Shell脚本快速上手

Shell是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问操作系统内核的服务。Ken Thompson的sh是第一种Unix Shell，Windows Explorer是一个典型的图形界面Shell。

Shell脚本（shell script），是一种为shell编写的脚本程序。业界所说的shell通常都是指shell脚本，但是，shell和shell script是两个不同的概念。由于习惯的原因，简洁起见，本文出现的“shell编程”都是指shell脚本编程，不是指开发shell自身（如Windows Explorer扩展开发）。

脚本解释器

1. sh 即Bourne shell，POSIX（Portable Operating System Interface）标准的shell解释器，它的二进制文件路径通常是/bin/sh，由Bell Labs开发。 本文讲的是sh，如果你使用其它语言用作shell编程，请自行参考相应语言的文档。 2. bash Bash是Bourne shell的替代品，属GNU Project，二进制文件路径通常是/bin/bash。业界通常混用bash、sh、和shell，比如你会经常在招聘运维工程师的文案中见到：熟悉Linux Bash编程，精通Shell编程。 在CentOS里，/bin/sh是一个指向/bin/bash的符号链接:

[root@centosraw ~]# ls -l /bin/*sh
-rwxr-xr-x. 1 root root 903272 Feb 22 05:09 /bin/bash
-rwxr-xr-x. 1 root root 106216 Oct 17  2012 /bin/dash
lrwxrwxrwx. 1 root root      4 Mar 22 10:22 /bin/sh -> bash

但在Mac OS上不是，/bin/sh和/bin/bash是两个不同的文件，尽管它们的大小只相差100字节左右:

ls -l /bin/*sh
-r-xr-xr-x  1 root  wheel   618416 Oct 24 17:52 /bin/bash
-rwxr-xr-x  1 root  wheel   379952 Oct 24 17:52 /bin/csh
-r-xr-xr-x  1 root  wheel  1282864 Oct 24 17:52 /bin/ksh
-r-xr-xr-x  1 root  wheel   618480 Oct 24 17:52 /bin/sh
-rwxr-xr-x  1 root  wheel   379952 Oct 24 17:52 /bin/tcsh
-rwxr-xr-x  1 root  wheel   610224 Oct 24 17:52 /bin/zsh

第一个Shell

编写

打开文本编辑器，新建一个文件，扩展名为sh（sh代表shell），扩展名并不影响脚本执行，见名知意就好。

输入一些代码，第一行一般是这样：

#!/bin/bash

“#!”是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行。

运行

运行Shell脚本有两种方法： 1. 作为可执行程序

chmod +x test.sh
./test.sh

注意，一定要写成./test.sh，而不是test.sh，运行其它二进制的程序也一样，直接写test.sh，linux系统会去PATH里寻找有没有叫test.sh的，而只有/bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin等在PATH里，你的当前目录通常不在PATH里，所以写成test.sh是会找不到命令的，要用./test.sh告诉系统说，就在当前目录找。 通过这种方式运行bash脚本，第一行一定要写对，好让系统查找到正确的解释器。 这里的”系统”，其实就是shell这个应用程序（想象一下Windows Explorer），但我故意写成系统，是方便理解，既然这个系统就是指shell，那么一个使用/bin/sh作为解释器的脚本是不是可以省去第一行呢？是的。 2. 作为解释器参数 这种运行方式是，直接运行解释器，其参数就是shell脚本的文件名，如： /bin/sh test.sh 这种方式运行的脚本，不需要在第一行指定解释器信息，写了也没用。

Shell变量

定义变量

your_name="liangbo"

注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则：

• 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
• 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。
• 不能使用标点符号。
• 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。

除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值，如：

for file in `ls /etc`
或
for file in $(ls /etc)

