Linux---Shell脚本

#创建一个以.sh结尾的shell脚本文件
[root@localhost sh]# vim test_1.sh
首行添加解释器声明，在此之后可以添加需要执行的命令
#!/bin/bash
【添加需要执行的命令】

#添加完脚本内容后给脚本添加执行权限
[root@localhost sh]# chmod u+x test_1.sh

shell脚本执行方式

直接运行脚本

方法描述：
- 在终端中输入脚本文件的路径并按下回车键即可执行脚本。
- 例如，如果脚本文件名为script.sh，并且位于当前目录下，则可以在终端中输入./script.sh来执行该脚本。
特点与要求：
- 需要确保脚本文件具有可执行权限。
- 可以使用chmod命令来设置脚本的权限，如chmod +x script.sh。
- 脚本文件的第一行通常包含Shebang（如#!/bin/bash），用于指定解释器。

#利用路径的方式执行一下脚本
[root@localhost sh]# ./test_1.sh
#若无执行权限会出现如下报错：
-bash: ./test_1.sh: 权限不够

#提示“权限不够”代表当前用户无执行权限，需要添加权限
[root@localhost sh]# chmod u+x test_1.sh

使用shell解释器执行

方法描述：
- 通过显式地指定Shell解释器来执行脚本。
- 例如，使用bash script.sh或sh script.sh来执行脚本。
特点与要求：
- 不需要脚本文件具有可执行权限。
- 可以选择不同的Shell解释器，如bash、sh、zsh等。
- 适用于不同Shell环境，提高了脚本的兼容性。

[root@localhost sh]# bash test_1.sh

[root@localhost sh]# sh test_1.sh

shell脚本退出状态码

在UNIX或者Linux中，每个命令都会返回一个退出状态码。退出状态码是一个整数，其有效范围为0~255。通常情况下，成功的命令返回0，而不成功的命令返回非0值。

Shell脚本中的函数和脚本本身也会返回退出状态码。在脚本或者是脚本函数中执行的最后的命令会决定退出状态码。另外，用户也可以在脚本中使用exit语句将指定的退出状态码传递给Shell。

通常退出状态码记录在$?中，且$?只记录刚刚执行过的命令的返回值。

二.Shell变量

顾名思义，变量就是程序设计语言中的一个可以变化的量，从本质上讲，变量就是在程序中保存用户数据的一块内存空间，而变量名就是这块内存空间的地址。

变量的定义

定义规范

定义变量有以下几点需要注意：

变量名可以包含下划线，数字，大小写字母，但不能以数字开头。
"="两边不要有空格。
“值”如果含有空格，要使用单引号' '或双引号“ ”引起来
定义变量时，变量名前是不需要加$的，引用变量时需要在变量名前加$

常见定义错误如下：

变量名不能以数字开头，所以会报错
[root@localhost ssh]# 1aa=123
bash: 1aa=123: command not found...

变量名只能以数字，字母，下划线组合，所以报错
[root@localhost ssh]# aa-1=123
bash: aa-1=123: command not found...

等号右边有空格，所以报错
[root@localhost ssh]# aa=1 2
bash: 2: command not found...

正常的变量定义如下：

[root@localhost ssh]# a=123
[root@localhost ssh]# echo $a
123

定义方式

基本定义式

格式如下：

变量=值

[root@localhost ssh]# a=123
[root@localhost ssh]# echo $a
123

命令结果定义式

格式如下：

变量=$(命令)

例如，定义一个名称是IP的变量，对应的值是ens160的IP，命令如下：

[root@localhost ~]# IP=$(ifconfig ens160 | awk '/inet /{print $2}')
[root@localhost ~]# echo $IP
192.168.23.143

交互式定义

使用read命令从用户输入中获取变量的值。这种方法通常用于需要用户输入的场景。

格式如下：

read -p '提示信息' 变量

当执行read命令时，系统会提示用户输入一些内容，所输入的值会赋值给read后面的变量，这里我们输入的是123，所以打印a变量时看到的是123。

[root@localhost ~]# read -p "请输入数字：" a
请输入数字：123
[root@localhost ~]# echo $a
123

变量的运算

运算表达式

在Shell脚本中，运算表达式用于执行数值计算或逻辑判断，是脚本实现自动化处理的基础。下面是一些常见的运算表达式：

$[ ]，(())，let	用于整数运算
declare	定义变量值和属性，-i参数可以用于定义整形变量，做运算
bc	支持浮点运算

如果不用这样的表达式，看如下代码：

[root@localhost ~]# echo 2+3
2+3

这里并不会计算2+3，而是直接把这3个字符打印出来了，正确的做法如下：

[root@localhost ~]# echo $[2+3]
5

[root@localhost ~]# let a=2+3
[root@localhost ~]# echo $a
5

想要实现定义aa变量为整数类型，然后再做数学运算，命令如下：

[root@localhost ~]# declare -i aa
[root@localhost ~]# aa=3/2
[root@localhost ~]# echo $aa
1

