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【Linux】Linux Bash Shell 教程

Linux Bash Shell 入门教程

Linux bash（Bourne-Again SHell）是一种为GNU操作系统编写的命令行解释器，它是大多数 Linux 发行版中最常用的 shell。Bash提供了一种强大的方式来控制和管理操作系统，支持命令历史记录、别名、管道、重定向、变量、条件判断、循环以及自定义脚本编写等功能，使得用户能够通过简单的命令行指令执行复杂的任务，是系统管理员和开发人员日常工作中的得力工具。

hello.sh

#!/bin/bash
VAR="world"
echo "Hello $VAR!" # => Hello world!

执行脚本

$ bash hello.sh

变量

NAME="John"
echo ${NAME}    # => John (变量)
echo $NAME      # => John (变量)
echo "$NAME"    # => John (变量)
echo '$NAME'    # => $NAME (字符串原样输出)
echo "${NAME}!" # => John! (变量)
NAME = "John"   # => Error (注意不能有空格)

注释

# 这是一个内联 Bash 注释。

: '
这是一个
非常整洁的
bash 注释
'

多行注释使用 :' 打开和 ' 关闭

参数

表示描述
$1 … $9参数 1 ... 9
$0脚本本身的名称
$1第一个参数
${10}位置参数 10
$#参数数量
$$shell 的进程 id
$*所有参数
$@所有参数，从第一个开始
$-当前选项
$_上一个命令的最后一个参数

函数

get_name() {
    echo "John"
}
echo "You are $(get_name)"

见：函数

条件句

if [[ -z "$string" ]]; then
    echo "String is empty"
elif [[ -n "$string" ]]; then
    echo "String is not empty"
fi

见：条件句

大括号扩展

echo {A,B}.js
表示描述
{A,B}与 A B 相同
{A,B}.js与 A.js B.js 相同
{1..5}与 1 2 3 4 5 相同

Shell 执行

# => I'm in /当前/的/路径
echo "I'm in $(PWD)"
# Same as:
echo "I'm in `pwd`"

Bash 参数扩展

语法

代码描述
${FOO%suffix}删除后缀
${FOO#prefix}删除前缀
${FOO%%suffix}去掉长后缀
${FOO##prefix}删除长前缀
${FOO/from/to}替换第一个匹配项
${FOO//from/to}全部替换
${FOO/%from/to}替换后缀
${FOO/#from/to}替换前缀
子字符串
表示描述
${FOO:0:3}子串 (位置，长度)
${FOO:(-3):3}从右边开始的子串
Length
表示描述
${#FOO}$FOO 的长度
默认值
表示描述
${FOO:-val}$FOO，如果未设置，则为 val
${FOO:=val}如果未设置，则将 $FOO 设置为 val
${FOO:+val}val 如果设置了$FOO
${FOO:?message}如果 $FOO 未设置，则显示消息并退出

替代 Substitution

echo ${food:-Cake}  #=> $food or "Cake"

STR="/path/to/foo.cpp"
echo ${STR%.cpp}    # /path/to/foo
echo ${STR%.cpp}.o  # /path/to/foo.o
echo ${STR%/*}      # /path/to
echo ${STR##*.}     # cpp (extension)
echo ${STR##*/}     # foo.cpp (basepath)
echo ${STR#*/}      # path/to/foo.cpp
echo ${STR##*/}     # foo.cpp
echo ${STR/foo/bar} # /path/to/bar.cpp

切片 Slicing

name="John"
echo ${name}           # => John
echo ${name:0:2}       # => Jo
echo ${name::2}        # => Jo
echo ${name::-1}       # => Joh
echo ${name:(-1)}      # => n
echo ${name:(-2)}      # => hn
echo ${name:(-2):2}    # => hn

length=2
echo ${name:0:length}  # => Jo

基本路径和目录路径

SRC="/path/to/foo.cpp"

BASEPATH=${SRC##*/}   
echo $BASEPATH  # => "foo.cpp"

DIRPATH=${SRC%$BASEPATH}
echo $DIRPATH   # => "/path/to/"

转换

STR="HELLO WORLD!"
echo ${STR,}      # => hELLO WORLD!
echo ${STR,,}     # => hello world!

