一、前言

本文章主要写的是shell脚本的相关内容，用于自用和新手入门。

二、Linux脚本编写基础

2.1 文件开头

不支持 Bash 特有的扩展功能（如数组、算数运算等）。

#!/bin/sh  

需要在脚本中使用 Bash 特有的功能或扩展

#!/bin/bash

2.2 注释

使用#开头

#这是注释

2.3 变量

无需定义，输出需要使用$(xx)来防止错误。任何数据都解释成一串字符。

变量=value

count=1
echo $count
DATE=$(date)
echo $DATE

有三种变量：用户自定义变量、系统变量、环境变量。

用户自定义变量通常用大写变量来区别，COUNT=1

unset命令删除变量的赋值。

2.3.1 系统变量

用法：主要是用于对参数判断和命令返回值判断时使用。

 $0   与键入的命令行一样，包含脚本文件名
 $1,$2,……$9  分别包含第一个到第九个命令行参数
 $*   包含所有命令行参数
 $#   包含命令行参数的个数
 $?   前一个命令的退出状态,返回0表示执行成功
 $$   包含正在执行进程的ID号

2.3.2 环境变量

用法：主要是在程序运行时需要设置。

PATH    		shell搜索路径，以冒号（:）分割。
HOME    		/etc/passwd文件中列出的用户主目录。
SHELL   		显示当前的shell类型。
USER    		打印当前用户名。
ID      		打印当前用户id信息。
PWD    			显示当前所在路径。
TERM    		打印当前终端类型。常用的有vt100,ansi,vt200,xterm等
HOSTNAME    显示当前主机名。
PS1,PS2：		默认提示符($)及换行提示符(>)
HISTSIZE    历史命令大小，可通过HISTTIMEFORMAT变量设置命令执行时间。
PANDOM    	随机生成一个0到32767的整数。
IFS：Internal Field Separator, 默认为空格，tab及换行符。
$PATH:取PATH变量里面的值。

2.3.3 用户环境变量

用法：又称局部变量，主要是用在shell脚本内部或者临时局部使用。

2.4 注意事项

1.shell命名：一般为英文、大写、小写、后缀为.sh结尾。不能用特殊符号、空格。

2.shell脚本变量：不能以数字、特殊符号开头，可以使用下划线不能用破折号。

3.";"在bash脚本中是命令分隔符，用于在同一行中分隔多个命令。

4.||：or操作符。当||左边的命令执行失败(返回非零值)时，||右边的命令才会被执行。

5.&& || 这两个符号组合起来可以实现类似三目运算符的功能。

6.单引号：

不会进行变量或命令的替换：在单引号内的所有内容都会被当作普通字符处理，即使其中包含变量或命令，Shell也不会尝试去替换它们。

不支持转义字符：在单引号内的字符都是字面意义上的字符，包括反斜杠 ()。

7.双引号：

会进行变量或命令的替换：在双引号内的变量或命令会被Shell替换为相应的值或输出。

支持部分转义字符：双引号内支持一些转义字符，例如 \n 代表换行，\t 代表制表符等。但是，有些转义字符（如 KaTeX parse error: Undefined control sequence: \） at position 6: 、` 和 \̲）̲在双引号中有特殊的意义。在双引…()的方式执行命令等操作。

三、shell脚本中常用的三类命令

3.1 Linux命令

看我之前的Linux下常用的系统命令

3.2 管道、重定向和命令置换

3.2.1 管道

将一个命令的输出作为另外一个命令的输入。

grep "hello" file.txt | wc -l 
在file.txt中搜索包含有”hello”的行并计算其行数。 
在这里grep命令的输出作为wc命令的输入。wc -l用来统计行数

3.2.2 重定向

将命令的结果输出到文件，而不是标准输出（屏幕）。

是写入文件并覆盖旧文件。

加到文件的尾部，保留旧文件内容。

<输入重定向，将文件内容作为输入传递给命令。

ls -l > lsoutput.txt
通过>操作符把标准输出重定向到一个文件。默认情况下，如果该文件已经存在，其内容将被覆盖。
    
ps >> lsoutput.txt
>>操作符将输出内容附加到一个文件中。

more < killout.txt  
<代表重定向输入   more命令与cat类似，只不过可以一页一页输出

需要注意的是，如果有一系列的命令需要执行，相应的输出文件是在这一组命令被创建的同时立刻被创建或写入的，所以不要在命令流中重复使用相同的文件名。

3.2.3 命令置换

方法一：

command1 command2

echo `wc -l < /etc/passwd`

方法二：

command1 $(command2)

echo $(wc -l < /etc/passwd)

