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shell编程

一、简介

1、概念

  shell就是一个计算机应用程序,跟QQ、微信等类似,但是他主要是提供计算机的操作界面,例如我们所使用Windows操作系统的图形操作界面和cmd.exe命令行操作界面。shell并不是操作系统内核,可以看成是内核外边的壳,可以实现人机友好交互。

  shell同时也可以看成是一种命令语言,本身是用C语言编写的,用shell命令可以编写程序,即我们所说的脚本程序(shell script),所以shell与shell script并不是同一个概念,但通常说shell脚本时就直接说成shell了。在本节所说的shell编程其实就是用shell命令语言编写的shell script。

2、分类

  主要分为图形界面shell和命令行式shell两类

  图形界面:Graphical User Interface shell 即 GUI shell,应用最常见,例如个人windows系统大部分都是GUI shell

  命令行式:Command Line Interface shell ,即CLI shell,个人应用较少,主要是在服务器领域,例如服务器领域的linux操作系统大部分都是CLI shell

3、发展历史

二、编程风格

1、编程范式

  面向对象:以数据为中心,考虑先如何组织数据,指令服务于数据。

  面向过程:以指令为中心,来进行写程序,数据服务于指令。

2、编程语言

  低级:汇编语言

  高级:需要进行编译解释的语言

    编译:高级语言-->编译器-->目标代码 

            解释:高级语言-->解释器-->机器代码

  可以看出shell脚本语言是高级语言,需要解释器解释后才能执行

  程序执行方式:程序最终都是要转成机器代码才能在计算机上执行,机器代码就是二进制指令

3、执行模式

  顺序执行

  循环执行 for while until

  选择执行  if elsif  case

三、编程结构

1、程序形式

  整个程序最终就以文本文件的形式存在,就是所说的一个脚本文件。

2、程序组成

  一般在脚本顶行添加解释器路径  #!/bin/bash

  变量、数组等基本元素

  构成一个表达式

  多个表达式构成一个语句

  多个语句构成整个脚本文件

  结构的核心就是调用指令(堆命令,严重依赖当前环境)

四、应用场景

  重复  批量事务处理  自动化运维  定期任务执行 (crontab)  服务器运行监控

五、程序执行

1、python程序的执行

  shell脚本的执行类似于python脚本的执行,我们先来看python文件的执行过程,python脚本的执行分为两类,每一类都有绝对路径与相对路径两种执行方式。

  1、交互式shell环境下直接执行

  2、使用解释器执行

2、shell程序执行

  1、在交互式shell环境直接执行

  2、使用解释器执行

  3、前面加点执行

  4、使用source执行

  5、bash的单步执行

六、shell变量

1、概念

  变量:是一段内存空间的引用

  赋值:变量名=值

  注意>>变量在赋值是不能再前面带$

2、命名规则

  变量名只能包含字母、数字和下划线,并且不能以数字开头

       变量名区分大小写

       尽量能见名知义

  变量不能以数字开头

3、变量分类

  局部变量:变量仅对当前Shell进程有效

       定义变量:Var_Name="Value"

  环境变量:对当前shell进程及其子shell进程有效(但不可跨终端)

       定义变量:export Var_Name=”Value”

            或 Var_Name="Value"   export Var_Name

      环境变量对于当前shell和子shell都有效

      查看系统内置环境变量  env

4、引用变量

  ${Var_Name}:引用变量

  通常情况下大括号可以省略,可以简写成:$Var_Name

  echo $Var_Name :打印变量的值

5、撤销变量  unset Var_Name

6、变量替换

  通常情况下大括号可以省略  如果变量名后面要跟如下内容:字符串(包括大小字符串)、数字或下划线,那么变量名就一定要用大括号包起来

7、命令替换

  1、$(命令1;命令2......) (有些shell不兼容,tsh)

  2、倒引号 ``,`命令1;命令2......` (兼容性好,但是可读性差) 

     括号或倒引号内命令的执行结果(标准输出)返回给当前shell,相当于产生了一个新的命令,其标准输出可被echo或者被当前shell的命令所使用

  

8、变量在单双引号中的引用

  ‘’ 单引号: 强引用,变量替换不会进行,变量名不会被替换成变量对应的值     

  "" 双引号:弱引用,能够执行变量替换,变量名可以被替换成变量对应的值

9、位置变量

  变量形式:$1, $2, $3, ......, $n  ($9以后需要用${10})

  作用:用来接收给shell脚本所传递的参数,第一个参数用$1来获取,第二个参数用$2来获取,......

