第十八章、shell编程规范与变量

第十八章、shell编程规范与变量

1、shell脚本概述

1.1 将要执行的命令按顺序保存到一个文本文件

1.2 给该文件可执行权限

1.3 可结合各种shell控制语句以完成更复杂的操作

2、shell脚本应用场景

2.1 重复性操作

2.2 交互性任务

2.3 批量事务处理

2.4 服务运行状态监控

2.5 定时任务执行

3、shell的作用------命令解释器，"翻译官"

3.1 介于系统内核与用户之间，负责解释命令行

3.2 自动化运维

3.3 批量化重复操作可以编写脚本结合计划任务自动周期运行

3.4 减轻管理员工作量

3.5 提高处理文本文件的速度

3.6 避免配置出错

4、用户的登录shell

4.1 登录后默认使用的shell程序，一般为/bin/bash

4.2 不同的shell内部指令、运行环境等有所区别

[root@xiaolei ~]# cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash

5、常见shell环境

5.1 sh------UNIX最初使用的 shell，已经被bash所替换

5.2 bash------准于GNU的框架下发展出的Shell，是 sh 的扩展

5.3 csh------语法有点类似于c语言的Shell

5.4 tcsh------整合了csh，提供更多的功能

5.5 nologin------奇怪的shell，这个shell可以让用户无法登录主机

注：bash（/bin/bash）是目前大多数 Linux 版本采用的默认 Shell

6、shell脚本的构成

6.1 脚本申明(解释器)：若第一行为"#!/bin/bash"，表示此行以下的代码语句是通过/bin/bash程序来解释执行，#!/bin/bash为默认解释器。还有其它类型的解释器，比如#!/usr/bin/python、#!/usr/bin/expect。

#!/bin/bash------申明，此脚本使用哪个解释器环境/解释器类型

/bin/bash------解释器类型

6.2 注释信息：以"#"开头的语句表示为注释信息，被注释的语句在运行脚本时不会被执行。

6.3 可执行语句：比如echo命令，用于输出""之间的字符串

7、shell脚本的执行

7.1 方法一：指定路径的命令，要求文件必须有X执行权限

chmod +x /root/first.sh

指定绝对路径：/root/first.sh

指定相对路径：./first.sh

7.2 方法二：指定Shell来解释脚本，不要求文件必须有x权限

sh 脚本路径：sh first.sh

bash脚本路径：bash first.sh

source 脚本路径：.first.sh 或者 source first.sh

8、source是什么

8.1 source命令也称为"点命令"，也就是一个点符号(.)，是bash的内部命令

8.2 source功能(能干什么)

source命令通常用于重新执行刚修改的初始化文件，使之立即生效，而不必注销并重新登录。

因为linux所有的操作都会变成文件的格式存在。

8.3 source命令生效/刷新范围是当前shell会话（/bin/bash登录环境）

9、"source filename" 与"sh filename" 、"./filename"这三个命令都可以用于执行一个脚本文件那么它们之间的区别又如何呢？

9.1 当shell脚本具有可执行权限时，用sh fename与./filename是没有区别的。

/filename是因为当前目录没有在PATH中，所以"."是用来表示当前目录的。

9.2 sh会重新建立一个子shell，在子shell中执行脚本里面的语句，该子shell继承父shell的环境变量，但子shell是新建的，其改变的变量不会被带回父shell,除非使用export。

9.3 source读取脚本里面的语句依次在当前shell里面执行，没有建立新的子shell,那么脚本里面所有新建、改变变量的语句都会保存在当前shell里面。

10、子shell的概念

10.1 目的：多进程并行处理任务

小括号（）------表示开启子shell列表，小括号中引用的命令表示嵌套子shell，（echo $BASH_SUBSHELL-------查看当前子shell个数）

10.2 示例

(pwd;echo $BASH SUBSHELL)

也可以嵌套执行:

(pwd(echo $BASH SUBSHELL))

(pwd(pwd(echo $BASH SUBSHELL)))

以上操作为并行多进程处理任务

11、ps -ef --forest------查看一个进程的父子进程关系

bash会产生一个子shell，如进程关系，如shell脚本的/bin/bash，会产生一个子shell进程

12、管道操作|

将管道符号"|"左侧的命令输出的结果，作为右侧命令的输入（处理对象），同一行命令中可以使用多个管道。

12.1 ps aux | wc -l

12.2 echo "abc123"|passwd --stdin zhangsan

12.3 管道符使用中 使用以下3条命令时，需要添加xargs

Is cp rm

12.4 示例：cat /opt/1.txt | xargs rm -rf

13、重定向------交互式硬件设备

类型	设备文件	文件描述编号	默认设备
标准输入	/dev/stdin	0	键盘
标准输出	/dev/stdout	1	显示器
标准错误输出	/dev/stderr	2	显示器