四、流程控制

在 Shell 脚本中，通常将语句分为说明性语句、功能性语句和结构性语句这三类。

4.1 说明性语句

#! /bin/sh

4.2 功能性语句

read：从标准输入读入一行，并赋值给后面的变量。

read var
read username
read year month day

4.3 结构性语句

4.3.1 条件语句

4.3.1.1 if语句

配合test或者[]使用。使用[]时，必须要在[符号和被检查的条件之间留出空格，可以把[符号看作和test一样，test和后面的条件之间总是有一个空格。如果要把then放在和if同一行上，则必须要用一个分号把if和then分开。

格式：

if(表达式)
then
  语句1
elif(表达式)
then
  语句2
else
  语句3
fi

#!/bin/sh

#从键盘输入一个代表天气的字符串，如果是晴天，就出去玩

read str
if test ${str} = "晴天";then
    echo "出去玩"
fi

#!/bin/sh

#从键盘输入一个代表天气的字符串，如果是晴天，就出去玩

read str
if [ ${str} = "晴天" ];then
    echo "出去玩"
fi

字符串测试	结果
s1 = s2	测试两个字符串的内容是否完全一样
s1 != s2	测试两个字符串的内容是否有差异
-z s1	测试s1 字符串的长度是否为0
-n s1	测试s1 字符串的长度是否不为0

整数测试
a -eq b	测试a与b是否相等
a -ne b	测试a与b是否不相等
a -gt b	测试a是否大于b
a -ge b	测试a是否大于等于b
a -lt b	测试a 是否小于b
a -le b	测试a是否小于等于b

文件测试
-d name	测试name 是否为一个目录，判断目录是否存在。
-e name	测试一个文件是否存在。
-f name	测试name 是否为普通文件，判断文件是否存在。
-L name	测试name 是否为符号链接。
-r name	测试name 文件是否存在且为可读。
-w name	测试name 文件是否存在且为可写。
-x name	测试name 文件是否存在且为可执行。
-s name	测试name 文件是否存在且其长度不为0。
f1 -nt f2	测试文件f1 是否比文件f2 更新。
f1 -ot f2	测试文件f1 是否比文件f2 更旧。

**4.3.1.2 **case多路分支语句

主要用于对多个选择条件进行匹配输出，与if elif语句结构类似，通常用于脚本传递输入参数，打印出输出结果及内容。

格式：

case 字符串变量(模式名) in
模式1)
  命令表1
  ;;
模式2)
  命令表2
  ;;
模式n)
  命令表n
  ;;
*)
  不符合以上模式执行的命令
esac

注：

1. case语句只能检测字符串变量
2. 各模式中可用文件名元字符,以右括号结束
3. 一次可以匹配多个模式用“|”分开
4. 命令表以单独的双分号行结束，退出case语句
5. 模式 n常写为字符* 表示所有其它模式
6. 最后一个双分号行可以省略

 #!/bin/sh
echo “Is it morning？Please answer yes or no”
read timeofday
case “$timeofday” in
  yes|y) echo "Good Morning";;
  no|n) echo "Good Afternoon";;
  *) echo "answer not recognized";;
esac
exit 0

4.3.1.3 for循环语句

格式：

#格式：for name [ [ in [ word ... ] ] ; ] do list ; done

for 变量名 in 取值列表
do
  语句 1
done

例：
for a in 1 2 3 4 5
do
    echo $a
done

$(seq1254)：这是一个</font>命令替换<fontstyle="color:rgb(51,51,51);">的结构。$(…) 表示执行其中的命令，并将其标准输出替换到当前位置。

seq 1 254 是一个 Unix 命令，用于生成从 1 到 254 的整数序列。

&&和||是条件操作符。如果ping命令成功执行（即主机在线），则result被设置为0；否则，result被设置为1。

#!/bin/bash
#check hosts is on/Off 
#功能：检查多台主机存活情况。
Network=$1

for Host in $(seq 1 254)
do
ping -c 1 $Network.$Host > /dev/null && result=0 || result=1
if [ "$result" == 0 ];then
  echo -e "\033[32;1m$Network.$Host is up \033[0m"
  echo "$Network.$Host" >> /tmp/up.txt
else
  echo -e "\033[;31m$Network.$Host is down \033[0m"
  echo "$Network.$Host" >> /tmp/down.txt
fi
done

