• shell脚本编程基础


    编程基础

    • 程序
      程序:算法+数据结构
      数据:是程序的核心
      数据结构:数据在计算机中的类型和组织方式
      算法:处理数据的方式
    • 程序编程风格:
      过程式:以指令为中心,数据服务于指令
      对象式:以数据为中心,指令服务于数据
    • shell程序:提供了编程能力,解释执行

    程序的执行方式

    • 计算机:运行二进制指令
    • 编程语言:人与计算机之间交互的语言
    • 低级编程语言:
      机器:二进制的0和1的序列,称为机器指令。与自然语言差异太大,难懂、难写
      汇编:用一些助记符号替代机器指令,称为汇编语言
      如:ADD A,B 将寄存器A的数与寄存器B的数相加得到的数放到寄存器A中 汇编语言写好的程序需要汇编程序转换成机器指令
      汇编语言稍微好理解,即机器指令对应的助记符,助记符更接近自然语言
    • 高级编程语言:
      编译:高级语言-->编译器-->机器代码-->执行 C,C++
      解释:高级语言-->执行-->解释器-->机器代码 shell,python,php,JavaScript,per

    shell脚本基础

    • shell脚本:
      包含一些命令或声明,并符合一定格式的文本文件
    • 格式要求:首行shebang机制
      #!/bin/bash
      #!/usr/bin/python
      #!/usr/bin/perl
    • shell脚本的用途有:
      自动化常用命令
      执行系统管理和故障排除
      创建简单的应用程序
      处理文本或文件
    创建脚本
    • 第一步:使用文本编辑器来创建文本文件
      第一行必须包括shell声明序列:#!
      #!/bin/bash
      添加注释
      注释以#开头
    • 第二步:运行脚本
      给予执行权限,在命令行上指定脚本的绝对或相对路径
      直接运行解释器,将脚本作为解释器程序的参数运行
    脚本规范
    • 脚本代码开头约定
      1、第一行一般为调用使用的语言
      2、程序名,避免更改文件名为无法找到正确的文件
      3、版本号
      4、更改后的时间
      5、作者相关信息
      6、该程序的作用,及注意事项
      7、最后是各版本的更新简要说明
    脚本调试
    • 检测脚本中的语法错误
      bash -n /path/to/some_script
    • 调试执行
      bash -x /path/to/some_script
    bash中变量的种类
    • 根据变量的生效范围等标准划分下面变量类型:
      局部变量:生效范围为当前shell进程;对当前shell之外的其它shell进程, 包括当前shell的子shell进程均无效
      环境(全局)变量:生效范围为当前shell进程及其子进程
      本地变量:生效范围为当前shell进程中某代码片断,通常指函数
      位置变量:$1, $2, ...来表示,用于让脚本在脚本代码中调用通过命令行传递给它的参数
      特殊变量:$?, $0, $*, $@, $#,$$
    局部变量
    • 变量赋值:name=‘value’
    • 可以使用引用value:
      (1) 可以是直接字串; name=“root"
      (2) 变量引用:name="$USER"
      (3) 命令引用:name=`COMMAND` name=$(COMMAND)
    • 变量引用:${name} $name
      "":弱引用,其中的变量引用会被替换为变量值
      '':强引用,其中的变量引用不会被替换为变量值,而保持原字符串
    • 显示已定义的所有变量:set
    • 删除变量:unset name
    环境变量
    • 变量声明、赋值:
      export name=VALUE
      declare -x name=VALUE
    • 变量引用:$name, ${name}
    • 显示所有环境变量:
      env
      printenv
      export
      declare -x
    • 删除变量:
      unset name
    • bash内建的环境变量:
      PATH
      SHELL
      USER
      UID
      HOME
      PWD
      SHLVL
      LANG
      MAIL
      HOSTNAME
      HISTSIZE
    只读和位置变量
    • 只读变量:只能声明,但不能修改和删除 声明只读变量:
      readonly name
      declare -r name
      查看只读变量:
      readonly –p
    • 位置变量:在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数
      $1, $2, ...:对应第1、第2等参数,shift [n]换位置
      $0: 命令本身
      $*: 传递给脚本的所有参数,全部参数合为一个字符串
      $@: 传递给脚本的所有参数,每个参数为独立字符串
      $#: 传递给脚本的参数的个数
      $@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异
      set -- 清空所有位置变量
    退出状态码
    • 进程使用退出状态来报告成功或失败
      0 代表成功,1-255代表失败
      $? 变量保存最近的命令退出状态
    • 例如:
      ping -c1 -W1 hostdown &> /dev/null
      echo $?
    • bash自定义退出状态码
      exit [n]:自定义退出状态码
      注意:脚本中一旦遇到exit命令,脚本会立即终止;终止退出状态取决于exit命 令后面的数字
