一、 Shell
1. Shell 简介
1. Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它既是一种命令语言，又是一种程序设计语言，它是用户使用 Linux 的桥梁
2. Shell 脚本（Shell Script），是一种为 Shell 编写的脚本程序
3. 用户开发的 Shell 脚本可以驻留在命令搜索路径的目录之下（通常是 /bin、/usr/bin 等），像普通命令一样使用。如果打算反复使用编好的 Shell 脚本，可以开发出自己的新命令
4. Linux 的 Shell 种类众多，常见的有：
1）Bourne Shell（/usr/bin/sh 或 /bin/sh）
2）Bourne Again Shell（/bin/bash）
3）Shell for Root（/sbin/sh）
....
5. 本文关注的是 Bash，也就是 Bourne Again Shell
1）由于易用和免费，Bash 在日常工作中被广泛使用
2）Bash 也是大多数 Linux 系统默认的 Shell
3）一般情况下，人们并不区分 Bourne Shell 和 Bourne Again Shell，所以 #!/bin/sh 也可以写为 #!/bin/bash，#! 是一个约定的标记，其路径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
6. Shell 脚本的编写
1）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 ）
2）第一行一般为：#!/bin/bash
3）如：
#!/bin/bash
echo "Hello World !"
7. Shell 脚本有两种执行方法：
1）作为可执行程序，如：
# chmod a+x ./test.sh
# ./test.sh
注意：这个要求在 Shell 脚本的开头必须指明执行该脚本的具体 Shell，即 #!/bin/bash
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/bash test.sh
# /bin/php test.php
注意：这种方式运行的脚本，不需要在第一行指定解释器信息，写了也没意义
8. Shell 注释，在脚本文件中以 "#" 开头的行就是注释，会被解释器忽略。sh 里没有多行注释，只能每一行开头加一个 # 号
1）每一行开头加个 # 符号太费力了，可以把这一段要注释的代码，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
2. echo、read、printf 命令
1. echo 命令，自带换行功能
1）显示普通字符串，如：
echo "It is a test" # 双引号可以省略
2）显示转义字符，如：
echo "\"It is a test\"" # 结果："It is a test"
3）显示不换行，如：
echo -e "OK!\c" # -e 开启转义，\c 不换行
echo "It it a test" # 结果：OK! It is a test
4）显示命令执行结果，如：
echo `date` # 结果将显示当前日期
5）显示变量值，如：
echo ${your_name}
6）显示结果重定向至文件，如：
echo "It is a test" > myfile # > 表示覆盖重定向， >> 表示追加重定向
2. read 命令
1）read 命令从标准输入中读取一行，并把输入行的每个字段的值指定给 Shell 变量，如：
#!/bin/bash
read -p "请输入：" str
echo "${str} It is a test"
# 结果
请输入：hello
hello It is a test
3. printf 命令
1）默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n
2）printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好
3）printf 命令的语法：printf 格式控制 参数列表 ，如：
printf "%-6s %-6s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg
printf "%-6s %-7s %-4.2f\n" 小明 男 66.1234
# 结果
姓名 性别 体重kg
小明 男 66.12
a. %s %c %d %f 都是格式替代符，格式只指定了一个参数，如果没有 arguments，那么 %s 用 NULL 代替，%d 用 0 代替
b. %-6s 指一个宽度为 6 个字符（ - 表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在6个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来
c. %-4.2f 指格式化为小数，其中 .2 指保留 2 位小数
3. Shell 变量
1. 定义变量，变量名前面不加美元符号，如：
your_name="tom"
your_company="alibaba"
注意：变量名和等号之间不能有空格
2. 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：
echo $your_name
echo ${your_company}hello
注意：花括号是可选的，为了帮助解释器识别变量的边界。如果不给 your_company 变量加花括号解释器就会把 your_companyhello 当成一个变量。推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯
3. 可以将一个命令的执行结果赋值给变量。有两种形式：
1）`commands` ，"`" 是反单引号，如：
dirPath=`pwd`
2）$(commands)，如：
dirPath=$(pwd)
4. 设置一个变量为只读属性
1）有些重要的 Shell 变量，赋值后不应该修改，那么可设置它为 readonly ，如：
oracle_home=/usr/local/oracle/bin
readonly oracle_home
5. Shell 字符串
1）字符串是 Shell 编程中最常用最有用的数据类型，字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号，如：
str='this is a string'
str="this is a string"
str=this is a string
2）单引号字符串的限制
a. 单引号里的任何字符都会原样输出，即单引号字符串中的变量是无效的
b. 单引号字串中不能出现单引号，对单引号使用转义符后也不行
