linux系列之shell编程（一）
shell概述
shell是一个命令行解释器，它接收应用程序/用户命令，然后调用操作系统内核。
shell解释器
- Linux提供的解释器有
[shaofei@upuptop-pc ~]$ cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
- bash和sh的关系
[shaofei@upuptop-pc bin]$ ll | grep bash
-rwxr-xr-x 1 root root 964600 Aug 8 2019 bash
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Oct 28 2019 sh -> bash
- Centos默认的解析器是bash
[shaofei@upuptop-pc bin]$ echo $SHELL
/bin/bash
Shell脚本入门
-
脚本格式
脚本以 #!/bin/bash 开头（指定解析器） -
第一个shell脚本
[shaofei@upuptop-pc sh]$ touch helloworld.sh
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim helloworld.sh
#!/bin/bash
echo "helloworld"
- 脚本的常用执行方式
(1) 采用bash或sh+脚本的相对路径或绝对路径（不用赋予脚本+x权限）
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh helloworld.sh
helloworld
[shaofei@upuptop-pc sh]$ bash helloworld.sh
helloworld
(2)采用输入脚本的绝对路径或相对路径执行脚本（必须具有可执行权限+x）
[shaofei@upuptop-pc sh]$ chmod 777 helloworld.sh
[shaofei@upuptop-pc sh]$ ./helloworld.sh
helloworld
[shaofei@upuptop-pc sh]$ /home/shaofei/sh/helloworld.sh
helloworld
注意：第一种执行方法，本质是bash解析器帮你执行脚本，所以脚本本身不需要执行权限。第二种执行方法，本质是脚本需要自己执行，所以需要执行权限。
- 多命令处理
[shaofei@upuptop-pc sh]$ touch batch.sh
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim batch.sh
#!/bin/bash
echo 'hello'
cd /home/shaofei/sh
echo 'cccc' > a.txt
Shell中的变量
系统变量
- 常用的系统变量
HOME,
SHELL等
- 案例
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $HOME
/home/shaofei
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $PWD
/home/shaofei/sh
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $USER
shaofei
显示当前Shell中所有变量：set
[shaofei@upuptop-pc sh]$ set
BASH=/bin/bash
BASHOPTS=checkwinsize:cmdhist:expand_aliases:extquote:force_fignore:histappend:hostcomplete:interactive_comments:login_shell:progcomp:promptvars:sourcepath
BASH_ALIASES=()
BASH_ARGC=()
BASH_ARGV=()
BASH_CMDS=()
BASH_LINENO=()
BASH_SOURCE=()
………………
自定义变量
-
基本语法
a. 定义变量： 变量名=变量值
b. 撤销变量： unset 变量名
c. 声明静态变量： readonly 变量， 注意不能unset -
定义规则
a. 变量名可以使用字母、数字、下划线组成，但是不能以数字开头。环境变量建议全部大写
b. <font color=red>等号前后不能有空格</font>
c. 在bash中，变量类型默认是字符串类型，无法直接进行数值计算
d. 变量的值如果有空格必须要用"双引号"引起来
- 案例
创建变量A并赋值为5
[shaofei@upuptop-pc sh]$ A=5
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $A
5
给变量A重新赋值为9
[shaofei@upuptop-pc sh]$ A=9
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $A
9
撤销变量A
[shaofei@upuptop-pc sh]$ unset A
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $A
创建静态的变量B
[shaofei@upuptop-pc sh]$ readonly B=2
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $B
2
静态变量不能重新赋值
[shaofei@upuptop-pc sh]$ B=10
-bash: B: readonly variable
静态变量不能unset
[shaofei@upuptop-pc sh]$ unset B
-bash: unset: B: cannot unset: readonly variable
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
[shaofei@upuptop-pc sh]$ C=1+2
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $C
1+2
变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来
[shaofei@upuptop-pc sh]$ D=I LOVE YOU
-bash: LOVE: command not found
[shaofei@upuptop-pc sh]$ D="I LOVE YOU"
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $D
I LOVE YOU
可把变量提升为全局环境变量，可供其他Shell程序使用
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim helloworld.sh
在helloworld.sh文件中增加echo $B
#!/bin/bash
echo "helloworld"
echo $B
没有打印$B的值
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh helloworld.sh
helloworld
修改B变量为全局环境变量
[shaofei@upuptop-pc sh]$ export B
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh helloworld.sh
helloworld
2
特殊变量：$n
- 基本语法
$n 功能描述：n为数字，1-
{10}
- 案例
输出该脚本的文件名称、输入参数1和输入参数2的值
[shaofei@upuptop-pc sh]$ touch param.sh
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim param.sh
#!/bin/bash
echo $0 $1 $2
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh param.sh 1 2 3
param.sh 1 2
特殊变量：$#
- 基本语法
$# (获取所有的参数个数，常用于循环）
- 案例
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim param.sh
#!/bin/bash
echo $#
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh param.sh 1 2 3 4 5
5
特殊变量：$*、$@
- 基本说法
$* (功能描述：这个变量代表命令行中所有的参数，$*把所有的参数看做一个整体）
$@（功能描述： 这个变量代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区别对待）
- 案例
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim param.sh
#!/bin/bash
echo $@
echo $*
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh param.sh 1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
特殊变量：$?
