：上个命令的退出状态，或函数的返回值。

看下面的例子：

[root@centos7 ~]# ./test.sh zhl zanghl
File Name: ./test.sh
First : zhl
Second : zanghl
Quoted Values: zhl zanghl
Quoted Values: zhl zanghl
Total Number of Parameters : 2
[root@centos7 ~]# cat test.sh 
#!/bin/bash
echo "File Name: $0"
echo "First : $1"
echo "Second : $2"
echo "Quoted Values: $@"
echo "Quoted Values: $*"
echo "Total Number of Parameters : $#"

$* 和 $@ 的区别

   $* 和 $@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数，不被双引号"" 包含时，都以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。但是当它们被双引号""包含时，"$*" 会将所有的参数作为一个整体，以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数；"$@" 会将各个参数分开，以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。

这里我们引用网上一个资料中的例子来看一下：

程序是这样的：

#!/bin/bash
echo "\$*=" $*
echo "\"\$*\"=" "$*"
echo "\$@=" $@
echo "\"\$@\"=" "$@"
echo "print each param from \$*"
for var in $*
do
    echo "$var"
done
echo "print each param from \$@"
for var in $@
do
    echo "$var"
done
echo "print each param from \"\$*\""
for var in "$*"
do
    echo "$var"
done
echo "print each param from \"\$@\""
for var in "$@"
do
    echo "$var"
done
执行 ./test.sh "a" "b" "c" "d"，看到下面的结果：
$*=  a b c d
"$*"= a b c d
$@=  a b c d
"$@"= a b c d
print each param from $*
a
b
c
d
print each param from $@
a
b
c
d
print each param from "$*"
a b c d
print each param from "$@"
a
b
c
d

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：

     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

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；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

     && 代表条件性的  AND THEN

     ||  代表条件性的  OR ELSE 

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

    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；

    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

    文件测试：

        -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

        -w FILE: 是否存在且可写

        -x FILE: 是否存在且可执行

    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；

下面是一些编程的示例习题：

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。

[root@centos7 bin]# bash systeminfo.sh 
hostname is centos7.zang
IPV4:10.1.252.189
version informationcat: CentOS Linux release 7.2.1511 (Core) 
kernel information: 3.10.0-327.el7.x86_64
cpu information:  Intel(R) Core(TM) i7-4710MQ CPU @ 2.50GHz
memory :3.7G
Disk : 214.7 GB
[root@centos7 ~]# cat /bin/systeminfo.sh 
#!/bin/bash
echo "hostname is `hostname`"
echo "IPV4:`ifconfig | egrep -A1 'eno'| tail -1 | tr -s ' '| cut -d' ' -f3`"
echo "version informationcat: `cat /etc/redhat-release`"
echo "kernel information: `uname -r`"
echo "cpu information: `lscpu | sed -n '/Model name/p'| tr -s ' '|cut -d: -f2`"
echo "memory :`free -h | sed -n '/Mem/p' |tr -s ' ' | cut -d' ' -f2`"
echo "Disk :`fdisk -l | egrep 'Disk /dev/' | cut -d',' -f1 | cut -d: -f2`"

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

[root@centos7 bin]# bash backup.sh
backup is the /etc is success
[root@centos7 ~]# ll
total 20
-rw-------.   1 root root 1354 Jul 20 17:49 anaconda-ks.cfg
drwxr-xr-x.   2 root root    6 Jul 20 17:53 Desktop
drwxr-xr-x.   2 root root    6 Jul 20 17:53 Documents
drwxr-xr-x.   2 root root    6 Jul 20 17:53 Downloads
drwxr-xr-x. 129 root root 8192 Aug 11 19:41 etc2016-08-11
-rw-------.   1 root root 1402 Jul 20 17:52 initial-setup-ks.cfg

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

[root@centos7 bin]# bash disk.sh 
当前硬盘分区中空间利用率最大的值 :71
[root@centos7 bin]# cat disk.sh 
#!/bin/bash
echo "当前硬盘分区中空间利用率最大的值 :`df | egrep '/dev/sd.*' | tr -s ' ' | cut -d' ' -f5 | tr -d '%'| sort |tail -1`"

