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[【原文链接】Shell----Shell编程快速入门](http://devops-dev.com/article/324)

[TOC]

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# 一、定义变量
## 1.1 定义变量的方法
在shell中定义变量使用，如
```bash
$ A=1
$ echo $A
1
$
```

注意：在shell中，定义变量的时候，等号前后都不能有空格，如下几种都是错误的
```bash
$ A= 1
-bash: 1: command not found
$ A =1
-bash: A: command not found
$ A = 1
-bash: A: command not found
$
```

## 1.2 取消变量
使用unset命令，如下，取消后再打印的时候就显示为空了
```bash
$ A=1
$ echo $A
1
$ unset A
$ echo $A

$
```

## 1.3 声明一个静态变量
使用readonly声明一个静态变量，一经赋值后不能修改也不能取消，只有退出当前登录，下次登录后才取消
```bash
$ readonly B=2
$ echo $B
2
$ unset B
-bash: unset: B: cannot unset: readonly variable
$ B=3
-bash: B: readonly variable
$
```

## 1.4 变量定义规则
* 变量名称可以由字母、数字、下划线组成，但是不能以数字开头，环境变量名建议大写
* 等号两侧不能有空格
* 在bash中，变量默认类型都是字符串，无法直接进行数值运算
* 变量的值如果有空格，需要使用双引号或单引号括起来
* 将变量声明为环境变量，需要使用export声明

## 1.5 实例演示
（1）变量值默认是字符串，不能进行数值运算，如下所示
```bash
$ C=1+1
$ echo $C
1+1
$
```

(2)变量值中有空格，需要使用引号，如果不使用引号，则会报错，如下所示
```bash
$ D="hello world"
$ echo $D
hello world
$ D=hello world
-bash: world: command not found
$
```

(3)如下演示如何使用export声明环境变量，可以发现只有使用export声明为环境变量后，才可以在bash脚本中打印出来，否则在bash脚本中打印的变量E就是一个空
```bash
$ E="hello world"
$ echo 'echo $E'>test.sh
$ cat test.sh
echo $E
$ bash test.sh

$ export E
$ bash test.sh
hello world
$
```

# 二、特殊变量
## 2.1 特殊变量：$n
$n,n为数字，n为0-9，$0 代表脚本名称，$1-$9代表第一到第九个参数，9以上的参数需要使用大括号，如${10}表示第10个参数，比如如下，创建test.sh脚本文件，脚本如下，即打印脚本名本身，以及第一个、第二个和第三个参数
```bash
#!/bin/bash
echo $0
echo $1
echo $2
echo $3
```

用如下的方式执行，可以看出符合我们的预期
```bash
$ bash test.sh hahah 2 100
test.sh
hahah
2
100
$
```

## 2.2 特殊变量 $#
$# 为获取所有输入参数的个数，如下，在test.sh脚本文件中写入如下内容，即打印参数的个数
```bash
#!/bin/bash

echo $#
```

使用如下命令执行，可以看出，当不输入参数时，打印的是0，当输入三个参数时则打印3
```bash
$ bash test.sh
0
$ bash test.sh 111 222 333
3
$
```

## 2.3 特殊变量$*
$* 作用是获取命令行中所有的参数，$* 把所有的参数看成一个整体，如下test.sh代码即为打印$*的内容
```bash
#!/bin/bash

echo $*
```
执行结果如下，可以看出将执行时输入的三个参数都打印出来了
```bash
$ bash test.sh 111 222 333
111 222 333
$
```

## 2.4 特殊变量$@
$@ 作用是这个变量代表命令行中所有的参数，不过$@把每个参数区分对待，如下，在test.sh中编写代码，打印$@
```bash
#!/bin/bash

echo $@
```
执行结果如下，可以看出此时同样将三个参数都打印出来了
```bash
$ bash test.sh 111 222 333
111 222 333
$
```

## 2.5 特殊变量$?
$? 作用是获取最近一次执行的命令的返回状态，如果这个变量的值为0，表示上一个命令执行成功，如果这个变量不是0，则证明上个命令执行错误了

如下，当执行ls正确后，$?的值为0，而当输入一个错误的命令时，此时$?的值是127
```bash
$ ls
test.sh
$ echo $?
0
$ lsss
-bash: lsss: command not found
$ echo $?
127
$
```

