第七章，shell编程基础

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Linux学习从入门到打死也不放弃，彻底笔记整理（持续更新）

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笔记整理开始时间：2018年4月12日11:37:35

 

本章内容：

        编程基础

        脚本基本格式

        变量

        运算

        条件测试

        配置用户环境

        

编程基础：

        程序：指令+数据

        程序编程风格：

               过程式：以指令为中心，数据服务于指令

                      面向过程就是分析出解决问题所须要的步骤，而后用函数把这些步骤

                      一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就能够了

               对象式：以数据为中心，指令服务于数据

                      面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，创建对象的目的不是为

                      了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为

        shell程序：提供了编程能力，解释执行

                        是对一堆Linux命令的逻辑化处理

        

        程序的的执行方法：

               计算机：运行二进制指令

               编程语言：

                     低级：汇编

                     高级：

                            编译：高级语言-->编译器-->目标代码

                                    在编译时将代码转换成2进制

                                    java，c#

                            解释：高级语言-->解释器-->机器代码

                                    在程序执行时才转换成2进制

                                    shell，perl，python

        编程基本概念：

               编程逻辑处理方式

                     顺序执行，循环执行，选择执行

               shell编程：过程式，解释执行

                     编程语言的基本结构：

                             各类系统命令的组合

                             数据存储：变量、数组

                            表达式：a + b

                            语句：if

        

shell脚本基础：

        shell脚本：

               包含一些命令或声明，并符合必定格式的文本文件

        格式要求：首行shebang机制

               #!/bin/bash                          shell

               #!/usr/bin/python        python

               #!/usr/bin/perl                    perl

        shell脚本的用途有：

               自动化经常使用命令

               执行系统管理和故障排除

               建立简单的应用程序

               处理文本或文件

 

建立shell脚本：

        第一步：使用文本编辑器来建立文本文件

               第一行必须包括shell声明序列：#！

                     #!/bin/bash

               添加注释

                     注释以#开头

        第二步：运行脚本

               给予执行权限，+x,在命令行上指定脚本的绝对或相对路径

                      /root/hello

               直接运行解释器(bash)，如：

                     bash  /root/hello

                     cat ff115  |bash

        PS：source 执行程序  表示脚本会在当前shell运行不开启子进程

 

脚本规范：

        1.第一行通常为调用使用的语言

        2.程序名，避免更改文件名为没法，正确找到的文件

               （如不要取名bash，或者其余存在的程序名）

        3.版本号

        4.更改后的时间

        5.做者相关信息

        6.该程序的做用。以及注意事项

        7.最后是各版本的更新简要说明

 

脚本基本结构

        #!shebang

        configuration_variables        配置变量

        function_definitions              定义函数

        main code                                  主要代码

        

脚本调试：

        检测脚本中的语法错误

               bash -n hello.world

               如：

                     [root@sentos7 ~/bin]#bash -n ceshi

                     ceshi: line 2: unexpected  EOF while looking for matching `"'

                     ceshi: line 7: syntax  error: unexpected end of file

        调试执行：

               bash -x hello.world

        PS:

               bash -n 只检查语法错误

               若是是语法错误后续命令不执行

               若是是命令not found 后续会继续执行

               bash -x  +表明深度，直接执行+，被调用执行++

               脚本内不支持别名，也没法添加别名

               

变量：命名的内存空间

        数据存储方式：

               把程序中准备使用的数据赋给一个简短、易于记忆的名字

        类型：

               字符型

               数值：×××，浮点型

        做用：

               数据存储

               参与运算

               表示数据范围

        强类型：

               变量不通过强制转换，它永远是这个数据类型，不容许隐式的类型转化。通常

               定义变量时必须指定类型，参与运算必须符合类型要求；调用未声明变量会

               产生错误。

                     如jave c#

        弱类型：

               语言的运行时会隐式作数据类型转换。无须指定类型，默认均为字符型，参

               与运算会自动进行隐式类型转换，变量无须事先定义可直接调用

                     如：bash不支持浮点数， php

        变量命名法则：

               1.不能使用程序中的保留字；例如：if ，for

               2.只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头

               3.见名知义

               4.统一命名规则：驼峰命名法

 

bash中变量的种类：

        根据变量的生效范围等标准等标准划分下面变量类型：

               局部变量：

                     生效范围为当前shell进程；对当前shell以外的其余shell进程，

                     包括当前shell的子shell进程均无效

               环境（全局）变量：

                     生效范围为当前shell进程及其子进程

               本地变量：生效范围为当前shell进程中某代码片断，一般指函数

               位置变量：$1,$2,..${10}..来表示，用于让脚本在脚本代码中调用经过命令行传递

                     给它的参数

               特殊变量：

                     $?,$0,$*,$@,$#,$$

                     $?           前一个命令的退出状态，成功为0，不成功为非0

        