STR="hello world!"
echo ${STR^}      # => Hello world!
echo ${STR^^}     # => HELLO WORLD!

ARR=(hello World)
echo "${ARR[@],}" # => hello world
echo "${ARR[@]^}" # => Hello World

Bash 数组

定义数组

Fruits=('Apple' 'Banana' 'Orange')

Fruits[0]="Apple"
Fruits[1]="Banana"
Fruits[2]="Orange"

ARRAY1=(foo{1..2}) # => foo1 foo2
ARRAY2=({A..D})    # => A B C D

# 合并 => foo1 foo2 A B C D
ARRAY3=(${ARRAY1[@]} ${ARRAY2[@]})

# 声明构造
declare -a Numbers=(1 2 3)
Numbers+=(4 5) # 附加 => 1 2 3 4 5

索引

:--
${Fruits[0]}第一个元素
${Fruits[-1]}最后一个元素
${Fruits[*]}所有元素
${Fruits[@]}所有元素
${#Fruits[@]}总数
${#Fruits}第一节长度
${#Fruits[3]}第n个长度
${Fruits[@]:3:2}范围
${!Fruits[@]}所有 Key

迭代 Iteration

Fruits=('Apple' 'Banana' 'Orange')
for e in "${Fruits[@]}"; do
    echo $e
done
有索引
for i in "${!Fruits[@]}"; do
  printf "%s\t%s\n" "$i" "${Fruits[$i]}"
done

操作

Fruits=("${Fruits[@]}" "Watermelon")         # 添加
Fruits+=('Watermelon')                       # 也是添加
Fruits=( ${Fruits[@]/Ap*/} )                 # 通过正则表达式匹配删除
unset Fruits[2]                              # 删除一项
Fruits=("${Fruits[@]}")                      # 复制
Fruits=("${Fruits[@]}" "${Veggies[@]}")      # 连接
lines=(`cat "logfile"`)                      # 从文件中读取

数组作为参数

function extract()
{
  local -n myarray=$1
  local idx=$2
  echo "${myarray[$idx]}"
}
Fruits=('Apple' 'Banana' 'Orange')
extract Fruits 2     # => Orangle

Bash 字典

定义

declare -A sounds

sounds[dog]="bark"
sounds[cow]="moo"
sounds[bird]="tweet"
sounds[wolf]="howl"

使用字典

echo ${sounds[dog]} # Dog's sound
echo ${sounds[@]}   # All values
echo ${!sounds[@]}  # All keys
echo ${#sounds[@]}  # Number of elements
unset sounds[dog]   # Delete dog

迭代

for val in "${sounds[@]}"; do
    echo $val
done

for key in "${!sounds[@]}"; do
    echo $key
done

Bash 条件句

整数条件

条件描述
[[ NUM -eq NUM ]]等于 Equal
[[ NUM -ne NUM ]]不等于 Not equal
[[ NUM -lt NUM ]]小于 Less than
[[ NUM -le NUM ]]小于等于 Less than or equal
[[ NUM -gt NUM ]]大于 Greater than
[[ NUM -ge NUM ]]大于等于 Greater than or equal
(( NUM < NUM ))小于
(( NUM <= NUM ))小于或等于
(( NUM > NUM ))比...更大
(( NUM >= NUM ))大于等于

字符串条件

条件描述
[[ -z STR ]]空字符串
[[ -n STR ]]非空字符串
[[ STR == STR ]]相等
[[ STR = STR ]]相等(同上)
[[ STR < STR ]]小于 (ASCII)
[[ STR > STR ]]大于 (ASCII)
[[ STR != STR ]]不相等
[[ STR =~ STR ]]正则表达式

例子

字符串
if [[ -z "$string" ]]; then
    echo "String is empty"
elif [[ -n "$string" ]]; then
    echo "String is not empty"
else
    echo "This never happens"
fi
组合
if [[ X && Y ]]; then
    ...
fi
相等
if [[ "$A" == "$B" ]]; then
    ...
fi
正则表达式
if [[ '1. abc' =~ ([a-z]+) ]]; then
    echo ${BASH_REMATCH[1]}
fi
小于
if (( $a < $b )); then
   echo "$a is smaller than $b"
fi
存在
if [[ -e "file.txt" ]]; then
    echo "file exists"
fi