4.3.1.4 while循环语句

格式：

while  (表达式)
do
  语句1
done

例1：

let是一个Bash内置命令，用于执行算术操作。这里N++将变量N的值增加1。如果N之前没有定义或赋值，那么它会被初始化为0，并且其值在每次循环时递增1。

while true
do
  let N++
  if [ $N -eq 5 ]
  then
    break
  fi
  echo $N
done

例2：

i=0
while ((i<=100))
do
  echo  $i
  i=`expr $i + 1`
done

在Bash脚本中，while ((i<=100)) 和 while [ i<=100 ] 的条件判断方式存在显著区别：

• while ((i<=100)) 使用了Bash的算术扩展语法，允许直接在条件中进行算术运算和比较。这种写法下，i会被解释为变量名，并与100进行数值比较，无需额外的引号或转义处理。
• while [ i<=100 ] 则使用了基本的括号测试结构。在这一结构中，i<=100会被当作字符串整体处理，而不是进行数值比较，这会导致测试失败，无法实现预期的循环控制功能。
  建议在需要进行数值比较时使用((…))结构，以确保条件判断的准确性。

 while [ $i -le 100 ]
do
echo $i  
i=$((i + 1))  
done

i=expr $i+1等价于i=$((i + 1))：expr的作用是告诉程序后面是进行算数运算。

j=expr $i + $j等价于j=$((i+j))。

例3：

[root@web-server01~/script]# vim login.sh 
#!/bin/bash
#Check File to change. 
#By author rivers 2021-9-27
USERS="hbs"
while true
do
  echo "The Time is `date +%F-%T`"
  sleep 10
  NUM=`who|grep "$USERS"|wc -l`
  if [[ $NUM -ge 1 ]];then
    echo "The $USERS is login in system."
  fi
done

date +%F-%T --> 2024-04-21-15:42:04

4.3.1.5 select选择语句

格式：

#select 是一个类似于 for 循环的语句
#Select语句一般用于选择，常用于选择菜单的创建，可以配合PS3来做打印菜单的输出信息，其语法格式以select…in do开头，done结尾：
#先设置ps3的值，我们输入的数据会保存到i中，表达式会显示选项
PS3=""
select i in （表达式） 
do
语句
done

例1：

选择mysql版本

#!/bin/bash
#by author rivers on 2021-9-27
PS3="Select a number: "
while true
do
  select mysql_version in 5.1 5.6 quit
  do
    case $mysql_version in
    5.1)
      echo "mysql 5.1"
      break
      ;;
    5.6)
      echo "mysql 5.6"
      break
      ;;
    quit)
      exit
      ;;
    *)
      echo "Input error, Please enter again!"
      break
    esac
  done
done

五、函数

Shell编程函数默认不能将参数传入（）内部，Shell函数参数传递在调用函数名称传递，例如name args1 args2。

5.1 函数语法

定义一个函数，只需简单的写出它的名字，然后是一对空括号，再把有关的语句放在一对花括号中

#!/bin/sh
foo()
{
echo “this is a example”
}
echo “script starting”
foo #直接调用
echo “script ended”
exit 0

5.2 函数变量作用域

如果要在shell函数中声明局部变量，则要使用local关键字，局部变量的作用域则局限在函数范围

内。此外，函数还可访问全局作用范围内的其他shell变量。如果全局变量和局部变量出现了同

名，则局部变量会覆盖全局变量，但仅限于函数范围内。

声明局部变量的格式：Local variable_name =value

例一：

#!/bin/sh
sample_text="global variable"
foo()
{
local sample_text="local variable"
echo "function is executing"
echo $sample_text
}
echo "script starting"
foo
echo $sample_text
echo "script ending"
exit 0

5.3 函数的传参

当一个函数被调用时，脚本程序的位置参数$*, $@, $#, $1, $2等会被替换为函数的参数，当函数执行完毕后，这些参数会恢复为他们先前的值。

#!/bin/sh
foo()
{
echo $0
echo $1
echo aa
}
foo aa bb cc
echo $0 $1
#运行如下
#./test ee rr
./test
aa
aa
./test ee

