Shell语法

一、概念

Shell 是命令行与操作系统沟通的桥梁，也是一门语言。

Shell 脚本可以直接在命令行中执行，也可以作为文件方便复用。

Linux中常见的 Shell 脚本有：

Bourne Shell(/usr/bin/sh或/bin/sh)
Bourne Again Shell(/bin/bash)
C Shell(/usr/bin/csh)
K Shell(/usr/bin/ksh)
zsh

Linux 系统一般默认使用 bash ，在文件的开头需要写 #! /bin/bash，指明 bash 为脚本解释器。

示例

新建一个 test.sh打印输出 Hello,World

#! /bin/bashecho "Hello,World"

运行

有两种方式可以运行：作为可执行文件被执行 和 用解释器执行

用解释器执行：

[root@dinggongwurusai wurusai]# bash test.sh
Hello,World

作为可执行文件被执行：

[root@dinggongwurusai wurusai]# ls -l
total 4
-rw-r--r-- 1 root root 33 Jan 22 19:00 test.sh
[root@dinggongwurusai wurusai]# chmod +x test.sh 
[root@dinggongwurusai wurusai]# ls -l
total 4# 当前路径下执行
-rwxr-xr-x 1 root root 33 Jan 22 19:00 test.sh
[root@dinggongwurusai wurusai]# ./test.sh 
Hello,World# 绝对路径执行
[root@dinggongwurusai wurusai]# pwd
/usr/wurusai
[root@dinggongwurusai wurusai]# /usr/wurusai/test.sh 
Hello,World

二、注释

单行注释：

# 这是单行注释
# 这是单行注释
# 这是单行注释

多行注释：

:<<EOF
第一行注释
第二行注释
第三行注释
EOF# 其中EOF 可以替换为 任意字符# 这些都是多行注释
:<<abc
第一行注释
第二行注释
第三行注释
abc:<<!
第一行注释
第二行注释
第三行注释
!

三、变量

定义变量

# 以下这些都是字符串
# 注意：= 两边不能有空格
name=wurusai
name1='wurusai'
name2="wurusai"

使用变量

使用变量，需要在变量名前面加上 $或者 ${}。大括号可以省略，它主要是为了帮助解释器识别变量边界。

name=wurusai
echo $name  # 输出wurusai
echo ${name}  # 输出wurusai
echo Hello,${name}  # 输出 Hello,wurusai

只读变量

使用 readonly和 declare可以将变量变为只读变量。类似于C++ 或 Java中，将变量设置为常量，就不能修改了。

name=wurusai# 以下两种写法均可把 name 设为只读变量
readonly name
declare -r name  name=abc  # 会报错，因为此时name只读

执行 test.sh，会报如下的错误：

在这里插入图片描述

删除变量

使用 unset可以删除变量。

name=wurusai
unset name
echo $name  # 输出空行

此时，执行test.sh，会输出一个空白行。

在这里插入图片描述

变量类型

变量具体分为：

自定义变量（局部变量），子进程不能访问的变量。
环境变量（全局变量），子进程可以访问的变量。

使用 bash命令，可以新开一个子进程，使用 exit命令，可以退出子进程。

将自定义变量改为环境变量：

[root@dinggongwurusai wurusai]# name=wurusai
[root@dinggongwurusai wurusai]# export name          # 第一种方式
[root@dinggongwurusai wurusai]# declare -x name      # 第二种方式

此时我们新开一个子进程，打印 name，有值（即子进程访问到了环境变量 name的值）。

[root@dinggongwurusai wurusai]# bash
[root@dinggongwurusai wurusai]# echo $name
wurusai
[root@dinggongwurusai wurusai]# exit
exit

将环境变量改为自定义变量：

[root@dinggongwurusai wurusai]# declare +x name    # 改为自定义变量

此时我们新开一个子进程，打印 name。此时打印了空行，说明子进程获取不到name的值。

[root@dinggongwurusai wurusai]# bash
[root@dinggongwurusai wurusai]# echo $name[root@dinggongwurusai wurusai]# exit
exit