文件条件

条件描述
[[ -e FILE ]]存在
[[ -d FILE ]]目录
[[ -f FILE ]]文件
[[ -h FILE ]]符号链接
[[ -s FILE ]]大小 > 0 字节
[[ -r FILE ]]可读
[[ -w FILE ]]可写
[[ -x FILE ]]可执行文件
[[ f1 -nt f2 ]]f1 比 f2 新
[[ f1 -ot f2 ]]f2 比 f1 新
[[ f1 -ef f2 ]]相同的文件

更多条件

条件描述
[[ -o noclobber ]]如果启用 OPTION
[[ ! EXPR ]]不是 Not
[[ X && Y ]]和 And
[[ X || Y ]]或者 Or

逻辑和，或

if [ "$1" = 'y' -a $2 -gt 0 ]; then
    echo "yes"
fi
if [ "$1" = 'n' -o $2 -lt 0 ]; then
    echo "no"
fi

Bash 循环

基本 for 循环

for i in /etc/rc.*; do
    echo $i
done

类似 C 的 for 循环

for ((i = 0 ; i < 100 ; i++)); do
    echo $i
done

范围

for i in {1..5}; do
    echo "Welcome $i"
done
步长
for i in {5..50..5}; do
    echo "Welcome $i"
done

自动递增

i=1
while [[ $i -lt 4 ]]; do
    echo "Number: $i"
    ((i++))
done

自动递减

i=3
while [[ $i -gt 0 ]]; do
    echo "Number: $i"
    ((i--))
done

Continue

for number in $(seq 1 3); do
    if [[ $number == 2 ]]; then
        continue;
    fi
    echo "$number"
done

Break

for number in $(seq 1 3); do
    if [[ $number == 2 ]]; then
        # 跳过整个循环的其余部分。
        break;
    fi
    # 这只会打印 1
    echo "$number"
done

Until

count=0
until [ $count -gt 10 ]; do
    echo "$count"
    ((count++))
done

死循环

while true; do
    # 下面是一些代码
done

死循环(简写)

while :; do
    # 下面是一些代码
done

读取文件的每一行

cat file.txt | while read line; do
    echo $line
done

Bash 函数

定义函数

myfunc() {
  echo "hello $1"
}

同上(替代语法)

function myfunc() {
  echo "hello $1"
}

myfunc "John"

返回值

myfunc() {
    local myresult='some value'
    echo $myresult
}

result="$(myfunc)"

抛出错误

myfunc() {
    return 1
}

if myfunc; then
    echo "success"
else
    echo "failure"
fi

Bash 选项

选项

避免覆盖文件

# (echo "hi" > foo)
set -o noclobber

用于出错时退出，避免级联错误

set -o errexit

揭示隐藏的失败

set -o pipefail

公开未设置的变量

set -o nounset

全局选项

不匹配的 glob 被删除

shopt -s nullglob   # ('*.foo' => '')

不匹配的 glob 抛出错误

shopt -s failglob

不区分大小写的球体

shopt -s nocaseglob

通配符匹配点文件

shopt -s dotglob    # ("*.sh" => ".foo.sh")

允许 ** 进行递归匹配

shopt -s globstar   # ('lib/**/*.rb' => 'lib/a/b/c.rb')

Bash 历史

命令

命令描述
history显示历史
sudo !!使用 sudo 运行上一个命令
shopt -s histverify不要立即执行扩展结果

表达式

表达式描述
!$展开最新命令的最后一个参数
!*展开最新命令的所有参数
!-n展开第 n 个最近的命令
!n展开历史中的第 n 个命令
!<command>展开最近调用的命令 <command>

操作

代码描述
!!再次执行最后一条命令
!!:s/<FROM>/<TO>/在最近的命令中将第一次出现的 <FROM> 替换为 <TO>
!!:gs/<FROM>/<TO>/在最近的命令中将所有出现的 <FROM> 替换为 <TO>
!$:t仅从最近命令的最后一个参数扩展基本名称
!$:h仅从最近命令的最后一个参数展开目录