13.1 标准输入（STDIN）------默认的设备是键盘，文件编号为 0，命令将从标准输入文件中读取在执行过程中需要的输入数据。

13.2 标准输出（STDOUT）------默认的设备是显示器，文件编号为 1，命令将执行后的输出结果发送到标准输出文件。

13.3 标准错误（STDERR）------默认的设备是显示器，文件编号为 2，命令将执行期间的各种错误信息发送到标准错误文件。

13.4 重定向操作

类型	操作符	用途
重定向输入	<	从指定文件读取数据
重定向输出	>	将标准输出结果保存到指定文件，并且覆盖原有内容
	>>	将标准输出结果追加到指定的文件的尾部，不覆盖原有内容
重定向错误输出	2>	将错误信息保存到指定文件，并覆盖原有内容
	2>>	将错误信息追加到指定的文件的尾部，不覆盖原有内容
混合输出	&>	将标准输出、标准错误保存到同一文件中
	2>&1	将标准错误输出重定向到标准输出

14、debug调试shell脚本

bash -n 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径）------检查语法错误

bash -x 脚本名称 （不在当前目录下加绝对路径）------检查逻辑错误

15、变量的作用

15.1 用来存放系统和用户需要使用的特定参数（值）

变量是用来存储数据或字符串的占位符。变量在其中具有以下作用：

① 存储数据和字符串：Shell变量可以存储数字、文本字符串、文件名等各种类型的数据。这些数据可以是用户输入的信息、命令的输出结果，或者是脚本内部需要的临时数据。

② 传递参数：在Shell脚本中，可以通过特殊的变量来获取传递给脚本的参数。比如，$1、 2 、 2、 2、@等变量分别表示第一个参数、第二个参数和所有参数的列表。

③ 控制程序流程：变量在控制程序流程中也起着重要作用。通过设置变量的值，可以控制脚本的分支和循环，实现条件判断和循环操作。

④ 提高可读性和可维护性：使用变量可以使脚本更具可读性和可维护性。通过给数据和字符串起一个有意义的名字，可以使脚本更易于理解和修改。

⑤ 避免重复输入：使用变量可以避免在脚本中重复输入相同的值或字符串，提高了代码的复用性和效率。

15.2 变量名：使用固定的名称，由系统预设或用户定义

①不要使用系统分命令作为变量名

②不要使用中文

③不能特殊符号开头，可以用_开头

④在指定变量名的时候有一个默认规则：计算机:computer 学生：student a= b=

⑤要有注释，还要注意前后一致

⑥只能包含字母、数字、下划线

⑦严格区分大小写

15.3变量值：能够根据用户设置、系统环境的变化而变化

int------整形：1、2、13、4444

string字符串------zhangsan、lisi、abc123

布尔（值）------true false 0 1：判断的是指定条件的"真"or"假"，通常用于分支判断

浮点flot------1.1、2.2、3.3

15.4 变量名与变量值是一一对应关系，也可以理解为赋值，变量值不一定是唯一的一个对象，它可以是一个集合

16、变量的类型

16.1 自定义变量：由用户自己定义、修改和使用

16.2 定义新的变量

格式：变量名=变量值

变量命名规则：以字母或下划线开头，区分大小写

product=benet

version=6.0

name="zhang san"

16.3 查看变量的值

格式：echo $变量名

echo $product

echo $product $version

echo ${product}40

${}是一种特殊的语法形式，用于获取变量的值或者对变量进行操作。
语法可以应用于任何变量名称，其中变量名称放在花括号中，例如 {}语法可以应用于任何变量名称，其中变量名称放在花括号中，例如 语法可以应用于任何变量名称，其中变量名称放在花括号中，例如{product}，其中VAR是变量名

16.4 readonly 命令设置只读变量

product=benet

readonly product #设置为只读变量

echo $product

product=accp #只读变量不可以被重新赋值

unset product #只读变量不可以被删除，unset 命令用于删除变量

16.5 赋值时使用引号

双引号：允许通过 符号引用其他变量值单引号：禁止引用其他变量值， 符号引用其他变量值 单引号：禁止引用其他变量值， 符号引用其他变量值单引号：禁止引用其他变量值，视为普通字符

反撇号：命令替换，提取命令执行后的输出结果，...和$(...)作用相同

示例

[root@xiaowang ~]# a=`ps -ef | grep sshd`
[root@xiaowang ~]# echo $a
root 9636 1 0 8月26 ? 00:00:00 /usr/sbin/sshd -D root 22498 9636 0 8月26 ? 00:00:01 sshd: root@pts/1 root 22520 9636 0 8月26 ? 00:00:00 sshd: root@notty root 26212 26210 0 00:31 pts/1 00:00:00 grep --color=auto sshd

16.6 弱引用和强引用

" n a m e " 弱引用，其中的变量引用会被替换为变量 值 ′ name " 弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值 ' name"弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值′name ' 强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串

