Linux学习（四）：Shell编程

学习目标

简介
快速入门
Shell变量
字符串
传递参数
Shell算术运算符
流程控制
函数使用
数组
加载其他文件的变量

简介

Shell 是一个用 C 语言编写的程序，通过 Shell 用户可以访问操作系统内核服务
Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言
Shell script 是一种为 shell 编写的脚本程序；
Shell 编程一般指 shell脚本编程，不是指开发shell本身
Shell 编程跟Java，PHP编程一样，只要有一个能编写代码的文本编辑器和一个能解释执行的脚本解释器就可以
Linux 的 Shell 解释器 种类众多，一个系统可以存在多个 shell，可以通过 cat/etc/shells 命令查看系统中安装的 shell 解释器
Bash 由于易用和免费，在日常工作中被广泛使用，同时，Bash也是大多数Linux系统默认的Shell。

Shell 解释器

Java需要 虚拟机解释器，同理 Shell脚本也需要

在这里插入图片描述

快速入门

编写脚本

新建 /tmp/hello.sh 文件

#!/bin/bash
echo 'hello world'

#! 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，即使用哪有种 Shell。
echo 命令用于向窗口输出文本

执行Shell脚本

方式一
在这里插入图片描述

问题: bash 和 sh 是什么关系?
```
  sh 是 bash 的 快捷方式
```

方式二（简化方式一）
在这里插入图片描述
方式三

./文件名
在这里插入图片描述

Shell变量

1.简介

在shell脚本中，定义变量时，变量名不加 "$"，如：
	your_name="runoob.com"

注意：变量名和等号之间不能有空格。

同时，变量名的命名必须遵循如下规则：

命名只能使用英文字母，数字和下划线，收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(使用help命令查看保留关键字)

有效的Shell 变量名示例

RUNOOB
LD_LIBRARY_PATH
_var
var2

无效变量名

?var=123
user*name=runoob

除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值，如：
在这里插入图片描述
将 /etc 下目录的文件名循环出来

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

2.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="zhangsan" 
echo $your_name 
echo ${your_name}

在这里插入图片描述
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 java php python; do 
	echo "I am good at ${skill}Script" 
done

在这里插入图片描述

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）。

已定义的变量，可以被重新定义，如：

your_name="tom" 
echo $your_name 
your_name="alibaba" 
echo $your_name

在这里插入图片描述

3.删除变量

使用  unset 命令可以删除变量

语法

unset variable_name

变量被删除后不能再次使用，unset命令不能删除只读变量
示例

#!/bin/sh
myUrl="http://www.csdn.com"
unset myUrl

在这里插入图片描述

以上执行结果没有任何输出

4.只读变量

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。

示例

#!/bin/sh
myUrl="http://www.csdn.com"
readonly myUrl
myUrl="http://www.baidu.com"

在这里插入图片描述

字符串

字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没啥其它类型好用了），
字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号

1.单引号

skill='java' 
str='I am goot at $skill' 
echo $str

执行结果
在这里插入图片描述
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独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行）但可成对出现，作为字符串拼接使用。

2.双引号

skill='java'
str="I am goot at $skill"
echo $str

执行结果
在这里插入图片描述
双引号的优点：

双引号里可以有变量
双引号里可以出现转义字符

3.获取字符串长度

skill='java' 
echo ${skill} 	# 输出结果: java 
echo ${#skill} 	# 输出结果: 4

在这里插入图片描述

4.提取字符串

substring(2)
substring(2,3)

示例

从字符串第2个字符开始截取4个字符：
str="I am goot at $skill" 
echo ${str:2} 		# 输出结果为: am goot at java 
echo ${str:2:2} 	# 输出结果为: am

在这里插入图片描述
5.查找字符串

查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个)：
str="I am goot at $skill" 
echo `expr index "$str" am`	 	# 输出是: 3

在这里插入图片描述
执行结果

传递参数

在这里插入图片描述
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……

示例
以下实例我们向脚本传递三个参数，并分别输出，其中 $0 为执行的文件名：
vim /tmp/param.sh

#!/bin/bash 
echo "Shell 传递参数实例！"; 
echo "执行的文件名：$0"; 
echo "第一个参数为：$1"; 
echo "第二个参数为：$2"; 
echo "第三个参数为：$3";