!! 和 !$ 可以替换为任何有效的扩展。

切片 Slices

代码描述
!!:n仅扩展最近命令中的第 n 个标记(命令为 0；第一个参数为 1)
!^从最近的命令展开第一个参数
!$从最近的命令中展开最后一个标记
!!:n-m从最近的命令扩展令牌范围
!!:n-$从最近的命令中将第 n 个标记展开到最后

!! 可以替换为任何有效的扩展，即 !cat、!-2、!42 等。

杂项

数值计算

$((a + 200))      # $a 加 200

$(($RANDOM%200))  # 随机数 0..199

子 shell

(cd somedir; echo "I'm now in $PWD")
pwd # 仍然在第一个目录

检查命令

command -V cd
#=> "cd 是一个函数/别名/其他"

重定向

python hello.py > output.txt   # 标准输出到(文件)
python hello.py >> output.txt  # 标准输出到(文件)，追加
python hello.py 2> error.log   # 标准错误到(文件)
python hello.py 2>&1           # 标准错误到标准输出
python hello.py 2>/dev/null    # 标准错误到(空null)
python hello.py &>/dev/null    # 标准输出和标准错误到(空null)

python hello.py < foo.txt      # 将 foo.txt 提供给 python 的标准输入

来源相对

source "${0%/*}/../share/foo.sh"

脚本目录

DIR="${0%/*}"

Case/switch

case "$1" in
    start | up)
    vagrant up
    ;;
    *)
    echo "Usage: $0 {start|stop|ssh}"
    ;;
esac

陷阱错误

trap 'echo Error at about $LINENO' ERR

或者

traperr() {
    echo "ERROR: ${BASH_SOURCE[1]} at about ${BASH_LINENO[0]}"
}
set -o errtrace
trap traperr ERR

printf

printf "Hello %s, I'm %s" Sven Olga
#=> "Hello Sven, I'm Olga

printf "1 + 1 = %d" 2
#=> "1 + 1 = 2"

printf "Print a float: %f" 2
#=> "Print a float: 2.000000"

获取选项

while [[ "$1" =~ ^- && ! "$1" == "--" ]]; do case $1 in
    -V | --version )
    echo $version
    exit
    ;;
    -s | --string )
    shift; string=$1
    ;;
    -f | --flag )
    flag=1
    ;;
esac; shift; done
if [[ "$1" == '--' ]]; then shift; fi

检查命令的结果

if ping -c 1 google.com; then
    echo "看来您的互联网连接正常"
fi

grep 检查

if grep -q 'foo' ~/.bash_history; then
    echo "您过去似乎输入过“foo”"
fi

写入文件

:----
cat用于显示文本文件内容，全部输出
EOFend of file，表示文本结束符
cat > output.txt <<EOF
this is test eof
this is test eof2
EOF

输出 cat output.txt

this is test eof
this is test eof2

追加内容

cat >>2.txt <<EOF
456
789
EOF

$ 等特殊字符时，须利用转义字符 \

cat > file <<EOF
export ORACLE_SID=yqpt 
export PATH=\$PATH:\$ORACLE_HOME/bin  
EOF

取消变量替换，EOF 被加上双引号或者单引号，即可取消变量的替换

cat << "EOF" > output.sh
echo "This is output"
echo $1
EOF

所有TAB键将全部忽略[不能是空格]

cat << -EOF
        echo "This is output"
EOF

特殊变量

表达式描述
$?最后一个任务的退出状态
$!最后一个后台任务的 PID
$$shell PID
$0shell 脚本的文件名

反斜杠转义

  • " " (空格) 、 "!" 、 ' " ' 、 "#" 、 "$" 、 "￥" 、 " ' " 、"|" 、 "\" 、"*" 、 "?" 、 "^" 、"," 、";"

使用 \ 转义这些特殊字符

Heredoc

cat <<END
hello world
END

转到上一个目录

pwd     # /home/user/foo
cd bar/
pwd     # /home/user/foo/bar
cd -
pwd     # /home/user/foo

读取输入

echo -n "Proceed? [y/n]: "
read ans
echo $ans

read -n 1 ans    # 只有一个字符

条件执行

git commit && git push
git commit || echo "Commit failed"

严格模式

set -euo pipefail
IFS=$'\n\t'

参见：非官方 bash 严格模式

可选参数

args=("$@")
args+=(foo)
args+=(bar)
echo "${args[@]}"

将参数放入数组中，然后追加

调试模式

启用调试模式，会把脚本中的每条命令的执行情况打印出来。它可以在整个会话或脚本上运行，也可以在脚本内以编程方式启用。

以调试模式运行脚本(整个脚本都会打印调试信息)：

$ bash -x myscript.sh

在 bash 脚本中打开调试(针对部分内容打印调试信息)

#!/bin/bash
set -x   # Enable debugging
# some code here
set +x   # Disable debugging output.

