Shell 脚本语法

Shell 脚本语法总结

1. 条件测试 `[ ]` （类似 Python 的 `if`）

Shell 中使用 [ ] 包裹条件表达式，注意方括号内部必须有空格：

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# Python: if x > 0:
# Shell:
if [ "$1" == "stop" ]; then

常见测试运算符

语法	含义	Python 等价
`-f file`	文件存在且是普通文件	`Path(file).is_file()`
`-d file`	文件存在且是目录	`Path(file).is_dir()`
`-z string`	字符串为空	`len(string) == 0`
`-n string`	字符串非空	`string` (truthy)
`string1 == string2`	字符串相等	`string1 == string2`
`-eq`, `-ne`, `-lt`, `-le`, `-gt`, `-ge`	数字比较	`==`, `!=`, `<`, `<=`, `>`, `>=`
`-a`	逻辑与 (and)	`and`
`-o`	逻辑或 (or)	`or`
`!`	逻辑非 (not)	`not`

示例（来自脚本）：

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# 如果目录不存在
if [ ! -d "$TASK_DIR" ]; then
  echo "Error: Task directory not found"
  exit 1
fi

# 如果文件存在
if [ -f "$EVAL_FILE" ]; then
  COMMAND_ARRAY+=("--eval-file" "$EVAL_FILE")
fi

2. 变量操作

定义和访问

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# Python: name = "Alice"
# Shell:
NAME="Alice"
echo "$NAME"           # 输出变量值（加 $ 符号）
echo "${NAME}"         # 同上，大括号可选但更明确

特殊变量

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$0    # 脚本名称
$1    # 第一个参数
$2    # 第二个参数
$@    # 所有参数（列表）
${@:2} # 从第2个开始的所有参数（类似 Python slicing）
$?    # 上一个命令的退出码
$$    # 当前进程 PID

3. 数组（类似 Python list）

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# 定义数组
ARRAY=("apple" "banana" "cherry")

# 访问元素
echo "${ARRAY[0]}"     # "apple"

# 获取长度
echo "${#ARRAY[@]}"    # 3

# 追加元素
ARRAY+=("date")

# 遍历
for item in "${ARRAY[@]}"; do
  echo "$item"
done

示例（来自脚本）：

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# 将元素添加到数组
PYTHON_ARGS=()
PYTHON_ARGS+=("$arg")

4. 字符串操作

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# 字符串拼接
STR="hello"
STR="$STR world"

# 子串提取
PATH="/home/yjp/projects/LoongFlow"
echo "${PATH:0:5}"     # "/home" (从位置0取5个字符)
echo "${PATH##*/}"    # "LoongFlow" (去掉最长匹配的前缀)
echo "${PATH%/*}"     # "/home/yjp/projects" (去掉最短匹配的后缀)

5. 函数定义

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# 定义函数
my_function() {
  local arg1="$1"     # local 声明局部变量
  local result="something"
  echo "$result"      # 返回值（通过 echo）
}

# 调用函数
result=$(my_function "input")  # 获取返回值

示例（来自脚本）：

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get_descendants() {
  local parent="$1"
  # ...
  echo "$c"
  get_descendants "$c"  # 递归调用
}

6. 算术运算

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# 方法1: 使用 (( ))
a=5
b=3
((c = a + b))          # c = 8

# 方法2: 使用 let
let "c = a * b"        # c = 15

# 方法3: 使用 $(( ))
c=$((a - b))           # c = 2

7. 命令替换

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# 获取命令输出
TODAY=$(date +%Y-%m-%d)   # 推荐写法
TODAY=`date +%Y-%m-%d`    # 旧式写法，不推荐

8. 流程控制

if-elif-else

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if [ condition1 ]; then
  # do something
elif [ condition2 ]; then
  # do something
else
  # do something
fi    # 注意：if 要以 fi 结尾！

for 循环

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for item in list; do
  echo "$item"
done

while 循环

bash 复制代码

while [ condition ]; do
  # do something
done

9. 常见陷阱

常见错误	说明
`[ $var == "test" ]`	变量未加引号，空格会报错
`[ $var ]`	变量为空时可能出问题，用 `[ -n "$var" ]`
`if ($var)`	错误！Shell 不是这样写
`a = 1`	错误！等号两边不能有空格

