快速掌握Shell編程
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（一）Shell編程概述
1.1 shell簡述
Shell編程和JavaScript非常相似，Shell和JavaScript都是弱類型語言，同時也都是解釋型語言。解釋型語言需要解釋器，JavaScript的解釋器是瀏覽器，Shell腳本的解釋器時bash，是一個shell、一個命令行用戶接口。
1.2 bash簡述
bash在執行或者解釋腳本的時候，此bash非彼bash。用戶登錄進來的時候就用一個bash。通過敲一個命令來解釋腳本的時候，是在當前bash中打開一個新的bash，這兩個bash是父子關系。其實在空行敲回車也是從當前bash打開新的bash。
在命令行中輸入$ps -aux |grep bash可以看見當前只有一個bash。這個bash就是系統和用戶進行交互的一個用戶接口。
在命令行中輸入命令bash回車。這就是打開了一個新的bash。再次輸入ps -aux |grep bash可以看見當前有兩個bash。因為敲一個命令就是一個程序的入口，這個命令就被啟動，這個程序就是bash。這兩個bash就是父子關系。這種有層次結構的bash可以使用exit退出。
（二）變量
2.1 變量的類型
shell腳本的變量實際上也是bash的變量，共有四種類型：環境變量、本地變量（或稱局部變量，但略有差別）、位置變量、特殊變量。環境變量，作用在當前bash和所有子bash，與本地變量的區別在於作用域不同；本地變量（局部變量，當前代碼段），作用在當前bash，所有子bash都不能用；位置變量和特殊變量，是bash內置的用來保存某些特殊數據的變量，也不存在作用域的問題（也叫系統變量）。
2.2 環境變量
環境變量，$export 變量名=值，其作用域為當前的shell和其子shell。
註意：腳本在執行時都會啟動一個子shell進程，命令行中啟動的腳本會繼承當前shell環境變量；系統自動啟動腳本（非命令行啟動），則需要自我定義環境變量。
2.3 本地變量（局部變量）
本地變量是只屬於某一個bash的變量。例如，$var_name=值，其作用域是整個bash進程。
局部變量類似，例如$local var_name =值，其作用域為當前代碼段。
2.4 位置變量
位置變量是指用於腳本執行的參數，$1表示第一個參數，以此類推$1,$2…。
2.5 特殊變量
特殊變量是每一個bash進程中特有的一些變量，無需聲明。總共就幾個，$?和$#j較為常用。
2.5.1 $?
$? 表示上一個命令的執行狀態返回值。事實上，任何一個程序執行的結果只有兩類，即程序有兩類返回值：
第一類是命令的執行結果。例如輸入$ls顯示的目錄下的所有目錄和文件就是執行結果，再如輸入$id -u root看見的0就是執行結果。
第二類是命令的執行狀態。任何命令的執行狀態都被$?這個變量存儲起來。$?： 0表示正確，1-255表示錯誤。例如使用$echo “$?”查看上一個命令的執行狀態，打印上一個命令的執行狀態0表示正確，非0表示錯誤。註意不能查看上上個命令的執行狀態，因為被覆蓋了。
2.5.2 $#
$# 表示傳遞到腳本的參數個數。
2.5.3 $*
$* 表示傳遞到腳本的參數，與位置變量不同，此選項參數可超過9個。
2.5.4 $$
$$ 表示腳本運行時當前進程的ID號，常用作臨時變量的後綴。
2.5.5 $!
