案例1：字符串截取及切割
案例2：字符串初值的处理
案例3：expect预期交互
案例4：使用正则表达式1 案例1：字符串截取及切割
1.1 问题
使用Shell完成各种Linux运维任务时，一旦涉及到判断、条件测试等相关操作时，往往需要对相关的命令输出进行过滤，提取出符合要求的字符串。
本案例要求熟悉字符串的常见处理操作，完成以下任务练习：
参考PPT示范操作，完成子串截取、替换等操作
根据课上的批量改名脚本，编写改进版renfilex.sh：能够批量修改当前目录下所有文件的扩展名，修改前/后的扩展名通过位置参数$1、$2提供1.2 方案
子串截取的三种用法：
${变量名:起始位置:长度}
expr substr "$变量名" 起始位置 长度
echo $变量名 | cut -b 起始位置-结束位置子串替换的两种用法：
只替换第一个匹配结果：${变量名/old/new}
替换全部匹配结果：${变量名//old/new}字符串掐头去尾：
从左向右，最短匹配删除：${变量名#*关键词}
从左向右，最长匹配删除：${变量名##*关键词}
从右向左，最短匹配删除：${变量名%关键词*}
从右向左，最长匹配删除：${变量名%%关键词*}1.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：字符串的截取
1）方法一，使用 ${}表达式
格式：${变量名:起始位置:长度}
使用${}方式截取字符串时，起始位置是从0开始的。
定义一个变量phone，并确认其字符串长度：
[root@svr5 ~]# phone="13788768897"
[root@svr5 ~]# echo ${#phone}
11 //包括11个字符使用${}截取时，起始位置可以省略，省略时从第一个字符开始截。比如，以下操作都可以从左侧开始截取前6个字符：
[root@svr5 ~]# echo ${phone:0:6}
137887或者
[root@svr5 ~]# echo ${phone::6}
137887因此，如果从起始位置1开始截取6个字符，那就变成这个样子了：
[root@svr5 ~]# echo ${phone:1:6}
3788762）方法二，使用 expr substr
格式：expr substr "$变量名" 起始位置 长度
还以前面的phone变量为例，确认原始值：
[root@svr5 ~]# echo $phone
13788768897使用expr substr截取字符串时，起始编号从1开始，这个要注意与${}相区分。
从左侧截取phone变量的前6个字符：
[root@svr5 ~]# expr substr "$phone" 1 6
137887从左侧截取phone变量，从第9个字符开始，截取3个字符：
[root@svr5 ~]# expr substr "$phone" 9 3
8973）方式三，使用cut分割工具
格式：echo $变量名 | cut -b 起始位置-结束位置
选项 -b 表示按字节截取字符，其中起始位置、结束位置都可以省略。当省略起始位置时，视为从第1个字符开始（编号也是从1开始，与expr类似），当省略结束位置时，视为截取到最后。
还以前面的Phone变量为例，确认原始值：
[root@svr5 ~]# echo $phone
13788768897从左侧截取前6个字符，可执行以下操作：
[root@svr5 ~]# echo $phone | cut -b 1-6
137887从第8个字符截取到末尾：
[root@svr5 ~]# echo $phone | cut -b 8-
8897只截取单个字符，比如第9个字符：
[root@svr5 ~]# echo $phone | cut -b 9
8截取不连续的字符，比如第3、5、8个字符：
[root@svr5 ~]# echo $phone | cut -b 3,5,8
7884）一个随机密码的案例
版本1：
[root@svr5 ~]# vim rand.sh
#!/bin/bash
x=abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789
//所有密码的可能性是26+26+10=62（0-61是62个数字）
num=$[RANDOM%62]
pass=${x:num:1}版本2：
[root@svr5 ~]# vim rand.sh
#!/bin/bash
x=abcdefghijklmnopqrstuvwxyzABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789
//所有密码的可能性是26+26+10=62（0-61是62个数字）
pass=''
for i in {1..8}
do
num=$[RANDOM%62]
tmp=${x:num:1}
pass=${pass}$tmp
done
echo $pass步骤二：字符串的替换
1）只替换第1个子串
格式：${变量名/old/new}
还以前面的phone变量为例，确认原始值：
[root@svr5 ~]# echo $phone
13788768897将字符串中的第1个8替换为X:
[root@svr5 ~]# echo ${phone/8/X}
137X87688972）替换全部子串
格式：${变量名//old/new}
将phone字符串中的所有8都替换为X:
[root@svr5 ~]# echo ${phone//8/X}
137XX76XX97步骤三：字符串的匹配删除
以处理系统默认的账户信息为例，定义变量A：
[root@svr5 ~]# A=`head -1 /etc/passwd`
[root@svr5 ~]# echo $A
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash1）从左向右，最短匹配删除
格式：${变量名#*关键词}
删除从左侧第1个字符到最近的关键词“：”的部分，* 作通配符理解：
[root@svr5 ~]# echo ${A#*:}
x:0:0:root:/root:/bin/bash2）从左向右，最长匹配删除
格式：${变量名##*关键词}
删除从左侧第1个字符到最远的关键词“:”的部分：
[root@svr5 ~]# echo $A //确认变量A的值
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
[root@svr5 ~]# echo ${A##*:}