局部变量：     

        变量赋值：name='value'

               可使用引用value：

                     1.能够是直接字串；     name=‘root’

                     2.变量引用：         name=$USER

                     3.命令引用：         name=`command`

                                                         name=$(cmd)

               ps:

                      变量一旦赋值，除非从新赋值，不然所占内存空间不变，值不变

                             name1=name2的状况

                                    就算赋值以后name2的值改变了，name1的值保持不变

                    

                     i=100      赋值为字符，不问数字类型

        

        变量引用：

                     ${name}  $name

                      "":弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值，如

                            [root@sentos7  ~/bin]#echo "$PS1"

                            \[\e[1;35m\][\u@\h \w]\$\[\e[0m\]

                      '':强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串

                            [root@sentos7  ~/bin]#echo '$PS1'

                             $PS1

               

        显示已经定义的全部变量：set

        删除变量：     unset name

        PS:

               pstree -p        进程tree

               echo $$  当前进程的进程编号

               echo $PPID 父进程的进程编号

        

练习1

    一、编写脚本/root/bin/systeminfo.sh,显示当前主机系统信息，包括主机名，

        IPv4地址，操做系统版本，内核版本，CPU型号，内存大小，硬盘大小

    二、编写脚本/root/bin/backup.sh，可实现每日将/etc/目录备份到

        /root/etcYYYY-mm-dd中

    三、编写脚本/root/bin/disk.sh,显示当前硬盘分区中空间利用率最大的值

    四、编写脚本/root/bin/links.sh,显示正链接本主机的每一个远程主机的IPv4地址

        和链接数，并按链接数从大到小排序

 

环境变量：

        变量声明，赋值：

               export name=Value             至关于name=Value；export  name

               declare -x name2=Value

                     let  c=name+name2；export c

        变量引用：$name,${name2}

        显示全部环境变量：

               env

               printenv

               export

               declare -x

        删除变量：

               unset name

        bash内建的环境变量：

               PATH:    

               SHELL:

               USER:

               UID:

               HOME:

               PWD:

               SHLVL:          当前shell层数

               LANG:            语言键盘、字符编码

               MAIL：           当前用户mail目录

               HOSTNAME:

               HISTSIZE:

               _:                    前一个命令的最后一个参数

               

只读和位置变量：

        只读变量：只能声明，但不能修改和删除

               声明只读变量：

                     readonly  name

                     declare -r  name

               查看只读变量：

                     readonly  -p

        

        位置变量：再脚本代码中调用经过命令行传递给脚本的参数

               $1,$2,..${10}..:   对应相应第1,2..10..个参数

                     脚本中命令：shift[n] 能够传递参数位置，如：

                            shift              能够将本来$2,变成$1

                            shift 3            将原$4变成$1

               $0    命令自己，名字

                     默认带路径，能够用 `basename $0`取出来

               $0  若是是软连接的话 $0会显示各自软连接的名字

               $*     传递给脚本的全部参数，所有参数合为一个字符串

               $@   传递给脚本的全部参数，每一个参数为独立字符串

               $#   传递给脚本的参数的个数

                     $@ $*    在脚本调用脚本传递参数时，若是用"$*",会将全部参数当成一个

                                           字符串传递

                                   $* $@  "$@"   会将每一个参数单独传递

        set --     清空全部位置变量

        

退出状态

        进程使用退出状态来报告成功或失败

               $?            保存最近的命令退出状态

                     0            成功

                     1-255     失败

        例如：     

               ping -c1 172.20.3.14 &>/dev/null

               echo $?