字符串

字符串可以用双引号括起来，也可以用单引号，还可以不用引号。

单引号与双引号的区别：

单引号中的内容回原样输出，不会转义，不会取值。
双引号中的内容输出，会转义，会取值。
没有引号和双引号效果一样。

name=wurusai  # 不用引号
echo 'hello, $name \"hh\"'  
echo "hello, $name \"hh\"" 
echo hello, $name \"hh\"

执行结果：

在这里插入图片描述

获取字符串的长度：

name="wurusai"
echo ${#name}  # 输出7

提取子串:

name="hello, wurusai"
echo ${name:0:5}  # 提取从0开始的5个字符 hello

四、默认变量

在执行 shell 脚本时，可以向脚本传递一些参数。如 $0是文件名（包含文件路径），$1是第一个参数，$2是第二个参数，以此类推。。。

执行如下脚本：

echo "文件名："$0
echo "第一个参数："$1
echo "第二个参数："$2
echo "第三个参数："$3
echo "第四个参数："$4

执行结果为：

在这里插入图片描述

其他参数相关变量：

参数	说明
`$#`	代表文件传入的参数个数，如上例中值为4
`$*`	由所有参数构成的用空格隔开的字符串，如上例中值为`"$1 $2 $3 $4"`
`$@`	每个参数分别用双引号括起来的字符串，如上例中值为`"$1" "$2" "$3" "$4"`
`$$`	脚本当前运行的进程ID
`$?`	上一条命令的退出状态（注意不是stdout，而是exit code）。0表示正常退出，其他值表示错误
`$(command)`	返回`command`这条命令的stdout（可嵌套）
`command`	`command` 返回command这条命令的stdout（不可嵌套）

五、数组

数组中可以存放多个不同类型的值，只支持一维数组，初始化时不需要指明数组大小。数组下标从0开始。

定义

数组用小括号表示，元素之间用空格隔开。

a=(1 abc "def" wurusai)

也可以直接定义数组中某个元素的值:

a[0]=1
a[1]=abc
a[2]="def"
a[3]=wurusai

获取数组的值

a=(1 abc "def" wurusai)
echo ${a[0]}
echo ${a[1]}
echo ${a[2]}
echo ${a[3]}

在这里插入图片描述

读取整个数组

格式：

${a[@]}  # 第一种写法
${a[*]}  # 第二种写法

例如：

a=(1 abc "def" wurusai)echo "a[@] : " ${a[@]}  # 第一种写法
echo "a[*] : " ${a[*]}  # 第二种写法

在这里插入图片描述

数组长度

类似于字符串，例如：

${#a[@]}  # 第一种写法
${#a[*]}  # 第二种写法a=(1 abc "def" wurusai)echo ${#a[@]}  # 第一种写法
echo ${#a[*]}  # 第二种写法

在这里插入图片描述

六、expr命令

expr命令用于求表达式的值，格式为：

expr 表达式

表达式说明：

要用空格隔开每一项
用反斜杠放在shell特定的字符前面转义（发现表达式运行错误时，可以试试转义）
对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
expr会在stdout中输出结果。如果为逻辑关系表达式，则结果为真，stdout为1，否则为0。
expr的exit code：如果为逻辑关系表达式，并且结果为真，exit code为0，否则为1。（类似于C++程序的返回值，返回0才是成功，返回1就是失败）

字符串表达式

length STRING
返回STRING的长度
index STRING CHARSET
CHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置，下标从1开始。如果在STRING中完全不存在CHARSET中的字符，则返回0。
substr STRING POSITION LENGTH
返回STRING字符串中从POSITION开始，长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或LENGTH为负数，0或非数值，则返回空字符串。

