shell编程

1、概念

　　shell就是一个计算机应用程序，跟QQ、×××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

![](http://i2.51cto.com/images/blog/201809/16/cfd11105023ac11c2157947fd03ab674.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)
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

![](http://i2.51cto.com/images/blog/201809/16/2fab90dc28aa74a9919a1407aedb2a76.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=)

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=ab

　　　　　　　　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

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