shell 脚本编程基础

Shell脚本简介：

Shell脚本是一种特殊的程序，它是用户与linux系统内核之间的一个接口，shell是一个工具程序，在用户登录后系统启动。它解释并运行由命令行或脚本文件输入的命令，从而实现用户与内核间的交互。

Shell脚本：也就是用各类命令预先放入到一个文件中，方便一次性执行的一个程序文件，主要是方便管理员进行设置或者管理用的，是利用shell的功能所写的一个程序，这个程序是使用纯文本文件，将一些shell的语法与指令写在里面，然后用正规表示法，管道命令以及数据流重导向等功能，以达到我们所想要的处理目的

 

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

程序的执行方式：

 计算机：运行二进制指令；

编程语言：

低级：汇编

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, perl, python

编程逻辑处理方式：

顺序执行

循环执行

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、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

格式要求：首行shebang 机制

#!/bin/bash

#!/usr/bin/python

#!/usr/bin/perl

shell 脚本的用途有：

         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

         处理文本或文件

创建shell脚本

    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：#!（要顶格写）

#!/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行

可以是用：bash 脚本名称 

        这种用法是再打开一个子shell，在子shell中运行，不对当前环境改变

       source 脚本名称

       . 脚本名称

        source 和.一样，会对当前的环境改变

脚本的调试：

    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

数据存储方式：

字符：

数值：整型，浮点型

  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

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，且不能以数字开头

3 、见名知义

4 、统一命名Shell脚本包括一些命令或声明，并符合一个格式的文件

Bash中变量的种类

     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, $*, $@, $#

 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)

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

举例演示：

 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。

脚本：

                                                 

 

  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

脚本：

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

 

 

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

脚本：

 

环境变量：

   变量声明、赋值：

export name=VALUE

declare -x name=VALUE

变量引用：$name, ${name}

显示所有环境变量命令：

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

    

只读变量：

     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

    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

$@ $*  只在被双引号包起来的时候才会有差异（两者差异之处是，$*会把所有的参数当成一个整体；

     而$@会把所有参数分别对待；）

示例：判断给出的文件的行数

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

echo "$1 has $linecount lines."   

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

(7) seq -s + 数值 数值 ：计算两个数值之间的所有数的和

(8) scale 命令可以几位保留精度

  scale=2 表示保留两位精度（只对除法、取余、乘幂有效）

 例如：保留两位精度，echo "scale=2;111/22;" |bc  或者

              bc <<< "scale=2;111/22;"

乘法符号有些场景中需要转义 ，如 如*

bash 有内建的随机数生成器：$RANDOM （1-32767） ）

echo $[$RANDOM%50]  ：0-49

赋值

      增强型赋值：

+=, -=, *=, /=, %=

   let var OPER value

例如:let count+=3

自加3 后自赋值

自增，自减：

let var+=1  每次自加1

let var++  每次自加1

let var-=1  每次自减1

let var—  每次自减1

 

举例演示：

1 ：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

脚本：

2 ：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

脚本：

3 ：写一个脚本/root/bin/sumfile.sh, 统计/etc,  /var,  /usr目录共有多少个一极子目录和文件

脚本：

逻辑运算

   true, false

1, 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

 

        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

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 -c1 -W1 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

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 EXPRESSIO

[ 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

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 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 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 （要用双中括号‘[[]]’）

注意：用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号

 

举例演示：

1 、写一个脚本/root/bin/argsum.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 ，则显示第一参数所指向的文件中的空白行数

脚本：

 

2 、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”

脚本：

          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 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 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

举例演示：

1 、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

脚本：

 

2 、编写脚本/root/bin/nologin.sh 和login.sh, 实现禁止和允许普通用户登录系统

脚本：

 禁止登录：

 

允许登录：

 

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 TIMEOUT

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

流程控制

        过程式编程语言：

顺序执行

选择执行

循环执行

条件选择if语句

         选择执行：

注意： ：if 语句可 嵌套

单分支

if  判断条件：then

条件为真的分支代码

fi

双分支

if  判断条件; then

条件为真的分支代码

else

条件为假的分支代码

fi

           多分支

if  CONDITION1 ; then

if-true

elif CONDITION2 ; then

if-ture

elif CONDITION3 ; then

if-ture

…

else

all-false

fi

逐条 件进行判断，第一次遇为“真”条件时，执行其分支，而后 结束整个if 语句

条件判断：case语句

          case 变量引用 in

PAT1)

分支1

;;

PAT2)

分支2

;;

…

*)

默认分支

;;

esac

     case 支持glob 风格的通配符：

*:  任意长度任意字符

?:  任意单个字符

[] ：指定范围内的任意单个字符

a|b: a或b

举例演示：

1 、写一个脚本/root/bin/createuser.sh ，实现如下功能：使用一个用户名做为参数，如果指定参数的用户存在，就显示其存在，否则添加之；显示添加的用户的id 号等信息

脚本:

2 、写一个脚本/root/bin/yesorno.sh ，提示用户输入yes或 或no, 并判断用户输入的是yes 还是no, 或是其它信息

脚本：

3 、写一个脚本/root/bin/filetype.sh, 判断用户输入文件路径，显示其文件类型（普通，目录，链接，其它文件类型）

脚本：

4 、写一个脚本/root/bin/checkint.sh, 判断用户输入的参数是否为正整数

脚本：

5、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

脚本：

 

6、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

7、判断输入的IP是否为合法IP

脚本：

8、计算1+2+3+…+100

脚本：

9、输入起始值A和最后值B，计算从A+（A+1）…+(B-1)+B的总和

脚本：