Linux入门第一部分（Ubuntu入门篇）第三章 shell脚本入门（一）

一、Shell脚本介绍

1、Shell脚本的作用

（1）在Linux开发中通常涉及终端敲命令，对于一些标准的流程，每次执行都要敲一大串雷同的命令会比较麻烦，Shell脚本就是把多条命令写到纯文本文件中，批量自动执行，类似于Windows的bat批处理文件。

（2）在嵌入式开发中，只需掌握Shell脚本的基础用法即可，通常需要使用Shell脚本完成一键编译、环境配置、测试、烧录辅助等操作。

（3）Shell脚本的约定后缀为.sh，不过Linux系统不依赖后缀识别脚本。

2、Shell脚本的写法和运行

（1）Shell脚本本质是纯文本文件，运行时默认按顺序逐行执行，它支持条件语句和循环语句改变流程。

（2）Shell脚本的第一行必须是"#!/bin/bash"，它被称为释伴行（shebang），在命令行中用"./<脚本文件名>"直接执行脚本时，它可告诉操作系统使用bash解释器来解析本脚本。

（3）运行Shell脚本的两种方式（假设脚本名为test.sh）：

bash 复制代码

# 方式1：主动调用bash解释器，不看shebang，不需要脚本有执行权限
bash test.sh   # bash -x test.sh，增加选项-x，在执行的时候会打印每一条执行的指令

# 方式2：直接执行，内核读取shebang；脚本必须有执行权限x
./test.sh

二、Shell脚本语法入门

1、注释与信息打印

（1）运行Shell脚本时，如果希望在运行过程中打印一些信息，可以使用echo命令，它的地位相当于C语言中的printf函数，用法如下：

①语法与可选选项：

echo $选项$ <字符串> # 方括号表示可选参数，选项用"-"引出

|----|-------------------------|
| 选项 | 作用 |
| -n | 不加该参数时，打印完字符串默认换行 |
| -e | 开启转义字符解析，不加该参数将不会识别转义字符 |
| -E | 关闭转义字符解析，该参数可加可不加 |

常见的转义字符：

|------------|-------------------------------|
| 转义字符 | 含义 |
| \n | 换行 |
| \n | Tab水平制表 |
| \\ | 打印一个反斜杠"\" |
| \" | 打印一个双引号""" |
| \033[xxm | 设置后续打印内容的颜色，xx为待定系数，如果为0则表示重置 |

②基础示例：

$1$ 脚本文件：

bash 复制代码

#!/bin/bash

# ==========================================
# Shell 中 echo 命令的用法示例
# ==========================================

echo "--- 1. 默认，自动换行 ---"
echo hello
echo "（这是一个普通的换行输出）"
echo ""

echo "--- 2. -n 不换行 ---"
echo -n "hello"
echo "world"
echo "（上面两行连在了一起）"
echo ""

echo "--- 3. -e 启用转义 ---"
echo "3.1 换行符 \\n:"
echo -e "aaa\nbbb"
echo ""

echo "3.2 制表符 \\t (Tab):"
echo -e "a\tb"
echo ""

echo "3.3 回车符 \\r (覆盖行首):"
# 注意：\r 会让光标回到行首，后续输出的 "bbb" 会覆盖掉前面的 "aaa"
echo -e "aaa\rbbb" 
echo "（上面这行，你只能看到 bbb，因为 aaa 被覆盖了）"
echo ""

$2$ 运行结果：

bash 复制代码

zevalin@zevalin-VMware-Virtual-Platform:~/桌面$ bash test.sh
--- 1. 默认，自动换行 ---
hello
（这是一个普通的换行输出）

