Linux命令行与Shell脚本编程

第十一章 构建基础脚本

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一,构建基础脚本

1,使用多个命令 ;

shell脚本的关键是 能够输入多个命令并处理每个命令的结果，也可以将一个命令的结果传给另一个命令。
shell可以让将多个命令串联起来，一次性执行完。
; 分割多个命令$ date ; who

2,创建shell脚本文件

2.1,格式

将shell命令放到文本文件中，
首先要用文本编辑器创建一个文件，然后在其中输入命令。
在创建shell脚本文件时，在文件的第一行指定要使用的shell，#!/bin/bash
在普通的shell脚本中， #用作注释行。
shell并不会处理shell脚本中的注释行。
shell脚本文件的第一行是个例外，#后面的惊叹号会告诉shell用哪个shell来运行脚本。
每行末尾加一个换行符。#!/bin/bash# This script displays the date and who's logged ondatewho
可以根据需要，使用分号将两个命令放在一行中，在shell脚本中，可以将命令放在独立的行中。shell会根据命令在文件中出现的顺序进行处理。

2.2,运行

路径:$ test1bash: test1: command not found让 bash shell找到你的脚本文件。shell会通过PATH环境变量来查找命令。PATH环境变量被设置为用于在其中查找命令的一系列目录。$ echo $PATH/usr/kerberos/sbin:/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin:/home/user/bin $要让shell找到脚本，可以采用下列两种方法之一：·将放置shell脚本文件的目录添加到PATH环境变量中；·在命令行中使用绝对路径或相对路径来引用shell脚本文件。
权限:$ ./test1bash: ./test1: Permission denied在创建test1文件时，umask的值决定了新文件的默认权限设置。由于umask变量被设为022,因此新建的文件仅 文件属主和属组有读/写权限。(参见: 七,Linux文件权限)通过chmod命令赋予 文件属主 执行文件的权限：$ chmod u+x test1$ ./test1Mon Jun 01 15:38:19 EST 2020Christine tty2        2020-06-01 15:26

3,显示消息 echo

大多数shell命令会产生自己的输出，这些输出会显示在脚本所运行的控制台显示器上。
可以通过 echo命令后面加上字符串 来显示字符串$ echo This is a testThis is a test
默认情况下，无须使用引号将要显示的字符串划定出来。如果在字符串中使用引号，则有时会比较麻烦：$ echo Let's see if this'll workLets see if thisll work
可用单引号或双引号来划定字符串。如果在字符串中要用到某种引号，可以使用另一种引号来划定字符串：$ echo "Let's see if this'll work"Let's see if this'll work
字符串和命令输出显示在同一行中,可以使用echo命令的-n选项。echo -n "The time and date are: "$ ./test1The time and date are: Mon Jun 01 15:42:23 EST 2020

4,使用变量

在shell命令中使用其他数据来处理信息。这可以通过变量来实现。变量允许在shell脚本中临时存储信息，以便同脚本中的其他命令一起使用。

4.1,环境变量 $

用set命令显示一份完整的当前环境变量列表
在脚本中，可以在环境变量名之前加上$来引用环境变量.$ cat test2#!/bin/bash# display user information from the system.echo "User info for userid: $USER"echo UID: $UIDecho HOME: $HOME$ chmod u+x test2$ ./test2User info for userid: SamanthaUID: 1001HOME: /home/Samantha
echo命令中的环境变量会在脚本运行时被替换成当前值。
在第一个字符串中可以将 $USER系统变量放入双引号中，shell依然能够知道意图。但存在一个问题:$ echo "The cost of the item is $15"The cost of the item is 5
只要脚本在双引号中看到$，就会以为在引用变量。脚本会尝试显示变量$1的值,再显示数字5。
要显示$，必须在前面放置一个反斜线：反斜线允许shell脚本按照字面意义解释$，而不是引用变量.$ echo "The cost of the item is \$15"The cost of the item is $15
可以通过${variable}形式引用的变量。{} 通常用于帮助界定$后的变量名。