5.4 函数的返回值

5.4.1 使用echo或者其他命令输出

• 在 Shell 脚本中，函数的返回值并不是通过 return 语句来传递的，而是通过函数的标准输出（stdout）。当你在函数中使用 echo 或其他命令输出内容时，这些内容会被捕获并赋值给变量。
• result=$(foo) 使用了命令替换（Command Substitution）语法 $(…)。它的作用是执行括号中的命令，并将命令的输出作为变量的值。如果函数 foo 中有多个 echo 语句，命令替换 $(foo) 会捕获函数中所有 echo 的输出，并将它们作为一个整体赋值给变量 result。换言之，所有输出会按顺序拼接在一起，并存储到变量中。

#!/bin/sh
foo()
{
  echo "JAY"
}
result=$(foo)
echo "aaa".$result."bb"
#运行如下
#./aa
aaa.JAY.bb

备注:

$* 和 $@ 都表示传递给函数或脚本的所有参数，当 $* 和 $@ 不被双引号包围时，它们之间没有任何区别，都是将接收到的每个参数看做一份数据，彼此之间以空格来分隔。

但当他们加上双引号后就有区别了：

“$*” 会将所有的参数从整体上看做一份数据，而不是把每个参数都看做一份数据。

“$@” 仍然将每个参数都看作一份数据，彼此之间是独立的。

5.4.2 第二种方式

格式：

function_name [arg1 arg2 … ]
echo $?

获取函数的返回的状态

在 Shell 脚本中，return 命令用于从函数中返回一个退出状态码（exit status），但它并不限于只能返回 0 或 1。实际上，return 可以返回 0 到 255 之间的任何整数值。

check_user( )    
{  
  #查找已登录的指定用户
  user=`who  |  grep  $1 | wc -l`
  if [ $user –eq 0 ]
  then
    return  0       #未找到指定用户
  else
    return  1       #找到指定用户
  fi
}

while  true         # MAIN, Main, main:   program  begin  here
do
  echo  "Input username: \c"
  read   uname
  check_user  $uname       # 调用函数, 并传递参数uname
  if [ $? –eq  1 ]         # $?为函数返回值
  then
    echo  "user  $uname  online"
  else
    echo  "user  $uname  offline"
  fi
done

六、数组

格式：

array=(元素1 元素2 元素3 ...)

用小括号初始化数组，元素之间用空格分隔。

定义方法 1：初始化数组 array=(a b c)

定义方法 2：新建数组并添加元素 array[下标]=元素

定义方法 3：将命令输出作为数组元素array=($(command))

#方法 1：
#!/bin/bash
IP=(10.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.3)
for ((i=0;i<${#IP[*]};i++))
do
  echo ${IP[$i]}
done

eg:
10.0.0.1
10.0.0.2
10.0.0.3

#方法 2：
#!/bin/bash
IP=(10.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.3)
for IP in ${IP[*]}
do
  echo $IP
done 

${IP[*]} 用于表示数组 IP 的所有元素。具体地说，它会将数组 IP 中的所有元素作为独立的字符串参数展开。

$IP[@]、${IP[*]}的区别：

在 Bash shell 脚本中，${IP[@]} 和 ${IP[*]} 都用于访问数组 IP 的所有元素，但是它们在处理数组元素时的行为略有不同，特别是在涉及引号、空格和通配符时。

1.引号处理：

${IP[@]} 会保留数组元素中的引号，这意味着如果数组元素包含空格或特殊字符，并且这些字符被引号括起来，那么 ${IP[@]} 将确保这些引号在展开时仍然存在。

${IP[*]} 则不会保留引号，它简单地将所有元素连接成一个由空格分隔的字符串。如果数组元素中有空格或特殊字符，并且它们没有被引号括起来，那么这些元素可能会被错误地解释。

2.通配符扩展：

${IP[@]} 在展开时不会执行通配符扩展（即文件名扩展）。如果数组元素包含通配符（如 *），那么这些通配符将保持原样，不会被扩展为匹配的文件名。

${IP[]} 在某些情况下会执行通配符扩展。如果数组元素包含通配符，并且这些通配符在当前上下文中可以匹配到文件名，那么 ${IP[]} 会将这些通配符扩展为匹配的文件名列表。

