Shell编程速查手册

https://blog.atime.me/note/shell-scripting-summary.html

总结一下日常Shell脚本里常用的知识，忘记时方便查阅。

常见的shell

常见的Linux发行版里，默认的shell一般是dash(sh)或bash，不同的shell对脚本的支持也各不相同。若无特殊说明，以下shell知识都是基于Ubuntu 14.04 x86_64系统上的bash 4.3。

Shell编程书籍

只看过Advanced Bash-Scripting Guide，简称ABS。感觉这本电子书内容详尽，例子很多，作者维护地也很积极。

以下只总结一些关键知识点。

变量

变量赋值

赋值操作符左右不能有空白字符。

a=1024# 清空变量a=unset a# 变量清空后，在做计算时为0let "b = 100 / (a + 2)"echo $b# 50

${} $() $(())

${ls}和$ls一样，都是取变量ls的值，$(ls)则表示执行命令ls。

$(( e ))则返回表达式e的值，见下文的算术操作。

假设当前目录下有两个文件fileA和fileB，下同。

ls=1024echo $ls# 1024echo ${ls}# 1024echo $(ls)# fileA fileBecho `ls`# fileA fileBecho $(( 1 + 2 ))# 3

间接引用

以上变量赋值称为直接引用，例如

a="b"echo ${a}# b

间接引用其实就是获取变量的值的值，在上面的例子里就是变量b的值，可以使用${!a}来获取。

a="b"b=2echo ${!a}# 2

弱引用 vs 强引用

双引号和单引号的区别。

a=1024echo "$a"# 1024$ echo '$a'# $a

双引号还能在echo的时候保留变量里的换行符。

a=`ls -1`echo $a# 输出里的换行符变成了空格# fileA fileBecho "$a"# fileA# fileB

特殊变量

见特殊变量。

true和false

true和false命令的作用就类似c语言里的true和false关键字。

数组

bash支持一维数组

a=(1 2 3 4 55)echo ${a[0]}# 1echo ${a[4]}# 5echo ${a[100]}## 获取全部数组元素echo ${a[*]}# 1 2 3 4 5echo ${a[@]}# 1 2 3 4 5# 获取长度echo ${#a[4]}# 2echo ${#a[*]}# 5echo ${#a[@]}# 5

需要注意的几点

• 数组越界不返回（null）

• ${arr[*]}和${arr[@]}返回全部元素

• ${#arr[N]}返回对应元素(或全部元素)的字符串长度

算术操作

简单的整数计算可以通过bash内置的let,(())来实现，详细文档可参考Shell Arithmetic。

(( a = (1 + 101) / 3 ))let "a = (1 + 101) / 3"

复杂的数学计算或浮点数计算可以使用bc工具，见下文。

字符串操作

需要注意的是，shell是弱类型的。

注: str=string,pat=pattern,rep=replacement

• 字符串替换:${str/pat/rep}，${s//pat/rep},${s/#pat/rep},${s/%pat/rep}

  a="hello world"b=${a/world/Tom}echo $b# hello Tom# 全部替换a="aaaa"echo ${a//a/b}# bbbb# 只替换头部a="123456"echo ${a/#123/ABC}# ABC456echo ${a/#456/ABC}# 123456# 只替换尾部a="123456"echo ${a/%123/ABC}# 123456echo ${a/%456/ABC}# 123ABC
  

• 获取字符串长度:${#str}

  a="hello world"echo ${#a}# 11
  

• 提取字串:${str:position:length}

  a="123456"echo ${a:1:3}# 234
  

• 删除字串

  例子

  a="Good morning,Tom"echo ${a#G* }# morning,Tomecho ${a##G* }# Tomecho ${a%o*m}# Good morning,Techo ${a%%o*m}# G
  

  这里的pattern仅支持有限的正则表达式操作，见模式匹配。

  • ${s#pat}: 从开头删除最短的匹配

  • ${s##pat}: 从开头删除最长的匹配

  • ${s%pat}: 从结尾删除最短的匹配

  • ${s%%pat}: 从结尾删除最长的匹配

条件表达式

常用于if和while语句中，退出状态为0则表示true，不为0表示false。也可单独使用。

[ vs [[

bash支持[内置命令(非/usr/bin/[1)和[[关键字来构造条件表达式，[和test内置命令的效果是一样的；[[构造的表达式类似c语言，相对更直观一些，支持的操作符也更多一些。

[支持的比较操作符

• 数字比较

  • -eq: 相等(equal)，[ $a -eq $b ]

  • -ne: 不相等(not equal)

  • -gt: 大于(greater than)

  • -lt: 小于(less than)

  • -ge: 大于等于(greater than or equal to)

  • -le: 小于等于(less than or equal to)

• 字符串比较，进行字符串比较的时候尽量带上引号

  • =: 相等，[[ "$a" = "$b" ]]，注意等号两边必须保留空格。

  • ==: 相等， 在[和[[中表现不同2

  • !=: 不相等

  • <: 小于，按字典序比较

  • >: 大于，按字典序比较

  • -z: 字符串是null("")，即长度为0

  • -n: 字符串不是null，此时必须将变量"引"起来：[ -n "$str" ]

