Shell编程基础

1.编程的基本概念

程序：指令+数据

  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。

   计算机：只识别二进制指令；

   编程语言：

   低级：汇编;计算机识别的语言

   高级:

        编译：高级语言—>编译器—>目标代码

                          Java，c#

        解释：高级语言—>解释器—>机器代码

                          shell，per，Python

编程逻辑处理方式：

  顺序执行 按照顺序由上向下执行

  循环执行 按照指定参数循环执行

  选择执行 按照指定参数选择执行

  shell编程：过程式，解释执行

  编程语言的基本结构：

    数据存储：变量，属组

    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。

  格式要求：首行shebang机制 

    #!/bin/bash
    #!/usr/bin/python
    #!/usr/bin/perl

  shell的用途有：

    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

    处理文本和文件

   第一步：使用文本编辑器来创建文本文件

    第一行必须包括shell声明序列：#！

       #!/bin/bash

    添加注释

        注释以#开头

   第二步：运行脚本：

    给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对路径或相对路径

    直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运作

   脚本调试：

    检测脚本中的语法错误

    bash -n /path/to/some_script

    调试执行

    bash -x /path/to/some_script

2.变量

   变量：命令的内存空间

    数据存储方式：

     字符；

     数值：整型，浮点型

   变量：变量类型

   作用：

   1、数据存储格式

   2、参与的运算

   3、表示的数据范围

   类型：

   字符

   数值：整型、浮点型

3.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  不支持浮点型

   变量命名法则：

   1、不能使用程序中的保留字：例如if for；

   2、只能使用数字、字母及下划线、且不能使用数字开头

   3、见名知意

   4、统一命名规则：驼峰命名法

   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之外的其他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:$?,$0,$*,$@,$#

4.本地变量

   变量赋值：name='value',

   可以使用引用value：

   1.可以直接字串；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

5.环境变量

   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有许多內建的环境变量：PATH，SHELL，USRE，UID，HISTSIZE，HOME，PWD，OLDPWD，HISTFILE，PS1

6.只读和位置变量

  只读变量：只能声明，但不能修改和删除

   readonly name

   declare -r name

  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

   $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

7.算术运算

  bash中的算术运算:help 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

8.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–

9.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

10.聚集命令

  有两种聚集命令的方法： 

     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

11.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 

  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

12.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 

  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 

    注意：用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号

13.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 

  -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；

  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

  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； 

  FILE1 -ot FILE2: 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； 

案例练习：

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。 

[root@localhost bin]# cat systeminfo.sh 
#!/bin/bash
#
Name=`hostname`
Ipadd=`ifconfig |sed -n "2p" |cut -d":" -f2 |cut -d" " -f1`
Cpu=`lscpu |grep "Model name" | tr -s " " | cut -d: -f2`
Uname=`uname -r`
Free=`free | sed -n "2p" |tr -s " " |cut -d" " -f2`
Disk=`fdisk -l | sed -n '2p' |cut -d" " -f3,4 | tr -d ","`
echo "my hostname is $Name"
echo "local ip $Ipadd"
echo "cpu$Cpu"
echo "Kernel $Uname"
echo "Mem $Free"
echo "Disk $Disk"

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

[root@localhost bin]# cat backup.sh 
#!/bin/bash
#
cp -r /etc/. /root/etc$(date +%F) && echo "backup succeed!!"

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

[root@localhost bin]# cat disk.sh 
#!/bin/bash
#
Disk=`df |grep "/dev/sd" |tr -s ' ' |sort -nr -t" " -k5 |head -1 |cut -d " " -f1`
DiskL=`df |grep "/dev/sd" |tr -s ' ' |sort -nr -t" " -k5 |head -1 |cut -d " " -f5`
echo "current use lv $Disk  $DiskL"

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

[root@localhost bin]# cat links.sh 
#!/bin/bash
#
Link=`netstat -nt | tr -s " " |cut -d" " -f5 | grep -E "^[^[:alpha:]]" | netstat -nt | tr -s " " |cut -d" " -f5 | grep -E "^[^[:alpha:]]" |cut -d: -f1 |sort |uniq -c | tr -s " "`
echo "at present linking number$Link"

5、判断给出的文件的行数 

linecount="$(wc -l $1| cut -d' ' -f1)" echo "$1 has $linecount lines."

6、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@localhost bin]# cat sumid.sh 
#!/bin/bash
#
U10=`sed -n '10p' /etc/passwd |cut -d: -f3`
U20=`sed -n '20p' /etc/passwd |cut -d: -f3`
echo "UID and $[$U10+$U20]"

7、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@localhost bin]# cat sumspace.sh 
#!/bin/bash
#
Par1=`cat $1 | grep "^$" |wc -l`
Par2=`cat $2 | grep "^$" |wc -l`
echo "space and is $[$Par1+$Par2]"

8、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@localhost bin]# cat sumfile.sh 
#!/bin/bash
#
Etc=`ls -A /etc/ |wc -l`
Var=`ls -A /var/ |wc -l`
Usr=`ls -A /usr/ |wc -l`
echo "file total $[$Etc+$Var+$Usr]"

9、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@localhost bin]# cat argsnum.sh 
#!/bin/bash
#
[ $# -lt 1 ] && (echo 'zhishaoyigecanshu';exit) || echo "`grep "^$" $1 |wc -l`"

10、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
#
[ $# -lt 1 ] && (echo 'zhishaoyigecanshu';exit) || echo "`grep "^$" $1 |wc -l`"
[root@localhost bin]# cat hostping.sh 
#!/bin/bash
#
ping -c1 -W2 $1 &> /dev/null && echo "woshiqianmian" || echo "woshihoumian"

11、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@localhost bin]# cat per.sh 
#!/bin/bash
#
[ -r /tmp/file1 ] && echo "YES" || echo "NO"
[ -w /tmp/file1 ] && echo "YES" || echo "NO"

12、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@localhost bin]# cat nologin.sh 
#!/bin/bash
[ -s /etc/nologin ] && echo "file exist" || echo "`mkdir /etc/nologin`file mkdir succes"
[root@localhost bin]# cat login.sh 
#!/bin/bash
#
[ -s /etc/nologin ] && echo `rm -rf /etc/nologin`"delete succes!" || echo "file NO exist"

13、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
#
Ip=`echo $1 | grep -E -w "(\<([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\>\.){3}([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])"`
[ $? -eq 1 ] && echo "IP BU DUI" && exit
ping -c1 -W2 $1 &>/dev/null && echo "YES" || echo "timeout"

14、计算1+2+3+…+100的值

            不同方法实现

1.echo {1..100} |tr " " "+" |bc
2.declare -i luyubo=`echo {1..100} |tr " " "+"`
3.luyubo=$[`echo {1..100} |tr " " "+"`]
4.luyubo1=$((`echo {1..100} |tr " " "+"`))
5.let luyubo21=`echo {1..100} |tr " " "+"`

echo $luyubo

15、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
#
[ $2 -gt $1 ] && echo "$2 $1" |tr " " "+"|bc ||echo "cuowu" && exit