Linux Shell编程入门到实战(三)

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上一篇:Linux Shell编程入门到实战(二)

一、 Shell内置命令

1. 内置命令介绍

Shell 内置命令，就是由 Bash Shell 自身提供的命令，而不是文件系统中的可执行文件。

使用type 来确定一个命令是否是内置命令：

type 命令

通常来说，内置命令会比外部命令执行得更快，执行外部命令时不但会触发磁盘 I/O，还需要 fork 出一个单独的进程来执行，执行完成后再退出。而执行内置命令相当于调用当前 Shell 进程的一个函数, 还是一个进程, 减少了上下文切换。

2. 内置命令列表(重要)

3. alisa内置命令

介绍

alisa 用于给命令创建别名。若该命令且不带任何参数则显示当前 Shell 进程中的所有别名列表。

上面是系统为了方便命令操作默认将部分命令创建为别名 ll 的命令与ls -l的效果一样, 就是因为ll是别名

alias别名定义语法

alias 别名='命令'

unalias 别名删除语法

删除指定的别名

unalias 别名

删除当前Shell环境中所有的别名

unalias -a

注意: 以上2种方式删除都是临时删除当前Shell的别名, 如果想永久删除必须去配置文件中手动删除

4. echo内置命令

echo 是一个 Shell 内置命令，用于在终端输出字符串，并在最后默认加上换行符
echo输出语法

默认输出换行语法

echo 字符串

输出不换行语法

echo -n  字符串

输出演示

1.创建echo1.sh

touch demo.sh

2.编辑文件内容并保存

vim demo.sh

文件内容

#!/bin/bash
echo "hello"
echo "world"
echo -n "itheima "
echo -n "shell "

3.运行echo1.sh文件观察效果

4.1 echo输出转义字符

echo -e '字符串中含有转义字符'

5.read内置命令

介绍

read 是 Shell 内置命令，用于从标准输入中读取数据并赋值给变量。如果没有进行重定向，默认就是从终端控制台读取用户输入的数据；如果进行了重定向，那么可以从文件中读取数据。

语法

read [-options] [var1 var2 ...]

options表示选项，如下表所示；var表示用来存储数据的变量，可以有一个，也可以有多个。

options和var都是可选的，如果没有提供变量名，那么读取的数据将存放到环境变量 REPLY 中。

options支持的参数

5.1 多个变量赋值

需求

使用 read 命令给多个变量赋值

演示

创建文件

touch read1.sh

编辑文件

vim read1.sh

read1.sh文件内容

#!/bin/bash
read -p "请输入姓名,年龄,爱好: " name age hobby
echo "姓名：$name"
echo "年龄：$age"
echo "爱好：$hobby"

运行效果

5.2 读取一个字符

需求

从终端控制台只读取一个字符

演示

创建文件

touch read2.sh

编辑文件

vim read2.sh

read2.sh文件内容

#!/bin/bash
read -n 1 -p '请输入一个字符: ' char
printf 'n'
echo '你输入的字符为:'$char

注意

-n 1只读取一个字符。运行脚本后，只要输入的一个字符，立即读取结束，不用等待用户按下回车键。

printf 'n'语句用于换行，否则 echo 的输出结果会和用户输入的内容位于同一行，不容易区分

运行效果

5.3 限制时间输入

需求

在终端控制台输入时, 设置指定时间内输入密码

演示

创建文件

touch read3.sh

编辑文件

vim read3.sh

read3.sh文件内容

#!/bin/bash
read -t 20 -sp '请输入密码(20秒内):' pwd1
printf 'n'
read -t 20 -sp '请再次输入密码(20秒内):' pwd2
printf 'n'
if
        [ $pwd1 == $pwd2 ]
then
        echo '密码与确认密码一致, 验证通过'
else
        echo '密码与确认密码不一致,验证失败'
fi

执行文件运行效果

6. exit内置命令

exit 用于退出当前 Shell 进程结束运行，并返回一个退出状态；使用$?可以接收这个退出状态.

exit 命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态。如果不指定，默认状态值是 0。

一般情况下，退出状态为 0 表示成功，退出状态为非 0 表示执行失败（出错）了。

语法

正确退出语法

exit

错误退出语法

exit 非0数字  # 介于 0~255 之间的整数，其中只有 0 表示成功，其它值都表示失败

exit应用场景

1.结束当前Shell进程

2.当Shell 进程执行出错退出时，可以返回不同的状态值代表不同的错误

比如打开一个文件时，可以返回1 表示文件不存在，2 表示文件没有读取权限，3 表示文件类型不对。

7. declare内置命令

declare命令用于声明 shell 变量。可用来声明变量并设置变量的属性，也可用来显示shell函数。若不加上任何参数，则会显示全部的shell变量与函数(与执行set指令的效果相同)。

declare命令作用

1.declare设置变量的属性

2.查看全部Shell变量与函数

3.实现关联数组变量

不同于普通数组, 关联数组的下标是字符串, 通过字符串下标操作数据

语法

1.declare设置变量的属性语法

declare [+/-][aArxif][变量名称＝设置值]

