Linux Shell 脚本编程基础知识篇(一)

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假面驾驭，时王，假面骑士时王~~

什么是 Linux Shell

Shell本身是一个用C语言编写的程序, 它是用户使用Linux的桥梁。Shell既是一种命令语言, 又是一种程序设计语言。
所有的Linux命令都是Shell脚本语言。
其中shell文件命名以.sh为后缀，例如：lxj.sh

⚠️Linux中的三大查询命令都能结合起来用，也就是awk、sed、grep 都能用管道“ | ”结合用

主要功能

• 命令的解释：
  读取用户输入的命令，解释并执行这些命令
• 脚本编写：
  允许用户编写脚本（批处理文件），自动化执行一系列命令。
• 环境配置：
  管理用户的环境变量，如 PATH、HOME 等。
• 输入输出重定向：
  将命令的输入和输出重定向到文件或其他设备。
• 管道“|”：
  将一个命令的输出作为另一个命令的输入，实现命令的组合使用
• 作业控制：
  管理后台和前台作业，允许用户暂停、恢复和终止作业。

常见SHELL类型

• Bash (Bourne Again Shell)：
  最常用的 Shell，广泛应用于大多数 Linux 发行版本。
• Sh (Bourne Shell)：
  由 Stephen Bourne 开发的原始 Shell，广泛用于 Unix 系统。
• Csh (C Shell)：
  语法类似于 C 语言，适合习惯于 C 语言的程序员。
• Tcsh (TENEX C Shell)：
  Csh 的增强版本，提供了命令行编辑和拼写检查等功能。
• Ksh (Korn Shell)：
  由 David Korn 开发，兼容于 Bourne Shell，并增加了许多新特性。
• Zsh (Z Shell)：
  现代的、功能丰富的 Shell，结合了 Bash、Ksh 和 Tcsh 的特性

Shell 的优势

1. Shell 提供了与操作系统交互的便捷方式，适合日常的系统管理任务
2. 通过编写 Shell 脚本，用户可以自动化执行重复性任务，提高效率
3. 同时，Shell 也提供了变量、循环、条件判断等命令，使得脚本编写更加灵活

文件编译器

Linux Shell 中，有多种文本编辑器可供选择，涵盖了从命令行到图形界面的各种工具

Vim

• 支持语法高亮、插件扩展、宏录制等功能，适合高级用户使用
• 安装命令：sudo apt install vim
• 使用vim编辑脚本

打开文件： vim 文件名
进入插入模式：按 i
退出插入模式：键盘按 Esc
保存并退出：输入 :wq 并按 Enter退出编辑

Nano

• 基本的文本编辑功能，并且界面底部显示了常用的快捷键

• 安装命令：sudo apt install nano

• 使用nano编辑脚本

打开文件：nano 文件名
保存文件：按 Ctrl + O
退出编辑器：按 Ctrl + X

Emacs

• 具有丰富的插件和自定义选项，适合需要高度定制化环境的用户
• 安装命令：sudo apt install emacs
• 使用方式：

打开文件：emacs 文件名
保存文件：按 Ctrl + X 然后按 Ctrl + S
退出编辑器：按 Ctrl + X 然后按 Ctrl + C

Gedit

• GNOME 桌面环境的默认文本编辑器，提供图形用户界面，适合需要图形界面的用户
• 安装命令： sudo apt install gedit
• 使用方式：

打开文件：gedit 文件名
保存文件：点击“保存”按钮
退出编辑器：点击“关闭”按钮

Kate

• KDE 桌面环境的文本编辑器，支持多文档编辑、语法高亮等功能，适合需要高级编辑功能的用户。
• 安装命令：sudo apt install kate
• 使用方式：

打开文件：kate 文件名
保存文件：点击“保存”按钮
退出编辑器：点击“关闭”按钮

Sublime Text

• 跨平台文本编辑器，具有快速启动、强大的搜索和替换功能，适合需要高效编辑环境的用户。
• 安装命令：sudo snap install sublime-text --classic
• 使用方式：

