Shell学习笔记（一）：基础知识篇

初识脚本

脚本的建立

shell脚本通常是在编译器（如vi/vim）中编写，由unix/linux命令、bash shell命令、程序结构控制语句和注释等内容组成。

1）脚本开头（第一行）

一个规范的shell脚本的第一行会指出由那个程序（解释器）来执行脚本中的内容，在linux bash编程中一般为；

#!/bin/bash

或

#!/bin/sh

"#!"又称为幻数，在执行bash脚本的时候，内核会根据它来确定该用那个程序来解释脚本内容。这一行必须在脚本顶端的第一行，如果不是第一行则为注释。

2）sh和bash的区别

[root@pan ~]# ll /bin/sh
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 Jun  5 03:39 /bin/sh -> bash

提示：sh为bash的软链接，这里推荐用标准写法#!/bin/bash
下面是linux中常用脚本语言开头的编码写法，不同语言脚本的开头一般都要加上如下相应语言的开头标识内容。

1、#!/bin/sh
2、#!/bin/bash
3、#!/usr/bin/awk
4、#!/bin/sed
5、#!usr/bin/tcl
6、#!/usr/bin/expect
7、#!/usr/bin/perl
8、#!/usr/bin/env python

3）脚本注释

在shell脚本中，跟在（#）井号后面的内容表示注释，用来对脚本进行注释说明，注释部分不会被执行，仅仅是给人看的注释可自成一行，也可以跟在脚本命令后面与命令在同一行。我们在写脚本的时候要养成写注释的好习惯！

shell脚本的执行

当shell脚本以非交互方式运行时，它会查找环境变量ENV，该变量指定了一个环境文件（通常是.bashrc），然后从该环境变量文件开始执行，当读取了ENV文件后，shell才开始执行shell脚本的内容。shell脚本的执行通常可以采用以下三种方式：

1）bash script-name或 sh script-name（推荐使用）

2）path/script-name或 ./script-name（当前路径下执行脚本）

3）source script-name或 . script-name #注意 "." 点号

执行说明：

第一种方法是在当前脚本文件本身有没有可执行权限（即文件x位为 - 号）是常用使用的方法里推荐使用bash执行，或者文件开头没有指定解释器。

第二种方法需要将脚本文件的权限改为可执行（即文件加x位），具体方法：chmod script-name或chmod 755 script-name。然后通过脚本路径就可以直接执行脚本了。

第三种方法通常是使用source 或者 "."点号读入或加载指定的shell脚本文件的命令语句，而不是产生一个子shell来执行文件中的命令。注意"."和后面的脚本名直接要有空格。

shell的变量

变量类型

变量可分为两类：环境变量（全局变量）和局部变量

环境变量也可称为全局变量，可以在创建他们的shell及其派生出来的任意子进程shell中使用。局部变量只能在创建他们的shell函数或脚本中使用。还有一些变量是用户创建的，其它的则是专用shell变量。

环境变量

环境变量用于定义shell的运行环境，保证shell命令的正确执行，shell通过环境变量来确定登陆用户名、命令路径、终端类型、登陆目录等，所有的环境变量都是系统全局变量，可用于所有子进程中，这包括编辑器、shell脚本和各类应用。

环境变量可以在命令行中设置，但用户退出时这些变量值也会丢失，因此最好在用户家目录下的.bash_profile文件中或全局配置/etc/profile文件或者/etc/profile.d/中定义。将环境变量放入profile文件中，每次用户登录时这些变量值都将被初始化。

传统上，所有环境变量均为大写。环境变量应用与用户进程前，必须用export命令导出。

有些环境变量，比如HOME、PATH、SHELL、UID、USER等，在用户登录之前就已经被/bin/login程序设置好了，通常环境变量定义并保存在用户家目录下的.bash_profile文件中。

自定义环境变量（全局变量）

如果想设置环境变量，就要在给变量赋值之后或设置变量时使用export命令。带-x选项的declare
内置命令也可完成同样的功能。（注意：输出变量时不要在变量名前加$）

• export 变量名=value
• 变量名=value ；export 变量名
• declare -x 变量名=value

提示：以上为三种设置环境变量的方法

例：

export NAME=pan
declare -x NAME=pan
NAME=oldboy;export NAME

举例：（自定义全局环境变量）

[root@pan ~]# grep XWQ /etc/profile
export XWQ='pan'   #编辑/etc/profile在末行输出内容并保存
[root@pan ~]# source /etc/profile    #使定义的内容生效
[root@pan ~]# echo $XWQ    #打印变量值
pan
[root@pan ~]# env|grep XWQ   #查看定义结果
XWQ=pan

1）常见的全局环境变量的配置：

/etc/profile
/etc/bashrc   #推荐在此文件中优先设置
/etc/profile.d/

若在登录后初始化或者显示加载内容，则把脚本文件放在/etc/profile.d/下即可（无需加执行限）

2）设置登录提示的两种方式
第一种是在/etc/motd里增加提示的字符串，如下：

[root@pan ]# cat /etc/motd
welcome to pan linux shell training.

