《Unix/Linux系统编程》学习笔记3

第十章 sh编程

一. 知识点归纳

（一）sh脚本

- sh脚本是一个包含sh语句的文本文件,命令解释程序sh要执行该语句。

shebang(#!)的一些具体用法：

1. 如果脚本文件中没有#!这一行，那么执行时会默认采用当前Shell去解释这个脚本(即：$SHELL环境变量）。
2. 如果#!之后的解释程序是一个可执行文件，那么执行这个脚本时，它就会把文件名及其参数一起作为参数传给那个解释程序去执行。
3. 如果#!指定的解释程序没有可执行权限，则会报错“bad interpreter: Permission
   denied”。如果#!指定的解释程序不是一个可执行文件，那么指定的解释程序会被忽略，转而交给当前的SHELL去执行这个脚本。
4. 如果#!指定的解释程序不存在，那么会报错“bad interpreter: No such file or directory”。注意：#!之后的解释程序，需要写其绝对路径（如：#!/bin/bash），它是不会自动到$PATH中寻找解释器的。
5. 当然，如果你使用类似于”bash test.sh”这样的命令来执行脚本，那么#!这一行将会被忽略掉，解释器当然是用命令行中显式指定的bash。
6. 脚本文件必须拥有可执行权限。

（二）sh脚本与C程序

- sh：

（1）sh是一个解释程序，逐行读取sh脚本文件并直接执行这些行。
（2）sh脚本中，每个变量都是字符串。
（3）sh脚本不需要main函数，第一个可执行语句是程序的入口点。

- C程序：

（1）C程序必须先编译链接到一个二进制可执行文件，然后通过主sh的子进程运行二进制可执行文件。
（2）在C程序中，每个变量必须有一个类型，例如char、int、float、派生类型（如struct）等。
（3）必须拥有一个main()函数，每个函数必须定义一个返回值类型和参数（如有）。

（三）echo

• n：不要自动换行
• e：若出现某个字符。特殊处理
• \a：发出警告声
• \c：不换行
• \n：换行且光标移动到行首
• \t：插入tab
• -help：显示版本信息

（四）sh变量

sh有许多内置变量，如PATH、HOME TERM等。除了内置变量外，用户还可使用任何符号作为sh变量。不需要声明。所有的sh变量值都是字符串。未赋值的sh变量是NULL字符串。sh变量可用以下方法设置或赋值:“variable=string”如果A是一个变量，则$A是变量的值。

（五）sh中的引号

• sh有许多特殊字符，如$、/、*、>、<等。要想把它们用作普通字符，可使用\或单引号来引用它们。
• 通常，\用于引用单个字符。单引号用于引用长字符串。单引号内没有替换。双引号用于保留双引号字符串中的空格，但在双引号内会发生替换。

（六）sh命令

- 内置命令

sh有许多内置命令，这些命令由sh执行，不需要创建一个新进程。

• .file:读取并执行文件。
• break[n]:从最近的第n个嵌套循环中退出
• cd[dirname]:更换目录
• continue[n]:重启最近的第n个嵌套循环
• eval[arg...]:计算一次参数并让sh执行生成的命令
• exec[arg...]:通过这个sh执行命令，sh将会退出
• exit[n]:使sh退出，退出状态为n
• export[var...]:将变量导出到随后执行的命令
• read[var...]:从stdin中读取一行并为变量赋值
• set [arg...]:在执行环境中设置变量
• shift:将位置参数$2 $3...重命名为$1 $2....
• trap[arg][n]:接收到信号n后执行参数
• umask[ddd]:将掩码设置为八进制数ddd的
• wait[pid]:等待进程pid，如果没有给出pid，则等待所有活动子进程。
• read命令：当sh执行read命令时，它会等待来自stdin的输人行。它将输入行划分为几个标记，分配给列出的变量。read的一个常见用法是允许用户与正在执行的sh进行交互。

- Linux命令

sh可以执行所有的Linux命令。其中，有些命令几乎已经成为sh不可分割的一部分，因为它们广泛用于sh脚本中。下文列出并解释了其中一些命令。
echo命令：echo只是将参数字符串作为行回显到stdout。它通常将相邻的多个空格压缩为一个空格，除非有引号。
expr命令：因为所有的sh变量都是字符串，所以我们不能直接把它们改为数值。
实用命令：除了上面的 Linux命令之外，sh还用许多其他实用程序作为命令。其中包括除了上面的Linux命令之外，sh还用许多其他实用程序作为命令。其中包括：

• awk:数据处理程序
• cmp:比较两个文件
• comm:选择两个排序文件共有的行
• grep:匹配一系列文件的模式
• diff:找出两个文件的差异。
• join:通过使用相同的键来连接记录以比较两个文件
• sed:流或行编辑命令
• sort:排序或合并文件
• tail:打印某个文件的最后n行
• tr:一对一字符翻译
• uniq:从文件中删除连续重复行

(七)sh控制语句

sh是一种编程语言，支持许多执行控制语句，类似于c语言中的语句。

1. if-else-if语句

if-else-fi语句的语法是:
if [ condition ]
then
statements
else
statements
fi
每个语句必须在单独的一行上。但是，如果多个语句之间用分号分开，则sh允许多个语句在同一行.

2. for语句

for VARIABLE in string1 string2....stringr
do
commands
done
在每次迭代中，变量接受一个参数字符串值，并执行关键字do和done之间的命令。

3. while语句

while [ condition ]
do
commands
done
当条件为真时，sh将重复执行do-done关键字中的命令。预计条件会有变化，所以循环将在某个时间点退出。

4. until-do语句

until[ $ANS="give up"]
do
echo -n "enter your answer:"
read ANS
done
该语句类似于C语言中的do-until语句。

5. case语句

case $variable in
pattern1) command;;
pattern2) command;;
patternN) command;;
esac

6. continue和break语句

工作原理与C语言中完全相同。

（八）I/O重定向

当进入sh命令时，我们可以指示sh将I/O重定向到除默认stdin、stdout和sterr以外的文件。I/O重定向有以下形式和含义:
›file：stdout转向文件，如果文件不存在将会创建文件。
››file：stdout追加到文件。
<file:将文件用作stdin;文件必须存在并具有r权限。
<<word:从“here”文件中获取输人，直到只包含“word”的行。

二. 问题与解决思路

1. 一门程序设计语言有哪些必备的要素和技能？这些要素和技能在shell脚本中是如何呈现出来的？

- 要素：

• 数据类型
• 常量
• 变量
• 运算符
• 表达式
• 标识符
• 关键字
• 数组
• 基本控制结构
• 函数
• 输入和输出
• 解释器和编译器

- 技能：

1. 数据结构的分析和设计
2. 算法（即处理逻辑，微观层次）的分析和设计
3. 系统架构（即处理逻辑，宏观层次）的分析和设计

- shell脚本：

1. 用正规表示法，管道命令以及数据流重导向等功能，以达到我们所想要的处理目的
2. 提供了数组，循环，条件以及逻辑判断等重要功能，让使用者可以直接以shell来写程序，而不必使用类似C程序语言等传统程序编写的语法。

三.实践内容与截图

1.sh脚本

2.sh变量

3.sh条件语句