示例：

str="Hello World!"echo `expr length "$str"`  # ``不是单引号，表示执行该命令，输出12
echo `expr index "$str" aWd`  # 输出7，下标从1开始 因为 W 是在str中第一个出现的 所以返回 W 的下标
echo `expr substr "$str" 2 3`  # 输出 从第二个字符 e 开始，共三个字符 所以是 ell

整数表达式

expr支持普通的算术操作，算术表达式优先级低于字符串表达式，高于逻辑关系表达式。

+ -
加减运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
* / %
乘，除，取模运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
()可以改变优先级，但需要用反斜杠转义

示例：

a=3
b=4echo `expr $a + $b`  # 输出7
echo `expr $a - $b`  # 输出-1
echo `expr $a \* $b`  # 输出12，*需要转义
echo `expr $a / $b`  # 输出0，整除
echo `expr $a % $b` # 输出3
echo `expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \)`  # 输出20，值为(a + 1) * (b + 1)

逻辑关系表达式

|
如果第一个参数非空且非0，则返回第一个参数的值，否则返回第二个参数的值，但要求第二个参数的值也是非空或非0，否则返回0。如果第一个参数是非空或非0时，不会计算第二个参数(短路原则)。
&
如果两个参数都非空且非0，则返回第一个参数，否则返回0。如果第一个参为0或为空，则不会计算第二个参数(短路原则)。
< <= = == != >= >
比较两端的参数，如果为true，则返回1，否则返回0。”==”是”=”的同义词。”expr”首先尝试将两端参数转换为整数，并做算术比较，如果转换失败，则按字符集排序规则做字符比较。
()可以改变优先级，但需要用反斜杠转义

示例：

a=3
b=4echo `expr $a \> $b`  # 输出0，>需要转义
echo `expr $a '<' $b`  # 输出1，也可以将特殊字符用引号引起来
echo `expr $a '>=' $b`  # 输出0
echo `expr $a \<\= $b`  # 输出1c=0
d=5echo `expr $c \& $d`  # 输出0
echo `expr $a \& $b`  # 输出3
echo `expr $c \| $d`  # 输出5
echo `expr $a \| $b`  # 输出3

七、read 命令

read命令用于从标准输入中读取单行数据。当读到文件结束符时，exit code为1，否则为0。

参数说明

-p: 后面可以接提示信息
-t：后面跟秒数，定义输入字符的等待时间，超过等待时间后会自动忽略此命令

示例：

[root@dinggongwurusai wurusai]# read name   # 读入 name 的值
wurusai  # 标准输入
[root@dinggongwurusai wurusai]# echo $name  # 输出 name 的值
wurusai   # 标准输出
[root@dinggongwurusai wurusai]# read -p "Please input your name:" -t 30 name # 读入 name 的值，可以等待30s
Please input your name:zed99
[root@dinggongwurusai wurusai]# echo $name
zed99
[root@dinggongwurusai wurusai]#

八、echo命令

echo用于输出字符串。命令格式：

echo STRING

显示普通字符串

echo "Hello World"
echo Hello World  # 引号可以省略

显示转义字符

echo "\"Hello World\""  # 注意只能使用双引号，如果使用单引号，则不转义
echo \"Hello World\"  # 也可以省略双引号

显示变量

name=wurusai
echo "My name is $name"  # 输出 My name is wurusai

显示换行

echo -e "Hi\n"  # -e 开启转义
echo "wurusai"

结果:

Hiwurusai

显示不换行

echo -e "Hi \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "wurusai"

结果：

Hi wurusai

显示结果定向至文件

echo "Hello World" > output.txt  # 将内容以覆盖的方式输出到output.txt中

原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

name=wurusai
echo '$name\"'

结果：

$name\"

显示命令的执行结果

echo `date`

结果：

Sun Jan 22 21:09:42 CST 2023

九、printf命令

printf命令用于格式化输出，类似于C/C++中的printf函数。

默认不会在字符串末尾添加换行符。

命令格式：

printf format-string [arguments...]