# 三、运算符
## 3.1 运算符的基本语法
运算符有以下三种方式：
* $((运算式))
* $[运算式]
* expr 运算式

这里需要注意的是，当使用expr的时候，运算符前后必须要使用空格

运算符号就是常见的+,-,\\\*,/,%，即加减乘除，其中需要注意的是乘法不是星号，而是带反斜线的*

## 3.2 运算符实例演示
(1) 使用 $((运算式)) 方式，此时运算符前后有没有空格是都可以的，而且此时的乘法就是*号
```bash
$ A=$((2+3))
$ echo $A
5
$ A=$(( 2 + 3 ))
$ echo $A
5
$ A=$(( 3+2 ))
$ echo $A
5
$ A=$(( 3-2 ))
$ echo $A
1
$ A=$((3*2))
$ echo $A
6
$ A=$((3\*2))
-bash: 3\*2: syntax error: invalid arithmetic operator (error token is "\*2")
$ A=$((3/2))
$ echo $A
1
$ A=$((3%2))
$ echo $A
1
$
```

(2) 使用$[运算式]的格式，可以看出，这种方式相对要求比较宽松，运算符前后有没有空格都是可以的
```bash
$ A=$[3+2]
$ echo $A
5
$ A=$[ 3+2 ]
$ echo $A
5
$ A=$[ 3 + 2 ]
$ echo $A
5
$ A=$[ 3 - 2 ]
$ echo $A
1
$ A=$[3*2]
$ echo $A
6
$ A=$[ 3 /2]
$ echo $A
1
$ A=$[ 3% 2]
$ echo $A
1
$
```

(3) expr 表示式，运算符号前后必须有空格，此外乘号需要加反斜线，如下：
```bash
$ expr 3+2
3+2
$ expr 3 +2
expr: syntax error
$ expr 3+ 2
expr: syntax error
$ expr 3 + 2
5
$ expr 3 - 2
1
$ expr 3 * 2
expr: syntax error
$ expr 3 \* 2
6
$ expr 3 / 2
1
$ expr 3 % 2
1
$
```
(4) 混合运算时的用法如下，可以发现使用expr的方式相对要复杂一点，另外两种方式相对比较简单

```bash
$ A=$(((3+2)*4))
$ echo $A
20
$ A=$[(3+2)*4]
$ echo $A
20
$ expr `expr 3 + 2 ` \* 4
20
$
```

# 四、条件判断
## 4.1 基本语法

[ condition ]  这里需要注意的是condition前后要有一个空格，条件非空即为true，比如 [ xxx ] 返回true，[] 则返回 false

## 4.2 常用判断条件
(1) 两个整数之间比较
* = 字符串比较
* -lt 小于
* -le 小于等于
* -eq 等于
* -gt 大于
* -ge 大于等于
* -ne 不等于

(2) 按照文件权限进行判断
* -r 有读的权限（read）
* -w 有写的权限（write）
* -x 有执行权限（execute）
(3) 按照文件类型进行判断
* -f 文件存在并且是一个常规的文件
* -e 文件存在
* -d 文件存在并是一个目录

## 4.3 条件判断使用举例
(1) 比较两个数的大小，如下，当返回值为0为true，否则当返回值为1则为false，此外，当放括号与数字之间必须要有空格
```bash
$ [3 -gt 2]
-bash: [3: command not found
$ [ 3 -gt 2 ]
$ echo $?
0
$ [ 3 = 2 ]
$ echo $?
1
$ [ 3 -lt 2 ]
$ echo $?
1
$ [ 3 -ne 2 ]
$ echo $?
0
$ [ 3 -eq 3 ]
$ echo $?
0
$
```

(2) 判断文件类型以及是否存在
```bash
$ mkdir demo
$ ls
demo  test.sh
$ [ -f test.sh ]
$ echo $?
0
$ [ -d demo ]
$ echo $?
0
$ [ -d test.sh ]
$ echo $?
1
$ [ -f demo ]
$ echo $?
1
$ [ -e test.sh ]
$ echo $?
0
$ [ -e demo ]
$ echo $?
0
$ [ -e hahahaha ]
$ echo $?
1
$
```