打开文件：sublime-text 文件名
保存文件：按 Ctrl + S
退出编辑器：点击“关闭”按钮

Atom

• 由 GitHub 开发的免费开源文本编辑器，支持多种编程语言和插件扩展

• 具有高度可定制性，适合需要自定义编辑环境的用户。

• 安装命令：sudo snap install atom --classic

• 使用方式：

打开文件：atom 文件名
保存文件：按 Ctrl + S
退出编辑器：点击“关闭”按钮

Micro

• 易于使用且高度可定制的文本编辑器，支持通用复制/粘贴/保存快捷键。
• 安装命令：sudo apt install micro
• 使用方式：

打开文件：micro 文件名
保存文件：按 Ctrl + S
退出编辑器：按 Ctrl + Q

Helix

• 基于 Rust 的终端文本编辑器，快速且高效，使用 Tree-Sitter 进行语法高亮，适合需要现代编辑功能的用户。
• 安装命令：

git clone https://github.com/helix-editor/helix
cd helix
cargo install --path helix-term

• 使用方式：

打开文件：helix 文件名
保存文件：按 Ctrl + S
退出编辑器：按 Ctrl + Q

Midnight Commander (mcedit)

• 一个命令行文件管理器，其内部文件编辑器 mcedit 也是一个功能强大的文本编辑器，适合需要文件管理和编辑功能的用户。
• 安装命令：sudo apt install mc
• 使用方式：

打开文件：mcedit 文件名
保存文件：按 F2
退出编辑器：按 F10

运行Shell脚本命令

• 一般形式：

./filename.sh   或者  source filename.sh
#使用“ ./ ”  执行脚本需要增加X执行权限。

⚠️ 一般运行脚本之前都需要先给.sh脚本增加可执行(x)权限。

• 输入重定向到Shell脚本
  Shell从指定文件中读入命令行，并进行相应处理

  bash < filename.sh 

脚本需要有可执行权限，若没有X权限时，有以下两种办法

• 给文件增加可执行权限

chmod  744  filename.sh 或者 chmod  a+x filename.sh

• 强制执行脚本文件，则不需要在脚本文件开头加Bash 解释器 #!/bin/bash 或者 Shell解释器#!/bin/sh

sh [选项] filename.sh   或者  bash [选项] filename.sh

-v选项：允许用户查看Shell程序的读入和执行，会打印出命令行的原始内容
x选项： 允许用户查看Shell程序的执行，会打印出经过替换后的命令行的内容

编写Shell脚本并运行（新手）

• 利用vim编辑器

vim lxj.sh 

• 编辑lxj.sh文件，保存并退出

#!/bin/bash 
echo "Wellcome to lxj"

• 增加可执行权限并运行

chmod 744 lxj.sh
./lxj.sh

运行结果：

Wellcome to lxj

温馨提醒

• source filename 与 sh filename 及 ./filename执行脚本的区别

1. 当shell脚本具有可执行权限（X）时，用sh filename与./filename执行脚本是没有区别的。./filename是因为当前目录没有在PATH中，所有“.”是用来表示当前目录的。

2. sh filename 重新建立一个子shell，在子shell中执行脚本里面的语句，该子shell继承父shell的环境变量，但子shell新建的、改变的变量不会被带回父shell。

3. source filename：这个命令其实只是简单地读取脚本里面的语句依次在当前shell里面执行，没有建立新的子shell。那么脚本里面所有新建、改变变量的语句都会保存在当前shell里。

Shell变量

shell变量类型

四类: 自定义变量、环境变量，位置变量和预定义变量

自定义变量

• 定义：变量名=变量值 ，变量名必须以字母或下画线开头，区分大小写，如a=192.168.16.11 （储存数据）

• 变量名的命名规则：

首个字符必须为字母（a-z，A-Z）
中间不能有空格，可以使用下划线（_）
不能使用标点符号
不能使用Shell中的关键字

• 使用变量：

$变量名 （一个值）
变量名还可以加上花括号“{}”

• 查看变量：

echo $变量名 
#查看某个变量echo  $变量名  set  
#所有变量: 包含自定义变量和环境变量

• 只读变量

使用readonly或者declare -r命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变

readonly  $变量名= 变量值
declare -r  $变量名= 变量值

• 取消变量：

unset  变量名 

• 作用范围：仅对当前Shell脚本有效

举个例子：

#!/bin/bash
a=lxj  #等号左右不能有空格  
echo "I am $a"   