示例：

printf "%10d.\n" 123  # 占10位，右对齐
printf "%-10.2f.\n" 123.123321  # 占10位，保留2位小数，左对齐
printf "My name is %s\n" "wurusai"  # 格式化输出字符串
printf "%d * %d = %d\n"  2 3 `expr 2 \* 3` # 表达式的值作为参数

结果：

       123.
123.12    .
My name is wurusai
2 * 3 = 6

十、test命令与判断符号[]

逻辑运算符&&和||

&&表示与，||表示或
二者具有短路原则：
expr1 && expr2：当expr1为假时，直接忽略expr2
expr1 || expr2：当expr1为真时，直接忽略expr2
表达式的exit code为0，表示真；为非零，表示假。（与C/C++中的定义相反）

test命令

test命令用于判断文件类型，以及对变量做比较。

test命令用exit code返回结果，而不是使用stdout。0表示真，非0表示假。

例如：

test 2 -lt 3  # 为真，返回值为0
echo $?  # 输出上个命令的返回值，输出0

在这里插入图片描述

文件类型判断

命令格式：

test -e filename  # 判断文件是否存在

测试参数	代表意义
-e	文件是否存在
-f	是否为文件
-d	是否为目录

文件权限判断

命令格式：

test -r filename  # 判断文件是否可读

测试参数	代表意义
-r	文件是否可读
-x	文件是否可执行
-s	是否为非空文件

整数间的比较

命令格式：

test $a -eq $b  # a是否等于b

测试参数	代表意义
-eq	a是否等于b
-ne	a是否不等于b
-gt	a是否大于b
-lt	a是否小于b
-ge	a是否大于等于b
-le	a是否小于等于b

字符串比较

测试参数	代表意义
test -z STRING	判断STRING是否为空，如果为空，则返回true
test -n STRING	判断STRING是否非空，如果非空，则返回true（-n可以省略）
test str1 == str2	判断str1是否等于str2
test str1 != str2	判断str1是否不等于str2

多重条件判定

命令格式：

test -r filename -a -x filename

测试参数	代表意义
-a	两条件是否同时成立
-o	两条件是否至少一个成立
!	取反。如 test ! -x file，当file不可执行时，返回true

判断符号[]

[]与test用法几乎一模一样，更常用于if语句中。另外[[]]是[]的加强版，支持的特性更多。

例如：

[ 2 -lt 3 ]  # 为真，返回值为0
echo $?  # 输出上个命令的返回值，输出0

在这里插入图片描述

注意：

[]内的每一项都要用空格隔开
中括号内的变量，最好用双引号括起来
中括号内的常数，最好用单或双引号括起来

例如：

name="Hello wurusai"
[ $name == "Hello wurusai" ]  # 错误，等价于 [ Hello wurusai == "Hello wurusai" ]，参数太多
[ "$name" == "Hello wurusai" ]  # 正确

十一、判断语句

if…then形式

类似于C/C++中的if-else语句。

单层if

命令格式：

if condition
then语句1语句2...
fi

示例：

a=3
b=4
# a < b && a > 2
if [ "$a" -lt "$b" ] && [ "$a" -gt 2 ]
thenecho ${a}在范围内
fi

结果：

3在范围内

单层if-else

命令格式：

if condition
then语句1语句2...
else语句1语句2...
fi

示例：

a=3
b=4# a >= b
if ! [ "$a" -lt "$b" ]
thenecho ${a}不小于${b}
elseecho ${a}小于${b}
fi

结果：

3小于4

多层if-elif-elif-else

命令格式：

if condition
then语句1语句2...
elif condition
then语句1语句2...
elif condition
then语句1语句2
else语句1语句2...
fi

示例：

a=4if [ $a -eq 1 ]
thenecho ${a}等于1
elif [ $a -eq 2 ]
thenecho ${a}等于2
elif [ $a -eq 3 ]
thenecho ${a}等于3
elseecho 其他
fi

