Linux之编程：Linux Shell编程概述

简介

从程序员的角度来看， Shell本身是一种用C语言编写的程序，从用户的角度来看，Shell是用户与Linux操作系统沟通的桥梁(本质上来说，Shell每一行可以看做一个命令)。用户既可以输入命令执行，又可以利用 Shell脚本编程，完成更加复杂的操作。在Linux GUI日益完善的今天，在系统管理等领域，Shell编程仍然起着不可忽视的作用。深入地了解和熟练地掌握Shell编程，是每一个Linux用户的必修 功课之一。

Linux的Shell种类众多，常见的有：Bourne Shell（/usr/bin/sh或/bin/sh）、Bourne Again Shell（/bin/bash）、C Shell（/usr/bin/csh）、K Shell（/usr/bin/ksh）、Shell for Root（/sbin/sh），等等。不同的Shell语言的语法有所不同，所以不能交换使用。每种Shell都有其特色之处，基本上，掌握其中任何一种 就足够了。在本文中，我们关注的重点是Bash，也就是Bourne Again Shell，由于易用和免费，Bash在日常工作中被广泛使用；同时，Bash也是大多数Linux系统默认的Shell。在一般情况下，人们并不区分 Bourne Shell和Bourne Again Shell，所以，在下面的文字中，我们可以看到#!/bin/sh，它同样也可以改为#!/bin/bash。

Shell 基本格式

利用vi等文本编辑器编写Shell脚本的格式是固定的，如下：

#!/bin/sh

首行中的符号#!告诉系统其后路径所指定的程序即是解释此脚本文件的Shell程序。如果首行没有这句话，在执行脚本文件的时候，将会出现错误。

#comments

后续的部分就是主程序，Shell脚本像高级语言一样，也有变量赋值，也有控制语句。除第 一行外，以#开头的行就是注释行，直到此行的结束。如果一行未完成，可以在行尾加上"，这个符号表明下一行与此行会合并为同一行。

Your commands go here

一个小的示例程序

#!/bin/sh
#example of shell
echo "first example"
echo #this inserts an empty line in output
echo "we are currently in the following directory"
/bin/pwd
echo
echo "this directory contains the following files"
/bin/ls

脚本执行

用户需要执行一个脚本，需要对这个脚本具有r权限，对脚本所在目录有rx权限。

l 创建一个包含命令和控制结构的文件。

l 修改这个文件的权限使它可以执行，使用chmod u+x

l 执行./example或者sh example

数据结构

变量定义

变量时shell传递数据的一种方法，用来代表每个取值的符号名。

Shell Script有两种类型的变量：

l 临时变量：Shell程序内部定义的，其使用范围仅限于定义它的程序，对其他程序不可见。包括了用户自定义变量、位置变量。

l 永久变量：永久变量是环境变量，其值不随shell脚本的执行结束而消失。

Shell Script是一种弱类型语言，其使用变量的时候不需要首先声明其类型。新的变量会在本地数据区分配内存进行存储，这个变量归当前的Shell所有，任何子进程都不能访问本地变量。

变量的辅助命令：

set	查看系统中所有定义的变量
unset 变量名 注意，不要加$符号	删除变量

用户自定义变量

变量赋值的方式是：

variable_name=variable_value

【注意】赋值号两边应该没有空格,否则variable_name会被当做一个命令。

如果对一个已经有值的变量赋值，新值将取代旧值。取值的时候要在变量名前加$，$variable_name可以在引号中使用，这一点和其他高级语言是明显不同的。如果出现混淆的情况，可以

v 用花括号来区分，例如：

echo "Hi, $as"

就不会输出“Hi, hello worlds”，而是输出“Hi，”。这是因为Shell把$as当成一个变量，而$as未被赋值，其值为空。正确的方法是：

echo "Hi, ${a}s"

v 使用单引号，单引号中的变量不会进行变量替换操作。

譬如：$ABC = “time is $Date”,echo $ABC的值为：time is 2013-12-4

$ABC = ‘time is $Date’,echo $ABC的值为：time is $Date

永久变量

位置变量和特殊变量

Shell 解释执行用户命令时，将命令行的第一个部分（实际的命令加选项）作为命令名，其它部分作为参数。由出现在命令行上的位置确定的参数称为位置参数。例如：

ls -l file1 file2 file3

$0 这个程序的文件名 ls -l

$n 这个程序的第n个参数值，n=1-9

特殊变量

$*	这个程序的所有参数
$#	这个程序的参数个数
$$	这个程序的PID
$!	执行上一个后台命令的PID
$？	执行上一个命令的返回值。 返回值为0表示上一个命令执行成功。 返回值不为0表示错误代码。