2.查看全部Shell变量与函数定义语法

declare [-fF]

declare 后无参数, 查询全部Shell变量与函数定义

-f 　仅查询显示函数定义。

-F 仅查询显示函数名字

3.实现key-value关联数组变量语法

关联数组也称为“键值对（key-value）”数组，键（key）也即字符串形式的数组下标，值（value）也即元素值。

declare -A 关联数组变量名=([字符串key1]=值1 [字符串key2]=值2 ...)

declare也可以用于定义普通数组, -a 参数创建普通或索引数组 -A 创建关联数组

declare -a 关联数组变量名=(值1 值2 ...)

declare -a 关联数组变量名=([0]=值1 [1]=值2 ...)

获取指定key的值

${关联数组变量名[key]}

获取所有值

${关联数组变量名[*]} # 方式1
${关联数组变量名[@]} # 方式2

示例：查看当前Shell所有函数名

查看所有变量与所有函数

declare

查看所有函数与定义

declare -f

查询所有函数名列表

declare -F

注意: 使用参数-A 才是关联数组 , 关联数组无法使用索引获取


二、Shell运算符

1. expr命令

expr 是 evaluate expressions 的缩写，译为“表达式求值”。Shell expr 是一个功能强大，并且比较复杂的命令，它除了可以实现整数计算，还可以结合一些选项对字符串进行处理，例如计算字符串长度、字符串比较、字符串匹配、字符串提取等。

1.1 求值表达式

计算语法

expr 算术运算符表达式

注意: 运算表达式

获取计算结果赋值给新变量语法

result=`expr 算术运算符表达式`

演示

注意: 运算符表达式中每个数字与符号之间要有空格

1.2 字符串语法

加粗样式计算字符串的长度语法

expr length 字符串
# 例如: expr length "itheima"  返回: 7

截取字符串语法

expr substr 字符串 start end
# start 截取字符串的起始位置, 从1开始
# end 截取字符串的结束位置, 包含这个位置截取
# 例如 expr substr "itheima" 1 2  返回: it

获取第一个字符在字符串中出现的位置语法

expr index 被查找字符串  需要查找的字符
# 例如 expr index "itheima" t  会返回: 2 

正则表达式匹配1语法

expr match 字符串 正则表达式
# 正则表达式默认带有^ ,  代表以什么开头
# 返回值为符合匹配字符的长度, 否则返回为0
# 例如: expr match "itheima" ".*m"  会返回: 6
# 正则表达式通配符"."代表任意一个字符
# 正则表达式通配符"*"代表签名的字符可以出现0到多次
# ".*m" 含义为匹配字符串中m前面的字符串长度 

正则表表达式匹配2语法, 功能与语法1一样

expr 字符串 : 正则表达式
# 正则表达式默认带有^ ,  代表以什么开头
# 返回值为符合匹配字符的长度, 否则返回为0
# 例如: expr "itheima" : ".*m"  会返回: 6

1.3 (())命令详解

• 双小括号 (( )) , 用于进行数学运算表达式的执行 , 将数学运算表达式放在((和))之间。

• 可以使用$获取 (( )) 表达式命令的结果，这和使用$获得变量值是一样的。

语法

((表达式))

用法

注意: 符号之间有无空格都可以 , (( a = 1 + 6 )) 等价于 ((a=1+6))

示例

需求

# 计算1+6赋值给变量a

# 计算变量a-1赋值给变量b

# 计算变量a+变量b赋值给变量c

# 打印变量a,变量b, 变量c的值

# $赋值写法

# (())多个表达式计算赋值

# echo输出直接使用(())

# (()) 用于逻辑表达式 在if中使用

calculatej2.sh脚本代码

#!/bin/bash
# 计算1+6赋值给变量a
((a=1+6))

# 计算变量a-1赋值给变量b
((b=a-1))

# 计算变量a+变量b赋值给变量c
((c=a+b))

# 打印变量a,变量b, 变量c的值
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

# $赋值写法
a=$((1+6)) b=$((a-1)) c=$((a+b))
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

# (())多个表达式计算赋值
((a=1+6,b=a-1,c=a+b))
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

# echo输出直接使用(())
echo "1+6=$((1+6))"

# (()) 用于逻辑表达式 在if中使用
if ((a>7 && b==c))
then
        echo "a>7 && b==c 成立"
else
        echo "a>7 && b==c 不成立"
fi

结果

1.4 let命令详解

介绍

let 命令和双小括号 (( )) 在数字计算方面功能一样. 但是没有(())功能强大, let只能用于赋值计算, 不能直接输出, 不可以条件判断一起使用

语法

let 赋值表达式

注意

语法功能等价于((表达式))