3.安全性：

由于 ${IP[@]} 保留了引号并且不会执行通配符扩展，它通常更安全，特别是在处理包含空格、特殊字符或通配符的数组元素时。

${IP[*]} 可能会在处理这些元素时引入意外的行为，因此在使用时需要更加小心。

七、其他

:命令

冒号(:)是一个空命令，它偶尔会被用于逻辑简化，相当于true的一个别名，由于它是内置命

令，所以它的运行效率要比true高。

eval命令

eval命令允许对参数进行求值。它是shell的内置命令，通常不会以单独命令的形式存在。

foo=10
x=foo
y='$'$x 相当于y=$foo
echo $y
打印出的结果是$foo
而
foo=10
x=foo
eval y='$'$x
echo $y
输出是10
当然你也可以用另外一种方法对变量求值
y=$(($x)) //相当于求值再求值

exit命令

exit n命令以退出码n结束运行。

如果你在退出时没有指定一个退出状态，那么最后一条被执行的命令的状态将被用作返回值。

在shell脚本编程中，0表示成功，1-125是脚本程序使用的错误代码

export命令

export命令将作为它参数的变量导出到子shell中，并使之在子shell中有效。

export2:

#!/bin/sh
echo "$foo"
echo "$bar"

export1:

#!/bin/sh
foo="the first meta-syntactic variable"
export bar="the second meta-syntactic variable"
./export2

运行export1，输入如下：

the second meta-syntactic variable

第一个空行的出现是因为变量foo在export2中不可用，所以$foo被赋值为空，echo一个空变

量将输出一个空行。

注意：当变量被一个shell导出后，它就可以被该shell调用的任何脚本使用，也可以被后续

调用的任何shell使用。如果export2调用了另一个脚本，bar的值对新脚本来说仍然有效。

set命令

set命令的作用是为shell设置参数变量（实际上就是给$0、$1等赋值）。

#!/bin/sh
echo the date is $(date)
set $(date)
echo the month is $2

#输出如下
the date is 2019年 09月 12日 星期四 15:06:23 CST
the month is 09月

unset命令

unset命令的作用是从环境变量中删除变量或函数。这个命令不能删除shell本身定义的只读变

量。

#!/bin/sh
foo="hello world"
echo $foo
unset foo
echo $foo
#输出如下，第二行为空
hello world

八、正则表达式

使用shell时，从一个文件中抽取多于一个字符串将会很麻烦。例如，在一个文本中抽取一个词，它的头

两个字符是大写的，后面紧跟四个数字。如果不使用某种正则表达式，在shell中将很难实现这个操作。

^	锚定行的开始，如：'^grep’匹配所有以grep开头的行。
$	锚定行的结束，如：'grep$'匹配所有以grep结尾的行。
.	匹配一个非换行符的字符，如：'gr.p’匹配gr后接一个任意字符，然后是p。
*	匹配零个或多个先前字符，如：*grep 匹配所有一个或多个字符后紧跟grep的行。. 一起用代表任意字符。
[]	匹配一个指定范围内的字符，如’[Gg]rep’匹配Grep和grep。
[^]	匹配一个不在指定范围内的字符，如：'[^ A-FH-Z]rep’匹配不包含A-F和H-Z的一个字母开头，紧跟rep的行。
<	锚定单词的开始，如:'<grep’匹配包含以grep开头的单词的行。
>	锚定单词的结束，如’grep>'匹配包含以grep结尾的单词的行。
x{m}	含有重复字符x，m次的字符串，如：‘0{5}’匹配包含5个0的行。实际上是 重复字符x,m至少m次
x{m,}	重复字符x,至少m次
x{m,n}	重复字符x，至少m次，不多于n次，如：‘o{5,10}’匹配5–10个o的行。（多于N次好像也OK）
\w	匹配字母和数字字符，也就是[A-Za-z0-9]，如：'G\w*p’匹配以G后跟零个或多个文字或数字字符，然后是p。
\W	\w的反置形式，匹配一个或多个非单词字符，如点号句号等。

使用grep命令

#!/bin/sh

text="Hello, World!"
pattern="^Hello.*World!$"

if echo "$text" | grep -qP "$pattern"; then
    echo "Match found!"
else
    echo "No match."
fi

#输出
Match found!

使用sed命令

#!/bin/sh

text="Hello, World!"
pattern="Hello"

# 替换 "Hello" 为 "Hi"
result=$(echo "$text" | sed "s/$pattern/Hi/")
echo "$result"

#输出
Hi, World!

使用awk命令

#!/bin/sh

text="Hello, World!"
pattern="Hello"

# 检查是否包含 "Hello"
if echo "$text" | awk "/$pattern/ {print 'Match found!'}"; then
    echo "Match found!"
else
    echo "No match."
fi
#输出
Match found!