$! 表示後臺運行的（&）最後一個進程的ID號 。
2.5.6 $@
$@ 與$#相同，使用時加引號，並在引號中返回參數個數。
2.5.7 $-
$- 表示上一個命令的最後一個參數 。
2.6 變量的聲明、撤銷、查看與引用
2.6.1 聲明變量
環境變量的聲明必須加export；本地變量和局部變量的聲明不需寫export，直接寫變量名後面接值即可。
2.6.2 撤銷變量
使用unset 變量名，撤銷變量。
2.6.3 查看變量
查看shell中變量：set
查看shell中的環境變量：printenv或env
2.6.4 引用變量
a) 引用變量
引用變量格式為：${變量名}，一般可以省略{}。只有特殊情況下不能省略，具體效果見下圖：
b) 單引號：強引用
單引號：強引用，不作變量替換，引用字符串常量（單引號的內容都是字符串）。
c) 雙引號：弱引用
雙引號：弱引用，做變量替換。
d) 反引號：命令替換
反引號：``命令替換。當字符串表示一個命令，需要執行時，則要用反引號。
（三）輸出重定向
3.1 命令執行結果保存在一個文件中
3.1.1 >覆蓋重定向
$ls >/path/file。不會重定向錯誤結果
3.1.2 >> 追加重定向
$cat file1 file2 >> file3 //將file1和file2的文件內容追加重定向到file3後面。
3.1.3 2> 錯誤覆蓋重定向
程序執行出錯的結果放到文件中。
3.1.4 2>>錯誤追加重定向
程序執行出錯的結果放到文件中。
3.1.5 &> 全部覆蓋重定向
無論命令執行對錯，都會覆蓋重定向到文件。
3.1.6 &>> 全部追加重定向
無論命令執行對錯，都會追加重定向到文件。
3.2 命令執行結果直接丟棄
/dev/null文件，dev是設備，null是一個設備文件，稱之為數據黑洞，所有數據放到這裏都無法恢復。
$ls >> /dev/null
（四） 腳本
通過組織命令及變量來完成具有某種業務邏輯的功能稱之為腳本。
4.1 簡單腳本案例
4.1.1 案例一（添加用戶）
a) 業務描述
添加6個用戶，每個用戶的密碼同用戶名，不顯示添加密碼的信息，並給顯示添加用戶成功信息。
b) 編寫腳本
首先，創建腳本。
mkdir /opt/shell cd /opt/shell vim test1.sh
其次，編寫腳本主體。
#!/bin/bash#腳本的第一行一定是這個腳本的聲明，這裏聲明的是腳本的解釋器。 # 用戶可以有參數傳過來，也可以直接定義一個變量。 U=’user1’ #聲明變量，本地變量的聲明直接變量名=值，無需export。這裏選擇單引號，因為user1是個字 符串，只需強引就行，雙引號也行。 useradd $U #引用變量 #設置密碼和用戶名相同，但是設置完之後不顯示passwd的執行結果。但是這個passwd會在控制臺出現信息 ，所以需要使用管道傳入數據，並且重定向。 echo "$U" | passwd --stdin $U &>/dev/null #前一個命令的輸出傳給後一個命令的輸入。 echo "success." #打印成功信息。
以上是添加1個給定名稱的用戶，可以稍作修改，變為參數傳入的方式動態添加用戶：
cp test1.sh test2.sh vim test2.sh
#!/bin/bash # useradd $1 #這裏是使用傳遞參數的方式，1代表1個參數，實際上$1是特殊變量$*的特例 echo "$1" | passwd --stdin $1 &>/dev/null echo "Add user $1 success."