(3) 判断文件权限的条件，如下
```bash
$ ls -l
total 4
drwxrwxr-x. 2 honghua honghua  6 Jul  7 13:23 demo
-rw-rw-r--. 1 honghua honghua 21 Jul  6 16:52 test.sh
$ [ -r test.sh ]
$ echo $?
0
$ [ -w demo ]
$ echo $?
0
$ [ -x test.sh ]
$ echo $?
1
$ [ -x demo ]
$ echo $?
0
$
```

## 4.4 多条条件判断语句的逻辑关系
* && 表示前一条命令执行成功时，才执行后一条命令，如果前一条命令失败了，则不会执行后一条命令
* || 表示上一条命令执行失败时，才执行下一条命令，如果前一条命令成功了，则不会执行后一套命令

如下，其中test.sh为文件，demo为目录
```bash
$ [ 3 -gt 2 ] && [ -f test.sh ]
$ echo $?
0
$ [ -e test.sh ] && [ -x test.sh ]
$ echo $?
1
$ [ -d test.sh ] || [ -d demo ]
$ echo $?
0
$
```

# 五、流程控制
## 5.1 if 语句
### 5.1.1 if 语句的基本语法格式
(1) 第一种格式
```bash
if[ 条件判断式 ];then
	程序
fi
```
(2) 第二种格式
```bash
if[ 条件判断式 ]
    then
	    程序
fi
```
注意事项：
* [ 条件判断式 ] 方括号与条件判断表达式之间必须有空格
* if后要有空格

### 5.1.2 if 语句实例
如下，判断第一个参数是不是1或者2的if判断
```bash
#!/bin/bash

if [ $1 -eq 1 ];then
    echo "first is 1"
elif [ $1 -eq 2 ];then
    echo "first is 2"
else
    echo "first is not 1 and 2"
fi
```
当然then也可以单独放一行，如下
```bash
#!/bin/bash

if [ $1 -eq 1 ]
then
    echo "first is 1"
elif [ $1 -eq 2 ]
then
    echo "first is 2"
else
    echo "first is not 1 and 2"
fi
```
执行调试结果如下：
```bash
$ bash test.sh 1
first is 1
$ bash test.sh 2
first is 2
$ bash test.sh 3
first is not 1 and 2
$
```

## 5.2 case语句
### 5.2.1 case语句的基本语法
```bash
case $变量名 in
  "值1")
      如果变量的值扥估值1，则执行程序1
	  ;;
  "值2")
      如果变量的值等于值2，则执行程序2
	  ;;
  *)
	  如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序
	  ;;
esac
```
注意事项：
(1) case行尾必须为单词 “in”， 每个模式匹配必须以有括号 ")"结束
(2）双分号 ";;"表示命令序列结束，相当于其他语言中的break
(3) 最后的 "*)" 表示默认模式，相当于其他语言中的default

### 5.2.2 case语句实例
如下，判断第一个参数是否为1或2
```bash
#!/bin/bash

case $1 in
    1)
        echo "num is 1"
    ;;
    2)
        echo "num is 2"
    ;;
    *)
        echo "num is not 1 and 2"
    ;;
esac
```
执行结果如下：
```bash
$ bash test.sh 1
num is 1
$ bash test.sh 2
num is 2
$ bash test.sh 3
num is not 1 and 2
$
```
## 5.3 for 循环
### 5.3.1 for 循环基本语法

```bash
for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
do
    程序
done
```

### 5.3.2 for 循环语句实例
(1)如下为计算1-100求和
```bash
#!/bin/bash

sum=0

for(( i=1;i<=100;i++ ))
do
  sum=$[$sum+$i]
done

echo $sum
```
执行结果如下：
```bash
$ bash test.sh
5050
$
```
(2) 打印所有输入的参数
```bash
#!/bin/bash

for i in $*
do
  echo $i
done
```
执行结果如下：
```bash
$ bash test.sh 111 222 333 444 555
111
222
333
444
555
$
```
(3)如下为 $* 和 $@ 的区别
```bash
#!/bin/bash

for i in $@
do
  echo $i
done

echo ----------------------------

for i in $*
do
  echo $i
done

echo ----------------------------
echo ----------------------------

for i in "$@"
do
  echo $i
done

echo ----------------------------

for i in "$*"
do
  echo $i
done
```
执行结果如下，可以看出，在不加引号的情况下，两者循环遍历的时候是相同的，但是当加了双引号后，两者在遍历的时候就不一样了，$*表示的是一个字符串
```bash
$ bash test.sh 111 222 333
111
222
333
----------------------------
111
222
333
----------------------------
----------------------------
111
222
333
----------------------------
111 222 333
$
```