      注意:如果未给脚本指定退出状态码,整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行 的最后一条命令的状态码
    算术运算
    • bash中的算术运算:help let
      +, -, *, /, %取模(取余), **(乘方)
      实现算术运算:
      (1) let var=算术表达式
      (2) var=$[算术表达式]
      (3) var=$((算术表达式))
      (4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)
      (5) declare –i var = 数值
      (6) echo ‘算术表达式’ | bc
    • 乘法符号有些场景中需要转义,如*
    • bash有内建的随机数生成器:$RANDOM(0-32767)
      echo $[$RANDOM%50] :0-49之间随机数
    赋值
    • 增强型赋值:
      +=, -=, *=, /=, %=
    • let varOPERvalue
      例如:let count+=3
      自加3后自赋值
    • 自增,自减:
      let var+=1
      let var++
      let var-=1
      let var--
    逻辑运算
    • true, false
      1, 0
    • 与:
      1 与 1 = 1
      1 与 0 = 0
      0 与 1 = 0
      0 与 0 = 0
    • 或:
      1 或 1 = 1
      1 或 0 = 1
      0 或 1 = 1
      0 或 0 = 0
    • 非:!
      ! 1 = 0 ! true
      ! 0 = 1 ! false
    • 短路运算
      短路与
      第一个为0,结果必定为0
      第一个为1,第二个必须要参与运算
    • 短路或
      第一个为1,结果必定为1
      第一个为0,第二个必须要参与运算
    • 异或:^
      异或的两个值,相同为假,不同为真
    bash的数值测试
    • -v VAR
      变量VAR是否设置
    • 数值测试:
      -gt 是否大于
      -ge 是否大于等于
      -eq 是否等于
      -ne 是否不等于
      -lt 是否小于
      -le 是否小于等于
    bash的字符串测试
    • 字符串测试:
      = 是否等于
      > ascii码是否大于ascii码
      < 是否小于
      != 是否不等于
      =~ 左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配
      注意: 此表达式一般用于[[ ]]中;扩展的正则表达式
      -z "STRING“ 字符串是否为空,空为真,不空为假
      -n "STRING“ 字符串是否不空,不空为真,空为假
    • 注意:用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号
    Bash的文件测试
    • 存在性测试
      -a FILE:同-e
      -e FILE: 文件存在性测试,存在为真,否则为假
    • 存在性及类别测试
      -b FILE:是否存在且为块设备文件
      -c FILE:是否存在且为字符设备文件
      -d FILE:是否存在且为目录文件
      -f FILE:是否存在且为普通文件
      -h FILE 或 -L FILE:存在且为符号链接文件
      -p FILE:是否存在且为命名管道文件
      -S FILE:是否存在且为套接字文件
    Bash的文件权限测试
    • 文件权限测试:
      -r FILE:是否存在且可读
      -w FILE: 是否存在且可写
      -x FILE: 是否存在且可执行
    • 文件特殊权限测试:
      -u FILE:是否存在且拥有suid权限
      -g FILE:是否存在且拥有sgid权限
      -k FILE:是否存在且拥有sticky权限
    • 文件大小测试:
      -s FILE: 是否存在且非空
    • 文件是否打开:
      -t fd: fd 文件描述符是否在某终端已经打开
      -N FILE:文件自从上一次被读取之后是否被修改过
      -O FILE:当前有效用户是否为文件属主
      -G FILE:当前有效用户是否为文件属组
    • 双目测试:
      FILE1 -ef FILE2: FILE1是否是FILE2的硬链接
      FILE1 -nt FILE2: FILE1是否新于FILE2(mtime)
      FILE1 -ot FILE2: FILE1是否旧于FILE2
    使用read命令来接受输入
    • 使用read来把输入值分配给一个或多个shell变量
      -p 指定要显示的提示
      -s 静默输入,一般用于密码
      -n N 指定输入的字符长度N
      -d ‘字符’ 输入结束符
      -t N TIMEOUT为N秒
      read 从标准输入中读取值,给每个单词分配一个变量
      所有剩余单词都被分配给最后一个变量
      read -p “Enter a filename: “ FILE
    防止扩展
      • 反斜线()会使随后的字符按原意解释
        $ echo Your cost: $5.00
        Your cost: $5.00
      • 加引号来防止扩展
        单引号(’)防止所有扩展
        双引号(”)也防止所有扩展,但是以下情况例外:
        $(美元符号) - 变量扩展
        `(反引号) - 命令替换
        (反斜线) - 禁止单个字符扩展
        !(叹号) - 历史命令替换
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