c) 執行腳本
這個兩個腳本當前沒有執行權限。有兩種方法使該腳本有執行權限：一是添加執行權限；二是，使用命令sh /path/腳本名（sh是一個執行腳本的命令）。
腳本1的執行：
$sh test1.sh
腳本2的執行：
$sh test2.sh username
查看是否添加成功：
$cat /etc/passwd
d) 查看腳本執行程度
$bash -x /opt/shell/test2.sh
4.1.2 案例二（刪除用戶）
a) 業務描述
寫一個腳本，完成以下任務：第一，使用一個變量保存一個用戶名；第二，刪除此變量中的用戶，且一並刪除其家目錄；第三，顯示“用戶刪除成功”信息。
b) 編寫腳本
首先，創建腳本。
vim /opt/shell/test3.sh
其次，編寫腳本主體。
#!/bin/bash U=$* #使用一個變量存儲用戶名 userdel $* #刪除這個用戶 rm -rf /home/$* #刪除該用戶的家目錄 echo "delete user and $*home success." #打印成功信息
c) 執行腳本
sh test3.sh username #註意一定要有參數（要刪除的用戶），不然會刪除整個/home目錄 cat /etc/passwd #查看用戶是否刪除成功。 ls /home #查看用戶的家目錄是否刪除成功
4.2 條件判斷
條件判斷是布爾類型，而shell是弱類型的語言，也即沒有類型，所以表達式只有真或假。
4.2.1 條件表達式
條件表達式有兩種形式：一是[ expression ]，註意中括號和表達式之間一定要加空格隔開；二是，test expression，test+空格+表達式。
4.2.2 整數的比較
=：-eq 等於
!=：-ne 不等於
>：-gt 大於
<：-lt 小於
>=：-ge 大於或等於
<=：-le 小於或等於
4.2.3 邏輯運算
a) 命令的邏輯關系
在linux中，命令執行狀態：0為真，其他為假。
b) 邏輯與或非
可以使用離散數學的邏輯與或非來進行邏輯判斷。
邏輯與：&&。當第一個條件為假時，第二條件不用再判斷，最終結果已經有；當第一個條件為真時，第二條件必須得判斷。
邏輯或：||。
邏輯非：！。
c) 案例（命令邏輯關系的條件判斷）
業務描述：添加用戶前先判斷是否存在，如果存在就打印該用戶已存在，並且退出。
編寫腳本：
vim /opt/shell/test4.sh
#!/bin/bash # id $1 &>/dev/null && echo "User $1 exist" && exit 3 #使用命令的執行狀態作為邏輯判斷。id $1 如果用戶$1存在，則為0（真），需要繼續判斷後面的，所以執行echo，並且退出腳本，不再 創建該用戶。退出，3是非0，當前腳本執行不成功。
#上一行可以使用邏輯或的代替，見下兩行
#!id $1 &>/dev/null || echo "User $1 exist" #如果用戶存在id $1則為0，前面加了!就是非0，就為假。前面為假，對於邏輯或來說需要繼續判斷後面的，所以執行echo 打印用戶存在。
#id $1 &>/dev/null && exit 3 #用戶存在就退出 useradd $1 #添加用戶 id $1 &>/dev/null && echo "$1" | passwd --stdin $1 &>/dev/null #如果用戶創建成功了>，就執行後面的echo passwd添加密碼。 echo "Add user $1 success."
執行腳本：
sh test4.sh user1
4.2.4 if條件判斷
a) 語法結構
if條件表達式的語法結構為：
if [ 條件 ]; then 語句 elif [ 條件 ]; then 語句 else 語句 fi
b) if的邏輯與或
-a ：並且
-o ：或者
例如：
if [ $# -gt 1 -a $# -lt 3 -o $# -eq 2 ] ; then
如果，上一個命令傳入的參數個數大於1，並且小於3，或者等於2。&&是離散數學中的邏輯與，-a是一個邏輯運算符，並且的意思，不同於&&。
c) 案例（if語句）
業務描述：給定一個用戶，如果他的UID為0則顯示為管理員，否則顯示其他普通用戶。
編寫腳本：
vim /opt/shell/test5.sh
#!/bin/bash USER_ID=`id -u $1`&> /dev/null || exit 3 #註意這裏需要用反引號，這裏也不能將變量名取為UID，會和環境變量沖突，這樣聲明的變量是只讀的。 if [ $USER_ID -eq 0 ] ; then echo "admin." else echo "other." fi
執行腳本：