以上语句将 /etc 下目录的文件名循环出来。

使用变量

使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号即可，如：

your_name="liangbo"
echo $your_name
echo ${your_name}

变量名外面的花括号是可选的，加不加都行，加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界，比如下面这种情况：

for skill in Ada Coffe Action Java; do
	echo "I am good at ${skill}Script"
done

如果不给skill变量加花括号，写成echo “I am good at $skillScript”，解释器就会把$skillScript当成一个变量（其值为空），代码执行结果就不是我们期望的样子了。

推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯。IntelliJ IDEA编写shell script时，IDE就会提示加花括号。

重定义变量

已定义的变量，可以被重新定义，如：

your_name="liangbo"
echo $your_name

your_name="newname"
echo $your_name

这样写是合法的，但注意，第二次赋值的时候不能写$your_name=“alibaba”，使用变量的时候才加美元符。

Shell 注释

单行

以“#”开头的行就是注释，会被解释器忽略。

多行

多行注释还可以使用以下格式：

:<<EOF
注释内容...
注释内容...
注释内容...
EOF

EOF 也可以使用其他符号:

Shell 字符串

字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型，字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。

单引号

str='this is a string'

单引号字符串的限制：

• 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的
• 单引号字串中不能出现单引号（对单引号使用转义符后也不行）

双引号

your_name='liangbo'
str="Hello, I know your are \"$your_name\"! \n"

• 双引号里可以有变量
• 双引号里可以出现转义字符

字符串操作

拼接字符串

your_name="liangbo"
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"

echo $greeting $greeting_1

获取字符串长度：

string="abcd"
echo ${#string} #输出：4

提取子字符串

string="alibaba is a great company"
echo ${string:1:4} #输出：liba

查找子字符串

查找字符 i 或 s的位置(哪个字母先出现就计算哪个)：

string="alibaba is a great company"
echo `expr index "$string" is` #输出：3，这个语句的意思是：找出字母i在这名话中的位置，要在linux下运行，mac下会报错

注意： 以上脚本中 ` 是反引号，而不是单引号 '，不要看错了哦。

Shell 数组

bash支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小。

定义数组

在 Shell 中，用括号来表示数组，数组元素用"空格"符号分割开。定义数组的一般形式为：

数组名=(值1 值2 ... 值n)

例如：

array_name=(value0 value1 value2 value3)

或者

array_name=(
value0
value1
value2
value3
)

读取数组

读取数组元素值的一般格式是：

${数组名[下标]}

例如：

valuen=${array_name[n]}

使用 @ 符号可以获取数组中的所有元素，例如：

echo ${array_name[@]}

获取数组的长度

获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同，例如：

# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthn=${#array_name[n]}

Shell 传递参数

我们可以在执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，脚本内获取参数的格式为：$n。n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数，以此类推……

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

在为shell脚本传递的参数中如果包含空格，应该使用单引号或者双引号将该参数括起来，以便于脚本将这个参数作为整体来接收。

Shell 运算符

基本运算

原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。

expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。

例如，两个数相加(注意使用的是反引号 ` 而不是单引号 ‘)：

#!/bin/bash

val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val" #输出：4

两点注意：

• 表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
• 完整的表达式要被 包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。

算术运算符

下表列出了常用的算术运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

**注意：**条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。

• 乘号(*)前边必须加反斜杠()才能实现乘法运算；
• 在 MAC 中 shell 的 expr 语法是：$((表达式))，此处表达式中的 “*” 不需要转义符号 “" 。

关系运算符

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 “abc”，变量 b 为 “efg”：

文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。

属性检测描述如下：

Shell test命令

test 命令可以执行条件检测，用 test 可以避免使用过多的括号，[] 中的测试条件同样可以通过 test 来完成。

if [ $var -eq 0 ]; then echo "True"; fi

等价于:

if test $var -eq 0; then echo "True"; fi

Shell 流程控制

if else

if

if 语句语法格式：

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN 
fi

写成一行（适用于终端命令提示符）：

if [ $(ps -ef | grep -c "ssh") -gt 1 ]; then echo "true"; fi

末尾的fi就是if倒过来拼写，后面还会遇到类似的。

if else

if else 语法格式：

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN
else
    command
fi

if else-if else

if else-if else 语法格式：

if condition1
then
    command1
elif condition2 
then 
    command2
else
    commandN
fi