  例1:随机在系统内找两个文本文件,分别输出它们空行的数量

10、特殊变量

  $0  :  脚本名称自身

  $?  :  上一条命令的执行状态       

     状态用数字表示:0-255

              0:表示成功

              1-255:失败,1.2.127.255预留

  $# : 记录位置参数个数的总和         

  $* : 详细列出所有的位置参数

  $$ : 当前所在进程的进程号

七、算术运算

1、declare

2、expr

3、let

4、$[算数表达式]

5、$((算术表达式))

7、算数运算符

  单个运算符:+,- ,*,/,%(余数)

  组合运算符:+= ,-=,*=,/=,%=

        a+=b  -----> a=a+b

        a-=b  ------> a=a-b

        a*=b --------> a=a*b

        a /=b ---------> a=a/b

  变量++:a++ ----> a=a+1

  变量--:a-- ------> a=a-1

   注意:除法只能使用整数部分

例2:随机选择两个文本,计算出两个文本生效的行数

八、交互式输入、输出

  输入:read  [-p "提示信息"]  变量名

  输出:echo $变量名

九、条件判断

1、比较运算符

  文件操作符

    -d:测试是否为目录(Directory)

    -e:测试目录或文件是否存在(Exist)

    -f:测试是否为文件(File)

    -r:测试当前用户是否有权限读取(Read)

    -w:测试当前用户是否有权限写入(Write)

    -x:测试当前用户是否可执行(Excute)该文件

    -L:测试是否为符号连接(Link)文件

     可以使用echo $?来判断,0为真,非0为假

  数字操作符

    -eq     -gt    -ge      -lt      -le       -ne

              等于   大于 大于等于 小于  小于等于  不等于

    -eq  =  equals to          =

    -gt   =  great than         >

    -ge  =   great or equals to   >=

    -lt   =   less than          <

    -le   =   less or equals to    <=

    -ne   =  not equals to       !=,<>

  字符串操作符

    =  :字符串内容相同

    != :字符串内容不同,! 号表示相反的意思

    -z :字符串内容为空

2、逻辑运算符

与: &&

或:||

非:!

0:真

1:假

&&10
111
010
||  
110
000
01

    

 

 

 

 

 

3、判断方法

  test 条件表达式

  [ 操作符 文件或目录 ]或者[[ 操作符 文件或目录 ]](中括号与表达式之间一定要有空格)

十、循环结构

1、for循环

  格式:

    for var_Name in 列表; do

      循环体(正常执行的执行命令)

      语句1......

    done

  seq命令:类似于python里的range函数

例3:生成5个空文件,文件名从1到10,后缀”.txt”

例4:添加user1到5用户,每添加一个显示/etc/passwd的最后一行信息

例5:再把例4创建的5个新用户和例3创建的5个空文件删除

例6:求从1加到100的结果

2、while循环

  格式:

    while [条件]; do

      循环体(正常执行的执行命令)

      语句1......

    done

   退出循环:

    break:结束并退出循环

       continue:在循环中不执行continue下面的代码,转而进入下一轮循环

   退出脚本:

    exit:常带一个整数给系统,如 exit 0

例7:计算所有参数的和

3、until循环

条件测试不成功即进入循环体

  格式:

    until [条件]; do

      循环体(正常执行的执行命令)

      语句1......

      done

例8:求1到100所有整数的和

十一、选择结构

1、if条件判断

  单分支:

                 if condition; then

                    statement1

                    ......

       fi

例9:变量Name是zhangsan,打印欢迎你

  双分支 :

      if condition; then

                    statement1

      else

                statement2

      fi

例10:变量Name是zhangsan,打印欢迎你,否则打印不欢迎

  多分支:

      if condition; then

                    statement1

      elif condition; then

                    statement2

         ...

      else

                    statementn

      fi

例11:变量score小于60,打印不及格;60到80之间,打印及格;80到100之间,打印优秀;否则打印分数有误

例12:创建用户,如果创建成功,打印成功;如果失败,打印已存在

例13:for循环打印9*9乘法表

2、case语句

  格式 :

    case  变量引用  in

    正则表达式1)

      分支1

      ;;

    正则表达式2)

      分支2

      ;;

    正则表达式n)

      分支n

      ;;

    *)

      默认分支

      ;;

    esac

例14:变量score 在1和9之间太低了,score小于60,打印不及格;60到80之间,打印及格;80到100之间,打印优秀;否则打印分数有误

十二、函数

格式:

  function 函数名() {

  命令序列

  ......

  return xxx

  }

调用:函数名 [ 参数1 ]  [ 参数2 ] .....

例15:打印参数

, 1, 0, 9);