        

        退出状态码：

               bash 自定义退出状态码

               exit [n]    自定义退出状态码

               注意：

                     脚本中一旦遇到exit命令，脚本会当即终止；终止退出状态取决于

               exit命令后面的数字

                      若是没有给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本

               中执行的最后一条命令的状态码

        

算术运算：let

        

        bash中的算术运算：help let

        经常使用算术：

               +，-，*，/，%（取模 取余），**（乘方），id++，id--，

        实现算术运算的格式：

               1.     let var=算术表达式

                            let  z=x+y；let x++；let  y=x**2；

                            let  z=(3*x+4*y/3)-2*x

               2.     var=$[算术表达式]

                             z=$[(3*x+4*y/3)-2*x]

               3.     var=$((算术表达式))

                             z=$(((3*x+4*y/3)-2*x))

               4.     var=$(expr arg1 arg2  arg3...)

                            如：z=$(expr $x + $y)         表示z=x+y

                     *须要写成\*

               5.     declare -i  var=数值（可使是算式）

                            declare -i  x=x+y

                            declare -i  x=3*x+y*4/2

               6.     echo ’算术表达式‘ |bc

 

        bash有内建的随即数生成器：$RANDOM(0-32676)

               echo $[$RANDOM%50]:               0-49之间随机数

        

赋值：

        加强型赋值：

               +=，-=，*=，/=，%=

               let x+=3；x-=1；x*=5；x/=4           

                            +3 -1  *5     /4

                      shell不支持浮点计算，因此除法会有商整取余

        自增，自减

               let x+=1；let x++

               let x-=1；let x--

               

练习2      

        一、编写脚本/root/bin/sumid.sh，计算/etc/passwd文件中的第10个用户和第

        20用户的ID之和

     二、编写脚本/root/bin/sumspace.sh，传递两个文件路径做为参数给脚本，计

        算这两个文件中全部空白行之和

     三、编写脚本/root/bin/sumfile.sh,统计/etc, /var, /usr目录中共有多少个一级

        子目录和文件

 

 

逻辑运算

        与：        &

        或：        |              

        非：        ！

               ！1=0

               ！0=1

        短路运算:

               cmd1 && cmd2

               若是cmd1为假，cmd2不须要执行，反之cmd1为真，须要cmd2执行

 

               cmd1 || cmd2

               若是cmd1为真，cmd2不须要执行，反之cmd1为假，须要cmd2执行

 

               cmd1 && cmd2 || cmd3    要求cmd2必真

                     cmd1为真，执行cmd2

                            为假，执行cmd3

        异或：^ XOR

               二进制运算，同为0 异为1

               a=5;b=6;echo $a  $b;a=$[a^b];b=$[a^b];a=$[a^b];echo $a $b       

                     将a  b的值互换

ture 和false

        只返回真或者假，不作任何操做

        true && echo hello

     false   && echo hello||echo nihao

        

条件测试：test

        

        判断某需求是否知足，须要由测试机制来实现

        专用的测试表达式须要由测试命令辅助完成测试过程

        评估布尔声明，以便用在条件性执行中

               若真        则返回0

               若假        则返回1

        测试命令：

               test expression              如：test a = b ；echo  $?

               [ $a = b ] && echo ture || echo  false

              [[ $a =~ pattern ]]

        表达式epression 先后必须有空白字符

        

        根据退出状态而定，命令能够有条件的执行

               && 表明条件性的and then

               ||      表明条件性的 or else

        例如：

               grep -q no_such_user /etc/passwd || echo 'NO such  user'

               id usera &>/dev/null && echo "usera is exist" || useradd  usera

               

        长格式的例子：

               test "$A" == "$B" && echo "Strings are  equal"

                     [ "$A" == "$B" ]

               test "$A" -eq "$B" && echo "Integers are  equal"

                     [ "$A" -eq "$B" ]

        

bash的数值测试：

        -v var

               变量是否设置 test -v var && echo hello||echo  nihao

               [ -v var ] && set || not  set

        PS:

               此处使用变量var前不可加"$",不然判断异常

                             

               

        数值测试：

               -gt 是否大于              [ $A -gt $B  ]

               -ge        是否大于等于

               -eq         是否等于

               -ne        是否不等于

               -lt           是否小于

               -le          是否小于等于

               

bash的字符串测试：

        

               ==          是否等于                                    等于为真，0

               >            ascii码是否大于ascii码     

               <                           是否小于

               !=            是否不等于                                 不等于为真，0

               =~           左侧字符串是否可以被右侧的pattern所匹配

               注意：此表达式通常用于[[ ]]中，支持扩展的正则表达式

               -z "string"              字符串是否为空，空为真，不空为假      

               -n "string"             字符串是否不空，不空为真，空为假             

        注意：     用于字符串比较时用到的操做数都应该使用引号

                     [[ ]]使用pattern时 表达式 不能加引号 ，也不能识别\< \>  \b

                    判断是否为空也能够：

                            [ x = x"$a" ] && echo ture || echo false

        