10. 脚本中的实用模式

检查参数数量

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if [ -z "$1" ]; then
  echo "Usage: $0 <arg>"
  exit 1
fi

检查文件/目录

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if [ ! -f "$CONFIG_FILE" ]; then
  echo "Error: Config file not found"
  exit 1
fi

后台运行

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nohup command > output.log 2>&1 &
# 2>&1 表示将错误重定向到标准输出

这就是这个脚本中涉及的主要 Shell 语法！核心就是：变量用 $、条件用 [ ]、数组用 @、结尾用 fi。掌握这些就能读懂大部分 Bash 脚本了。

详细解释 `nohup command > output.log 2>&1 &`

这个命令是 Linux 中典型的后台运行+日志重定向组合，逐个拆解：

整体结构

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nohup command > output.log 2>&1 &
└─────┘  └──────┘  └───────┘  └─┘└─┘
   │        │         │        │  │ │
   │        │         │        │  │ └── 后台运行符
   │        │         │        │  └──── 标准错误重定向到标准输出
   │        │         │        └────── 输出重定向（覆盖模式）
   │        │         └────────────── 忽略 SIGHUP 信号
   │        └──────────────────────── 要运行的命令
   └─────────────────────────────── 防止终端关闭时进程被终止

逐个解析

1. `nohup` --- 防止终端关闭时进程被杀死

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# 不使用 nohup：关闭终端时进程会被终止
python script.py

# 使用 nohup：终端关闭后进程继续运行
nohup python script.py

原理：nohup 会忽略 SIGHUP 信号（当终端退出时发送给前台进程组的信号）

2. `command` --- 你要运行的命令

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# 可以是任意命令
python script.py
./run.sh
npm start

3. `> output.log` --- 标准输出重定向

符号	含义
`>`	覆盖写入（先清空文件再写入）
`>>`	追加写入（追加到文件末尾）

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# command 的 stdout（标准输出）写入到 output.log
command > output.log

等价于 Python：

python 复制代码

with open('output.log', 'w') as f:
    subprocess.run(command, stdout=f)

4. `2>&1` --- 标准错误重定向到标准输出

这是最让人困惑的部分！需要理解文件描述符：

文件描述符	名称	默认目标
`0`	标准输入 (stdin)	键盘
`1`	标准输出 (stdout)	终端
`2`	标准错误 (stderr)	终端

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# 2 > &1 的意思是：将 fd=2（stderr）重定向到 fd=1（stdout）指向的位置
2>&1

为什么顺序很重要？

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# ✅ 正确：先写 > output.log，再写 2>&1
command > output.log 2>&1

# ❌ 错误：顺序颠倒
command 2>&1 > output.log   # stderr 仍会输出到终端！

原因：2>&1 执行时，&1 指向的是当时的 stdout 状态。如果先执行 2>&1，那时 stdout 还是终端，所以 stderr 还是会输出到终端。

5. `&` --- 后台运行

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# 不带 &：前台运行，命令结束前无法操作终端
command

# 带 &：后台运行，可以继续输入其他命令
command &

完整示例对比

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# 1. 最简形式（输出到终端，可能被终端关闭杀死）
python script.py

# 2. 后台运行，但输出还在终端
python script.py &

# 3. 后台运行 + 日志文件（进程会被终端杀死）
python script.py > output.log &

# 4. 完整形式：后台运行 + 日志 + 忽略终端关闭
nohup python script.py > output.log 2>&1 &

在脚本中的实际应用

脚本中的这行代码：

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nohup "${COMMAND_ARRAY[@]}" > "${TASK_DIR}/run.log" 2>&1 &

PID=$!
echo "$PID" > "$PID_FILE"

等价于 Python 的：

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# Python 等价（简化版）
import subprocess
import os

process = subprocess.Popen(
    command_array,
    stdout=open(f"{task_dir}/run.log", "w"),
    stderr=subprocess.STDOUT,  # stderr 重定向到 stdout
    start_new_session=True     # 相当于 nohup + &
)

with open(pid_file, "w") as f:
    f.write(str(process.pid))

常见变体

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# 丢弃所有输出（类似 /dev/null）
command > /dev/null 2>&1 &

# 同时记录日志和实时输出（使用 tee）
command 2>&1 | tee output.log &

# 只记录错误日志
command 2> error.log &

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