## 5.4 while循环
### 5.4.1 while循环基本语法

```bash
while[ 条件判断式 ]
do
  程序
done
```

### 5.4.2 while循环语句实例
(1)如下为计算1-100之和
```bash
#!/bin/bash

i=1
sum=0
while [ $i -le 100 ]
do
  sum=$[$sum + $i ]
  i=$[$i + 1]
done

echo $sum
```
执行结果如下：
```bash
$ bash test.sh
5050
$
```

# 六、read读取控制台输入
## 6.1 基本语法
```bash
read（选项）（参数）

选项：
  -p：指定读取值时的提示符
  -t：指定读取值时等待的时间（秒）
  
参数：
   变量：指定读取值的变量名
```

## 6.2 read读取控制台输入实例
(1) 如下输入用户名的实例
```bash
#!/bin/bash

read -p "please input username: " username

echo $username
```
执行结果如下：
```bash
$ bash test.sh
please input username: redrose2100
redrose2100
$
```

# 七、函数
## 7.1 系统函数
### 7.1.1 basename 获取文件的文件名
(1) 如下为获取文件的文件名
```bash
$ basename demo/test.txt
test.txt
$
```

(2) 如下可以通过指定后缀将后缀去掉
```bash
$ basename demo/test.txt .txt
test
$
```

### 7.1.2 dirname获取文件的绝对路径
如下，通过指定文件的绝对路径，从而可以获得文件的绝对路径
```bash
$ dirname /home/honghua/demo/test.txt
/home/honghua/demo
$
```
## 7.2 自定义函数
### 7.2.1 函数定义基本语法

```bash
[ function ] functionname[()]
{
	Action;
	[return int;]
}
```
注意点
(1) 必须在调用函数地方之前，先声明函数，shell脚本是逐行运行，不会像其他语言一样先编译
(2) 函数返回值，只能通过$?系统变量获得，可以显示加return语句，如果不加默认将最后一条命令运行结果作为返回值返回

### 7.2.2 自定义函数实例
如下为求两个数的和，这里需要注意虽然说function可以省略，但是建议写上去，可读性更好，此外函数名后面的小括号也是选填的，同样也是建议写上去，作为代码，可读性也是一个很重要的方面
```bash
#!/bin/bash

function sum()
{
   sum=0;
   sum=$[$1+$2]
   echo $sum
}

read -p "please input your param1: " p1
read -p "please input your param2: " p2

sum $p1 $p2
```
执行结果如下：
```bash
$ bash test.sh
please input your param1: 10
please input your param2: 20
30
$
```

# 八、Shell的工具
## 8.1 cut
cut的作用就是从文件的每一行剪切字节、字符和字段并将这些字节、字符和字段输出
### 8.1.1 cut 基本语法
cut [选项参数] filename
其中常用的选项参数如下：
* -f  列号，提取第几列
* -d  分隔符，按照指定分析分隔符割裂

### 8.1.2 cut 实用举例
准备一个demo.txt文件，内容如下：
```bash
name age sex
zhangsanfeng 100 man
quchuji 99 man
zhoubotong 101 man
```
(1) 获取第一列
```bash
$ cut -d " " -f 1 demo.txt
name
zhangsanfeng
quchuji
zhoubotong
$
```
(2)获取第1,2列
```bash
$ cut -d " " -f 1,2 demo.txt
name age
zhangsanfeng 100
quchuji 99
zhoubotong 101
$
```
(3)获取zhangsanfeng的年龄
```bash
$ cat demo.txt |grep zhangsanfeng |cut -d " " -f 2
100
$
```
(4)取第二列及以后的列
```bash
$ cut -d " " -f 2- demo.txt
age sex
100 man
99 man
101 man
$
```

## 8.2 sed
### 8.2.1 sed 基本语法
sed [选项参数] 'command' filename
其中参数：
* -e  直接在指令列模式上进行sed的动作编辑

命令：
* a  新增，a的后面可以接字符串，在下一行出现
* d  删除
* s  查找并替换

### 8.2.2 sed 常用举例
首先准备测试文件demo.txt，内容如下：
```bash
name age sex
zhangsanfeng 100 man
quchuji 99 man
zhoubotong 101 man
```
(1)在第二行下面增加 zhangwuji 98 man，操作如下，可以看出如果不使用重定向是不会修改源文件的内容的
```bash
$ sed "2a zhangwuji 98 man" demo.txt
name age sex
zhangsanfeng 100 man
zhangwuji 98 man
quchuji 99 man
zhoubotong 101 man
[honghua@honghua-centos-01 demo]$ cat demo.txt
name age sex
zhangsanfeng 100 man
quchuji 99 man
zhoubotong 101 man
[honghua@honghua-centos-01 demo]$
```