- 基础语法
$? （功能描述：最后一次执行的命令的返回状态。如果这个变量的值为0，证明上一个命令正确执行；如果这个变量的值为非0，则证明上一个命令执行不正确了）
- 示例：
[shaofei@upuptop-pc sh]$vim param.sh
#!/bin/bash
echo $?
[shaofei@upuptop-pc sh]$ ./helloworld.sh
helloworld
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh param.sh
0
运算符
- 基础语法
（1） $((运算式))或$[运算式]
（2） expr +,-,*,/,% 加，减，乘，除，取余
注意：expr 运算符之间要有空格
- 实例
（1）计算3+2的值
[shaofei@upuptop-pc sh]$ expr 3 + 2
5
（2）计算3-2的值
[shaofei@upuptop-pc sh]$ expr 3 - 2
1
（3）计算（2+3）* 4的值
第一种方式
[shaofei@upuptop-pc sh]$ expr `expr 2 + 3 ` \* 4
20
第二种方式
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $(((3+2)*4))
20
第三种方式
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $[(2+3)*4]
20
条件判断
-
基本语法
[ condition ]（注意：condition前后有空格） -
常用的判断条件
(1) 两个整数之间比较
= 字符串比较
-lt 小于（less than）
-le 小于等于（less equal）
-eq 等于（equal）
-gt 大于（greater）
-ge 大于等于（greater equal）
-ne 不等于（Not equal）
(2) 按照文件权限进行比较
-r 有读的权限（read）
-w 有写的权限（write）
-x 有执行的权限（execute）
(3) 按照文件类型进行判断
-f 文件存在并且是一个常规的文件（file）
-e 文件存在（existence）
-d 文件存在且是一个目录（directory）
案例：
- 23 是否大于等于 22
[shaofei@upuptop-pc ~]$ [ 22 -ge 23 ]
[shaofei@upuptop-pc ~]$ echo $?
1
[shaofei@upuptop-pc ~]$ [ 23 -ge 23 ]
[shaofei@upuptop-pc ~]$ echo $?
0
- HelloWorld.sh 是否有写的权限
-rw-rw-r-- 1 shaofei shaofei 5 May 8 23:02 a.txt
-rw-rw-r-- 1 shaofei shaofei 65 May 8 23:01 batch.sh
-rwxrwxrwx 1 shaofei shaofei 38 May 8 23:36 helloworld.sh
-rw-rw-r-- 1 shaofei shaofei 31 Dec 8 01:01 k.sh.template
-rw-rw-r-- 1 shaofei shaofei 22 May 9 21:56 param.sh
-rw-rw-r-- 1 shaofei shaofei 59 Dec 8 01:01 start.sh.template
-rwxrwxrwx 1 shaofei shaofei 21 Nov 20 09:58 test1.sh
[shaofei@upuptop-pc sh]$ [ -r helloworld.sh ]
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $?
0
[shaofei@upuptop-pc sh]$ [ -x batch.sh ]
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $?
1
- /home/shaofei/aaa.txt 是否存在
[shaofei@upuptop-pc sh]$ [ -e /home/shaofei/aaa.txt ]
[shaofei@upuptop-pc sh]$ echo $?
