20201307梁辰鱼第三周学习总结

20201307梁辰鱼第三周学习总结

前言：学习一门程序设计语言有哪些必备的要素和技能。

• 分阶段学习：在我们的每个学习阶段，供选择参考的教程是不一样的，对于一门语言来说，如果是刚入门，我们应该着重学习语法等基础知识；如果有基础的话，那么关于算法、设计结构、编程思想将是我们的下一个学习目标
• 勤加练习：没有人是生下来就会写代码的，大佬们也是通过一点点的积累才会变成大佬。模仿是一种很好的学习方式，程序设计也是这样，我们在开始学的时候可以多模仿别人的代码进行学习，体会其中的编程思想，逐渐形成自己的表达方式，这样就可以逐渐进步，但要注意的是我们不要直接复制粘贴别人的代码，一定要自己敲，否则学习的效果将会大打折扣。
• 解决问题的能力：当我们在学习中遇到问题时，要培养自己独立解决问题的能力，我们在解决一个问题时，会在这个过程中学到很多知识，而且当我们了解出错的原因时，我们下一次再这个地方几乎就有99%的把握不会出错。
• 进行小组讨论：一个人解决问题的能力是有限的，而且长时间困扰在一个问题中可能会熄灭我们的学习热情，所以当我们真的遇到很困扰的问题时，一定要多提问，这样才能帮助我们更好的学习。

1 知识点归纳

1.1 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。例如，我们可以创建一个文本文件mysh，包含：

#！/bin/bash
# comment line
echo hello

使用chmod +x mysh使其可执行。然后运行mysh。

sh脚本的第一行通常以#!组合开始，通常称为shebang；shebang允许主sh调用适当版本的sh来执行脚本。如果未指定shebang,它将运行默认的sh,即Linux中的/bin/bash。 当bash执行mysh脚本时，将会打印hello。

1.2 sh脚本与C程序

//sh代码
INTERPRETER: read & execute

mysh a b c d
$0 $1 $2 $3 $4

//C代码
COMPILE-LINKED to a.out

a.out a b c d
main(int argc, char *argv[])

1. 命令执行的区别
   • 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。如果行是可执行命令且为内置命令，那么Sh可直接执行。否则，它会复刻一个子进程来执行命令，并等待子进程终止后再继续，这与它执行单个命令行完全一样。
   • 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. 变量类型的区别
   • 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。
   • 在sh脚本中，每个变量都是字符串。因此不需要类型，因为只有一种类型，即字符串。
3. mian函数的有无
   • 每个C程序必须有一个main。函数，每个函数必须定义一个返回值类型和参数（如有）
   • sh脚本不需要main函数。在sh脚本中，第一个可执行语句是程序的入口点。

1.3 命令行参数

可使用与运行sh命令完全相同的参数调用sh脚本，如:

mysh one two three

在sh脚本中，可以通过位置参数$0、$1、$2等访问命令行参数。前10个命令行参数可以作为$0 ~ $9被访问。其他参数必须称为${10}~${n},其中n>10。或者，可以通过稍后显示的shift命令査看它们。通常，$0是程序名本身，$1到$n是程序的参数，在sh中，可用内置变量$#和$*计数并显示命令行参数。

1. $# =命令行参数$ 1到$n的数量
2. $* =所有命令行参数，包括$0
3. $S =执行sh的进程PID
4. $? =最后一个命令执行的退出状态（如果成功，则为0,否则为非0 ）

1.4 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 # NOTE: no white spaces allowed between tokens

如果A是一个变量，则$A是变量的值。

1.5 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。

A=xyz
echo \$A       ==>  $A	     #	back quote $ as is
echo * $A/     ==>  $A	     #	NO substitution within SINGLE quotes
echo "see $A"  ==>  see	xyz  #	substitute $A in DOUBLE quotes

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。

1.6 sh语句

sh语句包括所有Unix/Linux命令，以及可能的I/O重定向。

Is
Is > outfile 
date
cp f1 f2
mkdir newdir 
cat < filename

此外，sh编程语言还支持控制sh程序执行的测试条件、循环、case等语句。

1.7 sh命令

1.7.1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。下面列出一些常用的内置sh命令。

• .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 ...]：将变量导岀到随后执行的命令。
• 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的输入行。它将输入行划分为几个标记，分配给列岀的变量。read的一个常见用法是允许的sh进行交互， 如下面的示例所示。

echo -n "enter yes or no : " 		 	 # wait for user input line from stdin
read ANS			 	  		 		# sh reads a line from stdin
echo $ANS								# display the input string

在获得输入后，sh可能会测试输入字符串，以决定下一步做什么。

1.7.2 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。

1. 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。
2. 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。
3. 管道命令：在sh脚本中经常使用管道作为过滤器。
4. 实用命令：除了上面的Linux命令之外，sh还使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。

1.8 命令替换

在sh中，$A会被替换成A值。同样，当sh遇到'cmd'(用引号括起来)或$(cmd)时， 它会先执行cmd,然后用执行的结果字符串替换$(cmd)。

echo $(date)	# display the result string of date command
echo $(ls dir)	# display the result string of ls dir command