结果：

其他

case…esac形式

类似于C/C++中的switch语句。

命令格式：

case $变量名称 in值1)语句1语句2...;;  # 类似于C/C++中的break值2)语句1语句2...;;*)  # 类似于C/C++中的default语句1语句2...;;
esac

示例：

a=4case $a in1)echo ${a}等于1;;  2)echo ${a}等于2;;  3)                                                echo ${a}等于3;;  *)echo 其他;;  
esac

结果：

其他

十二、循环语句

for…in…do…done

命令格式：

for var in val1 val2 val3
do语句1语句2...
done

示例1: 输出 a 2 cc，每个元素一行：

for i in a 2 cc
doecho $i
done

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示例2: 输出当前路径下的所有文件名，每个文件名一行：

for file in `ls`
doecho $file
done

在这里插入图片描述

示例3: 输出1-10：

for i in $(seq 1 10)
doecho $i
done

在这里插入图片描述

示例4: 使用{1..10} 或者 {a..z}：

# 输出 a - z 26个字母
for i in {a..z}
doecho $i
done

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for ((…;…;…)) do…done

命令格式：

while condition
do语句1语句2...
done

示例： 文件结束符为Ctrl+d，输入文件结束符后read指令返回false。

# 读入 一个单词 输出一个单词 直到读到 Ctrl+d 结束循环
while read name
doecho $name
done

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until…do…done循环

当条件为真时结束。

命令格式：

until condition
do语句1语句2...
done

示例： 当用户输入yes或者YES时结束，否则一直等待读入。

until [ "${word}" == "yes" ] || [ "${word}" == "YES" ]
doread -p "Please input yes/YES to stop this program: " word
done

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break命令

跳出当前一层循环，注意与C/C++不同的是：break不能跳出case语句。

示例： 每读入非EOF的字符串，会输出一遍1-7。

while read name
dofor ((i=1;i<=10;i++))docase $i in8)break;;*)echo $i;;esacdone
done

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该程序可以输入Ctrl+d文件结束符来结束，也可以直接用Ctrl+c杀掉该进程。

continue命令

跳过本次循环。

示例： 输出1-10中的所有奇数。

for ((i=1;i<=10;i++))
doif [ `expr $i % 2` -eq 0 ]thencontinuefiecho $i
done

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死循环的处理方式

使用top命令找到进程的PID
输入kill -9 PID即可关掉此进程

十三、函数

bash中的函数类似于C/C++中的函数，但return的返回值与C/C++不同，返回的是exit code，取值为0-255，0表示正常结束。
如果想获取函数的输出结果，可以通过echo输出到stdout中，然后通过$(function_name)来获取stdout中的结果。
函数的return值可以通过$?来获取。

命令格式：

[function] func_name() {  # function关键字可以省略语句1语句2...
}

不获取 `return`值和`stdout`值

示例:

fun() {name=wurusaiecho "Hello $name"
}fun

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获取 `return`值和`stdout`值

不写return时，默认return 0。

示例:

fun() {name=wurusaiecho "Hello $name"return 123
}
# 将 fun 的标准输出 赋给 output
output=$(fun)# 将 fun 的 exitcode 赋给 ret
ret=$?echo "output = $output"
echo "return = $ret"

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函数的输入参数

在函数内，$1表示第一个输入参数，$2表示第二个输入参数，依此类推。

注意：函数内的$0仍然是文件名，而不是函数名。

示例：

func() {  # 递归计算 $1 + ($1 - 1) + ($1 - 2) + ... + 0if [ $1 -le 0 ] thenecho 0return 0fi  sum=$(func $(expr $1 - 1))echo $(expr $sum + $1)
}echo $(func 10)