练习3：

        一、编写脚本/root/bin/argsnum.sh，接受一个文件路径做为参数；若是参数

        个数小于1，则提示用户“至少应该给一个参数”，并当即退出；若是参数个数

        不小于1，则显示第一个参数所指向的文件中的空白行数

 二、编写脚本/root/bin/hostping.sh，接受一个主机的IPv4地址作为参数，测

        试是否可连通。若是能ping通，则提示用户“该IP地址可访问”；若是不可

        ping通，则提示用户“该IP地址不可访问”

 三、编写脚本/root/bin/checkdisk.sh，检查磁盘分区空间和inode使用率，如

        果超过80%，就发广播警告空间将满

        

Bash的文件测试：

        存在性测试：

               -a file            同  -e

               -e file             文件存在性测试，存在为真，不然为假

        存在性及类别测试

               -b file             是否存在且为块设备文件

               -c file              是否存在且为字符设备文件

               -d file             是否存在且为目录文件

               -f file              是否存在且为普通文件

               -h file     或 -L file        是否存在且为符号连接文件

               -p file    是否存在且为命名管道文件

               -S file             是否存在且为套接字文件

               

Bash的文件权限测试：

        文件权限测试：

               -r file              是否存在且可读

               -w file             是否存在且可写

               -x file     是否存在且可执行

        文件特殊权限测试：

               -u file             是否存在且拥有suid权限

               -g file             是否存在且拥有sgid权限

               -k file     是否存在且拥有sticky权限

        

Bash的文件属性测试：

        文件大小测试：

               -s file              是否存在且为空

        文件是否打开

               -t fd：fd 文件描述符是否在某终端已经打开

               -N file             文件自从上一次被读取以后是否被修改过

               -O file             当前用户是否为文件属主

               -G file             当前有效用户是否为文件属组

        双目测试：

               file1 -ef file2          file1是不是file2的硬连接

               file1 -nt file2 file1是否新于file2  （mtime）

               file1 -ot file2         file1是否旧与file2

        

Bash的组合测试条件：

        第一种方式：

               cmd1 && cmd2    且

               cmd1 ||   cmd2      或

               ！cmd                  非

               如：       [[  -r FILE ]] && [[ -w FILE  ]]

        第二种方式：

               [ expression1 -a expression2 ]            而且

               [ expression1 -o expression2 ]            或者

               [ ！expression ]                                非

        例：

               [ -z "$HOSTNAME" -o "$HOSTNAME" == "localhost.localdomain" ] &&

                     hostname www.magedu.com  

               [ -f /bin/cat -a -x /bin/cat ] && cat  /etc/fstab

        

        PS:

               &&（-a）     ||（-o）可连续使用

               

               [ -r "$1" -a -w "$1" -a -x "$1" ]  && echo ture ||  false

                     [ -a "$1"  ] && [ -r "$1" ] && [ -w "$1" ] && [ -x "$1" ]  && echo ture || false

                     只要有一个为假，就返回假

               [ -r "$1" -o -w "$1” -o "$1" ] && echo  ture || false

                     [ -r "$1"  ] || [ -w "$1" ] || [ -x "$1"] && echo ture ||  false

                     只要一个为真，则返回为真

练习：

        一、编写脚本/bin/per.sh,判断当前用户对指定参数文件，是否不可读而且不可写

    二、编写脚本/root/bin/excute.sh ，判断参数文件是否为sh后缀的普通文件，如

        果是，添加全部人可执行权限，不然提示用户非脚本文件

    三、编写脚本/root/bin/nologin.sh和login.sh,实现禁止和充许普通用户登陆系统              

        

read：

        使用read来把输入值分配给一个或多个shell变量

               -p                  指定要显示的提示，如：

                                   read -p  "Please input your name: " name

               -s                  静默输入，通常用于密码，如：

                                   read -s -p  "Please input your password: " passw

               -n N               指定输入的字符长度N

                                    指定长度以后，如达到长度，后续指令不会换行，直接在输入的内容以后显示了

                                    想要达到换行的目的，须要下一行加上

                                          echo  ""   可是若是手动回车则会显示一行空行

               -d '字符' 输入结束符     到此字符直接结束输入

                                   read -t 20 -n  20 -p "Please input you ID, end with'#' : "  ID

                                   与-n相似，也是不会换行

               -t N        TIMEOUT为N秒

                                    timeout并不会退出脚本，而是会执行后续指令

        