--- 2. -n 不换行 ---
helloworld
（上面两行连在了一起）

--- 3. -e 启用转义 ---
3.1 换行符 \n:
aaa
bbb

3.2 制表符 \t (Tab):
a	b

3.3 回车符 \r (覆盖行首):
bbb
（上面这行，你只能看到 bbb，因为 aaa 被覆盖了）

③引号的作用：

$1$ 如果字符串不用引号包裹，也能输出内容，但是连续的空格和Tab键会被压缩为单个空格，"*"和"?"会被glob通配符展开。

bash 复制代码

echo hello   world
#输出 hello world（多个空格被压缩）
echo *.sh
#打印当前目录所有sh文件名，而不是原样输出*.sh

$2$ 如果字符串用双引号包裹，字符串内容能正确输出，通配符不会展开，但" $()"命令会被替换（"$ ()"命令见下一小节）。

bash 复制代码

NAME="test"
echo "name = $NAME"
#输出 name = test
echo "hello   world"
#保留中间多个空格

$3$ 如果字符串用单引号包裹，字符串完全按原样输出，变量不解析、转义字符不解析。

bash 复制代码

echo 'name = $NAME'
#输出 name = $NAME ，$NAME不会替换成变量值

④输出到文件：

$1$ 在语句末尾添加" > 文件名"，可以把echo打印的内容以覆盖的方式式写入文件。

$2$ 在语句末尾添加" >> 文件名"，可以把echo打印的内容以追加的方式式写入文件。

bash 复制代码

# > 覆盖写入（清空原有内容）
echo "hello" > log.txt

# >> 追加写入（在文件末尾加，不覆盖）
echo "new line" >> log.txt

（2）C语言中使用双斜杠"//"引出注释，而在Shell脚本文件中，则是使用"#"引出注释。

2、变量定义与引用

（1）脚本的位置参数：

①在运行Shell脚本时，用户可以在指令"bash test.sh"后面添加参数，多个参数用空格分隔，这些参数叫做位置参数，Shell脚本可以对它们进行引用。

②Shell脚本引用位置参数的方式：

|-----|----------------------------------|
| $() | 含义 | |$ 0 | 脚本名 |
| $n | 第n个位置参数，n为待定系数 | |$ # | 最后一个位置参数的标号 |
| $? | 上一条命令执行是否成功的结果 | |$ @ | 等价于 $1$ 2 ...... $n，n为最后一个位置参数的标号 |

③基础示例：

$1$ 脚本文件：

bash 复制代码

#!/bin/bash

echo "file name:" $0             # 引号不是echo参数的边界，引号外仍可追加内容
echo "total param num:" $#
echo "whole param:" $@
echo "first param:" $1
echo "second param:" $2

$2$ 运行结果：

bash 复制代码

zevalin@zevalin-VMware-Virtual-Platform:~/桌面$ bash test.sh 114 514
file name: test.sh
total param num: 2
whole param: 114 514
first param: 114
second param: 514

（2）自定义变量：

①除了位置参数以外，Shell脚本允许自定义变量，定义的语法为：

bash 复制代码

VAR=VALUE   # VAR是变量名，VALUE是变量的初值；等号两边不能有空格
# 需要注意Shell本身没有类型，变量默认全是字符串，如果VALUE正好能表示数字，才可以拿去做算数运算

②变量的访问方式有两种，如下所示：

bash 复制代码

echo $VAR     # VAR是变量名
echo ${VAR}   # VAR是变量名

③变量值的类型是字符串，如果字符串中有空格或者特殊字符，那就要用双引号把它包起来。

④使用set命令（不加任何参数）可以查看所有变量。

⑤基础示例：

$1$ 脚本文件：

bash 复制代码

#!/bin/bash

# 定义3个测试变量
var_name="Zevalin"
var_num=2026
var_city="Shenzhen"
# 使用set命令查看这三个变量
set

$2$ 运行结果：

bash 复制代码

# 使用set命令同时还会打印系统变量，这可以通过文本处理工具grep过滤，此处暂时先不介绍

（3）环境变量：

①按照常规方式定义变量，那它只是本地变量，仅在当前的shell进程有效，如果脚本里调用了别的程序或者子脚本，它们是无法感知这个变量的存在的。

②如果在定义变量时，在变量定义语句前加关键字export，即可将其定义为环境变量，派生的子进程、子脚本都能读取。

bash 复制代码

export VAR=VALUE   # VAR是变量名，VALUE是变量的初值

③使用env/printenv命令可以查看所有环境变量。

$1$ printenv命令用法：

bash 复制代码

printenv                 # 打印全部环境变量
printenv <变量名>        # 单独打印指定环境变量

$2$ env命令用法：

bash 复制代码

env                       # 打印全部环境变量
env <变量名>=<值> <命令>  # 临时设置环境变量（可多个），只给后面这条命令使用
env -i bash                 # 清空全部环境变量，在干净环境下执行命令