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函数内的局部变量

可以在函数内定义局部变量，作用范围仅在当前函数内。

可以在递归函数中定义局部变量。

命令格式：

local 变量名=变量值

示例： 第一行为函数内的name变量，第二行为函数外调用name变量，会发现此时该变量不存在。

#! /bin/bashfunc() {local name=wurusaiecho $name
}
funcecho $name

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十四、`exit`命令

exit命令用来退出当前shell进程，并返回一个退出状态；使用$?可以接收这个退出状态。

exit命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态。如果不指定，默认状态值是 0。

exit退出状态只能是一个介于 0~255之间的整数，其中只有 0 表示成功，其它值都表示失败。

示例：

#! /bin/bashif [ $# -ne 1 ]  # 如果传入参数个数等于1，则正常退出；否则非正常退出。
thenecho "arguments not valid"exit 1
elseecho "arguments valid"exit 0
fi

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十五、文件重定向

每个进程默认打开3个文件描述符：

stdin标准输入，从命令行读取数据，文件描述符为0
stdout标准输出，向命令行输出数据，文件描述符为1
stderr标准错误输出，向命令行输出数据，文件描述符为2

可以用文件重定向将这三个文件重定向到其他文件中。

重定向命令列表

命令	说明
`command > file`	将`stdout`重定向到`file`中
`command < file`	将`stdin`重定向到`file`中
`command >> file`	将`stdout`以追加方式重定向到`file`中
`command n> file`	将文件描述符`n`重定向到`file`中
`command n>> file`	将文件描述符`n`以追加方式重定向到`file`中

输入和输出重定向

#! /bin/bashecho -e "Hello \c" > output.txt  # 将stdout重定向到output.txt中
echo "World" >> output.txt  # 将字符串追加到output.txt中read str < output.txt  # 从output.txt中读取字符串echo $str  # 输出结果：Hello World

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同时重定向stdin和stdout

#! /bin/bashread a
read becho $(expr "$a" + "$b")

创建input.txt，里面的内容为：

3
4

执行命令：

./test.sh < input.txt > output.txt  # 从input.txt中读取内容，将输出写入output.txt中
cat output.txt  # 查看output.txt中的内容
7

在这里插入图片描述

十六、引入外部脚本

类似于C/C++中的include操作和 Java中的 import操作，bash也可以引入其他文件中的代码。

语法格式：

. filename  # 注意点和文件名之间有一个空格或source filename

示例：

创建test1.sh，内容为：

#! /bin/bashname=wurusai   # 定义变量name

然后创建test2.sh，内容为：

#! /bin/bashsource test1.sh # 或 . test1.shecho My name is: $name  # 可以使用test1.sh中的变量

在这里插入图片描述

Shell语法

一、概念

示例

运行

二、注释

三、变量

定义变量

使用变量

只读变量

删除变量

变量类型

字符串

四、默认变量

五、数组

定义

获取数组的值

读取整个数组

数组长度

六、expr命令

字符串表达式

整数表达式

逻辑关系表达式

七、read 命令

八、echo命令

显示普通字符串

显示转义字符

显示变量

显示换行

显示不换行

显示结果定向至文件

原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

显示命令的执行结果

九、printf命令

十、test命令与判断符号[]

逻辑运算符&&和||

test命令

文件类型判断

文件权限判断

整数间的比较

字符串比较

多重条件判定

判断符号[]

十一、判断语句

if…then形式

单层if

单层if-else

多层if-elif-elif-else

case…esac形式

十二、循环语句

for…in…do…done

for ((…;…;…)) do…done

until…do…done循环

break命令

continue命令

死循环的处理方式

十三、函数

不获取 return值和stdout值

获取 return值和stdout值

函数的输入参数

函数内的局部变量

十四、exit命令

十五、文件重定向

重定向命令列表

输入和输出重定向

同时重定向stdin和stdout

十六、引入外部脚本

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不获取 `return`值和`stdout`值

获取 `return`值和`stdout`值

十四、`exit`命令