4.2,用户自定义变量

用户自定义变量的名称可以是任何由字母、数字或下划线组成的字符串，长度不能超过20个字符。变量名区分大小写.
使用等号为变量赋值。在变量、等号和值之间不能出现空格.var1=10var2=-57var3=testingvar4="still more testing"
shell脚本会以字符串形式存储所有的变量值，脚本中的各个命令可以自行决定变量值的数据类型。
shell脚本中定义的变量在脚本的整个生命周期里会一直保持着它们的值，在脚本结束时会被删除。用户自定义变量可以通过$引用$ cat test3#!/bin/bash# testing variablesdays=10guest="Katie"echo "$guest checked in $days days ago"days=5guest="Jessica"echo "$guest checked in $days days ago"$ chmod u+x test3$ ./test3Katie checked in 10 days agoJessica checked in 5 days ago
重要:引用变量值时要加$，对变量赋值时则不用加$。#!/bin/bashvalue1=10value2=value1echo The resulting value is $value2$ ./test4The resulting value is value1$ cat test4#!/bin/bashvalue1=10value2=$value1echo The resulting value is $value2$ ./test4The resulting value is 10

4.3,命令替换 $() ``

可以从命令输出中提取信息并将其赋给变量 !!!将命令输出赋给变量有两种方法:·反引号(`)·$()格式命令替换允许将shell命令的输出赋给变量,赋值号和命令替换符之间没有空格。testing=`date`testing=$(date)在脚本中通过命令替换获得当前日期并用其来生成唯一文件名：#!/bin/bashtoday=$(date +%y%m%d)ls /usr/bin -al > log.$today命令替换会创建出 子shell 来运行指定命令，这是由运行脚本的shell所生成的一个独立的shell。因此，在子shell中运行的命令无法使用脚本中的变量 !!!。
如果在命令行中使用./路径执行命令，就会创建子shell.如果不加路径，则不会创建子shell。
不过，内建的 shell命令也不会创建子shell。

5,重定向输入和输出

想要保存命令的输出 而不只是在屏幕上显示。
bash shell提供了几个运算符，可以将命令的输出重定向到其他位置(比如文件)
重定向既可用于输入，也可用于输出，例如将文件重定向，作为命令输入

5.1,输出重定向

最基本的重定向会将命令的输出发送至文件。 bash shell使用大于号(>)来实现该操作：command > outputfile
命令输出会被保存到指定的输出文件中：$ date > test6$ ls -l test6-rw-r--r--    1 user     user           29 Jun 01 16:56 test6$ cat test6Mon Jun 01 16:56:58 EDT 2020
重定向 运算符创建了文件test6(使用默认的umask设置)并将 date命令的输出重定向至该文件。
如果输出文件已存在，则重定向运算符会用新数据覆盖已有的文件.命令输出追加到已有文件中用双大于号(>>)来追加数据：$ date >> test6

5.2,输入重定向

输入重定向和输出重定向正好相反。
输入重定向会将文件的内容重定向至命令，而不是将命令输出重定向至文件输入重定向运算符是小于号(<)：command < inputfile
重定向$ wc < test62      11      60
wc命令可以统计数据中的文本。在默认情况下，会输出3个值。: 文本的行数;文本的单词数;文本的字节数另外一种输入重定向的方法，称为内联输入重定向(inline input redirection)
无须使用文件进行重定向，只需在命令行中指定用于输入重定向的数据即可。内联输入重定向运算符是(<<)。除了这个符号，必须指定一个文本标记来划分输入数据的起止。任何字符串都可以作为文本标记，但在数据开始和结尾的文本标记必须一致：格式:command << markerdatamarker使用(EOF PS2环境变量中定义的次提示符)$ wc << EOF> test string 1> test string 2> test string 3 > EOF3       9      42

