3.Shell脚本

概述

Shell是一个命令行解释器，接收来自应用程序或用户的命令，然后调用操作系统内核。
Shell也被称为一个编程语言。

查看Linux提供的Shell解释器，示例代码：

cat /etc/shells

运行结果：

/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/bin/tcsh
/bin/csh

解释一下bash和sh的关系，示例代码：

ll /usr/bin/ | grep bash

运行结果：

-rwxr-xr-x. 1 root root     964536 Nov 25  2021 bash
lrwxrwxrwx. 1 root root         10 Jul  2 23:26 bashbug -> bashbug-64
-rwxr-xr-x. 1 root root       6964 Nov 25  2021 bashbug-64
lrwxrwxrwx. 1 root root          4 Jul  2 23:26 sh -> bash

即sh是bash的连接。

查看CentOS默认的解释器，示例代码：

echo $SHELL

运行结果：

/bin/bash

即，CentOS的默认解释器为bash。

开始

案例

创建一个Shell脚本helloworld.sh，内容如下：

#!/bin/bash
echo "helloworld"

解释说明：#!/bin/bash，指定解释器。

执行方式

sh 脚本

通过sh 脚本的方式执行，该方式不需要对脚本文件有执行的权限。

举例：

1. sh 脚本的相对路径，示例代码：

   sh helloworld.sh

   运行结果：

   helloworld

2. sh 脚本的绝对路径，示例代码：

   sh /home/kaka/helloworld.sh

   运行结果：

   helloworld

3. 通过bash执行，示例代码：

   bash helloworld.sh

   运行结果：

   helloworld

脚本路径

直接输入脚本路径执行，该方式需要对脚本文件本身有执行的权限。

举例：

1. 相对路径，示例代码：

   ./helloworld.sh

   运行结果：

   helloworld

2. 绝对路径，示例代码：

   /home/kaka/helloworld.sh

   运行结果：

   helloworld

比较

第一种方法，bash/sh 脚本，本质是调用bash解释器来读取文件，执行脚本，所以脚本本身不需要执行权限。
第二种方法，直接输入路径，本质是脚本需要自己执行，所以需要执行权限。

.或source 脚本路径

先看例子。

假设存在一个Shell脚本test.sh，内容如下：

#!/bin/bash
A=5
echo $A

首先，我们采用sh的方式进行执行，示例代码：

sh test.sh

运行结果：

5

这一步没有任何问题，然后我们echo $A，会发现没有运行结果。

再用直接输入路径的方式，示例代码：

./test.sh

运行结果：

5

同样，我们echo $A，同样会发现没有运行结果。

第三种方法，我们通过.来执行，示例代码：

. test.sh

运行结果：

5

然后我们echo $A，示例代码：

echo $A

运行结果：

5

现在有运行结果了。

前两种方式都是在当前Shell中打开一个子Shell来执行脚本内容，当脚本内容结束，子Shell关闭。
第三种，也就是使用在脚本路径前加.或者source的方式，可以使脚本内容在当前Shell里执行，而无需打开子Shell。
这也是为什么我们每次要修改完/etc/profile文件以后，需要source一下的原因。

开子Shell与不开子Shell的区别就在于，环境变量的继承关系，在子Shell中设置的环境变量，一般在父Shell中是不可见的。

一般执行自己的脚本，不用第三种方法。

变量

系统预定义变量

常用系统变量：$HOME $PWD $SHELL $USER等

示例代码：

echo $HOME

运行结果：

/home/kaka

自定义变量

操作

定义变量

方法：

变量名=变量值

注意：=号前后不能有空格。

撤销变量

方法：

unset 变量名

声明静态变量

方法：

readonly 变量

注意：静态变量不能被修改，也不能被unset。

规则

1. 变量名称由字母、数字和下划线组成，但是不能以数字开头，环境变量名建议大写。
2. 等号两侧不能有空格
3. 在bash中，变量默认类型都是字符串类型，无法直接进行数值运算。
4. 变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来。

例子

举例：

1. 定义变量A，示例代码：

   A=5
   echo $A

   运行结果：

   5

2. 给变量A重新赋值，示例代码：

   A=8
   echo $A

   运行结果：

   8

3. 撤销变量A，示例代码：

   unset A

4. 声明静态的变量，此时不能重新赋值，不能unset，示例代码：

   readonly B=2
   echo $B
   B=3
   unset B

   运行结果：

   2
   -bash: B: readonly variable
   -bash: unset: B: cannot unset: readonly variable

5. 在bash中，变量默认类型都是字符串类型，无法直接进行数值运算。
   示例代码：

   C=1+2
   echo $C

   运行结果：

   1+2

   这种方式，同样无法进行数值运算，示例代码：

   d1=1
   d2=2
   d3=d1+d2
   echo $d3

   运行结果：

   d1+d2

   如果需要相加，可以采用如下的方式。示例代码：

   C=$((1+2))
   echo $C

   运行结果：

   3

   示例代码：

   d3=$((d1+d2))
   echo $d3

   运行结果：

   3

6. 变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来。示例代码：

   D=123 456

   运行结果：

   bash: 456: command not found...