for 循环

与其他编程语言类似，Shell支持for循环。

for循环一般格式为：

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

写成一行：

for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;

while 语句

while循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据；命令通常为测试条件。其格式为：

while condition
do
    command
done

无限循环

无限循环语法格式：

while :
do
    command
done

或者

while true
do
    command
done

或者

for (( ; ; ))

until 循环

until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止。

until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。

一般 while 循环优于 until 循环，但在某些时候—也只是极少数情况下，until 循环更加有用。

until 语法格式:

until condition
do
    command
done

case

Shell case语句为多选择语句。可以用case语句匹配一个值与一个模式，如果匹配成功，执行相匹配的命令。case语句格式如下：

case 值 in
模式1)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
模式2）
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
esac

跳出循环

在循环过程中，有时候需要在未达到循环结束条件时强制跳出循环，Shell使用两个命令来实现该功能：break和continue。

break命令

break命令允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。

continue

continue命令与break命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环。

Shell 函数

shell中函数的定义格式如下：

[ function ] funname [()]

{

    action;

    [return int;]

}

说明：

• 1、可以带function fun() 定义，也可以直接fun() 定义,不带任何参数。
• 2、参数返回，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

函数参数

在Shell中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值，例如，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数… （同 shell 参数传递）

Shell 输入输出重定向

大多数 UNIX 系统命令从你的终端接受输入并将所产生的输出发送回到您的终端。一个命令通常从一个叫标准输入的地方读取输入，默认情况下，这恰好是你的终端。同样，一个命令通常将其输出写入到标准输出，默认情况下，这也是你的终端。

重定向命令列表如下：

需要注意的是文件描述符 0 通常是标准输入（STDIN），1 是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。

输出重定向

重定向一般通过在命令间插入特定的符号来实现。特别的，这些符号的语法如下所示:

command1 > file1

上面这个命令执行command1然后将输出的内容存入file1。

注意任何file1内的已经存在的内容将被新内容替代。如果要将新内容添加在文件末尾，请使用»操作符。

输入重定向

和输出重定向一样，Unix 命令也可以从文件获取输入，语法为：

command1 < file1

这样，本来需要从键盘获取输入的命令会转移到文件读取内容。

注意：输出重定向是大于号(>)，输入重定向是小于号(<)。

重定向深入讲解

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：

• 标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
• 标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
• 标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。

默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file，command < file 将stdin 重定向到 file。

如果希望 stderr 重定向到 file，可以这样写：

$ command 2 > file

如果希望 stderr 追加到 file 文件末尾，可以这样写：

$ command 2 >> file

2 表示标准错误文件(stderr)。

如果希望将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file，可以这样写：

$ command > file 2>&1

或者

$ command >> file 2>&1

如果希望对 stdin 和 stdout 都重定向，可以这样写：

$ command < file1 >file2

command 命令将 stdin 重定向到 file1，将 stdout 重定向到 file2。

Here Document

Here Document 是 Shell 中的一种特殊的重定向方式，用来将输入重定向到一个交互式 Shell 脚本或程序。

它的基本的形式如下：

command << delimiter
    document
delimiter

它的作用是将两个 delimiter 之间的内容(document) 作为输入传递给 command。

注意：

• 结尾的delimiter 一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，包括空格和 tab 缩进。
• 开始的delimiter前后的空格会被忽略掉。

/dev/null 文件

如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null：

$ command > /dev/null

/dev/null 是一个特殊的文件，写入到它的内容都会被丢弃；如果尝试从该文件读取内容，那么什么也读不到。但是 /dev/null 文件非常有用，将命令的输出重定向到它，会起到"禁止输出"的效果。

如果希望屏蔽 stdout 和 stderr，可以这样写：

$ command > /dev/null 2>&1

**注意：**0 是标准输入（STDIN），1 是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。

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