Linux Shell 脚本：从零到进阶的实战笔记

1. Shell 脚本是什么？怎么跑？

Shell 脚本：纯文本程序，用 Shell 语法完成任务；相比用 C/C++ 去写小工具，"脚本化"的门槛低、迭代快，适合运维与批处理。
两种执行方式
1. bash script.sh（显式用哪个解释器）
2. chmod +x script.sh && ./script.sh（依赖首行 Shebang）
Shebang 常写 #!/bin/bash 或 #!/bin/sh；如果用"方式 1"执行，首行 Shebang 不生效（因为你已经指定了解释器）。
"Hello world" 极简示例：
bash 复制代码
```
#!/bin/bash
echo "hello world"
```
（文档也在示例中强调 echo 输出后自带换行。）

2. 变量与"弱类型"：赋值、拼接、位置参数

赋值与替换
- 赋值：name=value，等号两边不能有空白。
- 使用：$name 才是"变量的值"，这叫变量替换。
类型
- Shell 变量无需声明类型，默认按字符串理解，"用法决定类型"。
位置参数
- $0 脚本名；$1...$9 参数 1~9；${10} 表示第 10 个；$@/$* 表示"全部参数"（展开规则略有差异）。→（目录大纲中有"位置参数/退出状态"专节）

3. 常见运算与判断：算术/字符串/文件测试/逻辑

算术（整数）
- (( )) 或 $(( )) 做加减乘除与自增自减；支持 let（文档示例里也出现了 let）。
比较与逻辑
- 字符串判空：-z, -n（配 [ ] 时需加引号 ：[ -z "$name" ]）。
- 逻辑与/或：[[ ... && ... ]]、[[ ... || ... ]]（在 [[ ]] 下写更安全）。
文件测试（存在/类型/权限/特殊位）
- 常见：-e/-f/-d/-r/-w/-x；特殊位：SGID/SUID 的语义与场景也有解释（目录 SGID 让新文件自动继承组；SUID 以文件所有者权限执行）。
- 示例：当前脚本是否可执行
  bash 复制代码
```
if [ -x "$0" ]; then echo "有执行权限"; else echo "没有执行权限"; fi
```
  （文档给了完整示例）

4. 分支控制：`if` / `case` / `select`

if/elif/else ：典型登录校验；注意在 [[ ]] 中连写 &&。

case ：适合"多分支输入分发"；支持模式 * ? [ ] |。

bash 复制代码

case "$addr" in
  "changsha") echo "去长沙旅游"; echo "去长沙吃臭豆腐";;
  "beijing")  echo "去北京旅游"; echo "去北京故宫看三宫六院";;
  *)          echo "回家休息";;
esac

（语法与示例都在文档中）

select：交互式菜单（文档"目录"中列出），在需要"让用户选项"的场景很有用。

5. 循环：`for`（三种姿势）/ `while` / `until`

5.1 `for` 三连

列表式
bash 复制代码
```
for item in $(ls); do
  echo "找到文件：$item"
done
```
（演示"命令输出作为列表"）
配合 seq
bash 复制代码
```
s=0
for i in $(seq 1 10); do ((s+=i)); done
echo "$s"
```
（seq 还能 -w 补零、-s 指定分隔符、-f 使用 printf 风格格式）
批量创建带序号文件
bash 复制代码
```
for item in $(seq -f "file_%03g" 1 10); do
  touch "$item"
done
```
（%03g → 左侧补零三位）

C 风格

bash 复制代码

s=0
for ((i=1; i<=100; i++)); do ((s+=i)); done
echo "$s"

（整数循环写法更直观）

5.2 `while`

基础写法（文档给了 let 与 (( )) 两个版本）：
bash 复制代码
```
s=0; i=1
while (( i <= 100 )); do
  (( s += i )); (( i++ ))
done
echo "$s"
```
（break/continue 在 while/for 都可用）

5.3 `until`

模板：until <条件>; do ...; done
语义与 while 相反 ：当条件为真时退出，否则继续循环。
bash 复制代码
```
i=1
until (( i >= 10 )); do
  echo "第$i 次循环"
  ((i++))
done
```
（文档特别标注了"条件为真时退出"这一点，容易误解）

6. 函数：两种定义、参数、返回值（return vs echo）

定义两种写法 ：function f {} 与 f() {} 都可。示例里让用户输入数字并回显平方：echo $((num*num))。
参数：$# 参数个数；$1/$2 访问各参数。示例演示"传入 Rock Tony，打印参数个数与每个值"。
返回值
- return 仅 0--255（超过会溢出）：
  bash 复制代码
```
myFunc1(){ ((ret=$1+$2)); return $ret; }
myFunc1 255 2; echo $?
```
  （第二次会溢出）
- echo 可返回任意文本：
  bash 复制代码
```
myFunc2(){ ((ret=$1+$2)); echo "$ret"; }
ret=$(myFunc2 255 2); echo "$ret"
```
  （用命令替换接收）
- **多次 echo 的"只取最后一行"**技巧：
  bash 复制代码
```
myFunc(){ echo "China"; echo "ChangSha"; }
ret=$(myFunc | tail -1)   # ret=ChangSha
```
  （文档明确给了"tail -1 取最后一行"的范式）