   示例代码：

   D='123 456'
   echo $D

   运行结果：

   123 456

7. export可把变量提升为全局环境变量，供其他Shell程序使用。
   新建helloworld.sh，内容如下，示例代码：

   #!/bin/bash
   echo "helloworld"
   echo $B

   执行./helloworld.sh，运行结果：

   helloworld

   并没有打印输出变量B的值。
   我们export B，再执行./helloworld.sh，示例代码：

   export B
   ./helloworld.sh

   运行结果：

   helloworld
   2

   (题外话，在《基于JavaScript的前端开发入门：3.Node.js》，有一个关键词exports(注意，有s)，作为有点类似，提升为"全局"。)

查看所有变量

set：查看当前Shell的所有变量

特殊变量

$n

$n：n为数字，$0代表该脚本名称，$1到$9代表第一到第九个参数，十以上的参数需要用花括号括号包含，如${10}。

parameter.sh：

echo $0
echo $1
echo $2
echo $3
echo $4
echo $5
echo $6
echo $7
echo $8
echo $9
echo ${10}
echo ${11}
echo ${12}

sh parameter.sh a b c d e f g h i j k l m

运行结果：

parameter.sh
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l

$#

$#：获取所有输入参数个数。

parameter.sh：

echo $#

sh parameter.sh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

运行结果：

10

$* $@

$*和$@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。
• 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

示例代码：

#!/bin/bash

echo '=== $n ==='
echo $0
echo $1
echo $2
echo $3
echo $4
echo $5

echo '=== $# ==='
echo $#

echo '=== $* ==='
echo $*

echo '=== for "$*" ==='
for var in "$*"
do
    echo $var
done

echo '=== for $* ==='
for var in $*
do
    echo $var
done

echo '=== $@ ==='
echo $@

echo '=== for "$@" ==='
for var in "$@"
do
    echo $var
done


echo '=== for $@ ==='
for var in $@
do
    echo $var
done

sh parameter.sh 1 2 3 4 5

运行结果：

=== $n ===
parameter.sh
1
2
3
4
5
=== $# ===
5
=== $* ===
1 2 3 4 5
=== for "$*" ===
1 2 3 4 5
=== for $* ===
1
2
3
4
5
=== $@ ===
1 2 3 4 5
=== for "$@" ===
1
2
3
4
5
=== for $@ ===
1
2
3
4
5

$?

$?，有两个作用：

1. 表示最后一次的命令的结果。
2. 表示最后一次的命令是否正常结束，0代表没有问题(?)，是正常结束的。非0代表有问题。

我们执行sh parameter.sh 1 2 3 4 5，再执行echo $?，示例代码：

echo $?

运行结果：

0

如果不具有对parameter.sh的执行权限，我们执行parameter.sh，示例代码：

./parameter.sh 1 2 3 4 5

运行结果：

-bash: ./parameter.sh: Permission denied

再执行echo $?，示例代码：

echo $?

运行结果：

126

运算符

语法：

• $((运算式))
• $[运算式]

示例代码：

a1=$((1+2))
echo $a1

运行结果：

3

示例代码：

a2=$[1+2+3]
echo $a2

运行结果：

6

条件判断

有两种语法格式：

1. [ 条件表达式 ]
   注意条件表达式前后要有空格。
2. test 条件表达式

其中最常见的还是第一种。

常用判断条件：

• 两个整数之间比较：

  • -eq，等于
  • -ne，不等于
  • -lt，小于
  • -le，小于等于
  • -gt，大于
  • -ge，大于等于

• 字符串之间的比较：

  • =，相等
  • !=，不相等

• 文件权限的判断

  • -r，有读的权限
  • -w，有写的权限
  • -x，有执行的权限

• 文件类型的判断

  • -e，文件存在
  • -f，文件存在并且是一个常规文件
  • -d，文件存在并且是一个目录

多条件判断：

• &&，上一条命令执行成功时，才执行。
• ||，上一条命令执行失败时，才执行。

举例：

1. test格式的判断，条件为真的情况，示例代码：

   test 3 -ge 2
   echo $?

   运行结果：

   0

2. test格式的判断，条件为假的情况，示例代码：

   test 1 -ge 2
   echo $?

   运行结果：

   1

3. [ ]格式的判断，示例代码：

   [ 3 -ge 2 ]
   echo $?