• 常用的文件比较，所有的文件操作符见ABS7.2. File test operators

  • -e: 文件存在

  • -f: 是regular文件，可使用ls -l查看

  • -s: 文件大小不是0

  • -d: 文件是目录

  • -h: 文件是软链接

  • -L: 同上，文件是软链接

  • -r: 当前用户对文件有读权限

  • -w: 当前用户对文件有写权限

  • -x: 当前用户对文件有执行权限

  • a -nt b: 文件a比文件b新（修改时间更晚）

  • a -ot b: 文件a比文件b旧（修改时间更早）

• 其他

  • !: 逻辑非

  • -a: 逻辑与，类似于c语言的&，每个后续的表达式都要比较

  • -o: 逻辑或，类似于c语言的|，每个后续的表达式都要比较

[[支持的比较操作符

• 所有[中支持的操作符

• 扩展的数字比较

  • <: 小于

  • >: 大于

  • <=: 小于等于

  • >=: 大于等于

• 其他扩展

  • &&: 逻辑与，类似于c语言的&&，遇到true便退出，不再比较后续的表达式

  • ||: 逻辑或，类似于c语言的||，遇到false便退出，不再比较后续的表达式

操作符优先级

不要依赖优先级，依赖括号()

下面由高到低列出常见的操作符的优先级，全面的优先级表见ABS8.4. Operator Precedence。

1. ++--自增和自减

2. !逻辑非

3. **乘方

4. */%乘除和取模

5. +-加减

6. -z-n一元字符串比较操作符

7. -e-f-x等一元文件比较操作符

8. <-lt<=>等二元数字/字符串比较操作符

9. -nt-ot等二元文件比较操作符

10. -a&&逻辑与

11. -o||逻辑或

12. =赋值操作符

变量的真假

• 未初始化，被赋值为null或被unset的变量在条件表达式里都是假。

  a=a2="" # 也是nullb=1; unset bif [ ! $a ]; then echo "a is false"; fi# a is falseif [ ! $a2 ]; then echo "a2 is false"; fi# a2 is falseif [ ! $b ]; then echo "b is false"; fi# b is falseif [ ! $c ]; then echo "c is false"; fi# c is false
  

• 其他正常初始化的变量都是真

  a=1b=0c=-1d="false"if [ $a ]; then echo "a is true"; fi# a is trueif [ $b ]; then echo "b is true"; fi# b is trueif [ $c ]; then echo "c is true"; fi# c is trueif [ $d ]; then echo "d is true"; fi# d is true
  

命令列表里的与和或

除了在条件表达式中，bash还支持在条件命令列表里使用&&和||，作用类似c语言里的&&和||。

• &&: 仅当前一条命令的退出状态为0(true)时才执行下一条命令。

• ||: 仅当前一条命令的退出状态不为0(false)时才执行下一条命令。

例如

true && echo hello# hello[ 1 -eq 1 ] && echo hello# hellofalse || echo hello# hello

控制语句

if语句

if [condition]; then
  commands...
elif [condition2]; then
  commands...
else
  commands...
fi

• elif和else都可省略。

• 支持多个if语句嵌套。

case语句

case的候选项可以使用bash的正则表达式，比如用*来实现c语言里default的功能。

case "$var" in

"$value1")
  commands...
  ;;

"$value2")
  commands...
  ;;

esac

以下代码取自ABS

while [ $# -gt 0 ]; do  # Until you run out of parameters . . .  case "$1" in
    -d|--debug)      DEBUG=1      ;;
    -c|--conf)      CONFFILE="$2"      shift      if [ ! -f $CONFFILE ]; then        echo "Error: Supplied file doesn't exist!"        exit $E_CONFFILE   # File not found error.      fi      ;;  esac  shift    # Check next set of parameters.done

for循环

for arg in [list]
do
  commands...
done

例如

for i in $(seq 5); do  echo $idone

for循环的输出可以pipe到其他命令，例如

for f in $(ls); do  echo $fdone | egrep ".txt$"

while循环

while [condition]; do
  commands...
done

例如，从标准输入读10次并输出，breakcontinue和c语言里是一样的效果。

i=0limit=10while read value; do  echo $value  let i++  if [ $i -eq $limit ]; then    break  fidone

还可以在条件表达式里使用(())，例如

(( i = 0 ))(( limit = 10 ))while (( i < limit )); do  echo $i  (( i++ ))done# 0# 1# ...# 9

until循环

类似while循环，区别是当条件为false时执行，当条件为true时停止。

until [condition is true]; do
  commands...
done

函数

# 定义
function_name() {
  commands...
}

# 调用
function_name arg1 arg2 ... argN

在函数里用local定义的变量只能在函数体内使用。

函数参数

• 函数体内，使用位置参数$1,$2等来依此获取传入的参数。

• 在函数体内使用shift命令对函数的参数也有效。

• 使用$#来获取参数的个数。

函数返回值

• 可以使用return来终止函数并返回数据。

• 如果没有return语句，默认使用最后一条命令的退出状态来当作返回值。

• 可以使用$?来获取函数的返回值。

• 函数体内输入到标准输出的数据可以赋值给变量。

例子

一个比较脑惨的例子

show_params() {  while [ "$#" -ne 0 ]; do    echo $1    shift  done  return 0}nums=$(show_params 1 2 3)if [ "$?" -eq 0 ]; then  echo "show_params function succeeded:" $numselse  echo "show_params function failed"fi# show_params function succeeded: 1 2 3

其他技巧

搜索子字符串

检查一个字符串$source是否包含某个字串$target，最方便的方法是

if [[ ${source} == *${target}* ]]; then
  ...
fi

其他工具

未完成

expr

字符串操作

seq

bc

sed

awk

参考资料

• Advanced Bash-Scripting Guide

• Pattern Machingfrom gnu bash documentation

• String contains in bash

（编辑：李大同）

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