1
- 多条件判断（&& 表示前一条命令执行成功时，才执行后一条命令，|| 表示上一条命令执行失败后，才执行下一条命令）
[shaofei@upuptop-pc sh]$ [ -e /home/shaofei/aaa.txt ] || echo false
false
[shaofei@upuptop-pc sh]$ [ -e /home/shaofei/aaa.txt ] && echo false
[shaofei@upuptop-pc sh]$
流程语句（重点）
if判断
- 基本语法
if [ 条件判断式 ]; then
程序代码
fi
或者
if [ 条件判断式 ]
then
程序代码
fi
注意：
-
[ 条件表达式 ]中括号和条件判断式之间必须有空格 -
if后面要有空格 - 第一种方式
then前面要有分号
- 案例
输入一个数字，如果是1 则输出 true 如果是2 则输出 false 如果是其他数字则不做任何操作
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim if.sh
#!/bin/bash
if [ $1 -eq 1 ]; then
echo true
fi
if [ $1 -eq 2 ]; then
echo false
fi
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh if.sh 1
true
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh if.sh 2
false
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh if.sh 123
[shaofei@upuptop-pc sh]$
case语句
- 基础语法
case $变量名 in
"value1")
如果变量等于value1，执行程序
;;
"value2")
如果变量等于value2，执行程序
;;
……省略其他分支……
esac
注意
- case行尾必须为单词
in，每一个模式匹配必须以)结束。 - 双分号
;;表示命令序列结束，相当于java中的break - 最后可以使用
*)表示默认模式，相当于java中的break - 最后以
esac结束
- 案例
输入一个数字，如果是1 则输出 true 如果是2 则输出 false 如果是其他数字输出default
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim case.sh
#!/bin/bash
case $1 in
1)
echo true
;;
2)
echo false
;;
*)
echo default
;;
esac
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh case.sh 1
true
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh case.sh 2
false
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh case.sh 3
default
[shaofei@upuptop-pc sh]$
for循环
- 基本语法
- 第一种方式
for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
do
程序
done
- 第二种方式
for 变量 in 变量1,变量2,变量
do
程序
done
- 实例
计算1-100的和
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim for1.sh
#!/bin/bash
sum=0
for ((i=1;i<=100;i++))
do
sum=$[$sum+$i] # or sum=$(( $sum+$i ))
done
echo $sum
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh for1.sh
打印所有的输入参数 比较
@
- 当
$*和$@都不被双引号""包括的时候，没有区别，$*和$@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。
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim for2.sh
#!/bin/bash
echo ---------$*
for i in $*
do
echo $i
done
echo --------$#
for j in $@
do
echo $j
done
echo --------end
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh for2.sh 1 2 3 4
---------1 2 3 4
1
2
3
4
--------4
1
2
3
4
--------end
- 当它们被双引号
""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。
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim for3.sh
#!/bin/bash
echo ---------"$*"
for i in "$*"
do
echo $i
done
echo --------$#
for j in "$@"
do
echo $j
done
echo --------end
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh for3.sh 1 2 3 4
---------1 2 3 4
1 2 3 4
--------4
1
2
3
4
--------end
while循环
- 基本语法
while [ 条件表达式 ]
do
程序
done
- 案例
计算1-100的和
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim while.sh
#!/bin/bash
sum=0
i=0
while [ $i -le 100 ]
do
sum=$(( $sum+$i ))
i=$[$i+1]
done
echo $sum
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh while.sh
5050
注意： while后面有空格.
read（读取用户输入）
- 基本语法
read(选项)(参数)
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）。
参数
变量：指定读取值的变量名
- 实例
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim read.sh
#!/bin/bash
read -p "input your name: " -t 3 NAME
echo "Your Name is $NAME !"
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh read.sh
input your name: shaofeer
Your Name is shaofeer !