登录后显示如下：

Last login: Tue Jun 12 14:46:50 2018 from 192.168.0.1
welcome to pan linux shell training.

第二种是在/etc/profile.d/下面增加如下脚本

[root@pan ~]# cat /etc/profile.d/pan.sh
echo "Here is pan blog"  #脚本内容

登录后显示如下：

Last login: Tue Jun 12 16:00:48 2018 from 192.168.0.1
Here is pan blog

显示与取消环境变量

1）通过echo 命令打印环境变量

$HOME 用户登录时进入的目录

$UID 当前用户的UID（用户标识）相当与id-u

$PWD 当前工作目录的绝对路径名

$SHELL 当前SHELL

$USER 当前用户

........

2）用env（printenv）或set显示默认的环境变量
3）用unset消除本地变量和环境变量

例：

[pan@pan ~]$ echo $USER
pan
[pan@pan ~]$ unset USER
[pan@pan ~]$ echo $USER
#此处输出为空

局部变量

1）定义本地变量

本地变量在用户当前的shell生存期的脚本中使用。例如，本地变量 XWQ取值为pan，这个值只要在用户当前shell生存期中有意义。如果在shell中启动另一个进程或退出，本地变量XWQ值将无效。

1.普通字符串变量定义

变量名=value

变量名='value'

变量名="value"

shell中变量名的要求：一般是字母，数字。下划线组成。

2）自定义变量建议

纯数字（不带空格），定义方式可以不加引号（单或双），例如：

PanAge=23
NETWORKING=yes

没有特殊情况，字符串一般用双引号定义，特别是多个字符串中有空格时，例如：

NFSD_MODULE="no load"
MyName="Pan is a handsome boy"

变量内容需要原样输出时，要用单引号（''）

PAN_NAME='PAN'

3）变量命名规范

变量命令要统一，使用全部大写字母，如MARKDOWN_HASH14c61c762dff9204407cd959b4c7b7d1MARKDOWNHASH；语义要清晰，能够正确表达变量内容的含义，过长的英文单词可采用前几个字符代替。多个单词连接使用“”号连接，引用时，最好以${APACHE_ERR_NUM}加大括号或者"${APACHE_ERR_NUM}"外面加双引号方式引用变量；

4）避免无含义字符或数字

5）全局变量和局部变量命令

a.脚本中的全局变量定义，如PAN_HOME或PANHOME，在变量使用时使用{}将变量括起或"${PAN_HOME}"

b.脚本中局部变量定义：存在于脚本函数（function）中的变量称为局部变量，要以local方式进行声明，使之只在本函数作用域内有效，防止变量在函数中命名与变量外部程序中变量重名造成程序异常。

6）变量合并

当某些变量或配置项要组合起来才有意义时，如文件的路径和文件名称，建议将要组合的变量合并到一起赋值给一个新的变量，这样既方便之后调用，也为以后进行修改提供了方便。

Shell特殊变量

位置变量

提示：如果希望单独获取名称或路径可以使用dirname及basename命令。

[root@pan scripts]# cat n.sh
dirname $0
basename $0
[root@pan scripts]# sh /server/scripts/n.sh
/server/scripts
n.sh

进程状态变量

$?返回值参考：

例：

[root@pan scripts]# cat all.sh
echo '$0 获取当前执行的shell脚本的文件名：' $0
echo '$n 获取当前执行的shell脚本的第n个参数值，n=1...9:' '$1'=$1 '$2'=$2 "\ $3=$3"
echo '$* 获取当前shell的所有参数“$1 $2 $3...注意与$#的区别”：' $*
echo '$# 获取当前shell命令行中参数的总个数：' $#
echo '$$ 获取当前shell的进程号(PID)：' $$
sleep 2 &
echo '$! 执行上一个指令的PID：' $!
echo '$? 获取执行的上一个指令的返回值：' $?
echo '$@ 这个程序的所有参数"$1" "$2" "$3" "..." :' $@
echo '$_ 在此之前执行的命令或脚本的最后一个参数：' $_
[root@pan scripts]# sh all.sh xwq pan xdf
$0 获取当前执行的shell脚本的文件名： all.sh
$n 获取当前执行的shell脚本的第n个参数值，n=1...9: $1=xwq $2=pan $3=xdf
$* 获取当前shell的所有参数“$1 $2 $3...注意与$#的区别”： xwq pan xdf
$# 获取当前shell命令行中参数的总个数： 3   
$$ 获取当前shell的进程号(PID)： 3873
$! 执行上一个指令的PID： 3874
$? 获取执行的上一个指令的返回值： 0
$@ 这个程序的所有参数"$1" "$2" "$3" "..." : xwq pan xdf
$_ 在此之前执行的命令或脚本的最后一个参数： xdf

bash内部变量

有些内部命令在目录表时是看不见的，它们由shell本身提供，常用的内部命令有：

echo,eval,exec,export,readonly,read,shift,wait,exit和点(.)

