Shell脚本开发（一）——变量、字符串与数组

Shell 是一个用 C语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

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。

第一个shell脚本

打开文本编辑器(可以使用vi/vim 命令来创建文件)，新建一个文件 test.sh，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，如果你用 php 写shell 脚本，扩展名就用 php 好了。

输入一些代码，第一行一般是这样：

#!/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，即使用哪一种Shell。

echo命令用于向窗口输出文本。

1、/bin/sh是/bin/bash的软连接，在一般的linux系统当中，使用sh调用执行脚本相当于打开了bash的POSIX标准模式，也就是说 /bin/sh 相当于 /bin/bash--posix
2、/bin/sh执行过程中，若出现命令执行失败，则会停止执行；/bin/bash执行过程中，若命令执行失败，仍然会继续执行

运行Shell 脚本

1、作为可执行程序

将上面的代码保存为test.sh，并 cd 到相应目录

chmod +x ./test.sh  #使脚本具有执行权限
./test.sh  #执行脚本

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。

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
/bin/php test.php

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

定义变量时，变量名不加美元符号（$，PHP语言中变量需要），如：

your_name="cj"

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）。

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="cj"
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，

推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯。

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。

下面的例子尝试更改只读变量，结果报错：

#!/bin/bash
myUrl="https://www.aaa.com"
readonly myUrl
myUrl="https://www.bbb.com"

/bin/sh: NAME: This variable is read only.

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。

#!/bin/sh
myUrl="https://www.aaa.com"
unset myUrl
echo $myUrl

变量类型

运行shell时，会同时存在三种变量：

• 1) 局部变量 局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前shell实例中有效，其他shell启动的程序不能访问局部变量。

• 2) 环境变量 所有的程序，包括shell启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。

• 3) shell变量 shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了shell的正常运行

Shell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。

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。

双引号

your_name="cj"
str="Hello, I know you are \"$your_name\"! \n"
echo -e $str

输出结果为：

Hello, I know you are "cj"!

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

拼接字符串

your_name="cj"
# 使用双引号拼接
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting  $greeting_1
 
# 使用单引号拼接
greeting_2='hello, '$your_name' !'
greeting_3='hello, ${your_name} !'
echo $greeting_2  $greeting_3

输出结果为：

hello, cj ! hello, cj !
hello, cj ! hello, ${your_name} !

获取字符串长度

string="abcd"
echo ${#string}   # 输出4

变量为数组时，${#string} 等价于 ${#string[0]}:

string="abcd"
echo ${#string[0]}   # 输出4

提取子字符串

以下实例从字符串第 2 个字符开始截取 4 个字符：

string="NanJing is a great city"
echo ${string:1:4} # 输出 anJi

注意：第一个字符的索引值为 0。

查找子字符串

查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个)：

string="NanJing is a great city"
echo `expr index "$string" ia`  # 输出 2

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。

类似于 C语言，数组元素的下标由 0 开始编号。获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于 0。

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)

array_name=(value0 value1 value2value3)

或

array_name=(
value0
value1
value2
value3
)

还可以单独定义数组的各个分量：

array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen

可以不使用连续的下标，而且下标的范围没有限制。

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]}

关联数组

Bash 支持关联数组，可以使用任意的字符串、或者整数作为下标来访问数组元素。

关联数组使用 declare 命令来声明，语法格式如下：

declare -A array_name

-A 选项就是用于声明一个关联数组。

关联数组的键是唯一的。

以下实例我们创建一个关联数组 site，并创建不同的键值：

declare -A site=(["google"]="www.google.com" ["baidu"]="www.baidu.com" ["taobao"]="www.taobao.com")

我们也可以先声明一个关联数组，然后再设置键和值：

declare -A site
site["google"]="www.google.com"
site["baidu"]="www.baidu.com"
site["taobao"]="www.taobao.com"

访问关联数组元素可以使用指定的键，格式如下：

array_name["index"]

通过键来访问关联数组的元素：

echo ${site["baidu"]}

输出：www.baidu.com

在数组前加一个感叹号 ! 可以获取数组的所有键，例如：

declare -A site
site["google"]="www.google.com"
site["baidu"]="www.baidu.com"
site["taobao"]="www.taobao.com"

echo "数组的键为: ${!site[*]}"
echo "数组的键为: ${!site[@]}"

执行脚本，输出结果如下所示：

数组的键为: google baidu taobao 数组的键为: google baidu taobao

Shell 注释

以 # 开头的行就是注释，会被解释器忽略。

通过每一行加一个 # 号设置多行注释，像这样：

#--------------------------------------------
# 这是一个注释
# author：cj
#--------------------------------------------
##### XX配置 开始  #####

如果在开发过程中，遇到大段的代码需要临时注释起来，过一会儿又取消注释，怎么办呢？

每一行加个#符号太费力了，可以把这一段要注释的代码用一对花括号括起来，定义成一个函数，没有地方调用这个函数，这块代码就不会执行，达到了和注释一样的效果。

functionTest(){
......
}

多行注释

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:
:<<'
注释内容...
注释内容...
注释内容...
'
:<<!
注释内容...
注释内容...
注释内容...
!

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……

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（包含文件路径）

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";

执行命令 ./test.sh 1 2 3

Shell 传递参数实例！
执行的文件名：./test.sh
第一个参数为：1
第二个参数为：2
第三个参数为：3

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

参数处理	说明
$#	传递到脚本的参数个数
$*	以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。 如"$*"用「"」括起来的情况、以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数。
$$	脚本运行的当前进程ID号
$!	后台运行的最后一个进程的ID号
$@	与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。 如"$@"用「"」括起来的情况、以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。
$-	显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同。
$?	显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。

$* 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）。

echo "-- \$* 演示 ---"
for i in "$*"; do
    echo $i
done

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

$ ./test.sh 1 2 3


-- $* 演示 ---
1 2 3
-- $@ 演示 ---
1
2
3