Bash 脚本编程入门

0、简介

Bash（GNU Bourne-Again Shell）是一个为 GNU 计划编写的 Unix shell，它是许多 Linux 平台默认使用的 shell。

shell 是一个命令解释器，是介于操作系统内核与用户之间的一个绝缘层。准确地说，它也是能力很强的计算机语言，被称为解释性语言或脚本语言。它可以通过将系统调用、公共程序、工具和编译过的二进制程序”粘合“在一起来建立应用，这是大多数脚本语言的共同特征，所以有时候脚本语言又叫做“胶水语言”。

事实上，所有的 UNIX 命令和工具再加上公共程序，对于 shell 脚本来说，都是可调用的。Shell 脚本对于管理系统任务和其它的重复工作的例程来说，表现的非常好，根本不需要那些华而不实的成熟紧凑的编译型程序语言。

特殊字符

#        注释.
;        命令分隔符,可以在同一行上写两个或两个以上的命令.
;;        终止case选项.
.        "点"命令等价于source命令.
         "点"作为文件名的一部分. 如果点放在文件名的开头的话, 那么这个文件将会成为隐藏文件,
         "点"字符匹配. "点"用来匹配任何的单个字符.
""       部分引用[双引号, 即"]. "STRING"将会阻止(解释)STRING中大部分特殊的字符.
''       全引用[单引号, 即']. 'STRING'将会阻止STRING中所有特殊字符的解释. 这是一种比使用"更强烈的形式.
,        逗号操作符. 逗号操作符链接了一系列的算术操作. 虽然里边所有的内容都被运行了,但只有最后一项被返回.
\        转义符[反斜线, 即\]. 一种对单字符的引用机制.
/        文件名路径分隔符[斜线, 即/]，也可以用来作为除法算术操作符.
``       命令替换. 已逐渐被$()替代，后者更灵活，如可以嵌套等
:        空命令[冒号, 即:]. 也可以被认为与shell的内建命令true作用相同.
!        取反操作符[叹号, 即!].
*        通配符[星号, 即*]. *可以用来做文件名匹配,也可以用在正则表达式中, 用来匹配任意个数(包含0个)的字符.
         算术操作符. 在算术操作符的上下文中, *号表示乘法运算.
         如果要做求幂运算, 使用**, 这是求幂操作符.
?        测试操作符. 在一个特定的表达式中, ?用来测试一个条件的结果.
         在一个双括号结构中, ?就是C语言的三元操作符.
         在参数替换表达式中, ?用来测试一个变量是否被set了.
         通配符. ?在通配(globbing)中, 用来做匹配单个字符的"通配符".
$        变量替换(引用变量的内容).
         行结束符. 在正则表达式中, "$"表示行结束符.
${}      参数替换.
$*       位置参数
$@       同上.
$?       退出状态码变量. $?变量保存了一个命令, 一个函数, 或者是脚本本身的退出状态码.
$$       进程ID变量. 这个$$变量保存了它所在脚本的进程ID.
()       命令组.
{}       代码块,又被称为内部组, 这个结构事实上创建了一个匿名函数(一个没有名字的函数).
[]       条件测试.数组元素.用作正则表达式的一部分, 方括号描述一个匹配的字符范围.
[[]]     测试.
(())     整数扩展.
>
&>
>&
>>
<
<>       重定向.
<<       用在here document中的重定向.http://doc.linuxpk.com/doc/abs/here-docs.html#HEREDOCREF
<<<      用在here string中的重定向.
<
>        ASCII comparison.
\<
\>       正则表达式中的单词边界.
|        管道.
>|       强制重定向(即使设置了noclobber选项 -- 就是-C选项). 这将强制的覆盖一个现存文件.
||       或-逻辑操作.
&        后台运行命令.
&&       与-逻辑操作.
-        选项, 前缀.
         用于重定向stdin或stdout[破折号, 即-].
         先前的工作目录.
         减号. 减号属于算术操作.
=        等号. 赋值操作,"="也用来做字符串比较操作.
+        加号. 加法算术操作.某些命令内建命令使用+来打开特定的选项, 用-来禁用这些特定的选项.
%        取模. %也是一种模式匹配操作. 在BASH中，%number表示将后台编号为number的任务调度到前台执行。
~        home目录[波浪号, 即~].
~+       当前工作目录. 相当于$PWD内部变量.
~-       先前的工作目录. 相当于$OLDPWD内部变量.
=~       正则表达式匹配. 这个操作将会在version 3版本的Bash部分进行讲解.
^        行首. 在正则表达式中, "^"表示定位到文本行的行首.

