Shell编程

在Linux系统中，Shell是一个非常灵活的工具。Shell不仅能够执行命令，而且是一门非常优秀的编程语言。

一、Shell编程基础

通过使用Shell编程可以使大量的任务自动化，Shell程序特别擅长系统管理任务，尤其适合那些易用性、可维护性和便携性比效率更重要的任务。

1、Shell脚本概述

Shell脚本程序是Shell命令语句的集合（内部命令和外部命令），用于实现特定的功能，Shell脚本程序保存在文本文件中，可以使用文本处理程序阅读和编辑（例如gedit或vi/vim）。
Linux系统中的Shell脚本通常具备以下特点：

• Shell脚本程序是由Shell环境解释执行的；
• Shell脚本不需要编译、链接及生成可执行文件，直接由相应的解释器解释执行即可；
• 执行Shell程序时，Shell脚本文件需要具有可执行的权限；
• Shell脚本可以使用变量、控制语句等比较复杂的结构；
• Shell脚本是从上而下、顺序执行的。

2、创建Shell脚本

直接使用文本编辑程序vim即可创建和编写Shell脚本程序。

  xuqing@master: ~ $ vim hello.sh                    #创建Shell脚本
  xuqing@master: ~ $ chmod u+x hello.sh              #赋予其可执行权利
  xuqing@master: ~ $ ./hello.sh                      #执行脚本

也可以执行以下命令，两者是等价的。

  xuqing@master: ~ $ vim hello.sh                    #创建Shell脚本
  xuqing@master: ~ $ bash hello.sh                   #利用bash命令直接解释执行脚本

Shell脚本同Linux系统中的其他文件一样，可以不使用扩展名。但是为了方便识别，通常建议Bash脚本文件名以sh结尾，Tcsh脚本文件以csh结尾。

  #!/bin/bash
  #This is a test script
  #This script will output hello

   echo "hello!"

   exit 0

• `#!/bin/bash，文件第一行的内容是告诉系统使用哪种Shell来解释执行此脚本中的肉容，本例中使用的是Bash。
• `#This is a test script，脚本注释行。
• echo "hello!" ，命令行。
• exit 0，该命令用来结束脚本，该命令也会返回一个值来传递给父进程，一般情况下，成功则返回0，非0表示一个错误码。

3、Shell编程语法

Shell程序本质上也是一种结构化程序，掌握Shell编程的基础就是熟练使用其编程语法。Shell编程语法主要包括变量、函数、控制结构，以及相关的Shell命令等。

3.1 变量

在Shell里，变量具有以下特点：

• 在使用变量之前并不需要声明，而是通过使用（赋值=左右没有空格）变量来创建；
• 在默认情况下，所有的变量都是作为字符串进行存储；
• 变量名区分大小写；
• 通过在变量名前面加一个$符号来访问它的内容；

3.2 echo命令

echo命令其作用是显示一行文本。其常用的语法格式如下：
echo [option] [string]

• “-n”，指示echo命令不输出行尾的换行符；

3.2.1 set命令

set命令作用主要是显示系统中已经存在的shell变量，以及设置shell变量的新变量值。使用set更改shell特性时，符号"+"和"-"的作用分别是打开和关闭指定的模式。set命令不能够定义新的shell变量。如果要定义新的变量，可以使用declare命令以变量名=值的格式进行定义即可。其常用的语法格式如下：
set(选项)(参数)

• declare mylove='Visual C++' #定义新环境变量
• set -a mylove #设置为环境变量
• env | grep mylove #显示环境变量值

3.2.2 alias命令

alias命令用来设置指令的别名。其常用的语法格式如下：
alias 新的命令='原命令 -选项/参数'