16.7 read命令获取输入内容

-p prompt：指定提示符，用于提示用户输入数据。

-a array：将输入数据存储到一个数组中。

方法一：

read -p "提示信息" 变量名

echo $变量名

方法二：

echo -n "提示信息"

read 变量名

echo $变量名

示例

方法一：
[root@xiaowang ~]# cat 5.sh
#!/bin/bash
read -p "请输入一个整数:" num
echo $num
[root@xiaowang ~]# bash 5.sh
请输入一个整数:5
5
方法二：
[root@xiaowang ~]# cat 5.sh
#!/bin/bash
echo -n "请输入一个整数"
read num
echo $num
[root@xiaowang ~]# bash 5.sh
请输入一个整数5
5

16.8 变量作用范围

默认情况下，新定义的变量只在当前的Shell环境中有效，因此称为局部变量。

当进入子程序或新的子Shell环境时，局部变量将无法再使用。

可以通过内部命令export将指定的变量导出为全局变量，使用户定义的变量在所有的子Shell环境中能够继续使用。

格式1：export 变量名

格式2：export 变量名=变量值

[root@localhost ~]# export dn

[root@localhost ~]# dn=1

[root@localhost ~]# export dxl

[root@localhost ~]# dxl=2

[root@localhost ~]# vim 123.sh

echo ( ( (( ((dn+$dxl))

[root@localhost ~]# sh 123.sh

3

16.9环境变量

环境变量是在Shell会话中全局可用的变量。它们不仅对当前Shell有效，还可以被子Shell继承

• PATH：用于指定可执行文件的搜索路径。

• HOME：用户的主目录。

• USER：当前登录用户的用户名。

• LANG：系统语言设置。

• SHELL：当前使用的Shell程序的路径。

  echo KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 51: ... #̲查看当前搜索路径 PATH="PATH:/root" #将/root目录添加到搜索路径

  export PATH="$PATH:/root" #输出为全局环境变量

  [root@localhost ~]# chmod 777 123.sh #给执行权限

  [root@localhost ~]# 123.sh #可以直接打印

环境变量的全局配置文件为/etc/profile，在此文件中定义的变量作用于所有用户。

每个用户还有自己的独立配置文件（～/.bash_profile）。可以用来长期变更或设置某个环境变量

16.10 只读变量

一旦被赋值后就不能再修改。可以使用readonly命令来声明一个变量为只读

16.11 位置变量

是Shell脚本中用于接收命令行参数的特殊变量。它们以数字形式表示，从1开始。位置变量包括：

​ $0：代表命令本身。

• $1：第一个参数。

• $2：第二个参数。

• ...

• $n：第n个参数。

  [root@xiaowang ~]# cat 8.sh
  #!/bin/bash
  echo '===========$n============'
  echo hello
  echo linux $1
  echo hi 2 echo '===========#============'
  echo # echo '======================='
  echo * echo '===========@============'
  echo @ [root@xiaowang ~]# sh 8.sh 123 456 ===========n============
  hello
  linux 123
  hi 456
  ===========#============ 2 =======================
  123 456
  ===========$@============
  123 456
  [root@xiaowang ~]# echo $?
  0
  [root@xiaowang ~]# LA
  -bash: LA: 未找到命令
  [root@xiaowang ~]# echo $?
  127

16.12 预定义变量

是由Shell预先定义好的特殊变量，它们在脚本中有着特定的用途。常见的预定义变量包括：

• $?：上一个命令的退出状态。
• $0：脚本的名称。
• $$：当前Shell进程的进程ID（PID）。
• $!：后台运行的最后一个进程的进程ID。
• $-：显示当前Shell使用的选项。
• $* 和 @$：如前所述，用于处理命令行参数
• $#：表示命令或脚本要处理的参数的个数。

17 整数变量的运算

17.1 格式：

expr+变量1 +运算符+变量2（各参数之间有空格）

运算符：

+------加法

-------减法

\*------乘法

/------除法

%------取余

expr 12 \ * 5

[root@localhost ~]# expr 12 \* 5
60

17.2 常用的运算表达式

i=KaTeX parse error: Undefined control sequence: \* at position 10: (expr 12 \̲*̲ 5) i=((12 * 5))

let i=12*5

[root@xiaowang ~]# cat 9.sh
#!/bin/bash
#sum=$[$1+$2]
#echo sum=$sum
a=12
b=13
sum=$[$a+$b]
echo $sum

17.3 非整数运算：

bash 不支持浮点运算，如果需要进行浮点运算，需要借助bc,awk 处理。

#!/bin/bash

#加

f= ( e c h o " 4.3 + 2.5 " ∣ b c ) e c h o " 4.3 + 2.5 = (echo "4.3+2.5"|bc) echo "4.3+2.5= (echo"4.3+2.5"∣bc)echo"4.3+2.5=f"