④基础示例：

$1$ 脚本文件：

bash 复制代码

#!/bin/bash

# 定义3个测试变量
export var_name="Zevalin"
export var_num=2026
export var_city="Shenzhen"
# 使用env命令查看这三个变量
env

$2$ 运行结果：

bash 复制代码

# 使用env命令同时还会打印系统变量，这可以通过文本处理工具grep过滤，此处暂时先不介绍

（4）只读变量：

①一些变量被定义后，可能会希望它只被读访问，而不希望它被改写（类似于const变量），这时可以在变量定义语句前加关键字readonly，即可将其定义为只读变量。

bash 复制代码

readonly VAR=VALUE   # VAR是变量名，VALUE是变量的初值
# VAR=NEW_VALUE   # 无法修改只读变量

②一旦设置了readonly，变量不能重新赋值，也不能用unset删除，适合脚本里写死的常量（如版本号、路径等）。

（5）变量删除：

①如果希望删除某个变量（或者函数），可以使用unset命令，使用方法如下：

bash 复制代码

unset [选项] <变量名/函数名>

|----|-----------------|
| 选项 | 作用 |
| -v | 默认选项，表示需要删除的是变量 |
| -f | 表示需要删除的是Shell函数 |

②unset不能删除只读变量和位置参数，但环境变量是可以用unset删除的。如果希望清空位置参数，可运行指令"set --"。

③unset只是删除当前Shell中的变量，不影响父Shell（即调用它的Shell）。

（6）Shell变量的加载顺序：

①Shell变量有加载顺序，对于同名的变量，后加载的会覆盖先加载的，大体的覆盖规则为全局系统配置先加载于用户个人配置。

②bash严格区分三类Shell，三类加载文件的优先级规则不同，具体如下：

$1$ 交互式登录Shell（如SSH登录）：先加载/etc/profile（面向所有用户），内部会自动source /etc/profile.d/*.sh目录下所有脚本；然后按顺序~/.bash_profile → ~/.bash_login → ~/.profile查找，只加载第一个存在的文件；再加载~/.bashrc（用户终端配置），~/.bashrc内部再加载/etc/bash.bashrc。

$2$ 交互式非登录Shell（如直接在Ubuntu打开图形界面终端）：先加载~/.bashrc，~/.bashrc内部再加载/etc/bash.bashrc。

$3$ 非交互式Shell（直接执行Shell脚本）：默认不加载任何/etc/profile、~/.bashrc、~/.profile，如果环境变量BASH_ENV有值，就加载BASH_ENV指定的文件。

③source命令的作用就是在当前Shell进程里面，读取并执行目标文件里的命令（以及自定义变量），不新建子Shell，用法和bash类似，具体如下：

bash 复制代码

source <文件名> [位置参数]
. <文件名> [位置参数]           # 等价简写

3、数组操作

（1）数组的定义方式：

①一次性赋值：

bash 复制代码

ARR=(VALUE1 VALUE2 VALUE3 ......)
# 数组元素之间用空隔分隔，如果是带空格的字符串，则需要加引号

②逐个按下标赋值：

bash 复制代码

ARR[0]=VALUE1
ARR[1]=VALUE2
ARR[n]=VALUE3  # n≥0
# 下标可以不连续，中空的部分内容为空

③定义空数组：

bash 复制代码

ARR=()

（2）数组元素的读取方式：

bash 复制代码

${ARR[0]}   # 读取ARR数组下标0索引的元素
${ARR[n]}   # 读取ARR数组下标n索引的元素（n≥0）
${ARR[@]}   # 取出ARR数组全部元素（空格分开独立元素，可用于for循环）
${ARR[*]}   # 取出ARR数组全部元素，当成一整个字符串（默认IFS空格拼接）

（3）数组长度的获取方式：

bash 复制代码

${#ARR[@]}    # 获取数组ARR元素总个数（常用）
${#ARR[n]}     # 获取数组ARR下标n这个字符串的字符长度（n≥0）

（4）数组切片（截取一部分）方式：

bash 复制代码

# 格式：${<数组名>[@]:<起始下标>:<截取数量>}
ARR=(VALUE1 VALUE2 VALUE3 VALUE4 ......)
echo ${ARR[@]:1:3}   # 从下标1开始，取3个元素 → VALUE1 VALUE2 VALUE3