首先declare -i aa 把aa定义为一个整数，所以3/2等于1.5取整数1，然后赋值给aa，所以aa的值为1。以上表达式不能求得小数，如果想要得到小数要使用bc命令，用法如下：

echo "scale=N ; 算法" | bc

这里的N是一个数字，表示小数点后面保留几位。

练习1：计算2/3，小数点后面保留3位

[root@localhost ~]# echo "scale=3 ; 2/3" | bc
.666

这里得到的结果是0.666，整数部分0没有显示。

算数运算：

+，-，*，/，**，%

表示加法；减法；乘法；除法；次方；取余

赋值运算

=，+=，-=，*=，/=，%=

直接赋值，（加/减/乘/除/取余）等于

逻辑运算

判断 1 && 判断 2

只有两个判断都为真（返回值为0），整体才为真，只要有一个为假，整体就为假。

[root@localhost ~]# [[ 1 -le 2 ]] && [[ 2 -ge 3 ]]
[root@localhost ~]# echo $?
1

这里有两个判断，第一个是1小于等于2，这个判断成立，第二个判断是2大于等于3，这个判断不成立，使用&&作为连接符号，需要两边判断都成立，整体才成立，所以判断为假，返回值为0。

变量的分类

全局变量

定义：全局变量是在函数外部定义的变量，全局变量在整个程序或脚本中都是可见的，即它们可以在程序的任何地方被访问和修改。
作用域：全局变量的作用域是整个程序，无论在哪个函数内部都可以访问。
生命周期：全局变量的生命周期贯穿整个程序的执行过程，从程序开始执行到程序结束。
使用方式：在程序中可以直接使用全局变量，无需额外的声明或初始化（尽管初始化是个好习惯）。

示例（Shell脚本）：

#!/bin/bash
# 定义全局变量
GLOBAL_VAR="I am a global variable"
function print_global_var() {
    echo $GLOBAL_VAR  # 访问全局变量
}
#调用函数
print_global_var  # 输出：I am a global variable

环境变量

定义：环境变量是操作系统级别的变量，用于存储配置信息。它们可以被操作系统、Shell以及运行在该Shell下的程序访问。
作用域：环境变量的作用域比全局变量更广。它们不仅在当前Shell会话中可用，还可以被该Shell会话启动的子进程继承。
特点：环境变量通常使用export命令来设置，以便在当前Shell会话及其子进程中可用自定义环境变量
定义方式：
- export var或export var="value"
- declare -x var="value"，declare +x var可取消环境变量
bash内置环境变量

shell程序在运行时，会接受一组变量来确定登录用户名、命令路径、终端类型、登录目录等等，这些变量就是环境变量。shell内置的环境变量是所有的shell程序都可以使用的变量，环境变量会影响所有的脚本的执行结果。

局部变量

定义：局部变量是在函数内部定义的变量，它们只在定义它们的函数内部可见。局部变量通常用于存储函数执行过程中需要使用的临时数据。
作用域：局部变量的作用域仅限于定义它们的函数内部。函数执行完毕，局部变量会被销毁。
生命周期：局部变量的生命周期是从函数开始执行到函数结束。
使用方式：在函数内部使用local关键字声明的变量是局部变量。

示例（Shell脚本）

#!/bin/bash
function create_local_var() {
    # 定义局部变量
    LOCAL_VAR="I am a local variable"
    echo $LOCAL_VAR  # 访问局部变量
}
create_local_var  # 输出：I am a local variable

# 尝试访问局部变量（会导致错误，因为局部变量在函数外部不可见）
# echo $LOCAL_VAR  # 这行会报错：LOCAL_VAR: command not found

位置变量

很多情况下，shell脚本需要接受用户的输入，根据用户的输入来执行不同的操作。从命令行传递给shell脚本的参数又称为叫做位置参数，shell脚本会根据参数的位置使用不同的位置参数变量读取他们的值

定义：位置变量是用来存储Shell脚本的命令行参数的。
作用域：仅在Shell脚本中使用，用于接收传递给脚本的参数。
表示方法：$1、$2、$3等，分别表示传递给脚本的第一个、第二个、第三个参数。
使用：在Shell脚本中，位置变量用于访问传递给脚本的参数值。

练习1：通过命令行传递参数tom给脚本，使脚本输出tom

#创建一个案例脚本并写入以下内容
[系统未激活][root@localhost sh]# vim test1.sh
name=$1
name=$2
echo "命令行中传递的第一个位置变量是：$1"
echo "命令行中传递的第一个位置变量是：$2"

#执行脚本试试
[系统未激活][root@localhost sh]# sh test1.sh tom Tom
命令行中传递的第一个位置变量是：tom
命令行中传递的第一个位置变量是：Tom