#减

f= ( e c h o " 4.3 − 2.5 " ∣ b c ) e c h o " 4.3 − 2.5 = (echo "4.3-2.5"|bc) echo "4.3-2.5= (echo"4.3−2.5"∣bc)echo"4.3−2.5=f"

#乘

f= ( e c h o " 4.30 ∗ 2.50 " ∣ b c ) e c h o " 4.3 ∗ 2.5 = (echo "4.30*2.50"|bc) echo "4.3*2.5= (echo"4.30∗2.50"∣bc)echo"4.3∗2.5=f"

#除

f= ( e c h o " s c a l e = 2 ; 4.3 / 2.5 " ∣ b c ) e c h o " 4.3 / 2.5 = (echo "scale=2;4.3/2.5"|bc) echo "4.3/2.5= (echo"scale=2;4.3/2.5"∣bc)echo"4.3/2.5=f"

#混合运算

f= ( e c h o " 2.2 / ( 2.2 − 1.1 ) ∗ 2 + 1.1 " ∣ b c ) e c h o " 2.2 / ( 2.2 − 1.1 ) ∗ 2 + 1.1 = (echo "2.2/(2.2-1.1)*2+1.1"|bc) echo "2.2/(2.2-1.1)*2+1.1= (echo"2.2/(2.2−1.1)∗2+1.1"∣bc)echo"2.2/(2.2−1.1)∗2+1.1=f"

18、常见符号含义

18.1 双引号 (" ")

含义和用途：在Shell脚本或命令行中，双引号用于定义字符串。当字符串被双引号包围时，其中的大多数特殊字符（如$, `, , 和"）会被特殊处理，而其他字符则按其原义处理。

示例：echo "The value of variable is: $VARIABLE"

18.2 单引号 (' ')

含义和用途：与双引号类似，单引号也用于定义字符串。但是，被单引号包围的字符串中的所有字符都会按其原义处理，不会发生任何扩展或替换。

示例：echo 'The value of $VARIABLE will not be expanded'

18.3 感叹号 (!)

含义和用途：在Shell脚本中，感叹号通常用于表示历史替换。例如，在bash中，!! 表示上一个命令，而!n（其中n是数字）可以表示历史中的第n个命令。

示例：!! 会执行上一个命令。

18.4 小括号 ( )

含义和用途：在正则表达式中，小括号用于捕获组，可以匹配并记住匹配的子串，以便后面引用。在Shell脚本中，它们也用于创建子shell或定义数组。

示例：在正则表达式中，(abc) 会匹配并记住"abc"。

18.5 中括号 ([ ])

含义和用途：在正则表达式中，中括号用于定义字符集，匹配方括号中的任意一个字符。在Shell脚本中，它们也用于数组索引和条件测试。

示例：在正则表达式中，[abc] 会匹配"a"、"b"或"c"中的任意一个字符。

18.6 双小括号 (( ))

含义和用途：在Shell脚本中，双小括号用于算术扩展和算术运算。

示例：echo $((2+3)) 会输出5。

18.7 双中括号 ([[ ]])

含义和用途：在bash等某些Shell中，双中括号用于条件测试，提供了比单中括号更强大的功能。

示例：if [[ $string = "hello" ]]; then echo "Match!"; fi

18.8 大括号 ({ })

含义和用途：在Shell脚本中，大括号用于扩展字符串或序列，也用于定义代码块。在正则表达式中，它们不常用，但在某些扩展的正则表达式语法中可能表示数量的范围。

示例：在Shell脚本中，echo {1...5} 会输出1 2 3 4 5。

#以上是常规用法

19、补充：cat

cat原理

1、打开一个文件，加载文件内容（作为标准输入的内容）

2、标准输出到控制台上（用户态）

符。在Shell脚本中，它们也用于数组索引和条件测试。

示例：在正则表达式中，[abc] 会匹配"a"、"b"或"c"中的任意一个字符。

18.6 双小括号 (( ))

含义和用途：在Shell脚本中，双小括号用于算术扩展和算术运算。

示例：echo $((2+3)) 会输出5。

18.7 双中括号 ([[ ]])

含义和用途：在bash等某些Shell中，双中括号用于条件测试，提供了比单中括号更强大的功能。

示例：if [[ $string = "hello" ]]; then echo "Match!"; fi

18.8 大括号 ({ })

含义和用途：在Shell脚本中，大括号用于扩展字符串或序列，也用于定义代码块。在正则表达式中，它们不常用，但在某些扩展的正则表达式语法中可能表示数量的范围。

示例：在Shell脚本中，echo {1...5} 会输出1 2 3 4 5。

#以上是常规用法

19、补充：cat

cat原理

1、打开一个文件，加载文件内容（作为标准输入的内容）

2、标准输出到控制台上（用户态）