1、创建

可以使用vi创建一个*.sh的文件，然后编写以下代码

#!/bin/bash

echo 'hello world'

运行

#方式1
sh test.sh

#方式2
bash test.sh

#方式3，设置文件为可执行文件，然后执行
chmod +x test.sh
./test.sh

这样第一个脚本文件就完成了

2、变量

变量的声明方式和使用如下

#声明
var=value
#调用
$var

参考代码

#!/bin/bash
var='hello world'
echo $var

declare用法

# 声明变量 VARIABLE，并赋予其踪迹属性
declare -t VARIABLE=value

-r        只读
-i         整型
-a         数组
-f         函数
-x export    这句将会声明一个变量, 并作为这个脚本的环境变量被导出.
-x var=$value    允许在声明变量类型的同时给变量赋值.

3、参数

你可以向 Bash 脚本传递参数，格式如下

./test.sh arg1 arg2 ... argn

在脚本中，你可以使用 $1 来代表第 1 个参数，用 $2 来代表第 2 个参数，以此类推。$0 是一个特殊变量，它代表正在运行的脚本的名字。

#!/bin/bash
var='hello world'
echo $var

echo 'script is:' $0
echo 'arg1 is:' $1
echo 'arg2 is:' $2

其他特殊变量

特殊变量	描述
$0	脚本名称
$1、$2…$9	脚本参数
${n}	10 到 255 的脚本参数
$#	参数数量
$@	所有参数一起
$$	当前 shell 的进程 id
$!	最后执行命令的进程 id
$?	最后执行命令的退出状态

除了直接传参外，还可以通过read命令接受键盘输入

#!/bin/bash
var='input a value'
echo $var
read value
echo 'the arg is:' $value

除echo 外，read命令可以通过 -p 直接提示

#!/bin/bash
var='input a value'
#echo $var
read -p "$var" value
echo 'the arg is:' $value

4、运算

Bash Shell 中执行算术运算的语法

$((arithmetic_operation))

Bash 算术运算符

操作符	描述
+	加法
–	减法
*	乘法
/	整数除法 结果取整，没有小数。 如果要进行浮点数运算，需要这样使用 bc 命令
%	模运算（取余）
**	指数（a 的 b 次方）

示例

#!/bin/bash
read -p 'input num1:' num1
read -p 'input num2:' num2

result1=$(($num1+$num2))
result2=$(($num1-$num2))
result3=$(($num1*$num2))
result4=$(($num1/$num2))
result5=$(echo "$num1/$num2" | bc -l)

echo 'result1 is:' $result1
echo 'result2 is:' $result2
echo 'result3 is:' $result3
echo 'result4 is:' $result4
echo 'result5 is:' $result5

5、数组

Bash 数组用来存储同一类型的值，和大多数其他的编程语言一样，数组的索引从 0 开始。

#!/bin/bash
#声明，通过空格分隔元素
arr=(this is a array)
#调用
echo ${arr[0]}
#显示所有
echo ${arr[*]}
#获取数组长度
echo ${#arr[@]}

6、字符串

#!/bin/bash
#声明
str="this is a str"
str2="+str2"

#获取字符串长度
echo ${#str}
echo ${#str2}
#连接字符串
echo $str+$str2
#截取字符串 字符串:开始位置:截取长度
echo ${str:0:4}
#替换 字符串/查找值/替换值
echo ${str2/+/=}
#删除 字符串/需要删除的值
echo ${str2/+}

7、条件语句

可以通过使用 if 或 if-else 语句为你的 Bash 脚本添加条件逻辑。这些语句以 fi 结束。

if基本语法

if [ condition ]; then
  your code
#可选
elif [ expression ]; then
  your code
#可选
else
  your code
fi