• echo 变量表名

将变量名表指定的变量显示到标准输出。

• eval args

读入参数args，并它们组合成一个新的命令，然后执行。

• exec命令参数

当shell执行到exec语句时，不会去创建新的子进程，而是转去执行指定的命令，当指令的命令执行完时，该进程（也就最初的shell）就终止了，所以shell程序中exec后面的语句将不再被执行。

• export 变量名=value

shell可以用export把它的变量向下带入子shell，从而让子进程继承父进程中的环境变量。但是shell不能用export把它的变量向上带入父shell

• readonly 变量名

只读变量 用readonly 显示所有只读变量

• read 变量名表
  从标准输入读字符串，传给指定变量。可以在函数中用local变量名的方式申明局部变量

• shift语句
  shift语句按如下方式重新命名所有的位置参数变量，即$2成为$1,$3成为$2...在程序中每使用一次shift语句，都使所有的位置参数依次向左移动一个位置，并使位置参数$#减

变量子串的常用操作

常见操作如下表：

依次举例说明：

定义PAN 变量，内容为"I am pan"

[root@pan ~]# PAN="I am pan"
[root@pan ~]# echo ${PAN}
I am pan

1）返回字符串PAN 变量字符串的长度

[root@pan ~]# echo ${#PAN}
8

2）截取PAN变量字符串从第2个字符之后开始取，默认取后面字符的全部，第2个字符不包含在内。也可理解为删除前面的多少个字符。

[root@pan ~]# echo ${PAN:2}
am pan

3）截取PAN变量字符串从第2个字符之后开始取，取两个字符。

[root@pan ~]# echo ${PAN:2:2}
am
提示：类似cut -c参数
[root@pan ~]# echo ${PAN}|cut -c 1-4
I am
[root@pan ~]# echo ${PAN}|cut -c 3-4
am

4）从变量$PAN开头开始删除最短匹配“I am”子串

[root@pan ~]# echo ${PAN#I am}
pan

5）从变量$PAN开头开始删除最长匹配“I am p”

[root@pan ~]# echo ${PAN##I am p}
an

6）从变量$PAN结尾开始删除最短匹配pan子串

[root@pan ~]# echo ${PAN%pan}
I am

7）使用etiantian字符串，来代替变量$PAN第一匹配的pan字符串

[root@pan ~]# echo ${PAN/pan/etiantian}
I am etiantian

8）使用etiantian字符串，来代替从变量$PAN结尾开始匹配pan字符串

[root@pan ~]# echo ${PAN/%pan/etiantian}
I am etiantian

9）使用He is 字符串，来代替从变量$PAN开头开始匹配的 I am 字符串

[root@pan ~]# echo ${PAN/#I am/He is}
He is pan

提示：统一规律#从开头开始，%从结尾开始

Shell特殊扩展变量

依次举例说明：
1）${value:-word}

当变量未定义或者值为空时，返回值为word内容，否则返回变量的值。
举例：

[root@pan ~]# result=${test:-UNSET}
[root@pan ~]# echo $result
UNSET
[root@pan ~]# echo $test
#返回空值

结论：当test变量没内容时，就返回了后面的UNSET

[root@pan ~]# test='pan'
[root@pan ~]# result=${test:-UNSET}
[root@pan ~]# echo $result
pan

提示：这个变量功能可以用来判断变量是否没有定义。

结论：当test变量有内容时，就返回了test的内容

2）${value:=word}

[root@pan ~]# unset result
[root@pan ~]# echo $result

[root@pan ~]# unset test
[root@pan ~]# echo $test

[root@pan ~]# result=${test:=UNSET}
[root@pan ~]# echo $result
UNSET
[root@pan ~]# echo $test
UNSET

3）${vlaue:?message}
若变量已赋值的话，正常替换。否则将消息message送到标准错误输出（若此替换出现在shell程序中，那么该程序将终止运行）

4）${value-word}去掉冒号

[root@pan ~]# httpd=${HTTP-/usr/sbin/httpd}
[root@pan ~]# pidfile=${PIDFILE-/var/run/httpd.pid}
[root@pan ~]# echo $httpd $pidfile
/usr/sbin/httpd /var/run/httpd.pid
[root@pan ~]# echo $HTTPD $PIDFILE
#此处输出为空

结论：变量没有定义就用-号后面的替代