7. 递归：阶乘 & 目录 DFS

阶乘（基线 + 递归步）

bash 复制代码

fact() {
  if (( $1 <= 1 )); then echo 1
  else
    local tmp=$(( $1 - 1 ))
    local result=$(fact "$tmp")
    echo $(( $1 * result ))
  fi
}
read -p "请输入一个正整数:" num
result=$(fact "$num")
echo "$num 的阶乘为: $result"

（用 local 隔离变量、用命令替换把子结果带回）

递归遍历目录（DFS）

bash 复制代码

list() {
  for fd in $1/*; do
    if [ -d $fd ]; then
      echo "$fd 是目录"
      list "$fd"
    else
      echo "$fd 是文件"
    fi
  done
}
list "/etc"

（思路清晰：遇目录先打印再"下钻"；生产中可加引号、防空匹配、处理符号链接）

8. 数组：一维、从 0 开始、遍历与长度

语法：arr=(v1 v2 ... vn)；成员用空格分隔，不用逗号；索引从 0 开始。

示例

bash 复制代码

data=(1 3 5 "长沙")
echo "${data[0]}"            # 第 1 个
echo "元素个数: ${#data[@]}" # 长度
for item in "${data[@]}"; do echo "$item"; done

（遍历必须用 "${arr[@]}"，这点文档也点名强调）

文档说明 ：Bash 原生只支持一维数组（关联数组属另一个概念，文档未展开）。

9. 文件 I/O：逐行写入与读取

写文件（交互式追加）

bash 复制代码

rm -rf users.txt
while true; do
  read -p "请输入姓名: " name
  read -p "请输入电话: " tel
  echo $name $tel >> users.txt
  read -p "输入 exit 退出: " answer
  if [[ $answer == "exit" ]]; then break; fi
done
Exit 0   # ← 文档此处大小写写成 Exit，会报 "command not found"

（逻辑 OK，但 Exit 应为 exit，且删文件不必 -r。示例原文如此，记录以便你对照）

读文件（逐行解析成"数组"）

bash 复制代码

fileName="users.txt"
cat $fileName | while read item; do
  echo "读到数据：$item"
  array=($item)
  echo "一共有${#array[@]}个数据: "
  echo "第 1 个：${array[0]} 第 2 个： ${array[1]}"
Done
Exit 0

说明：这段用于演示"按空白切分"后取前两个字段，但示例里把 done/exit 写成 Done/Exit（大小写错误）；实际应为小写。

10. 常见易错点（结合文档示例逐条"排坑"）

大小写敏感 ：done/exit 必须小写；示例中 Done/Exit 会报错。
until 的语义：条件为真就退出；若一开始条件已真，循环体一次都不会进。
数组遍历 ：应使用 "${arr[@]}"，否则含空格的元素会被拆裂。
文件测试加引号 ：[ -z "$name" ]，防止空值导致语法歧义。
逻辑与/或 ：在 [[ ]] 中连写 &&/|| 更稳；文档示例就是如此。
return vs echo ：return 只能 0--255；要返回任意值，用 echo + 命令替换，并可 | tail -1 取最后一行。
for + seq 的格式化 ：记住 %03g 之类的 -f 用法（补零、定宽）很实用。

11. 实战练习清单（边学边做）

练习 A：批量建 100 个目录并写入占位文件

bash 复制代码

for d in $(seq -f "day_%03g" 1 100); do
  mkdir -p "$d" && echo "hi" > "$d/readme.txt"
done
```（把 `seq -f` 用熟）:contentReference[oaicite:47]{index=47}

练习 B：用 case 做"环境切换"脚本（dev/test/prod），复用上面的 case 模式匹配范式。
练习 C：把"阶乘递归"改成 迭代版本（比较性能与可读性）。
练习 D：把"读 users.txt"改成制表符分隔**，并对字段数做校验（"不满两列就报错跳过"），巩固数组使用。

12. 速查表（贴墙上）

运行方式：bash script.sh / chmod +x && ./script.sh；Shebang 指定解释器。
变量：a=1、echo "$a"；拼接：a="${a} China"。
判断：[[ $x == $y && -n "$z" ]]；文件测试：-e/-f/-d/-r/-w/-x。
循环：for/while/until；break/continue 都支持；until 条件真时退出。
函数：f(){ ... }；参数 $#/$1...；return 0--255；val=$(f) 接收 echo 值。
数组：arr=(a b "长沙")；${#arr[@]} 长度；"${arr[@]}" 遍历。
文件 I/O：写 >>；读 while read；示例中 Done/Exit 大小写需改成小写才可运行。

结语

这份笔记基本把 PDF 里的知识点"结构化 + 实战化"整理了出来：入门要素（变量/判断/循环） 、函数与返回值的取舍 、递归与 DFS 思路 、数组与 I/O 的常见坑。配合上面的练习，你可以很快搭起稳妥的脚本骨架。

Linux Shell 脚本：从零到进阶的实战笔记