sh test5.sh root
4.3 算術運算符
4.3.1 算術運算符的類型
a) let 算術運算表達式
let C=$A + $B
b) $[算術表達式]
C = $[$A+$B]
c) $((算術表達式))
C=$(($A+$B))
d) expr 算術表達式
註意：表達式中各操作數及運算符之間要有空格。而且要使用命令引用。
C=`expr $A + $B`
4.3.2 案例（算術運算符的使用）
a) 業務描述
給定一個用戶，獲取其密碼警告期限，然後判斷用戶密碼使用期限是否已經小於警告期限，如果小於，則是顯示“WARN”，否則顯示密碼還有多少天到期。
密碼警告期限：距離警告的天數；密碼使用期限：密碼有效期減去使用的時間。
b) 編寫腳本
首先，需要知道：
$date +%s 可以獲得今天的秒數
$cat /etc/shadow 可以獲得密碼使用時間。
cat /etc/shadow | grep root
觀察上圖，這一行數據是以冒號隔開的。其中的17021是指，創建密碼的那天距離1970年1月1日的天數；0表示密碼有效期最短0天；99999表示密碼最多99999天有效；7表示有效期還剩7天時警告。
然後，編輯腳本如下：
vim /opt/shell/test6.sh
#!/bin/bash # UN=$1 #根據傳入的數據作為變量UN的值 C_D=`grep "^$UN" /etc/shadow | awk -F: ‘{print $3}‘ ` #grep "^$UN" /etc/shadow是從shadow中找到到以$UN這個用戶名開頭的，print $3是密碼的創建時間，這裏使用-F來指定:分隔符。加反引號是一個命令。 M_D=`grep "^$UN" /etc/shadow | awk -F: ‘{print $5}‘ ` #‘{print $5}‘是找到最長有效期 W_D=`grep "^$UN" /etc/shadow | awk -F: ‘{print $6}‘` #‘{print $6}‘是警告時間 NOW_D=$[`date +%s`/86400] #`date +%s`獲得當前系統時間（秒），使用數學運算符[]相當於數>學的括號，除以一天的秒數 U_D=$[$NOW_D-$C_D] #算出了使用的天數 L_D=$[$M_D-$U_D] #算出剩余的天數 if [ $L_D -le $W_D ];then #判斷註意空格，剩余時間小於等於警告時間輸出warn. echo "warn." else echo "left day is $L_D" #其他情況輸出剩余天數 fi
c) 執行腳本
sh test6.sh root
4.4 文件與字符串測試
4.4.1 文件與字符串測試語法
a) 文件測試
文件測試需要中括號 [ ]
-e FILE：測試文件是否存在
-f FILE：測試文件是否為普通文件
-d FILE：測試文件是否為目錄
-r 當前用戶有沒有讀的權限
-w 當前用戶有沒有寫的權限
-x 當前用戶有沒有執行的權限
b) 字符串測試
== 等號兩端需要空格
!=
-n string : 判斷字符串是否為空
-s string : 判斷字符串是否不空
4.4.2 案例（文件與字符串測試）
a) 業務描述
指定一個用戶名，判斷此用戶的用戶名和它的基本組，組名是否相同。
b) 編寫腳本
vim /opt/shell/test7.sh
#!/bin/bash # if !id $1 &>/dev/null ; then echo "No such user." exit 12 fi if [ $1 == `id -n -g $1` ] ;then #`id -n -g $1`是指輸入的用戶的組的名稱（-g是組id） echo "相同" else echo "不相同" fi
c) 執行腳本
sh test7.sh root
4.5 循環語句
4.5.1 for循環
a) for循環的語法結構
for 變量 in 列表; do 語句 done
b) for循環中的列表
for循環中的列表尤為重要，列表可以是以空格隔開的一組數，可以理解為數組；也可以動態生成列表。
靜態數組列表
以下是個靜態列表的實例：
for I in 1 2 3 4 5 ; do 語句 done
動態生成列表
動態生成列表有三種方式，分別為：
第一，{1..100}。中間兩個點，1-10可以成{1..10}
第二，seq [起始數] [跨度數] 結束數。seq相當於oracle中sequence，遞增的序列，[起始數]帶有中括號意為可以不給，默認為1；[跨度數]帶有中括號也可以不給，默認值為1；結束數必須給，不然會造成死循環。
第三，ls /PATH/ 文件列表。這個實際上是通過for循環遞歸目錄下的文件。