/bin/bash3）从右向左，最短匹配删除
格式：${变量名%关键词*}
删除从右侧最后1个字符到往左最近的关键词“:”的部分，* 做通配符理解：
[root@svr5 ~]# echo ${A%:*}
root:x:0:0:root:/root4）从右向左，最长匹配删除
格式：${变量名%%关键词*}
删除从右侧最后1个字符到往左最远的关键词“:”的部分：
[root@svr5 ~]# echo ${A%%:*}
root步骤四：编写renfilex.sh脚本
创建一个测试用的测试文件
[root@svr5 ~]# mkdir rendir
[root@svr5 ~]# cd rendir
[root@svr5 rendir]# touch {a,b,c,d,e,f,g,h,i}.doc
[root@svr5 rendir]# ls
a.doc b.doc c.doc d.doc e.doc f.doc g.doc h.doc i.doc1）批量修改文件扩展模的脚本
脚本用途为：批量修改当前目录下的文件扩展名，将.doc改为.txt。
脚本内容参考如下：
[root@svr5 rendir]# vim renfile.sh
#!/bin/bash
for i in `ls *.doc` #注意这里有反引号
do
mv $i ${i%.*}.txt
done
[root@svr5 ~]# chmod +x renfile.sh测试脚本：
[root@svr5 rendir]# ./renfile.sh
[root@svr5 rendir]# ls
a.txt b.txt c.txt d.txt e.txt f.txt g.txt h.txt i.txt2）改进版脚本(批量修改扩展名)
通过位置变量 $1、$2提供更灵活的脚本，改进的脚本编写参考如下：
[root@svr5 rendir]# vim ./renfile.sh
#!/bin/bash
#version:2
for i in `ls *.$1`
do
mv $i ${i%.*}.$2
done3）验证、测试改进后的脚本
将 *.doc文件的扩展名改为.txt：
[root@svr5 rendir]# ./renfile.sh txt doc将 *.doc文件的扩展名改为.mp4：
[root@svr5 rendir]# ./renfile.sh doc mp42 案例2：字符串初值的处理
2.1 问题
本案例要求编写一个脚本sumx.sh，求从1-x的和，相关要求如下：
从键盘读入x值
当用户未输入任何值时，默认按1计算2.2 方案
通过${var:-word}判断变量是否存在，决定是否给变量赋初始值。
2.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：认识字符串初值的最常见处理方法
1）只取值，${var:-word}
若变量var已存在且非Null，则返回 $var 的值；否则返回字串“word”，原变量var的值不受影响。
变量值已存在的情况：
[root@svr5 ~]# XX=11
[root@svr5 ~]# echo $XX //查看原变量值
11
[root@svr5 ~]# echo ${XX:-123} //因XX已存在，输出变量XX的值
11变量值不存在的情况：
[root@svr5 ~]# echo ${YY:-123} //因YY不存在，输出“123”
123编写一个验证知识点的参考示例脚本如下：
[root@svr5 ~]# cat /root/test.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入用户名:" user
read -p "请输入用户名:" pass
[ -z $user ] && exit //如果无用户名，则脚本退出
pass=${pass:-123456} //如果用户没有输入密码，则默认密码为123456
useradd $user
echo "$pass" | passwd --stdin $pass步骤二：编写sumx.sh脚本，处理read输入的初值
用来从键盘读入一个正整数x，求从1到x的和；当用户未输入值（直接回车）时，为了避免执行出错，应为x赋初值1 。
1）脚本编写参考如下
[root@svr5 ~]# vim sumx.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入一个正整数：" x
x=${x:-1}
i=1; SUM=0
while [ $i -le $x ]
do
let SUM+=i
let i++
done
echo "从1到$x的总和是：$SUM"
[root@svr5 ~]# chmod +x sumx.sh2）验证、测试脚本执行效果：
[root@svr5 ~]# ./sumx.sh
请输入一个正整数：25 //输入25，正常读入并计算、输出结果
从1到25的总和是：325
[root@svr5 ~]# ./sumx.sh
请输入一个正整数：70 //输入70，正常读入并计算、输出结果
从1到70的总和是：2485
[root@svr5 ~]# ./sumx.sh
请输入一个正整数： //直接回车，设x=1后计算、输出结果
从1到1的总和是：13 案例3：expect预期交互
3.1 问题
本案例要求编写一个expect脚本，实现SSH登录的自动交互：
提前准备好目标主机，IP地址为192.168.4.5
执行脚本后自动登入，并且在目标主机建立测试文件 /tmp/mike.txt3.2 方案
expect可以为交互式过程（比如FTP、SSH等登录过程）自动输送预先准备的文本或指令，而无需人工干预。触发的依据是预期会出现的特征提示文本。
储备知识（发送邮件的几种方式）：
[root@svr5 ~]# echo "test mail" | mail -s test root
[root@svr5 ~]# mail -s test root < /etc/passwd
[root@svr5 ~]# mail -s test root << EOF
test mail
hell world
EOF3.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：准备expect及SSH测试环境
1）安装expect工具
[root@svr5 ~]# yum -y install expect //安装expect
.. ..