为脚本设置可执行权限，并执行脚本，输出结果如下所示：

修改权限： chmod 755 param.sh 
执行脚本：./param.sh 1 2 3

执行结果
在这里插入图片描述

编写脚本

vim test.sh
	#!/bin/bash 
	echo "Shell 传递参数实例！"; 
	echo "第一个参数为：$1"; 
	echo "参数个数为：$#"; 
	echo "传递的参数作为一个字符串显示：$*";

执行脚本

修改权限：chmod +x test.sh 
执行脚本：./test.sh 1 2 3 
执行结果：
	Shell 传递参数实例！ 
	第一个参数为：1 
	参数个数为：3 
	传递的参数作为一个字符串显示：1 2 3

执行结果
在这里插入图片描述
$ 与 $@ 区别：*

相同点：
	都是引用所有参数
不同点：
	只有在双引号中体现出来。
假设在脚本运行时写了三个参数 1,2,3 则"*" 等价于 "1 2 3"（传递了一个参数）,
而"@"等价于"1" "2" "3"（传递了三个参数）

示例
编写脚本

#!/bin/bash
echo "--$* 演示--"
for i in "$*"; do
        echo $i
done

echo "--$@ 演示--"
for i in "$@"; do
        echo $i
done

执行脚本

修改权限：chmod +x test.sh 
执行脚本：./test.sh 1 2 3
执行结果：
	 -- $* 演示 --- 
	1 2 3
	 -- $@ 演示 --- 
	 1
	 2
	 3

执行结果
在这里插入图片描述

Shell算术运算符

1.简介

Shell 和其他编程一样，支持包括：算术、关系、布尔、字符串等运算符。
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expr
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。

示例一：两个数相加

val=`expr 2 + 2` 
echo $val

在这里插入图片描述
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。
完整的表达式要被 ` 包含，注意不是单引号，在 Esc 键下边。
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：

在这里插入图片描述
示例二

#!/bin/bash 
a=4 
b=20 
#加法运算 
each expr $a + $b 

#减法运算 
echo expr $a - $b 

#乘法运算，注意*号前面需要反斜杠 
echo expr $a \* $b 

#除法运算 
echo $a / $b 

此外，还可以通过(())、$(())、$[]进行算术运算。 
((a++)) 

echo "a = $a"

c=$((a + b)) 

d=$[a + b] 

echo "c = $c" 

echo "d = $d"

流程控制

1.if else

if 语法格式

if condition; then 
	command1 
	command2 
	... 
	commandN 
fi

示例

将一下内容编辑到文本 test03.sh 中
#!/bin/bash 
a=20 
if [ $a -gt 10 ]; then 
	echo "a 大于 10" 
fi

末尾的 fi 就是将前面的 if 反过来写
执行结果
在这里插入图片描述
if else 语法格式

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

if else-if else 语法格式

if condition1; then 
	command1 
elif condition2; then 
	command2 
else
	commandN 
fi

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：

在这里插入图片描述
示例

[root@Test01 tmp]# cat if_test04.sh 
#!/bin/bash 
a=20 
b=10 

# 需求1: 判断 a 是否 100 
if [ $a > 100 ]; then 
	echo "$a 大于 100" 
fi

# 需求2: 判断 a 是否等于 b 
if [ $a -eq $b ]; then 
	echo "$a 等于 $b" 
else 
	echo "$a 不等于 $b" 
fi

# 需求3: 判断 a 与 b 比较 
if [ $a -lt $b ]; then 
	echo "$a 小于 $b" 
elif [ $a -eq $b ]; then 
	echo "$a 等于 $b" 
else 
	echo "$a 大于 $b" 
fi

 # 需求4: 判断 (a + 10) 和 (b * b) 比较大小 
 if test $[ a + 10 ] -gt $[ b * b ]; then 
 	echo "(a+10) 大于 (b * b)"
 else 
 	echo "(a+10) 小于或等于 (b*b)" 
 fi