c) for循環案例一
業務描述：
將那些可以登錄的用戶查詢出來，並且將用戶的帳號信息提取出來，後放入/tmp/test.txt文件中，並在行首給定行號。
編寫腳本：
vim /opt/shell/test8.sh
#!/bin/bash # J=1 count=`wc -l /etc/passwd | cut -d‘ ‘ -f1` #wc -l /etc/passwd 可以獲得passwd文件的行數；cut -d‘ ‘ -f1中-d是指定切割符，-f1是取第一個。 #count=`wc -l /etc/passwd | awk -F " " ‘{print $1}‘` #也可以使用awk for I in `seq $count`;do #這裏使用seq生成列表，以1開始，跨度為1，到$count結束。 u_shell=`head -$I /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f7` #head取前I行，然後管道到tail -1拿到最後一行，實際上就是第I行，然後管道到cut按:切割，取第七個（shell）。 u_n=`head -$I /etc/passwd | tail -1 | cut -d: -f1` #取用戶 if [ $u_shell == ‘/bin/bash‘ ];then #判斷字符串是否相等，相等表示可以登錄。可以登錄>就將/tmp/users.txt echo "$J $u_n " >> /tmp/users.txt #輸出時加上編號，這裏不能使用I，因為I是行號，業務要求是新的序號，需要連續的。 J=$[$J+1] #相當於J++ fi done
執行腳本：
sh test8.sh root
d) for循環案例二
業務描述：
計算100以內所有能被3整除的整數的和。
編寫腳本：
vim test9.sh
#!/bin/bash # sum=0 for I in {1..100};do S=$[$I%3] #對3取模（求余數） if [ $S -eq 0 ];then #數字比較只能用-eq，不能使用等號 sum=$[$sum+$I] fi done echo "$sum"
執行腳本：
sh test9.sh
e) for循環案例三
業務描述：
傳給腳本一個參數：目錄，輸出該目錄中文件最大的，文件名和文件大小。
編寫腳本：
vim test10.sh
#!/bin/bash # #首先判斷參數是否正確 if [ -f $1 ];then #-f 判斷傳過來的目錄是否是文件 echo "Arg is error." exit 2 fi if [ -d $1 ];then #-d 是判斷$1是目錄 c=`du -a $1 | sort -nr | wc -l` #du -a $1是列出$1目錄下的所有文件和目錄； sort -nr是按數值降序排列； wc -l獲取行數。但是這樣把目錄頁選出來了 for I in `seq $c`;do f_size=`du -a $1 | sort -nr | head -$I | tail -1 | awk ‘{print $1}‘` #取到第I行，拿到文件大小 f_path=`du -a $1 | sort -nr | head -$I | tail -1 | awk ‘{print $2}‘` #取到第I行，拿到文件路徑 if [ -f $f_path ];then #判$f_path是否是文件，是文件就直接輸出，並退出循環 echo -e "the biggest file is $f_path \t $f_size" break fi done fi
執行腳本：
sh test10.sh /path/
4.5.2 while循環
a) 格式一
while 條件;do 語句 [break] done
b) 格式二（死循環）
while true do 語句 done
c) 格式三（死循環）
while : do 語句 done
d) 格式四（死循環）
while [ 1 ] do 語句 done
e) 格式五（死循環）
while [ 0 ] do 語句 done
f) while循環案例
業務描述：
使用echo輸出10個隨機數。
編寫腳本：
vim /opt/shell/test11.sh
#!/bin/bash # I=1 while [ $I -le 10 ] ; do echo -n "$RANDOM" I=$[$I+1] done
執行腳本：
sh test11.sh
作者原創作品，轉載請註明出處http://www.cnblogs.com/yangp/p/8511321.html。
快速掌握Shell編程