        read        若是从标准输入中读取值，给每一个单词分配一个变量

                      全部剩余单词都被分配给最后一个变量

               不支持管道接受标准输入     | read name

 

bash如何展开命令行

               把命令行分红单个命令词

               展开别名

               展开大括号的声明（{}）

               展开波浪符声明（~）

               命令替换$()和（``）

               再次吧命令行分红命令词

               展开文件通配（*、？、[abc]等等）

               准备I/O重导向（<,>）

               运行命令

 

防止扩展：

        反斜线 \ 会使随后的字符按原意解释

               $     echo your cost:\$5.00

               your cost:$5.00

        加引号来防止扩展

               单引号''   防止全部扩展

               双引号"" 也防止全部扩展，可是如下状况例外

                     $                   --变量扩展

                     `` $()        --命令替换

                     \                    --禁止单个字符扩展

                     ！                   --历史命令替换

 

bash的配置文件：

        按生效范围划分、存在两类

        全局配置：

               /etc/profile

               /etc/profile.d/*.sh

               /etc/bashrc

        我的配置：

               ~/.bash_profile

               ~/.bashrc

 

shell登陆两种方式

        交互式登陆：

               1）直接经过终端输入帐号密码登陆

               2）使用 su - username 切换的用户

               执行顺序：

                     /etc/profile -->  /etc/profile.d/*.sh --> ~/.bash_profile -->

               ~/.bashrc -->  /etc/bashrc

        非交互式登陆：

               1）su username

               2）图形界面下打开的终端

               3）执行脚本

               4）任何其余的bash实例

               执行顺序：~/.bashrc -->  /etc/bashrc --> /etc/profile.d/*.sh

               

按功能划分：

        profile类：

               为交互式登陆的shell提供配置

               全局：/etc/profile,  /etc/profile.d/*.sh

               我的：~/.bash_profile

               功能：

                     用于定义环境变量

                     运行命令或脚本

        

        bashrc类：

               为交互式和非交互式登陆的shell提供配置

               全局：/etc/bashrc

               我的：~/.bashrc

               功能：

                     定义命令别名和函数

                     定义本地变量

        

配置文件修改生效：

        修改profile和bashrc文件后需生效

               两种方法：

                     从新启动shell进程（从新登陆）

                     . 或  source

                     例如：  . ~/.bashrc

 

Bash退出任务：

        保存在~/.bash_logout文件中

        在退出登陆shell时运行

        用于：

               建立自动备份

               清楚临时文件

               

变量：$-

        h：hashall，打开这个选项后，shell

        会将命令所在的路径hash下来，避免每次都要查询。经过set+h将h选项关闭

        

        i：interactive-comments，包含这个选项说明当前的shell是一个交互式的shell

        所谓的交互式shell，在脚本中，i选项都是关闭的

        

        m：monitor，打开监控模式，就能够经过job  control来控制进程的中止、继续、

        后台或者前台执行等。

        

        B：braceexpand，大括号扩展

        

        H：history，H选项打开，能够展开历史列表中的命令，能够经过！来完成，

               例如!!,返回最近的一个历史命令，!n  返回第n个历史命令

               

练习：

        一、让全部用户的PATH环境变量的值多出一个路径，例如：

        /usr/local/apache/bin

    二、用户root登陆时，将命令指示符变成红色，并自动启用以下别名：

        rm=‘rm –i’

        cdnet=‘cd  /etc/sysconfig/network-scripts/’

        editnet=‘vim  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0’

        editnet=‘vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736  或 ifcfg-ens33 ’ (若是系

        统是CentOS7)

    三、任意用户登陆系统时，显示红色字体的警示提醒信息“Hi,dangerous！”

    四、编写生成脚本基本格式的脚本，包括做者，联系方式，版本，时间，描述等

    五、编写用户的环境初始化脚本reset.sh，包括别名，登陆提示符，vim的设置，

环境变量等

        

        

笔记整理完成时间：2018年4月13日16:58:39