Bash 颜色

颜色着色语法示例

您可以通过为其输出着色来使您的 BASH 脚本更漂亮，使用以下模板编写彩色文本：

示例
$ echo -e "\e[31m命令行中显示红色文字\e[0m"

命令行中显示红色文字

$ echo -e "\e[42m绿色背景\e[0m"

绿色背景

OptionDescription
-e启用反斜杠转义的解释
\e[ 或 \x1b[ 或 \033[开始颜色修改
COLORm颜色代码 + m 在末尾
\e[0m 或 \x1b[0m 或 \033[0m结束颜色修改

0x1b 字面上称为 ESC

示例
$ echo -e "\e[3m下划线文本\e[0m"

下划线文本 

$ echo -e "\e[1;33;4;44m粗体下划线蓝色背景黄色文字的文本\e[0m"

粗体下划线蓝色背景黄色文字的文本 

\e[         # 启用转义
1;33;4;44   # 参数 (1;33;4;44)
m           # 设置图形模式
样式
:-----
0普通字符(复位或正常)关闭所有属性
1粗体字
2弱化(降低强度)未广泛支持
3斜体未广泛支持有时为反相显示
4下划线
5缓慢闪烁
6快速闪烁
7反显
8隐藏未广泛支持
9划除

ANSI — 颜色转义码

颜色名称前景色背景色示例
Black黑色3040黑
Red红色3141红
Green绿色3242绿
Yellow黄色3343黄
Blue蓝色3444蓝
Purple紫色3545紫
Cyan青色3646青
White白色3747白

ANSI — 颜色转义码(亮色)

颜色前色背色示例
BrightBlack(Gray) 灰色9010090
Bright Red 亮红色9110191
Bright Green 亮绿色9210292
Bright Yellow 亮黄色9310393
Bright Blue 亮蓝色9410494
Bright Magenta 亮紫色9510595
Bright Cyan 亮青色9610696
Bright White 浅灰9710797

可用功能

:-----
n A光标上移光标向指定的方向移动 n(默认1)格
n B光标下移光标向指定的方向移动 n(默认1)格
n C光标前移光标向指定的方向移动 n(默认1)格
n D光标后移光标向指定的方向移动 n(默认1)格
n E光标移到下一行光标移动到下面第 n(默认1)行的开头(非ANSI.SYS)
n F光标移到上一行光标移动到上面第 n(默认1)行的开头(非ANSI.SYS)
n G光标水平绝对光标移动到第 n(默认1)列(非ANSI.SYS)
n;m H光标位置光标移动到第 n行、第 m 列。值从1开始，且默认为1(左上角)
n JED – 擦除显示清除屏幕的部分区域
n KEL – 擦除行清除行内的部分区域
n SSU – 向上滚动整页向上滚动 n(默认1)行。新行添加到底部 (非ANSI.SYS)
n TSD – 向下滚动整页向下滚动 n(默认1)行。新行添加到顶部 (非ANSI.SYS)
n;mfHVP – 水平垂直位置同CUP
n mSGR – 选择图形再现设置SGR参数，包括文字颜色
5i打开辅助端口启用辅助串行端口，通常用于本地串行打印机
4i关闭辅助端口禁用辅助串行端口，通常用于本地串行打印机
6nDSR – 设备状态报告以 ESC[n;mR (就像在键盘上输入)向应用程序报告光标位置(CPR)，其中 n是行， m 是列
sSCP – 保存光标位置保存光标的当前位置
uRCP – 恢复光标位置恢复保存的光标位置

悦读

道可道，非常道；名可名，非常名。 无名，天地之始，有名，万物之母。 故常无欲，以观其妙，常有欲，以观其徼。 此两者，同出而异名，同谓之玄，玄之又玄，众妙之门。

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