多个表达式之间使用空格, 不是","号

对于类似let a+b这样的写法，Shell 虽然计算了 a+b 的值，但却将结果丢弃, 如果 echo let a+b 会直接输出字符串 a+b ；若不想这样，可以使用let sum=a+b将 a+b 的结果保存在变量 sum 中。

输出建议使用(())

示例

需求

# 计算变量a-1赋值给变量b
# 计算变量a+变量b赋值给变量c
# 打印变量a,变量b, 变量c的值
# let多个表达式计算赋值

calculate3.sh脚本代码

#!/bin/bash
# 计算1+6赋值给变量a
let a=1+6

# 计算变量a-1赋值给变量b
let b=a-1

# 计算变量a+变量b赋值给变量c
let c=a+b

# 打印变量a,变量b, 变量c的值
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

# let多个表达式计算赋值
let a=1+6 b=a-1 c=a+b
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

运行效果

1.5 $[]命令详解

介绍

和 (())、let 命令类似，$[] 也只能进行整数运算。只能对单个表达式的计算求值与输出

语法

$[表达式]

$[] 会对表达式进行计算，并取得计算结果

表达式内部不可以赋值给变量

示例

calculate4.sh脚本代码

#!/bin/bash
# 计算1+6赋值给变量a
a=$[1+6]

# 计算变量a-1赋值给变量b
b=$[a-1]

# 计算变量a+变量b赋值给变量c
c=$[a+b]

# 打印变量a,变量b, 变量c的值
echo "a=${a},b=${b},c=${c}"

# 直接输出
echo "$[1+6],$[7-1],$[7+6]"

运行结果

1.6 bc命令详解

介绍

Bash shell内置了对整数运算的支持，但是并不支持浮点运算，而 linux bc (basic calculator)命令可以很方便的进行浮点运算. bc命令是Linux简单的计算器,能进行进制转换与计算。能转换的进制包括十六进制、十进制、八进制、二进制等。可以使用的运算符号包括(+)加法、(-)减法、(*)乘法、(/)除法、(^)指数、(%)余数等
bc命令

bc [options] [参数]

默认使用bc命令后回车会有很多欢迎信息， 可以使用 bc -q 回车后不会有欢迎信息

参数

文件： 指定包含计算任务的文件。

bc执行计算任务的文件

创建task.txt文件, 编辑文件内容(一个计算表达式一行)

108*67+12345
58+2007*11

执行命令

可以使用 quit 命令退出bc

内置变量

内置数学函数

作用

通常在linux下bc当计算器用, 具体有3个用法

bc中互动式的数学运算

使用 bc -q 命令，回车即可, 直接进行计算器进行运算

shell中非互动式的管道运算

在 Shell 脚本中，我们可以借助管道使用 bc 计算器。

直接进行bc的表达式计算输出

echo "expression" | bc [options]

"expression" 表达式必须复合bc命令要求的公式

"expression" 表达式里面可以引用shell变量

例如: Shell变量 a=2 在表达式里面引用的语法: $a

将bc计算结果赋值给Shell变量

# 第一种方式
var_name=`echo "expression" | bc [options]`

# 第二种方式
var_name=$(echo "expression" | bc [options])

$() 与 `` 功能一样, 都是执行里面的命令

区别

​ `` 是所有linux系统支持的方式, 兼容性较好, 但是容易与引号产生混淆

​ $() 不是所有linux系统都支持的方式, 兼容性较差, 但是不容易产生混淆

演示

引用shell变量进行计算

注意 b是bc中定义的新变量, 与shell变量没有任何关系, 所以不可以在shell中获取b变量

进制转换

shell中非互动式的输入重定向运算
将计算表达式输出给bc去执行, 特点类似于文件中输入,可以输入多行表达式, 更加清晰

# 第一种方式
var_name=`bc [options] = $b))
then
   echo "$a >= $b: a 大于或等于 b"
else
   echo "$a >= $b: a 小于 b"
fi
if (($a  $b ]] 返回 1-z检测字符串长度是否为0，为0返回 true。[ -z $a ] 返回 1。-n检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true。[ -n "$a" ] 返回 0。$检测字符串是否不为空，不为空返回 0 ,否则返回1。[ $a ] 返回 0。