(2)删除包含quchuji的行，可以看到，此时也不会修改源文件额内容
```bash
$ sed "/quchuji/d" demo.txt
name age sex
zhangsanfeng 100 man
zhoubotong 101 man
[honghua@honghua-centos-01 demo]$ cat demo.txt
name age sex
zhangsanfeng 100 man
quchuji 99 man
zhoubotong 101 man
[honghua@honghua-centos-01 demo]$
```

(3) 将每行匹配到的第一个n替换为N，如下，此时不使用g即可
```bash
$ sed "s/n/N/" demo.txt
Name age sex
zhaNgsanfeng 100 man
quchuji 99 maN
zhoubotoNg 101 man
$ cat demo.txt
name age sex
zhangsanfeng 100 man
quchuji 99 man
zhoubotong 101 man
$
```
如果使用g，则可以将所有匹配内容替换，如下：
```bash
$ sed "s/n/N/g" demo.txt
Name age sex
zhaNgsaNfeNg 100 maN
quchuji 99 maN
zhoubotoNg 101 maN
[honghua@honghua-centos-01 demo]$ cat demo.txt
name age sex
zhangsanfeng 100 man
quchuji 99 man
zhoubotong 101 man
[honghua@honghua-centos-01 demo]$
```
(4) 同时执行多条sed命令，如下，删除第二行同时将所有的n替换为N，如下：
```bash
$ sed -e "2d" -e "s/n/N/g" demo.txt
Name age sex
quchuji 99 maN
zhoubotoNg 101 maN
$ cat demo.txt
name age sex
zhangsanfeng 100 man
quchuji 99 man
zhoubotong 101 man
$
```
## 8.3 awk
### 8.3.1 awk 基本语法
awk [选项参数] 'pattern{action1} pattern2{action2} ...' filename
其中：
* pattern：表示awk在数据中查找的内容，就是匹配模式
* action：在找到匹配内容时所执行的一系列命令

选项：
* -F  指定输入文件拆分分隔符
* -v  赋值一个用户定义变量

### 8.3.2 awk 常用实例
(1) 数据准备，将 /etc/password 文件的内容重定向到当前目录下的password文件中，如下：
```bash
sudo cat /etc/passwd >> password
```

(2) 使用冒号分隔，取以root开头行的分隔后的第七列

其中以root开头的行尾：
```bash
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
```
执行的命令及结果如下：
```bash
$ awk -F : '/^root/ {print $7}' password
/bin/bash
$
```

(3) 使用冒号分隔，取以root开头行的分隔后的第七列
```bash
$ awk -F : '/^root/ {print $1,$7}' password
root /bin/bash
$
```

(4) 只显示password的第一列和第七列，以逗号分隔，且在所有的行前面添加列名 user，shell，在最后一行增加“admin,/bin/bash”
如下：
```bash
$ awk -F : 'BEGIN{print "user,shell"} {print $1,$7} END{print "admin,/bin/bash"}' password
user,shell
root /bin/bash
bin /sbin/nologin
daemon /sbin/nologin
adm /sbin/nologin
lp /sbin/nologin
sync /bin/sync
shutdown /sbin/shutdown
halt /sbin/halt
mail /sbin/nologin
operator /sbin/nologin
games /sbin/nologin
ftp /sbin/nologin
nobody /sbin/nologin
systemd-network /sbin/nologin
dbus /sbin/nologin
polkitd /sbin/nologin
sshd /sbin/nologin
postfix /sbin/nologin
jiayi /bin/bash
jenkins /bin/false
gitlab-runner /bin/bash
tss /sbin/nologin
avahi /sbin/nologin
admin,/bin/bash
$
```

(5) 所有的第三列的值加1
```bash
$ awk -F : -v i=1 '{print $3+i}' password
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12
13
15
100
193
82
1000
75
90
1001
999
1003
60
71
$
```

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