函数
系统函数
- basename
- basename基本语法
basename [string/pathname][suffix]
（功能描述：basename命令会删掉所有的前缀包括最后一个（‘/’）字符，然后将字符串显示出来。
选项：
suffix为后缀，如果suffix被指定了，basename会将pathname或string中的suffix去掉。
- 案例实操
[shaofei@upuptop-pc sh]$ basename /home/shaofei/123.txt
123.txt
[shaofei@upuptop-pc sh]$ basename /home/shaofei/123.txt .txt
123
- dirname
- dirname基本语法
dirname 文件绝对路径
（功能描述：从给定的包含绝对路径的文件名中去除文件名（非目录的部分），然后返回剩下的路径（目录的部分））
- 案例实操
获取a.txt文件的路径
[shaofei@upuptop-pc sh]$ dirname /home/shaofei/sh/a.txt
/home/shaofei/sh
自定义函数
- 基本语法
[ function ] funname[()]
{
Action;
[return int;]
}
funname
-
经验技巧
-（1）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。
-（2）函数返回值，只能通过$?系统变量获得，可以显示加：return返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。return后跟数值n(0-255)
3．案例实操
（1）计算两个输入参数的和
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim fun.sh
#!/bin/bash
function sum(){
sum=$[$1+$2]
return $sum
}
sum 1 2
echo $?
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sh fun.sh
3
shell工具（重点）
cut
cut的工作就是“剪”，具体的说就是在文件中负责剪切数据用的。cut 命令从文件的每一行剪切字节、字符和字段并将这些字节、字符和字段输出。
- 基本用法
cut[选项参数] filename
说明：默认分隔符是制表符
- 参数说明
-f 列号，提取第几列
-d 分隔符，按照指定分隔符分割列
- 实例
准备数据
[shaofei@upuptop-pc sh]$ touch txt
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim txt
hello world
java andorid python shell spark nodejs vue
1.切出第一列
[shaofei@upuptop-pc sh]$ cut -d " " -f 1 txt
hello
java
2.切割cut.txt第一、三列
[shaofei@upuptop-pc sh]$ cut -d " " -f 1,3 txt
hello
java python
3.切割cut.txt第二、三列
[shaofei@upuptop-pc sh]$ cut -d " " -f 2,3 txt
world
andorid python
4.在cut.txt文件中切割出java
[shaofei@upuptop-pc sh]$ cat txt | grep java | cut -d " " -f 1
java
sed
sed是一种流编辑器，它一次处理一行内容。处理时，把当前处理的行存储在临时缓冲区中，称为“模式空间”，接着用sed命令处理缓冲区中的内容，处理完成后，把缓冲区的内容送往屏幕。接着处理下一行，这样不断重复，直到文件末尾。文件内容并没有改变，除非你使用重定向存储输出。
- 基本用法
sed [选项参数] 'command' filename
- 选项参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| -e | 直接在指令列模式上进行sed的动作编辑。 |
- 命令功能描述
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| a | 新增，a的后面可以接字串，在下一行出现 |
| d | 删除 |
| s | 查找并替换 |
- 案例实操
（0）数据准备
[shaofei@upuptop-pc sh]$ touch sed.txt
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim sed.txt
dong shen
guan zhen
wo wo
lai lai
le le
将“shaofeer”这个单词插入到sed.txt第二行下，打印。
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sed '2a shaofeer' sed.txt
dong shen
guan zhen
shaofeer
wo wo
lai lai
le le
源文件并没有变化
[shaofei@upuptop-pc sh]$ cat sed.txt
dong shen
guan zhen
wo wo
lai lai
le le
删除sed.txt文件所有包含wo的行
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sed '/wo/d' sed.txt
dong shen
guan zhen
lai lai
le le
将sed.txt文件中wo替换为ni
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sed 's/wo/ni/g' sed.txt
dong shen
guan zhen
ni ni
lai lai
le le
注意：‘g’表示global，全部替换
awk
一个强大的文本分析工具，把文件逐行的读入，以空格为默认分隔符将每行切片，切开的部分再进行分析处理。
- 基本用法
awk [选项参数] 'pattern1{action1} pattern2{action2}...' filename
pattern：表示AWK在数据中查找的内容，就是匹配模式
action：在找到匹配内容时所执行的一系列命令
- 选项参数说明
| 选项参数 | 功能 |
|---|---|