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

[root@centos7 bin]# bash links.sh 
      3 10.1.250.72
[root@centos7 bin]# cat links.sh
#!/bin/bash
netstat -nt | tr -s ' '|cut -d' ' -f5 | egrep -v '[[:alpha:]]'|cut -d: -f1|sort|uniq -c| sort -nr

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

[root@centos7 bin]# bash sumid.sh 
70
[root@centos7 bin]# cat sumid.sh 
#!/bin/bash
s1=`sed -n '10p' /etc/passwd | cut -d: -f3`
s2=`sed -n '20p' /etc/passwd | cut -d: -f3`
let sum=$s1+$s2
echo $sum

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

[root@centos7 bin]# cat /etc/fstab ; cat /etc/issue
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Wed Jul 20 14:39:10 2016
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under '/dev/disk'
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
UUID=030d27aa-d817-4330-8de8-90f87c7d0e1f /                       xfs     defaults        0 0
UUID=15819ecc-8ae9-4cc3-8f3f-54b7be0ac610 /boot                   xfs     defaults        0 0
UUID=14cd35c6-b195-4ec6-a202-781d2a850aad /testdir                xfs     defaults        0 0
UUID=f13adfd3-a620-4ec6-b1c3-d9b997b72fca swap                    swap    defaults        0 0
\S
Kernel \r on an \m
[root@centos7 bin]# bash sumspace.sh /etc/fstab /etc/issue
2
[root@centos7 bin]# cat sumspace.sh 
#!/bin/bash
f1=`sed -n '/^$/p' $1 | wc -l`
f2=`sed -n '/^$/p' $2 | wc -l`
let f=$f1+$f2
echo $f

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

[root@centos7 bin]# bash sumfile.sh 
/etc下一级子目录和文件个数：262
/var下一级子目录和文件个数：22
/usr下一级子目录和文件个数：12
[root@centos7 bin]# cat sumfile.sh 
#!/bin/bash
f1=`ls -A /etc/ | wc -l`
f2=`ls -A /var/ | wc -l`
f3=`ls -A /usr/ | wc -l`
echo "/etc下一级子目录和文件个数：$f1"
echo "/var下一级子目录和文件个数：$f2"
echo "/usr下一级子目录和文件个数：$f3"

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

[root@centos7 bin]# cat argsnum.sh 
#!/bin/bash
[[ $# -lt 1 ]] && echo "至少给一个路经作为参数"|| egrep '^$' $1 | wc -l
[root@centos7 bin]# bash argsnum.sh /etc/issue
1
[root@centos7 bin]# cat argsnum.sh 
#!/bin/bash
[[ $# -lt 1 ]] && echo "至少给一个路经作为参数"|| egrep '^$' $1 | wc -l

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”

[root@centos7 bin]# cat hostping.sh 
#!/bin/bash
ping -c1 -w1 $1 > /dev/null
[[ $? == 0 ]] && echo "该IP可以访问" || echo "该IP不可访问"
[root@centos7 bin]# bash /bin/hostping.sh 192.168.1.99
该IP不可访问
[root@centos7 bin]# bash /bin/hostping.sh 192.168.1.1
该IP可以访问

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

[root@centos7 bin]# cat per.sh 
#!/bin/bash
z1=`[ -r /tmp/file1 ]; echo $?`
z2=`[ -w /tmp/file1 ]; echo $?`
[ $z1 == 1 ] && [ $z2 == 1 ] && echo "对此文件不可读写" || echo "`ls -l /tmp/file1`"
[root@centos7 bin]# ./per.sh 
----------. 1 zzz root 20 Aug 12 11:44 /tmp/file1
[zang@centos7 bin]$ ./per.sh 
对此文件不可读写
[zzz@centos7 bin]$ ./per.sh 
-rw-------. 1 zzz root 20 Aug 12 11:44 /tmp/file1

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。

[root@centos7 bin]# cat nologin.sh 
#!/bin/bash
[ -f /etc/nologin ] && echo "用户已经禁止登陆" || touch /etc/nologin ; echo "用户已经禁止登陆"
[root@centos7 bin]# bash login.sh 
用户已经可以登陆
[root@centos7 bin]# cat login.sh 
#!/bin/bash
[ -f /etc/nologin ] && (rm -f /etc/nologin ; echo "用户已经可以登陆") || echo "用户已经可以登陆"