字符串比较没有  $b ]]
then
   echo "$a > $b : a 大于 b"
else
   echo "$a > $b: a 不大于 b"
fi

if [ $a > $b ]
then
   echo "$a > $b : a 大于 b"
else
   echo "$a > $b: a 不大于 b"
fi

if [[ $c > $d ]]
then
   echo "$c > $d : c 大于 d"
else
   echo "$c > $d: c 不大于 d"
fi

if [ -z $a ]
then
   echo "-z $a : 字符串长度为 0"
else
   echo "-z $a : 字符串长度不为 0"
fi

if [ -n "$a" ]
then
   echo "-n $a : 字符串长度不为 0"
else
   echo "-n $a : 字符串长度为 0"
fi

if [ $a ]
then
   echo "$a : 字符串不为空"
else
   echo "$a : 字符串为空"
fi

运行效果

[外链图片转存中...(img-BXP8Wu1p-1683186bea4edeb3707635066eaed2.png)

3.3 [[]] 和 [] 的区别

区别1:

• [[]] 不会有word splitting发生
• [] 会有word splitting发生

word splitting介绍

会将含有空格字符串进行分拆分割后比较

示例

通过 $? 获取上一个命令的退出状态, 0代表成功, 1代表失败

区别2:
转义字符

区别说明

[[]] 对 </code 不需要转义, 格式为 code [[ 字符串1 < 字符串2 ]]/code/p
pcode[]/code 需要对 code等 转义 , 格式为 [ 字符串1 < 字符串2 ]

3.4总结

4 布尔运算符

介绍

注意布尔运算符只能放在[] 才有效

以后常使用布尔运算符与test命令进行连接条件测试, 后续讲解

演示

operation4.sh脚本代码脚本代码

#!/bin/bash
a=1 b=2

if [ $a -lt 2 -a $b -gt 10 ]
then
   echo "$a 小于 2 且 $b 大于 10 : 返回 true"   
else
   echo "$a 小于 2 且 $b 大于 10 : 返回 false"  # $b -gt 10不成立, 输出这个表达式
fi

if [ $a -lt 10 -o $b -gt 10 ]
then
   echo "$a 小于 10 或 $b 大于 10 : 返回 true"  # $a -lt 10 成立, 输出这个表达式
else
   echo "$a 小于 10 或 $b 大于 10 : 返回 false"
fi

if [ ! $a -gt $b ]
then
   echo "$a 大于 $b 取反 : 返回 true"
else
   echo "$a 大于 $b 取反 : 返回 false"   # $a -gt $b 为true , 取反为false, 输出这个表达式
fi

运行效果

5 逻辑运算符

介绍

注意: 使用&& 和 || 的运算符必须放在 [[]] 或 (())中才有效, 否则报错

-a 和 -o 的运算符必须放在 [] 在才有效 或 test命令中

!可以用在[],[[]]中, 不可以在(())

演示

operation5.sh脚本代码

#!/bin/bash

a=1 b=2

if [[ $a -lt 10 && $b -gt 10 ]]
then
   echo "返回 true" 
else
   echo "返回 false"  # $b -gt 10 不成立, 输出false
fi

if [[ $a -lt 10 || $b -gt 10 ]]
then
   echo "返回 true"   # $a -lt 10 成立,  输出true
else
   echo "返回 false"  
fi

运行效果

6 文件测试运算符

介绍

文件测试运算符用于检测文件的各种属性。

属性检测描述如下：

其他检查符：

• -S: 判断某文件是否 socket。
• -L: link, 检测文件是否存在并且是一个符号链接。

语法

[ options 文件路径字符串]
或
[[ options 文件路径字符串 ]]

演示

operation6.sh脚本代码

#!/bin/bash

file="/root/operation1.sh"
if [ -w $file ]
then
   echo "文件可写"
else
   echo "文件不可写"
fi
if [ -r $file ]
then
   echo "文件可读"
else
   echo "文件不可读"
fi
if [ -x $file ]
then
   echo "文件可执行"
else
   echo "文件不可执行"
fi
if [ -f $file ]
then
   echo "文件是普通文件"
else
   echo "文件是特殊文件"
fi
if [ -s $file ]
then
   echo "文件不是空"
else
   echo "文件是空"
fi
if [ -e $file ]
then
   echo "文件存在"
else
   echo "文件不存在"
fi
if [ -d $file ]
then
   echo "文件是目录"
else
   echo "文件不是目录"
fi

file2="/root/operation2.sh"
if [ file -nt file2 ]
then
   echo "operation1.sh文件比operation2.sh文件新"
else
   echo "operation1.sh文件不比operation2.sh文件新"
fi

运行效果

operation1.sh文件不可执行, 因为没有可执行权限