3.3 read命令

可以使用read命令将用户的输入赋值给一个变量。

  xuqing@master: ~ $ read foo
  test
  xuqing@master: ~ $ echo $foo
  test

3.4 引号的使用

一般情况下，Shell脚本中的参数以空白字符隔开。如果要在一个参数中包含一个或多个空白字符，必须给参数加上引号。

• “$foo”，双引号，会用变量替换它的值；

• ‘$foo’，单引号，不会发生替换行为；

• $foo，取消变量的特殊含义；
  以下脚本variable.sh

   #!/bin/bash
   myvar="Hi here";
   echo $myvar
   echo "$myvar"
   echo "'$myvar'"  //这里你会发现加了双引号以后'$myvar'仍然被识别为一个字符串
   echo '$myvar'
   echo \$myvar
  
   echo "Enter some text"
   read myvar
  
   echo '$myvar' now equals $myvar
  
   exit 0
  

执行的结果如下：

  xuqing@master: ~ $ bash varible.sh
  Hi here
  Hi here
  Hi here
  $myvar
  $myvar
  Enter some text
  hello
  $myvar now equals hello

3.5 使用$(command)语法

编写脚本程序时，经常需要捕获一条命令的执行结果，例如把命令的输出放到一个变量中，这时可以使用$(command)语法来实现。
例如：test.sh

  #!/bin/bash

  echo the current directory is $(pwd)
  thisdate=$(date)
  echo the current data is $thisdate

  exit 0

运行的结果：

  xuqing@master: ~ $ bash test.sh
  the current directory is /home/xuqing
  ....

4、环境变量

环境变量是给Linux系统或用户程序设置的一些参数，其作用和具体的环境变量相关，例如：PATH存储了系统常用命令所在的目录，HOME存储的是当前用户的目录。
当一个Shell脚本程序开始执行时，一些变量会根据环境设置中的值进行初始化。用户可以在Shell脚本程序中像引用自己定义的变量一样用$引用它们。

• $PATH，以冒号分割，通常用来搜索命令的目录列表；
• $HOME，当前用户的主目录；
• $0，Shell脚本程序的名字；
• $#，传递给脚本的参数个数，如果脚本程序在调用时没有传递任何参数，则其值是0；
• $IFS，输入域分隔符。当Shell读取输入时，它给出用来分隔单词的一组字符，通常是空格、制表符和换行符等。

4.1 参数变量

如果脚本程序在调用时带有参数，一些额外的参数变量会被创建。

• 1，2...，脚本程序调用时传递过来的参数；
• $*，在一个变量中列出所有的参数，各参数之间用空格分隔开；

4.2 设置参数变量

set命令的作用是为Shell设置参数变量。许多命令的输出结果是以空格分隔的值，如果需要使用输出结果中的某个域，就可以用到set命令，其语法格式如下：
set $(command)

  #!/bin/bash

   echo "the current date is $(date)"
   set $(date)
   echo "the current month is $2"

   exit 0

5、条件

在Shell脚本中，可以使用if/then结构对条件进行测试判断，并根据测试结果采取不同的执行流程。
在实际工作中，大多数脚本程序都会广泛使用Shell的布尔判断命令“[”，或“test”来实现测试。为了增强可读性，当使用“[”命令时，还是用“[”来结尾。
注意：必须在“[”和被检查的条件之间留出空格。这与test命令时一样的，因为test命令之后总是有一个空格。
test命令能够使用的条件类型可以归为4类：字符串比较，算术比较、逻辑运算与文件有关的条件测试。

5.1分支语句

• if-then
• for
• while
• until
• break
• case

6、函数

Shell允许将一组命令集或语句形成一个可用块，这些块称为Shell函数。函数由两部分组成：函数标题和函数体。标题是函数名，函数名在当前Shell脚本中应该唯一；函数体是函数内的命令集合。

  #!/bin/bash
 
  fun()
  {
       echo "Function is executing"
   }
   echo "ready call"
   fun
   echo "call end"

   exit 0

6.1 退出和返回值

执行完毕后自动退出，也可以使用return语句在执行过程中提前退出。
return [value]
value 可选是整数值，一般情况下使用0表示函数执行成功，非0表示出错代码。函数的退出值使用“$?”获得。

6.2 参数传递

在函数内部，与传递给Shell脚本参数一样，通过“1、2...”来获取传递进来的参数。

  #!/bin/bash
  fun()
  {
   echo "the first parameter is $1"
   echo "the second parameter is $2"
   return 0
   }

    fun "123" "456"
    if [ $? = 0]
    then
    echo "fun execute success"
    else
    echo "fun execute faliure"
    fi

    exit 0