| -F | 指定输入文件折分隔符 |
| -v | 赋值一个用户定义变量 |
- 案例实操
数据准备
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sudo cp /etc/passwd ./
（1）搜索passwd文件以root关键字开头的所有行，并输出该行的第7列。
[shaofei@upuptop-pc sh]$ awk -F: '/^root/{print $7}' passwd
/bin/bash
（2）搜索passwd文件以root关键字开头的所有行，并输出该行的第1列和第7列，中间以“，”号分割。
[shaofei@upuptop-pc sh]$ awk -F: '/^root/{print $1","$7}' passwd
root,/bin/bash
注意：只有匹配了pattern的行才会执行action
（3）只显示/etc/passwd的第一列和第七列，以逗号分割，且在所有行前面添加列名user，shell在最后一行添加"dahaige，/bin/zuishuai"。
[shaofei@upuptop-pc sh]$ awk -F : 'BEGIN{print "user, shell"} {print $1","$7} END{print "dahaige,/bin/zuishuai"}' passwd
user, shell
root,/bin/bash
bin,/sbin/nologin
……
www,/sbin/nologin
dahaige,/bin/zuishuai
注意：BEGIN 在所有数据读取行之前执行；END 在所有数据执行之后执行。
（4）将passwd文件中的用户id增加数值1并输出
[shaofei@upuptop-pc sh]$ awk -v i=1 -F: '{print $3+i}' passwd
1
2
3
4
5
6
7
8
9
- awk的内置变量
| 变量 | 说明 |
|---|---|
| FILENAME | 文件名 |
| NR | 已读的记录数 |
| NF | 浏览记录的域的个数（切割后，列的个数） |
- 案例实操
（1）统计passwd文件名，每行的行号，每行的列数
[shaofei@upuptop-pc sh]$ awk -F: '{print "filename:" FILENAME ", linenumber:" NR ",columns:" NF}' passwd
filename:passwd, linenumber:1,columns:7
filename:passwd, linenumber:2,columns:7
filename:passwd, linenumber:3,columns:7
filename:passwd, linenumber:4,columns:7
filename:passwd, linenumber:5,columns:7
filename:passwd, linenumber:6,columns:7
（3）查询sed.txt中空行所在的行号
[shaofei@upuptop-pc sh]$ awk '/^$/{print NR}' sed.txt
5
sort
sort命令是在Linux里非常有用，它将文件进行排序，并将排序结果标准输出。
- 基本语法
sort(选项)(参数)
| 选项 | 说明 |
|---|---|
| -n | 依照数值的大小排序 |
| -r | 以相反的顺序来排序 |
| -t | 设置排序时所用的分隔字符 |
| -k | 指定需要排序的列 |
参数：指定待排序的文件列表
- 案例实操
（0）数据准备
[shaofei@upuptop-pc sh]$ vim sort.txt
bb:40:5.4
bd:20:4.2
xz:50:2.3
cls:10:3.5
ss:30:1.6
按照“：”分割后的第三列倒序排序。
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sort -t : -nrk 3 sort.txt
bb:40:5.4
bd:20:4.2
cls:10:3.5
xz:50:2.3
ss:30:1.6
面试题
- 问题1：使用Linux命令查询file1中空行所在的行号
答案：
[shaofei@upuptop-pc sh]$ awk '/^$/{print NR}' sed.txt
5
- 问题2：有文件chengji.txt内容如下:
张三 40
李四 50
王五 60
使用Linux命令计算第二列的和并输出
[shaofei@upuptop-pc sh]$ cat chengji.txt | awk -F " " '{sum+=$2} END{print sum}'
150
- 问题3：Shell脚本里如何检查一个文件是否存在？如果不存在该如何处理？
#!/bin/bash
if [ -f file.txt ]; then
echo "文件存在!"
else
echo "文件不存在!"
fi
- 问题4：用shell写一个脚本，对文本中无序的一列数字排序
[shaofei@upuptop-pc sh]$ cat test.txt
9
8
7
6
5
4
3
2
10
1
[shaofei@upuptop-pc sh]$ sort -n test.txt|awk '{a+=$0;print $0}END{print "SUM="a}'
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
SUM=55
- 问题5：请用shell脚本写出查找当前文件夹（/home）下所有的文本文件内容中包含有字符”shen”的文件名称
[shaofei@upuptop-pc sh]$ grep -r "shen" /home | cut -d ":" -f 1
/home/shaofeer/datas/sed.txt
/home/shaofeer/datas/cut.txt
个人学习总结
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结尾
好记性不如烂笔头，本文为个人学习总结。
- 笔者：shaofeer
- 个人网站（首发）：https://quxuecx.com
- 邮箱: shaofeer@163.com
- QQ：337081267
- 公众号：“趣学程序”
我这里整理了很多的学习资料、编程源码、学习笔记、面试心得，如果有需要，可以通过关注“趣学程序”公众号来获取哟~
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