Installed:
expect.x86_64 0:5.44.1.15-5.el6_4
Dependency Installed:
tcl.x86_64 1:8.5.7-6.el6
[root@svr5 ~]# which expect //确认expect路径
/usr/bin/expect步骤二：编写脚本，实现免交互登录
1）任务需求及思路分析
在SSH登录过程中，如果是第一次连接到该目标主机，则首先会被要求接受密钥，然后才提示输入密码：
注意：不要照抄这里的IP地址，需要根据自己的实际IP填写！！！
[root@svr5 ~]# ssh [email protected] //连接目标主机
The authenticity of host '192.168.4.5 (192.168.4.5)' can't be established.
RSA key fingerprint is 58:a0:d6:00:c7:f1:34:5d:6c:6d:70:ce:e0:20:f8:f3.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes //接受密钥
Warning: Permanently added '192.168.4.5' (RSA) to the list of known hosts.
[email protected]'s password: //验证密码
Last login: Thu May 7 22:05:44 2015 from 192.168.4.5
[root@svr5 ~]$ exit //返回客户端
logout
Connection to 192.168.4.5 closed.当然，如果SSH登录并不是第一次，则接受密钥的环节就没有了，而是直接进入验证密码的过程：
注意：不要照抄这里的IP地址，需要根据自己的实际IP填写！！！
[root@svr5 ~]# ssh [email protected] //连接目标主机
[email protected]'s password: //验证密码
Last login: Mon May 11 12:02:39 2015 from 192.168.4.5
[root@svr5 ~]$ exit //返回客户端
logout
Connection to 192.168.4.5 closed.2）根据实现思路编写脚本文件
脚本内容参考如下版本1：
注意：不要照抄脚本里的IP地址与密码，需要根据自己的实际情况填写！！！
[root@svr5 ~]# vim expect_ssh.sh
#!/bin/bash
expect << EOF
spawn ssh 192.168.4.5 #//创建交互式进程
expect "password:" { send "123456\r" } #//自动发送密码
expect "#" { send "touch /tmp.txt\r" } #//发送命令
expect "#" { send "exit\r" }
EOF
[root@svr5 ~]# chmod +x expect_ssh.sh 通过循环批量操作，版本2：
注意：不要照抄脚本里的IP地址与密码，需要根据自己的实际情况填写！！！
[root@svr5 ~]# vim expect_ssh.sh
#!/bin/bash
for i in 10 11 #注意IP根据实际情况填写
do
expect << EOF
spawn ssh 192.168.4.$i #//创建交互式进程
expect "password:" { send "123456\r" } #//自动发送密码
expect "#" { send "touch /tmp.txt\r" } #//发送命令
expect "#" { send "exit\r" }
EOF
done
[root@svr5 ~]# chmod +x expect_ssh.sh 注意事项：
expect脚本的最后一行默认不执行
如果不希望ssh时出现yes/no的提示，远程时使用如下选项:# ssh -o StrictHostKeyChecking=no server0
4 案例4：使用正则表达式
4.1 问题
本案例要求熟悉正则表达式的编写，完成以下任务：
利用egrep工具练习正则表达式的基本用法4.2 方案
表－1 基本正则列表
表－1 扩展正则列表
4.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：正则表达式匹配练习
1）典型的应用场合：grep、egrep检索文本行
使用不带-E选项的grep命令时，支持基本正则匹配模式。比如“word”关键词检索、“^word”匹配以word开头的行、“word$”匹配以word结尾的行……等等。
输出以“r”开头的用户记录：
[root@svr5 ~]# grep '^r' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
rpc:x:32:32:Portmapper RPC user:/:/sbin/nologin
rpcuser:x:29:29:RPC Service User:/var/lib/nfs:/sbin/nologin输出以“localhost”结尾的行：
[root@svr5 ~]# grep 'localhost$' /etc/hosts
127.0.0.1 localhost.localdomain localhost若希望在grep检索式同时组合多个条件，比如输出以“root”或者以“daemon”开头的行，这时候基本正则就不太方便了（“或者”必须转义为“|”）：