预定义变量

预定义变量是由Shell脚本解释器或操作系统预先定义好的变量，它们通常用于提供脚本执行过程中的一些特殊信息。以下是一些常见的预定义变量：

$#	命令行的参数的个数
$0	当前脚本的名称
$*	以“参数1” “参数2” “参数3” 的形式返回所有参数的值
$?	前一个命令、函数或者脚本的返回状态码，$?的返回值

案例（shell脚本）

#编辑一个案例脚本，内容如下：
[root@localhost sh]# vim test1.sh
#!/bin/bash
echo "这是我的第一个脚本，脚本名称是$0"
echo "第一个参数是：$1"
echo "第一个参数是：$2"
echo "此脚本一共有$#个参数，他们分别是：$*"

#运行脚本后结果如下：
[root@localhost sh]# sh test1.sh tom bob
这是我的第一个脚本，脚本名称是test1.sh
第一个参数是：tom
第一个参数是：bob
此脚本一共有2个参数，他们分别是：tom bob

运行这个脚本时，共指定了2个参数：tom，bob。他们赋值给了$1，$2,这里的$#被自动赋值为2，因为总共有2个参数，所有的参数都被赋值给$*。

三.Shell条件测试

为了能够正确处理Shell程序运行过程中遇到的各种情况，Linux Shell提供了一组测试运算符。通过这些运算符，Shell程序能够判断某种或者几个条件是否成立。

测试表达式

在shell程序中，用户可以使用测试语句来测试指定的条件表达式的条件的真或假。当指定的条件为真时，整个条件测试的返回值为0；反之，如果指定的条件为假，则条件测试语句的返回值为非0值。

符号	语法	说明
test	test <测试表达式>	test命令和<测试表达式>之间至少有一个空格
[ ]	[ <测试表达式> ]	基础比较运算需要使用的符号和test作用一致
[ [ ] ]	[[ <测试表达式> ]]	该表达式与[ ]不同能够识别通配符和正则表达式
（()）	((<测试表达式>))	用于 if 语句中，测试对象只能是整数

需要注意的是，在比较时，中括号和后续提及的比较符两边都要留有空格。

数字比较

练习1：判断1等于2，命令如下：

[root@localhost ~]# [1 -eq 2 ]
bash: [1: command not found...
[root@localhost ~]# echo $?
127

1是不能等于2的，所以判断不成立，返回值是非零值。

练习2：判断1不等于2，命令如下：

[root@localhost ~]# [ 1 -ne 2 ]
[root@localhost ~]# echo $?
0

字符串比较

字符串比较一般是比较两个字符串是否相同，用到较多的比较符有以下两种：

做完比较之后，通过返回值来判断比较是否成立。

练习1：定义一个变量aa=tom，然后做判断，命令如下：

[root@localhost ~]# [ $aa == to? ]
[root@localhost ~]# echo $?
1

这里定义aa=tom，按照前面讲过的通配符，to？匹配的应该是前两个字符为to，第三个可以是任意字符，所以tom应该会被to?匹配到，为什么返回值为非零值呢？

原因在于在这一对中括号[ ]中是不能识别通配符的，aa的值是t，o，m三个字符，而等号后面是t，o，？这三个字符。并没有把问好当成通配符，所以判断不成立。

如果想要识别通配符，那么要使用[ [ ] ]

[root@localhost ~]# aa=tom
[root@localhost ~]# [[ $aa == to? ]]
[root@localhost ~]# echo $?
0

练习2：判断字符串的长度

[root@localhost ~]# [ -n "" ]
[root@localhost ~]# echo $?
1

[ -n "" ] 检查空字符串是否非空，因为字符串是空的，所以返回假（退出状态1）。
echo $? 打印上一个命令的退出状态，即 1。

文件属性判断

参数	说明
-r	文件具备可读权限则为真，返回值为0
-w	文件具备可写权限则为真
-x	文件具备可执行权限
-d	文件是一个目录
-l	一个软链接
-f	文件是普通文件，且要存在
-e	不管什么类型的文件/目录，只要存在就算判断成立

练习1：判断/etc/hosts具备r权限，命令如下：

#查看文件权限
[root@localhost ~]# ls -l /etc/hosts
-rw-r--r--. 1 root root 158  6月 23  2020 /etc/hosts
#判断文件是否存在可读权限
[root@localhost ~]# [ -r /etc/hosts ]
[root@localhost ~]# echo $?
0

通过第一条命令看到/etc/hosts是具备r权限的，判断/etc/hosts具备r权限是成立的，返回值0.