变量类型

基本类型

基本类型	定义时赋值，如NUM=1，$NAME=’Zhang’或者$NAME=”张”。
命令类型	将一个命令的执行结果赋给变量，如：TIME=`date`，此时`称为命令替换符或者TIME=$(date)。
变量	将一个变量赋值给另一个变量，如：A=$B

流程控制

变量测试Test

变量测试语句用于测试变量是否相等，是否为空，以及文件类型等等，基本格式为：

test 测试条件

文件测试

-b filename	当filename 存在并且是块文件时返回真(返回0)
-c filename	当filename 存在并且是字符文件时返回真
-d pathname	当pathname 存在并且是一个目录时返回真
-e pathname	当由pathname 指定的文件或目录存在时返回真
-f filename	当filename 存在并且是正规文件时返回真
-g pathname	当由pathname 指定的文件或目录存在并且设置了SGID 位时返回真
-h filename	当filename 存在并且是符号链接文件时返回真 (或 -L filename)
-k pathname	当由pathname 指定的文件或目录存在并且设置了"粘滞"位时返回真
-p filename	当filename 存在并且是命名管道时返回真
-r pathname	当由pathname 指定的文件或目录存在并且可读时返回真
-s filename	当filename 存在并且文件大小大于0 时返回真
-S filename	当filename 存在并且是socket 时返回真
-t fd	当fd 是与终端设备相关联的文件描述符时返回真
-u pathname	当由pathname 指定的文件或目录存在并且设置了SUID 位时返回真
-w pathname	当由pathname 指定的文件或目录存在并且可写时返回真
-x pathname	当由pathname 指定的文件或目录存在并且可执行时返回真
-O pathname	当由pathname 存在并且被当前进程的有效用户id 的用户拥有时返回真(字母O 大写)
-G pathname	当由pathname 存在并且属于当前进程的有效用户id 的用户的用户组时返回真
file1 -nt file2	file1 比file2 新时返回真
file1 -ot file2	file1 比file2 旧时返回真
f1 -ef f2	files f1 and f2 are hard links to the same file

逻辑测试

-a	逻辑与，操作符两边均为真，结果为真，否则为假。
-o	逻辑或，操作符两边一边为真，结果为真，否则为假。
!	逻辑否，条件为假，结果为真。

举例: [ -w result.txt -a -w score.txt ] ;echo $? // 测试两个文件是否均可写

字符串测试

-z string	字符串string 为空串(长度为0)时返回真
-n string	字符串string 为非空串时返回真
str1 = str2	字符串str1 和字符串str2 相等时返回真
str1 == str2	同 =
str1 != str2	字符串str1 和字符串str2 不相等时返回真
str1 < str2	按字典顺序排序，字符串str1 在字符串str2 之前
str1 > str2	按字典顺序排序，字符串str1 在字符串str2 之后

举例: name="zqf"; [ $name = "zqf" ];echo $? // 打印 0 表示变量name 的值和字符串"zqf"相等

常见数值测试

常见数值测试

int1 -eq int2	如果int1 等于int2，则返回真
int1 -ne int2	如果int1 不等于int2，则返回真
int1 -lt int2	如果int1 小于int2，则返回真
int1 -le int2	如果int1 小于等于int2，则返回真
int1 -gt int2	如果int1 大于int2，则返回真
int1 -ge int2	如果int1 大于等于int2，则返回真

在 (()) 中的测试：

<	小于(在双括号里使用)	(("$a" < "$b"))
<=	小于等于 (在双括号里使用)	(("$a" <= "$b"))
>	大于 (在双括号里使用)	(("$a" > "$b"))
>=	大于等于(在双括号里使用)	(("$a" >= "$b"))

If 语句

变量测试语句一般不单独使用，一般作为if语句的测试条件，譬如：

if test -d $1 then

...

elif 条件2 then

...

fi

而变量测试语句可用[]进行简化，譬如：

test -d $1

等价于

[ -d $1 ]

Case

case 变量 in

字符串1) 命令列表1

;;

...