6,管道 |

将一个命令的输出作为另一个命令的输入。通过重定向来实现有些笨拙：$ rpm -qa > rpm.list$ sort < rpm.listabattis-cantarell-fonts-0.0.25-1.el7.noarch... ...rpm命令通过Red Hat软件包管理系统(RPM)管理系统(比如上例中的CentOS系统)中已安装的软件包。配合-qa选项使用时，会生成已安装包的列表。无须将命令输出重定向至文件，可以将其直接传给另一个命令。这个过程称为管道连接(piping).管道 符号由两个竖线构成，一个在上，一个在下。然而，其印刷体往往看起来更像是单个竖线(|)。
管道被置于命令之间，将一个命令的输出传入另一个命令中：command1 | command2
当第一个命令产生输出时，它会被立即传给第二个命令。数据传输不会用到任何中间文件或缓冲区。
管道可以串联的命令数量没有限制。可以持续地将命令输出通过管道传给其他命令来细化操作。$ rpm -qa | sort$ rpm -qa | sort | more$ rpm -qa | sort > rpm.list

7,执行数学运算 expr;[];

7.1,expr命令

在命令行中执行数学运算(笨拙,了解,不用)$ expr 1 + 56
能够识别少量算术运算符和字符串运算符     

运算符	描述
ARG1	ARG2
ARG1 & ARG2	如果ARG1和ARG2都不为null或0,就返回ARG1;否则,返回0
ARG1 < ARG2	如果ARG1小于ARG2,就返回1;否则,返回0
ARG1 <= ARG2	如果ARG1小于或等于ARG2,就返回1;否则,返回0
ARG1 = ARG2	如果ARG1等于ARG2,就返回1;否则,返回0
ARG1 != ARG2	如果ARG1不等于ARG2,就返回1;否则,返回0
ARG1 >= ARG2	如果ARG1大于或等于ARG2,就返回1;否则,返回0
ARG1 > ARG2	如果ARG1大于ARG2,就返回1;否则,返回0
ARG1 + ARG2	返回ARG1和ARG2之和
ARG1 - ARG2	返回ARG1和ARG2之差
ARG1 * ARG2	返回ARG1和ARG2之积
ARG1 / ARG2	返回ARG1和ARG2之商
ARG1 % ARG2	返回ARG1和ARG2之余数
STRING:REGEXP	如果REGEXP模式匹配STRING,就返回该模式匹配的内容
match STRING REGEXP	如果REGEXP模式匹配STRING,就返回该模式匹配的内容
substr STRING POS LENGTH	返回起始位置为POS(从1开始计数)、长度为LENGTH的子串
index STRING CHARS	返回CHARS在字符串STRING中所处的位置;否则,返回0
length STRING	返回字符串STRING的长度

• TOKEN |将TOKEN解释成字符串,即使TOKEN属于关键字
  (EXPRESSION) |返回EXPRESSION的值

  容易被shell错误解释的字符被传入expr命令之前，使用shell的转义字符(反斜线)对其进行转义：
  $ expr 5 * 2
  10
  要将一个数学算式的结果赋给变量，需要使用命令替换来获取expr命令
  sh中使用
  #!/bin/bash
  var1=10
  var2=20
  var3=$(expr $var2 / $var1)
  echo The result is $var3

7.2,方括号[]

为了兼容 Bourne shell，bash shell保留了expr命令，同时也提供了另一种更简单的方法来执行数学运算。
在bash中，要将数学运算结果赋给变量，可以使用 $和方括号($[ operation ])$ var1=$[1 + 5]$ echo $var16$ var2=$[$var1 * 2]$ echo $var212
用方括号来执行数学运算要比expr命令方便#!/bin/bashvar1=100var2=50var3=45var4=$[$var1 * ($var2 - $var3)]echo The final result is $var4
使用方括号执行数学运算时，无须担心shell会误解乘号或其他符号,不需要转义.仍然存在局限性,bash shell的数学运算符只支持整数运算。$ cat test8#!/bin/bashvar1=100var2=45var3=$[$var1 / $var2]echo The final result is $var3$ chmod u+x test8$ ./test8The final result is 2
! z shell(zsh)提供了完整的浮点数操作。