3）双引号的优点
a. 双引号里可以有变量
b. 双引号里可以出现转义字符
4）获取字符串长度：${#str}，如：
string="abcd"
echo ${#string} #输出 4
5）提取子串，如：
string="alibaba is a great company"
echo ${string:1:4} #输出 liba
6）查询子串位置，以下脚本中 "`" 是反单引号，而不是单引号 "'"
string="alibaba is a great company"
echo `expr index "$string" is`
6. Shell 数组
1）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，数组元素的下标从 0 开始编号
2）定义数组，用括号来表示数组，数组元素用 "空格" 符号分割，如：
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[i]=valuei
# 也可以用 declare 命令显式声明一个数组，一般形式是：declare -a 数组名
3）读取数组元素值，如：
valuen=${array_name[n]}
4）使用 * 或 @ 符号可以获取数组中的所有元素，如：
echo ${array_name[*]}
echo ${array_name[@]}
5）获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同，如：
# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthi=${#array_name[i]}
4. Shell 传递参数
1. 在执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，多个参数用空格分割，脚本内获取参数的格式为：$n，n 是一个数字。其中 $0 为执行的文件名，$1 为执行脚本的第一个参数，$2 为执行脚本的第二个参数，.... 如：test.sh
#!/bin/bash
echo "执行的文件名：$0";
echo "第一个参数为：$1";
echo "第二个参数为：$2";
# 测试结果
# chmod a+x ./test.sh
# ./test.sh hello world
执行的文件名：test.sh
第一个参数为：hello
第二个参数为：world
2. 另外，还有几个特殊字符用来处理参数
1）$# 传递到脚本的参数个数
2）$* 以一个字符串形式显示所有向脚本传递的参数。一般在使用时加引号，即 "$*" ，表示以 "$1 $2 ... $n" 的形式输出所有参数，输出结果是一个字符串
3）$@ 以多个字符串形式显示所有向脚本传递的参数。一般在使用时加引号，即 "$@" ，表示以 "$1" "$2" ... "$n" 的形式输出所有参数，输出结果是多个字符串
4）$$ 脚本运行的当前进程 ID 号
5）$! 后台运行的最后一个进程的 ID 号
6）$? 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
5. Shell 函数定义
1. Linux Shell 允许用户定义函数，然后可以在 Shell 脚本中随便调用
2. Shell 中函数的定义格式如下：
[ function ] funname [()]{
action;
[return int;]
}
1）可以带 function fun() 定义，也可以直接 fun() 定义，不带任何参数
2）return 函数返回值，如果不加 return，将以最后一条命令的运行结果作为返回值。return 后跟数值
3）函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得
3. 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，同 Shell 传递参数，如：
#!/bin/bash
funWithParam(){
echo "第一个参数为 ${1}"
echo "第十个参数为 ${10}"
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 10 11
# 结果
第一个参数为 1
第十个参数为 10
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 10 11
6. Shell 运算符
1. 注意：
1）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
2）完整的运算表达式要被反单引号 ` ` 包含，如：`expr $a + $b`
3）条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]
4）条件测试命令 test ，语法：test 表达式 ，效果等同于方括号 []。如：test $a == $b 等价于 [ $a == $b ]
2. 算术运算符
假定变量 a 为 10，变量 b 为 20
1）+ 加法，如：`expr $a + $b`
2）- 减法，如：`expr $a - $b`
3）* 乘法，如：`expr $a \* $b`，在 MAC 中 Shell 的 expr 语法是：$((表达式))，此处表达式中的 "*" 不需要转义符号 "\"
4）/ 除法，如：`expr $b / $a`
5）% 取余，如：`expr $b % $a`
6）= 赋值，如：a=$b
7）== 相等，如：[ $a == $b ] 返回 false
8）!= 不相等，如：[ $a != $b ] 返回 true
3. 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
假定变量 a 为 10，变量 b 为 20
1）-eq 相等，如：[ $a -eq $b ] 返回 false
2）-ne 不相等，如：[ $a -ne $b ] 返回 true
3）-gt 大于，如：[ $a -gt $b ] 返回 false
4）-lt 小于，如：[ $a -lt $b ] 返回 true
5）-ge 大于等于，如：[ $a -ge $b ] 返回 false
6）-le 小于等于，如：[ $a -le $b ] 返回 true
4. 布尔运算符
假定变量 a 为 10，变量 b 为 20
1）-a 与运算，如：[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false
2）-o 或运算，如：[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true
3） ! 非运算，如：[ ! false ] 返回 true
5. 逻辑运算符