[root@svr5 ~]# grep '^root|^daemon' /etc/passwd //搜索无结果
[root@svr5 ~]#
[root@svr5 ~]# grep '^root\|^daemon' /etc/passwd //正确获得结果
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin而若若使用grep -E或egrep命令，可支持扩展正则匹配模式，能够自动识别 |、{ 等正则表达式中的特殊字符，用起来更加方便，比如：
[root@svr5 ~]# grep -E '^root|^daemon' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin或者
[root@svr5 ~]# egrep '^root|^daemon' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin使用grep -E 与 使用egrep命令完全等效，推荐使用后者，特别是涉及到复杂的正则表达式的时候。
2）grep、egrep命令的-q选项
选项 -q 表示 quiet（静默）的意思，结合此选项可以只做检索而并不输出，通常在脚本内用来识别查找的目标是否存在，通过返回状态 $? 来判断，这样可以忽略无关的文本信息，简化脚本输出。
比如，检查/etc/hosts文件内是否存在192.168.4.4的映射记录，如果存在则显示“YES”，否则输出“NO”，一般会执行：
[root@svr5 ~]# grep '^192.168.4.4' /etc/hosts && echo "YES" || echo "NO"
192.168.4.4 svr5.tarena.com svr5
YES这样grep的输出信息和脚本判断后的提示混杂在一起，用户不易辨别，所以可以改成以下操作：
[root@svr5 ~]# grep -q '^192.168.4.4' /etc/hosts && echo "YES" || echo "NO"
YES是不是清爽多了，从上述结果也可以看到，使用 -q 选项的效果与使用 &> /dev/null的效果类似。
3）基本元字符 ^、$ —— 匹配行首、行尾
输出默认运行级别的配置记录（以id开头的行）：
[root@svr5 ~]# egrep '^id' /etc/inittab
id:3:initdefault:输出主机名配置记录（以HOSTNAME开头的行）：
[root@svr5 ~]# egrep '^HOSTNAME' /etc/sysconfig/network
HOSTNAME=svr5.tarena.com统计本地用户中登录Shell为“/sbin/nologin”的用户个数：
[root@svr5 ~]# egrep -m10 '/sbin/nologin$' /etc/passwd //先确认匹配正确
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
uucp:x:10:14:uucp:/var/spool/uucp:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
gopher:x:13:30:gopher:/var/gopher:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
[root@svr5 ~]# egrep -c '/sbin/nologin$' /etc/passwd
32 //结合 -c 选项输出匹配的行数使用 -c 选项可输出匹配行数，这与通过管道再 wc -l的效果是相同的，但是写法更简便。比如，统计使用“/bin/bash”作为登录Shell的正常用户个数，可执行：
[root@svr5 ~]# egrep -c '/bin/bash$' /etc/passwd
26或者
[root@svr5 ~]# egrep '/bin/bash$' /etc/passwd | wc -l
264）基本元字符 . —— 匹配任意单个字符
以/etc/rc.local文件为例，确认文本内容：
[root@svr5 ~]# cat /etc/rc.local
#!/bin/sh
#
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.
touch /var/lock/subsys/local输出/etc/rc.local文件内至少包括一个字符（\n换行符除外）的行，即非空行：
[root@svr5 ~]# egrep '.' /etc/rc.local
#!/bin/sh
#
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.
touch /var/lock/subsys/local输出/etc/rc.local文件内的空行（用 –v 选项将条件取反）：
[root@svr5 ~]# egrep -v '.' /etc/rc.local
[root@svr5 ~]#上述取空行的操作与下列操作效果相同：
[root@svr5 ~]# egrep '^$' /etc/rc.local
[root@svr5 ~]#5）基本元字符 +、?、* —— 目标出现的次数
还以/etc/rc.local文件为例：
[root@svr5 ~]# cat /etc/rc.local
#!/bin/sh
#
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.