（5）对数组修改或追加元素的方式：

bash 复制代码

# 修改数组ARR下标n（n≥0）的元素：ARR[n]=NEW_VALUE
ARR[2]="new"                # 修改数组ARR下标2的元素为"new"

# 在数组ARR末尾追加若干个元素：ARR+=(VALUE1 VALUE2 ......)
ARR+=("grape" "pear")         # 在数组ARR末尾依次追加元素"grape"、"pear"

（6）删除数组元素或整个数组的方式：

bash 复制代码

unset ARR[1]    # 删除ARR数组下标1的元素，数组长度变化，但下标不会自动重排
unset ARR       # 删除整个ARR数组

4、字符串操作

（1）引号与命令替换：

|-----|------|----------------------------------------|---------------------------------|
| 符号 | 名称 | 规则 | 示例 |
| ' ' | 单引号 | 包含的字符串原样输出，不解析变量、不解析命令替换、不识别转义，但内部空格压缩 | echo ' $PATH' \to输出"$ PATH" |
| " " | 双引号 | 包含的字符串输出前解析变量、解析命令替换，内部空格不压缩，通配符*不展开 | echo " $PATH" \to输出PATH的真实值 | |$ () | 命令替换 | 执行小括号内的命令，命令的输出结果替换进字符串中 | VAR=$(echo VALUE) →等价于VAR=VALUE |

（2）字符串长度的获取方式：

${#<字符串变量名>} # 输出字符个数

（3）字符串子串的截取方式：

${<字符串变量名>:<起始位置>: $长度$ }

起始位置支持填写负数，表示从最后一个字符开始取到倒数第几个字符（正序输出）

长度是可选项，省略则默认取到末尾

（4）字符串部分字符的替换方式（此处的"替换"不改变变量本身的值，相当于引用时先拷贝个副本，做个替换再使用）：

bash 复制代码

str="a b a c"
# ${var/old/new}  只替换第一个匹配old的字符为new
echo ${str/a/1}   # 输出1 b a c

# ${var//old/new}  全局替换，全部匹配old的字符都换为new
echo ${str//a/1}  # 输出1 b 1 c

（5）在文件名处理中，还可以使用字符串操作实现前缀或后缀的删除（此处的"删除"也不改变变量本身的值）：

bash 复制代码

str="test.txt"
${str#*.}   	# 删掉最短前缀匹配，输出后缀txt（*是通配符，字符串从左往右数第一个"."开始，取后面的内容，注意不取第一个"."）
${str##*.}  	# 删掉最长前缀匹配，输出后缀txt（*是通配符，字符串从左往右数最后一个"."开始，取后面的内容，注意不取最后一个"."）
${str%.*}   	# 删掉最短后缀匹配，输出前缀test（*是通配符，字符串从左往右数最后一个"."开始，取前面的内容，注意不取最后一个"."）
${str%%.*}  	# 删掉最长后缀匹配，输出前缀test（*是通配符，字符串从左往右数第一个"."开始，取前面的内容，注意不取第一个"."）

5、数值计算

（1）整数运算：

①在Shell脚本中，也可实现整数运算，不过需要注意的是，参与整数运算的变量只能是表示整数的字符串，并且有特定的语法。

bash 复制代码

echo $((a + b))   	# 输出a+b的结果
echo $((a - b))   	# 输出a-b的结果
echo $((a * b))   	# 输出a*b的结果
echo $((a / b))   	# 输出a/b的结果，向下取整
echo $((a % b))   	# 输出a%b的结果

②可以在定义变量时使用let命令直接使用两个整数的运算结果给变量赋值。

bash 复制代码

let c=a+b   	# 把a+b的结果赋给变量c
let c=a-b   	# 把a-b的结果赋给变量c
let c=a*b   	# 把a*b的结果赋给变量c
let c=a/b   	# 把a/b的结果赋给变量c
let c=a%b   	# 把a%b的结果赋给变量c