假定变量 a 为 10，变量 b 为 20
1）&& 逻辑的 AND ，如：[[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
2）|| 逻辑的 OR ，如：[[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true
6. 字符串运算符
假定变量 a 为 "abc"，变量 b 为 "efg"
1） = 相等，如：[ $a = $b ] 返回 false
2）!= 不相等，如：[ $a != $b ] 返回 true
3）-z 检测字符串长度是否为 0，如：[ -z $a ] 返回 false
4）-n 检测字符串长度是否不为 0，如：[ -n $a ] 返回 true
7. 文件测试运算符用于检测 Linux 文件的各种属性
假定 file="/usr/local/temp/test.sh"，它是大小为 100 字节，具有 rwx 权限的文件
1）-d 检测文件是否是目录，如：[ -d $file ] 返回 false
2）-f 检测文件是否是普通文件，如：[ -f $file ] 返回 true
3）-p 检测文件是否是有名管道，如：[ -p $file ] 返回 false
4）-r 检测文件是否可读，如：[ -r $file ] 返回 true
5）-w 检测文件是否可写，如：[ -w $file ] 返回 true
6）-x 检测文件是否可执行，如：[ -x $file ] 返回 true
7）-s 检测文件大小是否大于 0，如：[ -s $file ] 返回 true
8）-e 检测文件或目录是否存在，如：[ -e $file ] 返回 true
7. Shell 流程控制
1. if 语法格式：
if condition1
then
command1
elif condition2
then
command2
else
commandN
fi
2. for 语法格式：
for var in items
do
commands
done
3. while 语法格式：
while condition
do
commands
done
4. until 语法格式：
until condition
do
commands
done
5. 无限循环语法格式：
1）while :
do
command
done
2）while true
do
command
done
3）for (( ; ; ))
5. case 语法格式：每个 case 分支用右圆括号，用两个分号表示 break
#!/bin/bash
while :
do
echo -n "输入 1 到 5 之间的数字:"
read num
case $num in
1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $num!"
;;
*) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束"
break
;;
esac
done
6. continue 命令与 break 命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环8. Shell 输入/输出重定向
1. 一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：
1）标准输入文件(stdin )：文件描述符为 0，Unix 程序默认从 stdin 读取数据
2）标准输出文件(stdout)：文件描述符为 1，Unix 程序默认向 stdout 输出数据
3）标准错误文件(stderr)：文件描述符为 2，Unix 程序会向 stderr 流中写入错误信息
默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file；command < file 将 stdin 重定向到 file；如果希望 stderr 重定向到 file，可以这样写：command 2 > file
2. 重定向命令
1）将输出以覆盖的方式重定向到 file
command > file
2）将输出以追加的方式重定向到 file
command >> file
3）将输入重定向到 file
command < file
4）将文件描述符为 n 的文件重定向到 file
n > file
5）将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file
n >> file
6）将输出文件 m 和 n 合并
n >& m
7）将输入文件 m 和 n 合并
n <& m
8）将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容(document) 作为输入传递给 command
command << tag
document
tag
注意：结尾的 tag 一定要顶格写，前面不能有任何字符，后面也不能有任何字符，包括空格和 tab 缩进
9）command 命令将 stdin 重定向到 file1，将 stdout 重定向到 file2。即执行 command，从文件 file1 读取内容，然后将输出写入到 file2 中
command < file1 > file2
10）将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file
command > file 2>&1
11）/dev/null 文件是一个特殊的文件，写入到它的内容都会被丢弃；如果尝试从该文件读取内容，那么什么也读不到。但是 /dev/null 文件非常有用，将命令的输出重定向到它，会起到"禁止输出"的效果
a. 如果希望执行某个命令，但又不希望在屏幕上显示输出结果，那么可以将输出重定向到 /dev/null ：
command > /dev/null
b. 如果希望屏蔽 stdout 和 stderr ：
command > /dev/null 2>&1
9. Shell 文件包含
1. Shell 文件包含的两种语法格式：
1）. filename 注意点号(.)和文件名中间有一空格
2）source filename
2. 实例
1）创建两个 Shell 脚本文件
定义 test1.sh 如下：
#!/bin/bash
url="http://www.baidu.com"
定义 test2.sh 如下：
#!/bin/bash
. ./test1.sh # 使用 . 号来引用 test1.sh 文件或者使用 source ./test1.sh 包含文件代码
echo "百度地址：$url"
2）测试结果
# chmod +x test2.sh
# ./ test2.sh
百度网址：http://www.baidu.com
3）注意：被包含的文件 test1.sh 不需要可执行权限
10. 参考资料