注意使用 [ ... ]; 和 then 。

#!/bin/bash
read -p 'input a num:' num
result=$(($num % 2))

if [ $result -eq 0 ]; then
    echo $num ' is even'
else
    echo $num ' is odd'
fi

case结构

case variable in
value1)
        command1
        ;;
value2)
        command2
        ;;
*)
        command3
        ;;
esac

cat << ENDIT
        1)one
        2)two
ENDIT
read choice;
case "$choice" in
1)
        echo "one"
        ;;
2)
        echo "two"
        ;;
*)
        echo "Error"
        ;;
esac

条件操作符

条件	当…时，等同于 true
$a -lt $b	$a < $b （$a 是小于 $b）
$a -gt $b	$a > $b （$a 是大于 $b）
$a -le $b	$a <= $b （$a 是小于或等于 $b）
$a -ge $b	$a >= $b （$a 是大于或等于 $b）
$a -eq $b	$a == $b （$a 等于 $b）
$a -ne $b	$a != $b （$a 不等于 $b）

字符串比较

条件	当…时，等同于 true
“$a” = “$b”	$a 等同于 $b
“$a” == “$b”	$a 等同于 $b
“$a” != “$b”	$a 不同于 $b
“$a” > “$b”	大于, 按照ASCII字符进行排序
“$a” < “$b”	小于, 按照ASCII字符进行排序
-z “$a”	$a 是空的
-n “$a”	$a 不为空
-l “$a”	$a 的长度

检查文件类型

条件	当…时，等同于 true
-f $a	$a 是一个文件
-d $a	$a 是一个目录
-L $a	$a 是一个链接
f1 -nt f2	文件f1比文件f2新
f1 -ot f2	文件f1比文件f2旧
f1 -ef f2	文件f1和文件f2是相同文件的硬链接

检查文件

-e       文件存在.
-f       表示这个文件是一个一般文件.
-d       表示这是一个目录.
-b       表示这是一个块设备.
-c       表示这是一个字符设备.
-p       这个文件是一个管道
-s       文件大小不为零.
-L       这是一个符号链接
-S       表示这是一个socket
-t       文件(描述符)被关联到一个终端设备上.
         这个测试选项一般被用来检测脚本中的stdin([ -t 0 ]) 或者stdout([ -t 1 ])是否来自于一个终端.
-r       文件是否具有可读权限(指的是正在运行这个测试命令的用户是否具有读权限)
-w       文件是否具有可写权限(指的是正在运行这个测试命令的用户是否具有写权限)
-x       文件是否具有可执行权限(指的是正在运行这个测试命令的用户是否具有可执行权限)
-g       set-group-id(sgid)标记被设置到文件或目录上
-u       set-user-id (suid)标记被设置到文件上
-k       设置粘贴位
-O       判断你是否是文件的拥有者
-G       文件的group-id是否与你的相同
-N       从文件上一次被读取到现在为止, 文件是否被修改过
!        "非" -- 反转上边所有测试的结果(如果没给出条件, 那么返回真).

逻辑运算

条件	说明
-a	逻辑与
-o	逻辑或
!	逻辑非

要特别注意空格。开括号和闭括号、条件之间必须有空格。同样地，条件操作符（-le、== 等）之前和之后必须有空格。

8、循环语句

Bash 支持三种类型的循环：for、while 和 until。

for语法

#!/bin/bash

for num in {1..10}; do
    echo $num
done

while语法

#!/bin/bash

num=1
while [ $num -le 10 ]; do
    echo $num
    num=$(($num+1))
done

until语法

#!/bin/bash

num=1
until [ $num -gt 10 ]; do
    echo $num
    num=$(($num+1))
done

9、函数

基本语法

function_name() {
  commands
}

$1-9  1-9个参数
$#    参数的数量
$@    所有参数，但是所有参数都是一个字符串
$*    所有参数，但每个参数都是一个单独元素

#!/bin/bash

sum() {
    sum=$(($1+$2))
    echo "The sum of $1 and $2 is: $sum"
}

echo "Let's use the sum function"
sum 1 5