结果：

I am lxj

环境变量

作为系统环境的一部分，不必去定义它们，可以在Shell程序中使用它们，某些变量（如PATH）可以在Shell中修改并将它看作全局变量。

• 定义：
  export 命令声明 ，比如：

export HISTSIZE=100  
#暂时修改为查看最近100条的操作痕迹

• 用法：

$变量名  或 ${变量名}

• 查看环境变量：

查看某个环境变量,例如

echo $PATH

查看当前环境的所有环境变量

env   

• 作用范围：对当前Shell 和子shell 都有效果

相关配置文件

全局文件： /etc/profile （所有用户都有效）

用户文件： /.bash_profile (对指定用户有效， 进入目录 /home 找到你的用户目录才能用）

永久性改变环境变量置目录：/etc/bashrc

⚠️修改变量后不会立刻生效，必须要刷新文件

source  /etc/profile #文件路径，立刻生效

位置变量

• 作用：在命令行、函数或者脚本中传递参数，变量不用定义。

• 命令详解：

$0 获取当前的Shell脚本的文件名
$1-$9 接收的第1~9个参数
${10} 从第10个参数开始，必须用大括号括起来

实例：

-运用vim编辑器

vim lxj.sh

• 编写脚本

#!/bin/bash 
echo  $1 
echo  $2 

• 运行脚本

 ./lxj.sh 1 2 

结果：

1
2

预定义变量

• 命令定义解释：

$0 脚本名
$* 显示所有参数
$@ 显示所有参数
$# 当前参数的个数
$$ 当前进程PID号
$! 上一个后台进程的PID号
$? 上一个命令的返回值，返回0表示成功、返回非0数表示运行错误

变量的数值计算

• 数值计算的优先级：

（）>！>算术运算符 > 关系运算符> 逻辑运算符>赋值运算符

举例：

#!/bin/bash
a=10
b=5# 加法
sum=$((a + b))
echo "a + b = $sum"# 减法
diff=$((a - b))
echo "a - b = $diff"# 乘法
prod=$((a * b))
echo "a * b = $prod"# 除法
quot=$((a / b))
echo "a / b = $quot"# 取模
mod=$((a % b))
echo "a % b = $mod"# 幂运算
power=$((a ** b))
echo "a ** b = $power"

结果：

a + b = 15
a - b = 5
a * b = 50
a / b = 2
a % b = 0
a ** b = 100000

逻辑运算符

-f 判断文件是否存在 例如: if [ -f filename ]
-d 判断目录是否存在 例如: if [ -d dir ]
-a 与运算（and） 例如： 逻辑表达式 –a 逻辑表达式
-o 或运算（or） 例如： 逻辑表达式 –o 逻辑表达式
-z 空字符串

算数运算符

-eq #等于 应用于：整型比较 equal

-ne #不等于 应用于：整型比较 not equal

-gt #大于 应用于：整型比较 greate

-lt # 小于 应用于：整型比较 letter

-ge #大于或等于 应用于：整型比较 greate equal

-le #小于或等于 应用于：整型比较 letter equal

双小括号 (( ))

• 作用：进行数值运算与数值进行比较

• 语法要求：

((i=i+1)) 称为运算后赋值法，把 i+1的运算后结果赋值给变量i

#!/bin/bash 
i=1
echo $((i=i+1)) #输出结果为2

• i=$((i+1)) 在(( ))前加$符，表示将表达式运算后赋值给i

#!/bin/bash 
i=1
echo i=$((i+1)) #输出结果i=2

• 加入逻辑运算((8>7&&5==5))

#!/bin/bash 
echo $((8>7 && 5==5))  #输出结果为1

⚠️注意：上面涉及的数字及变量必须为整数（整型），不能是小数（浮点数）或字符串。

实例：

[root@master home]# a=5
[root@master home]# b=10
[root@master home]# echo $((a>(b-1)&&2-b))  
0
[root@master home]# echo $(($a>($b-1)&&2-$b))
0

Shell 中的 ‘ | ’ 符号

利用管道二次筛选数据：

awk "{print }"  /etc/passwd 
#输出该目录文件的内容awk "{print }"  /etc/passwd | grep lian
#上面内容基础下进行筛选有字符串lian的部分

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今天星期三，明天星期四，再坚持3天就是冬至了！！！
明天见，各位大佬！！😄