touch /var/lock/subsys/local输出包括 f、ff、ff、……的行，即“f”至少出现一次：
[root@svr5 ~]# egrep 'f+' /etc/rc.local
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.输出包括init、initial的行，即末尾的“ial”最多出现一次（可能没有）：
[root@svr5 ~]# egrep 'init(ial)?' /etc/rc.local
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.输出包括stu、stuf、stuff、stufff、……的行，即末尾的“f”可出现任意多次，也可以没有。重复目标只有一个字符时，可以不使用括号：
[root@svr5 ~]# egrep 'stuf*' /etc/rc.local
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.输出所有行，单独的“.*”可匹配任意行（包括空行）：
[root@svr5 ~]# egrep '.*' /etc/rc.local
#!/bin/sh
#
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.
touch /var/lock/subsys/local输出/etc/passwd文件内“r”开头且以“nologin”结尾的用户记录，即中间可以是任意字符：
[root@svr5 ~]# egrep '^r.*nologin$' /etc/passwd
rpc:x:32:32:Portmapper RPC user:/:/sbin/nologin
rpcuser:x:29:29:RPC Service User:/var/lib/nfs:/sbin/nologin6）元字符 {} —— 限定出现的次数范围
创建一个练习用的测试文件：
[root@svr5 ~]# vim brace.txt
ab def ghi abdr
dedef abab ghighi
abcab CD-ROM
TARENA IT GROUP
cdcd ababab
Hello abababab World输出包括ababab的行，即“ab”连续出现3次：
[root@svr5 ~]# egrep '(ab){3}' brace.txt
cdcd ababab
Hello abababab World输出包括abab、ababab、abababab的行，即“ab”连续出现2~4次：
[root@svr5 ~]# egrep '(ab){2,4}' brace.txt
dedef abab ghighi
cdcd ababab
Hello abababab World输出包括ababab、abababab、……的行，即“ab”最少连续出现3次：
[root@svr5 ~]# egrep '(ab){3,}' brace.txt
cdcd ababab
Hello abababab World7）元字符 [] —— 匹配范围内的单个字符
还以前面的测试文件bracet.txt为例：
[root@svr5 ~]# cat brace.txt
ab def ghi abdr
dedef abab ghighi
abcab CD-ROM
TARENA IT GROUP
cdcd ababab
Hello abababab World输出包括abc、abd的行，即前两个字符为“ab”，第三个字符只要是c、d中的一个就符合条件：
[root@svr5 ~]# egrep 'ab[cd]' brace.txt
ab def ghi abdr
abcab CD-ROM输出包括大写字母的行，使用[A-Z]匹配连续范围：
[root@svr5 ~]# egrep '[A-Z]' brace.txt
abcab CD-ROM
TARENA IT GROUP
Hello abababab World输出包括“非空格也非小写字母”的其他字符的行，本例中大写字母和 – 符合要求：
[root@svr5 ~]# egrep '[^ a-zA-Z]' brace.txt
abcab CD-ROM8）单词边界匹配
以文件/etc/rc.local为例：
[root@svr5 ~]# cat /etc/rc.local
#!/bin/sh
#
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# You can put your own initialization stuff in here if you don't
# want to do the full Sys V style init stuff.
touch /var/lock/subsys/local输出包括单词“init”的行，文件中“initialization”不合要求：
[root@svr5 ~]# egrep '\binit\b' /etc/rc.local
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# want to do the full Sys V style init stuff.或者：
[root@svr5 ~]# egrep '\<init\>' /etc/rc.local
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# want to do the full Sys V style init stuff.输出包括以“ll”结尾的单词的行，使用 \> 匹配单词右边界：
[root@svr5 ~]# egrep 'll\>' /etc/rc.local
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# want to do the full Sys V style init stuff.或者：
[root@svr5 ~]# egrep 'll\b' /etc/rc.local
# This script will be executed *after* all the other init scripts.
# want to do the full Sys V style init stuff.9）多个条件的组合
通过dmesg启动日志查看蓝牙设备、网卡设备相关的信息：
[root@svr5 ~]# egrep -i 'eth|network|bluetooth' /var/log/dmesg
Initalizing network drop monitor service
Bluetooth: Core ver 2.10
Bluetooth: HCI device and connection manager initialized
Bluetooth: HCI socket layer initialized
Bluetooth: HCI USB driver ver 2.9
Intel(R) PRO/1000 Network Driver - version 7.3.21-k4-3-NAPI
e1000: eth0: e1000_probe: Intel(R) PRO/1000 Network Connection