7.3,浮点数解决方案

最常见的做法是使用内建的bash计算器 bc

7.3.1,bash计算器 bc的基本用法

bash计算器实际上是一种编程语言，允许在命令行中输入浮点数表达式，然后解释并计算该表达式，最后返回结果
bash计算器能够识别·数字(整数和浮点数)·变量(简单变量和数组)·注释(以#或C语言中的/* */开始的行)·表达式·编程语句(比如if-then语句)·函数
通过bc命令访问 bash计算器:$ bcbc 1.06.95Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000, 2004, 2006 Free Software Foundation, Inc.This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.For details type 'warranty'.12 * 5.4    ##计算64.8        ##结果3.156 * (3 + 5)  ##计算25.248   ##结果quit    ##退出浮点数运算是由 内建变量 scale 控制。必须将该变量的值设置为希望在计算结果中保留的小数位数,(scale变量的默认值是0)$ bc -q3.44 / 50scale=43.44 / 5.6880quit$
-q选项 不显示 bash计算器 的 欢迎信息。

7.3.2,在脚本中使用bc

用命令替换来运行bc命令，将输出赋给变量。variable=$(echo "options; expression" | bc)
options 设置变量。需要多个变量，可以用分号来分隔。
expression 定义要通过bc执行的数学表达式。$ cat test9#!/bin/bashvar1=$(echo " scale=4; 3.44 / 5" | bc)echo The answer is $var1$ chmod u+x test9$ ./test9The answer is .6880$ cat test11#!/bin/bashvar1=20var2=3.14159var3=$(echo "scale=4; $var1 * $var1" | bc)var4=$(echo "scale=4; $var3 * $var2" | bc)echo The final result is $var4进行大量运算，使用输入重定向.
bc命令能接受输入重定向，允许将一个文件重定向到bc命令来处理。避免将表达式输入到文件中可以使用内敛输入重定向.
使用内联输入重定向，允许直接在命令行中重定向数据。在shell脚本中，可以将输出赋给一个变量：variable=$(bc << EOFoptionsstatementsexpressionsEOF)
示例: 可以在bash计算器中为变量赋值,仅在计算器中有效$ cat test12#!/bin/bashvar1=10.46var2=43.67var3=33.2var4=71var5=$(bc << EOFscale = 4a1 = ( $var1 * $var2)b1 = ($var3 * $var4)a1 + b1EOF)echo The final answer for this mess is $var5

8,退出脚本 exit 0~255

执行完最后一条命令，脚本就结束了。
shell中运行的每个命令都使用退出状态码来告诉 shell自身已经运行完毕。退出状态码是一个0～255的整数值，在命令结束运行时由其传给shell。
可以获取这个值并在脚本中使用。

8.1,查看退出状态码

Linux提供了 专门的变量 $? 来保存最后一个已执行命令的退出状态码。
对于需要进行检查的命令，必须在其运行完毕后立刻查看或使用$?变量$ dateMon Jun 01 16:01:30 EDT 2020$ echo $?0
按照惯例，对于成功结束的命令，其退出状态码是0。对于因错误而结束的命令，其退出状态码是一个正整数：$ asdfg-bash: asdfg: command not found$ echo $?127

code	描述
0	命令成功结束
1	一般性未知错误
2	不适合的shell命令
126	命令无法执行
127	没找到命令
128	无效的退出参数
128+x	与Linux信号x相关的严重错误
130	通过Ctrl+C终止的命令
255	正常范围之外的退出状态码

8.2　exit命令

shell脚本会以脚本中的最后一个命令的退出状态码退出$ ./test6The result is 2$ echo $?0
exit命令允许在脚本结束时指定一个退出状态码,可以使用变量作为exit命令的参数(退出状态码最大只能是255,超出会进行模256运算)$ cat test13#!/bin/bash# testing the exit statusvar1=10var2=30var3=$[ $var1 + $var2 ]echo The answer is $var3exit 5$ chmod u+x test13$ ./test13The answer is 40$ echo $?5