2.for循环

格式

for variable in (list); do 
	command 
	command 
	... 
done

示例

# 需求1: 遍历 1~5
 # 需求2: 遍历 1~100 
 # 需求3: 遍历 1~100之间的奇数 
 # 需求4: 遍历 根目录 下的内容

参考代码

[root@Test01 tmp]# cat for_test.sh 
#!/bin/bash 

# 需求1: 遍历 1~5 
for i in 1 2 3 4 5; do 
	echo $i; 
done 

# 需求2: 遍历 1~100 
for i in {1..100}; do 
	echo $i 
done 

# 需求3: 遍历 1~100之间的奇数 
for i in {1..100..2}; do 
	echo $i 
done 

# 需求4: 遍历 根目录 下的内容 
for f in `ls /`; do 
	echo $f 
done

3.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

示例

需求: 计算 1~100 的和

参考代码

#!/bin/bash 
sum=0 
i=1 
while [ $i -le 100 ]; do
	sum=$[ sum + i] 
	i=$[ i + 1 ] 
done 

echo $sum

执行结果

4.无限循环

格式

while true; do
	command
done

示例

需求：每隔一秒，打印一次当前时间

参考代码

#!/bin/bash

while true; do
	data
	sleep 1
done

5.case(switch)
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

函数使用

函数的快速入门

格式

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

可以带function fun() 定义，也可以直接fun() 定义,不带任何参数。
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)
快速入门

#!/bin/bash

demoFun () {

    echo "这是我的第一个 shell 函数!"

}

echo "-----函数开始执行-----"
demoFun
echo "-----函数执行完毕-----"

传递参数给函数
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…

带参数的函数示例：

#!/bin/bash

funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}

funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

输出结果：

第一个参数为 1 !

第二个参数为 2 !

第十个参数为 10 !

第十个参数为 34 !

第十一个参数为 73 !

参数总数有 11 个!

作为一个字符串输出所有参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !

注意，$10不能获取第十个参数，获取第十个参数需要${10}。当n>=10时，需要使用${n}来获取参数。

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：
在这里插入图片描述

数组

定义数组
数组中可以存放多个值。Bash Shell 只支持一维数组（不支持多维数组），初始化时不需要定义数组大小（。

与大部分编程语言类似，数组元素的下标由0开始。

Shell 数组用括号来表示，元素用**“空格”**符号分割开，语法格式如下：

array_name=(value1 value2 value3 … valuen)

#!/bin/bash

my_array=(A B "C" D)

我们也可以使用下标来定义数组:

array_name[0]=value0

array_name[1]=value1

array_name[2]=value2

读取数组

读取数组元素值的一般格式是：

${array_name[index]}

#!/bin/bash

my_array=(A B "C" D)

echo "第一个元素为: ${my_array[0]}"

echo "第二个元素为: ${my_array[1]}"

echo "第三个元素为: ${my_array[2]}"

echo "第四个元素为: ${my_array[3]}"

执行脚本，输出结果如下所示：

$ chmod +x test.sh 

$ ./test.sh

第一个元素为: A
第二个元素为: B
第三个元素为: C
第四个元素为: D

获取数组中的所有元素

使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素，例如：
#!/bin/bash

my_array[0]=A
my_array[1]=B
my_array[2]=C
my_array[3]=D

echo "数组的元素为: ${my_array[*]}"
echo "数组的元素为: ${my_array[@]}"

执行脚本，输出结果如下所示：

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh

数组的元素为: A B C D
数组的元素为: A B C D

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：

#!/bin/bash
my_array[0]=A
my_array[1]=B
my_array[2]=C
my_array[3]=D

echo "数组元素个数为: ${#my_array[*]}"
echo "数组元素个数为: ${#my_array[@]}"

执行脚本，输出结果如下所示：

$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh

数组元素个数为: 4
数组元素个数为: 4

遍历数组
方式一

#!/bin/bash

my_arr=(AA BB CC)

for var in ${my_arr[*]}
do
  echo $var
done

方式二

my_arr=(AA BB CC)
my_arr_num=${#my_arr[*]}
for((i=0;i<my_arr_num;i++));
do
  echo "-----------------------------"
  echo ${my_arr[$i]}
done

加载其他文件的变量

简介
和其他语言一样，Shell 也可以包含外部脚本。这样可以很方便的封装一些公用的代码作为一个独立的文件。

Shell 文件包含的语法格式如下：

. filename   # 注意点号(.)和文件名中间有一空格
 
或
 
source filename

练习
定义两个文件 test1.sh和test2.sh，在test1中定义一个变量arr=(java c++ shell),在test2中对arr进行循环打印输出。
第一步: vim test1.sh

#!/bin/bash

my_arr=(AA BB CC)

第二步: vim test2.sh

#!/bin/bash

source ./test1.sh  # 加载test1.sh 的文件内容

for var in ${my_arr[*]}

do

  echo $var

done

第三步: 执行 test2.sh

sh test2.sh

**好处 : **

    1. 数据源 和 业务处理 分离
    2. 复用 代码扩展性更强

老王的小知识

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