（2）小数运算：

①bash本身无法实现小数运算（浮点运算），需要依赖外部工具，比如bc和awk，其中bc为Ubuntu自带的工具。

②在echo时，指令末尾添加"| bc"，表示使用bc工具识别小数，而在打印的字符串中，如果涉及小数运算，则需要用字符串"scale=n"声明保留的小数位数n（直接按n位截断，不会四舍五入），语法为------"echo "scale=<小数位数>;<运算表达式>" | bc"。bc工具的使用示例：

bash 复制代码

a=10
b=3
echo "scale=4; $a / $b" | bc
# 输出 3.3333

echo "scale=2; 2.5 + 3.7" | bc
# 输出 6.20

# 支持比较（bc返回1真，0假）
echo "1.2 > 0.9" | bc

6、逻辑运算

（1）test命令的使用：

①test命令可用于判断表达式是否成立，它还有另一种写法------中括号""，语法如下，其中对于中括号的写法，表达式和中括号之间必须留空格。（test命令常配合if判断使用）

test <表达式>
$\<表达式\>$

②test命令可用于字符串的判断：

bash 复制代码

[ "$s1" = "$s2" ]    	# 判断字符串s1和s2是否相等（注意使用的是"="而不是"=="）
[ "$s1" != "$s2" ]   	# 判断字符串s1和s2是否不等
[ -z "$s" ]          	# -z表示判断字符串s长度是否为0（空）
[ -n "$s" ]          	# -n表示判断字符串s长度是否不为0（非空）

③test命令也常用于测试文件：

bash 复制代码

[ -e file ]   	# 判断文件/目录file是否存在
[ -f file ]   	# 判断文件/目录file是否是普通文件
[ -d file ]   	# 判断文件/目录file是否是目录
[ -r file ]   	# 判断文件/目录file是否可读
[ -w file ]   	# 判断文件/目录file是否可写
[ -x file ]   	# 判断文件/目录file是否可执行
[ -s file ]   	# 判断文件/目录file是否存在且大小不为空

（2）整数的比较本质就是一个条件表达式，比较运算符的语法如下：

bash 复制代码

[ $a -eq $b ]   	# 判断整数a和b是否相等
[ $a -ne $b ]   	# 判断整数a和b是否不相等
[ $a -gt $b ]   	# 判断整数a是否大于b
[ $a -ge $b ]   	# 判断整数a是否大于等于b
[ $a -lt $b ]   	# 判断整数a是否小于b
[ $a -le $b ]   	# 判断整数a是否小于等于b

（3）Shell脚本中的逻辑运算符和C语言有较大出入，在Shell脚本的条件表达式中，"!"表示非，"-a"表示与，"-o"表示或，使用举例如下：

bash 复制代码

[ ! -f a.txt ]          		# 判断a.txt是否不是不同文件
[ -d testdir -a -r testdir ]   	# 判断testdir是否是目录且是否可读，同时成立才为真
[ -f a.txt -o -f b.txt ]       	# 判断a.txt是否是普通文件或b.txt是否是普通文件，任一条件成立则为真

（4）Shell脚本也有"&&"和"||"的语法，但它们不算是逻辑运算符，而是命令连接符，用法如下：

①cmd1 && cmd2：cmd1返回0（真），才执行cmd2。

②cmd1 || cmd2：cmd1返回非0（假），才执行cmd2。

③举例------查看文件是否存在：

bash 复制代码

#!/bin/bash
echo "please input file name:"
read -p "file name:" filename        # read命令用于交互，用户需输入文件名
test -e $filename && echo "$filename exist" || echo "$filename no exist"  #判断用户输入的文件名是否存在，如存在则输出exist，cmd1 && cmd2的结果为真，"||"后面的命令不执行，否则cmd1 && cmd2的结果为假"||"后面的命令执行，输出no exist

Linux入门第一部分（Ubuntu入门篇） 第三章 shell脚本入门（一）

一、Shell脚本介绍

1、Shell脚本的作用

2、Shell脚本的写法和运行

二、Shell脚本语法入门

1、注释与信息打印

2、变量定义与引用

3、数组操作

4、字符串操作

起始位置支持填写负数，表示从最后一个字符开始取到倒数第几个字符（正序输出）

长度是可选项，省略则默认取到末尾

5、数值计算

6、逻辑运算

Linux入门第一部分（Ubuntu入门篇）第三章 shell脚本入门（一）