1.9 sh控制命令

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。

1.9.1 if-else-fi

if-else-fi语句的语法是：

if [ condition ]     # NOTE: must have white space between tokens
   then
      statements
   else	             # as usual, the else part is optional
      statements
fi	         	     # each if must end with a matching 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，实际上，if-else-fi语句通常写成：

if [ condition ]; then
   statements
 else
   statements
fi

1.9.2 for语句

sh中的for语句作用类似于C语言中的for循环。

for VARIABLE in string1 string2 ・・・ stringn
  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。

1.9.3 while语句

sh的while语句类似于C语言中的while循环：

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。

1.9.4 until-do 语句

该语句类似于c语言中的do-until语句。

until [ $ANS = "give up" ]
  do
      echo -n "enter your answer :"
      read ANS
  done

1.9.5 case 语句

该语句也类似于C语言中的case语句，但在sh编程中很少使用。

case $variable in
     patternl) commands;; # note the double semicolons ;;
     pattern2) command;; 
     patternN) command;;
esac

1.9.6 continue 和 break 语句

与在C语言中一样，continue重启最近循环的下一个迭代,break退出最近循环。它们的工作原理与在C语言中完全相同。

1.10 sh中的通配符

1. 星号通配符：sh中最有用的通配符是*,可扩展到当前目录中的所有文件。
   • file*：列出当前目录中所有文件的信息。
   • ls *.c：列出当前目录中所有以.c结尾的文件。
2. ?通配符：查询某文件名中的字符。
   • file ???：有3个字符的所有文件名。
   • ls*.??： 一个点号.后有2个字符的所有文件名。
3. []通配符：查询文件名中一对[]中的字符。
   • file *[ab] *：包含字符a或b的所有文件名。
   • ls *[xyz] *：列出所有包含x、y或z的文件名。
   • ls *[a-m] *：列出包含a到m范围内字符的所有文件名。

1.11 调试sh脚本

sh脚本可由带有-x选项的子sh运行，以进行调试，如：

bash -x mysh

子sh将在执行命令之前显示要执行的每个Sh命令，包括变量和命令替换C它允许用户跟踪命令执行。如果出现错误，Sh将在错误行上停止并显示错误消息。

2 实际截图与代码链接

2.1 使用echo打印字符串

#i /bin/bash
# comment line
echo hello world

2.2 sh命令行参数

#! /bin/bash
echo \$# = $#
echo \$* = $*
echo $1 $9 $10
echo $1 $9 %{10}
shift
echo $1 $9 ${10}

2.3 sh变量赋值

#! /bin/bash
echo A
echo $A
A="hellow_orld"
echo $A
B=A
echo $B
B=$A
echo $B

2.4 sh中的引号

#! /bin/bash
A=lcy123
echo \$A
echo '$A'
echo "see $A"

2.5 sh语句

#! /bin/bash
ls
ls > outfile
date
cp f1 f2
mkdir newdir
cat < filename

2.6 expr命令

#! /bin/bash
I=123
echo $I
I=$(expr $I + 1)
echo $I

2.7 if—else—fi

#! /bin/bash
s1="123"
s2="456"
if [ s1 = s2 ]
	then
		echo "="
	else
		echo "!="
fi

2.8 for循环

#! /bin/bash
for STR in LL CC YY
	do
		if [ "$STR" = "LL" ]; then
			echo LL
		elif [ "$STR" = "CC" ]; then
			echo CC
		else
			echo YY
		fi
	done

2.9 while 语句

#! /bin/bash
i=0
while [ $i != 7 ]
	do
		echo $i
		i=$(expr $i + 1)
	done

2.10 until-do 语句

#! /bin/bash
i=0
until [ $i = 7 ]
    do
        echo "the num is $i"
        i=$(expr $i + 1)
    done

2.11 通配符使用的练习

3 问题及解决思路

3.1 sh脚本中"[]"中的内容需要与"[]"之间隔开一个空格

这个问题来自于我对于c语言的使用习惯，对于c语言的使用，括号与变量之间并没有需要分隔一个空格的要求，导致我在sh脚本中也这样使用了，但事实不是这样，sh脚本会报错，而且代码中变量的赋值无法正确显示，大家可以看一下下面两幅图的区别。

可以发现，没有加空格分隔的代码中，; then没有显示高亮，所以这个地方确实是存在区别。

3.2 变量赋值时，"="与变量之间不能加空格

这也是sh脚本的一个要求，同样，大家可能因为编程习惯而根本没有发现这个报错，还感到很莫名奇妙，下面直接来看对比图：

同样，我们可以发现，加空格的变量在代码中不显示高亮，不加空格的一组则可以正常运行

4 学习总结

在本章中，我学习了sh编程的基本规则，并与之与C语言程序做对比，也亲自尝试了编写sh脚本，如：sh变量赋值、sh语句、sh内置命令等；也尝试编写了一些sh控制语句，如：for循环、while循环、do—while循环等；
还学会了星号通配符、？通配符、[]通配符的使用。