练习2：判断/etc/hosts具备X权限，命令如下：

[root@localhost ~]# [ -x /etc/hosts ]
[root@localhost ~]# echo $?
1

#判断没有X权限
[root@localhost ~]# [ ! -x /etc/hosts ]
[root@localhost ~]# echo $?
0

这里判断/etc/hosts具备x权限，但是/etc/hosts无论u，g，还是o都不具备x权限，所以判断成立，返回值为0。

四.Shell循环判断语句

if 判断语句

if 单分支语句

基本语法：

第一种语法：
if <条件表达式>
then
    命令
fi

第二种语法：
if <条件表达式>;then
    命令
fi

先判断if后面的判断是不是成立，则执行命令。

read -p "请输入数字：" num
if [ $num -eq 2 ]
then
        echo "输入的数字是：$num"
fi

if [ $num -eq 1 ]
then
        echo "输入的数字是：$num"
fi

if 多分支语句

基本语法：

语法：
if 条件表达式1
then
    命令序列1
elif 条件表达式2
then
    命令序列2
elif 条件表达式3
then
    命令序列3
else
    命令序列n
fi

先判断 if 后面的判断是不是成立
若成立则执行命令1，然后跳出 if 语句，
如果不成立，则判断elif后面的判断是否成立，若成立则执行命令2
若 elif 后面的判断不成立，则执行else 后的命令

练习1：写一个脚本/opt/scl.sh，要求只有root用户才能执行此脚本，其它用户不能执行

#!/bin/bash
id=$(whoami)
if [ $UID -eq 0 ];then
        echo "当前所在用户$id"
        exit 1

else
        echo "只有root用户才能执行此脚本"
        su root
fi

root 用户的 uid 是0，其它用户的uid不为0。第一个判断，如果uid等于0，则打印信息“当前所在用户” ，然后退出脚本。如果第一个判断不成立会执行else后面的语句并执行su命令切换到root用户

循环语句

for 循环语句

for循环是最简单，也是最常用的循环语句，for循环通常用于遍历整个对象或者数字列表。

列表遍历循环

基本语法：

for 变量 in 列表
do
   循环体（命令）
done

上面的语法中，列表可以是一系列数字或字符串，for 循环会将列表中的内容赋值给变量，每次赋值都会执行do和done之间的循环体，即循环结构中重复执行的语句。

#!/bin/bash
for item in apple banana cherry; do
  echo "Fruit: $item"
done

数值范围循环

#!/bin/bash

for ((i=1; i<=5; i++)); do
  echo "Number: $i"
done

字符串遍历循环

#!/bin/bash

str="Hello World Shell Scripting"
for word in $str; do
  echo "Word: $word"
done

文件/目录遍历循环

#!/bin/bash

# 遍历当前目录下的所有文件
for file in *; do
  if [ -f "$file" ]; then
    echo "File: $file"
  fi
done

命令输出遍历循环

#!/bin/bash
 
# 遍历ls命令的输出
for file in $(ls); do
  echo "Listed file: $file"
done

while 循环语句

基本语法

while 条件判断表达式
do
	循环体（命令）
done

如果while后面的判断成立，则执行do和done之间的命令，在最后一个命令执行完成后，会回头再次判断一下while后面的判断是否成立，如果不成立，则会跳出循环执行done后面的命令,如果成立，则继续执行do和done之间的命令。

先看一个简单的例子，脚本如下：

#!/bin/bash
declare -i n=1
while [ $n -le 4 ];do
        echo $n
        let n=$n+1
done

这里先通过 declare -i n=1定义了一个整数变量n，初始值为1，然后进入while进行循环，先判断$n的值是不是小于等于4，如果成立，则执行do和done之间的命令。

一开始$n的值为1，[ $n -le 4 ]这个判断成立，则进入do和done之间执行命令。首先打印$n的值，然后在此基础上给n加上1，所以n的值变为了2，这样do和done之间的命令就执行完成了，然后中再次到while后面进行判断，此时$n的值为2，依然满足小于等于4，再次执行do和done之间的命令。

如此反复，当$n的值最终能增加到4时打印，然后加1，此时n的值变为了5，当$n的值变为5之后，while后面的判断就不再成立了，此时会跳出while循环。

循环读取文件内容

while read aa;do
    命令
done < file

这里的read后面的变量aa是可以随意指定的，整体的意思是首先读取file的第一行内容赋值给aa，执行do和done之间的命令，然后file的第二行内容赋值给aa，执行do和done之间的命令，直到读取到file的最后一行。

#!/bin/bash

# 指定要读取的文件名
filename="yourfile.txt"

# 检查文件是否存在
if [ ! -f "$filename" ]; then
  echo "File '$filename' not found!"
  exit 1
fi

# 使用 while 循环和 read 命令读取文件内容
while read file
do
  # 打印读取到的行
  echo "$file"
done < "$filename"

上面的while循环中，首先读取filename变量也就是yourfile文件内容的第一行赋值给file，然后执行echo "$file"打印变量file的内容，然后读取第二行内容赋值给file......