*) 通用命令

;;

esac

循环

While

while 条件

do

命令

done

Until

until 条件

do

命令

done

until类似于while循环，不同的是until是条件返回值为假时才继续执行。

For

for 变量 in 名字列表

do

命令列表

done

#!/bin/sh

for DAY in Sunday Monday Tuesday

do

echo "The day is : $DAY"

done

For语句也可以如下使用：

Vi hello.sh

#!/bin/bash

for((i=0;i<3;i++))

do

echo $i

done

流控制语句

v continue：继续当前循环

v break：跳出当前循环

Shell 命令

I/O输入输出

控制行

read	从键盘读入数据，赋值给变量 使用格式： read UserName Para1 Para2,...	注意 l 输入参数个数小于定义，则缺省不赋值。 l 输入参数个数多于定义，则多余的参数会一次性赋给最后一个变量。
select	select 变量 in 关键字 do command 1 ... command n done	#!/bin/sh echo "You choice?" select var in "a" "b" "c";do break; done echo $var 如果提示select not found，则 把#!/bin/sh改为#!/bin/bash 执行脚本时将sh select.sh改为 bash select.sh
tee	读取标准输入的数据，并将其内容输出成文件。 语法： tee [-ai][--help][--version][文件...] 参数： -a或--append :附加到既有文件的后面，而非覆盖它． -i-i或--ignore-interrupts :忽略中断信号。 --help :在线帮助。 --version :显示版本信息。

文件输入

运算

算术运算

expr	对整数型变量进行算术运算,注意运算参数之间的空格不可以省略。	expr 3 + 5 expr $var1 - 5 expr $var1 / $var2 expr $var3 \* 10 乘法需要转义字符
let	let 是 bash 內建的整數運算。arg 代表運算式。 當得到的值為 0，回應狀態值 1，其他數值，則回應狀態值 0。	#!/bin/bash let "t1 = ((a = 5 + 3, b = 7 - 1, c = 15 - 4))" echo "t1 = $t1, a = $a, b = $b" #!/bin/bash let a=5+4 b=9-3 echo $a $b

进程控制

流程

exit

退出程序执行，并返回一个返回码，返回码为0表示正常退出，非0表示非正常退出

exit 0

字符串

统计

wc 命令

Linux系统中的wc(Word Count)命令的功能为统计指定文件中的字节数、字数、行数，并将统计结果显示输出。

1．命令格式： wc [选项]文件... 2．命令功能： 统计指定文件中的字节数、字数、行数，并将统计结果显示输出。该命令统计指定文件中的字节数、字数、行数。如果没有给出文件名，则从标准输入读取。wc同时也给出所指定文件的总统计数。 3．命令参数： -c 统计字节数。 -l 统计行数。 -m 统计字符数。这个标志不能与 -c 标志一起使用。 -w 统计字数。一个字被定义为由空白、跳格或换行字符分隔的字符串。 -L 打印最长行的长度。 -help 显示帮助信息 --version 显示版本信息

实例1：查看文件的字节数、字数、行数 命令： wc test.txt

分隔

awk -F

域分隔符‘命令’

示例： 1、检测系统中UID为0的用户 awk -F: ‘$3==0 {print $1}’ /etc/passwd 2、检测系统中密码为空的用户 awk -F: ‘length($2)==0 {print $1}’ /etc/shadow

调试

sh -x script：使用+号表示脚本执行情况。

sh -n script：不执行脚本只是进行脚本的语法检测，返回所有的错误。

************DEMO************

文件管理

删除

自动清除过时文件

1创建shell：

touch /opt/soft/bin/auto-del-30-days-ago-log.sh

chmod +x auto-del-30-days-ago-log.sh

新建一个可执行文件auto-del-30-days-ago-log.sh，并分配可运行权限

2编辑shell脚本：

vi auto-del-30-days-ago-log.sh

编辑auto-del-30-days-ago-log.sh文件如下：

#!/bin/sh

find /opt/soft/log/ -mtime +30 -name "*.log" -exec rm -rf {} \;

3计划任务：

#crontab -e

将auto-del-30-days-ago-log.sh执行脚本加入到系统计划任务，到点自动执行

输入：

10 0 * * * /opt/soft/log/auto-del-7-days-ago-log.sh >/dev/null 2>&1

这里的设置是每天凌晨0点10分执行auto-del-7-days-ago-log.sh文件进行数据清理任务了。

搜索

监控指定大小的文件

查找当前目录中所有大于500M的文件,把这些文件名写到一个文本文件中，并统计其个数。

find ./ -size +500M -type f | tee file_list | wc -l

在目录/tmp下找到100个以abc开头的文件，然后把这些文件的第一行保存到文件new中。

for filename in `find /tmp -type f -name "abc*"|head -n 100` do sed -n '1p' $filename>>new done

每隔10分钟监控一次，监控/usr下如果大于5G，发邮件给管理员

#!/bin/bash while true do sleep 600 n=$(du -s /usr | cut -f1) if [ $n -gt 5242880 ] then mail -s "greater" filwsyl@gmail.com < ~/filename #将文件filename的内容发送出去。 fi done

监控指定路径的文件