   运行结果：

   0

4. 判断对文件是否有写的权限，示例代码：

   [ -w parameter.sh ]
   echo $?

   运行结果：

   0

5. 判断对文件是否有执行的权限，示例代码：

   [ -x parameter.sh ]
   echo $?

   运行结果：

   1

6. 判断文件是否存在，示例代码：

   [ -e parameter.sh ]
   echo $?

   运行结果：

   0

7. 多条件判断，示例代码：

   [ kaka ] && echo ok || echo notOk

   运行结果：

   ok

8. 示例代码：

   [  ] && echo ok || echo notOk

   运行结果：

   notOk

流程控制

if

单分支：
两种语法格式：

1. 第一种，示例代码：

   if [ 条件判断式 ];then
       程序
   fi

2. 第二种，示例代码：

   if [ 条件判断式 ]
   then
       程序
   fi

多分支：
语法格式：

if [ 条件判断式 ]
then
    程序
elif [ 条件判断式 ]
then
    程序
else
    程序
fi

示例代码：

#!/bin/bash
if [ $1 -eq 1 ]
then 
    echo "条件一命中" 
elif [ $1 -eq 2 ]
then 
    echo "条件二命中"
fi

sh if.sh  1

运行结果：

条件一命中

case

语法格式：

case $变量名 in 
"值一")
    如果变量的值等于值一，则执行程序一
;;
"值 2")
    如果变量的值等于值二，则执行程序二
;;
    …省略其他分支…
*) 
    如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序
;;
esac

注意事项：

1. case行尾必须为单词in，每一个模式匹配必须以右括号)结束。
2. 双分号;;表示命令序列结束，相当于Java中的break。
3. 最后的*)表示默认模式，相当于Java中的default。

示例代码：

#!/bin/bash

case $1 in 
"1")
    echo "条件一命中"
;;
"2")
    echo "条件二命中"
;;
*) 
     echo "其他情况命中"
;;
esac

sh case.sh 3

运行结果：

其他情况命中

for

两种用法：

1. 用法一：

   for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 )) 
   do
      程序
   done

2. 用法二：

   for 变量 in 值一 值二 值三 ...
   do
      程序
   done

举例：

1. 用法一，示例代码：

   #!/bin/bash
   
   for((i=0;i<=10;i++))
   do 
       echo $i
   done

   sh for1.sh

   运行结果：

   0
   1
   2
   3
   4
   5
   6
   7
   8
   9
   10

2. 用法二，示例代码：

   #!/bin/bash
   
   for v in a b c 
   do 
       echo $v
   done

   运行结果：

   a
   b
   c

while

语法格式：

while [ 条件判断式 ]
do
    程序
done

示例代码：

#!/bin/bash

sum=0 
i=1 
while [ $i -lt $1 ]
do 
    sum=$[$sum+$i]
    i=$[$i+1]
done
echo $sum

sh while.sh 10

运行结果：

45

read

read：读取控制台输入。
语法格式：read 选项 参数

常用选项：

• -p，指定读取值时的提示符
• -t，指定读取值时等待的时间(秒)，默认一直等待

参数：指定读取值的变量名

假设存在read.sh，内容如下：

#!/bin/bash

read -t 7 -p "Enter your name in 7 seconds :" NN
echo $NN

函数

调用命令

调用命令的方法为$(命令)

示例代码：

#!/bin/bash

fileName="$1"_log_$(date +%s)
echo $fileName

sh func1.sh kaka

运行结果：

kaka_log_1658325297

有些资料把"调用命令"称为"调用系统函数"，我个人认为不完全准确，部分命令并不属于系统函数，可能是额外安装的。

自定义函数

语法格式：

[ function ] funname[()]
{
    Action;
    [return int;]
}

[ ]包裹的部分为可选。

注意：必须在调用函数地方之前，先声明函数，Shell脚本是逐行运行，不会像其它语言一样先编译。

示例代码：

#!/bin/bash

function sum()
{
    s=$[$1 + $2]
    return $s
}

read -p "Please input the number1: " n1;
read -p "Please input the number2: " n2;
sum $n1 $n2;
echo $?

我们执行脚本，依次输入1、2，打印结果3。这个没有任何问题。

再来一个，输入100、200。

这就有问题了！

这是因为return的返回值只能在$[0,255]$之间。

解决方法为我们用echo返回，并对调用方式进行调整，从sum $n1 $n2;改为sum=$(sum $n1 $n2)。

示例代码：

#!/bin/bash

function sum()
{
    s=$[$1 + $2]
    echo $s
}

read -p "Please input the number1: " n1;
read -p "Please input the number2: " n2;
sum=$(sum $n1 $n2)
echo $sum