shell的详细介绍和编程(下)

bash脚本编程：
变量：变量名
数组：连续的多个独立内存空间；每个内存空间相当于一个变量；
元素：数组名[索引]

bash 4.0+
传统数组：索引为数字，从0开始编号；
declare -a ARRAY_NAME
关联数组：索引可以自定义，可以使用任意字符串做索引；
declare -A ARRAY_NAME

支持稀疏格式
数组元素的赋值方式：
(1) 一次只赋值一个元素
array[index]=value
(2) 一次赋值全部元素
array=("val1" "val2" ...)
(3) 指定索引进行赋值
array=([0]="val1" [3]="val2") 支持稀疏格式
(4) read -a array
引用元素：${array[index]}

长度：${#array[*]}, ${#array[@]}




grep, sed, awk 三剑客
grep: 文本搜索工具；egrep, fgrep
sed: stream editor, 流编辑器；
awk(gawk)：文本格式化工具，报告生成器

sed命令基本介绍：
读取：读一行内容到模式空间（用来存放从输入文件这行的一个临时使用的缓冲区）。
执行：对模式空间里的内容执行sed命令。 如果有一个以上的sed命令，不管是把这些命令放在sed脚本中，还是用-e选项指定 或放在{}中，都要对模式空间的内容执行所有的这些命。
打印（输出）模式空间的内容。当输出内容后，模式空间将被清空。
重复：以上的操作，直到文件的最后一行

基本正则表达式元字符：字符匹配：., [], [^] 次数匹配：*, \?, \+, \{m,n\}, \{n\} 位置锚定：^, $, \<, \> 分组及引用：\(\), \1, \2, ... 多选一：a|b|c
支持和vim编辑中文本的查找替换：地址定界s/要查找的内容/替换为的内容/ 要查找的内容：可使用正则表达式 替换为的内容：不支持正则表达式，但支持引用前面正则表达式分组中的内容 地址定界：%, startline,endline
语法格式：sed [OPTION]... {script} [input-file]...

工作机制：每次读取一行文本至“模式空间(pattern space)”中，在模式空间中完成处理；将处理结果输出至标准输出设备；

-r: 支持扩展正则表达式；
-n: 静默模式；
-e script1 -e script2 -e script3：指定多脚本运行；
-f /path/to/script_file：从指定的文件中读取脚本并运行；
-i: 直接修改源文件；默认在模式空间修改

地址定界：
#: 指定行；
$: 最后一行；
/regexp/：任何能够被regexp所匹配到的行；
\%regexp%：同上，只不过换作%为regexp边界符；
/regexp/| ：
\%regexp%| ：匹配时忽略字符大小写；
startline,endline：
#,/regexp/：从#行开始，到第一次被/regexp/所匹配到的行结束，中间的所有行；
#,#
/regexp1/,/regexp2/：从第一次被/regexp1/匹配到的行开始，到第一次被/regexp2/匹配到的行结束，中间的所有行；
#,+n：从#行开始，一直到向下的n行；
first~step：指定起始行，以及步长；
1~2 基数行，2~2 偶数行

sed的编辑命令介绍：
d: 删除模式空间中的行；不会对源文件影响






=：显示行号；
a \text：附加text



i \text：插入text，支持\n实现多行插入；
c \text：用text替换匹配到的行；
p: 打印模式空间中的行；默认就会打印，加p会显示重复的
s/regexp/replacement/：替换由regexp所匹配到的内容为replacement；



g: 全局替换；

w /path/to/somefile：把指定的内容另存至/path/to/somefile路径所指定的文件中；






r /path/from/somefile：在文件的指定位置插入另一个文件的所有内容，完成文件合并；



下面是几个示例题：
(1) 删除/boot/grub/grub.conf文件中所有行的行首的空白字符；
sed 's/^[[:space:]]\+//' /boot/grub/grub.conf
(2) 删除/etc/fstab文件中所有以#开头，后跟至少一个空白字符的行的行首的#和空白字符；
sed 's/^#[[:space:]]\+//' /etc/fstab
(3) 把/etc/fstab文件的奇数行另存为/tmp/fstab.3；
sed '1~2w /tmp/fstab.3' /etc/fstab
(4) echo一个文件路径给sed命令，取出其基名；进一步地，取出其路径名；
取基名：echo "/etc/sysconfig/network-scripts/" | sed 's@^.*/\([^/]\+\)/\?$@\1@'
取路径名：echo "/etc/sysconfig/network-scripts/" | sed 's@[^/]\+/\?$@@'

sed的高级命令选项：
h：用模式空间中的内容覆盖保持空间的内容；
H：把模式空间中的内容追加至保持空间中内容的后面；
g：从保持空间中取到其内容，并将其覆盖模式空间中的内容；
G：从保持空间中取到其内容，并将其追加在模式空间中的内容的后面；
x：把保持空间和模式空间中的进行交换；
n：读取匹配到的行的下一行至模式空间；（会覆盖模式空间中的原有内容）；
N：读取匹配到的行的下一行至模式空间，追加在模式空间中原有内容的后面；
d：删除模式空间中的内容；
D：删除多行模式空间中的首行；

注意：命令功能可使用!取反；分号可用于分隔脚本；
例子 ： 1-3不删除其他都删除



下面是几个示例的介绍：
sed 'G' /etc/issue： 在文件中的每行后方添加空白行；
sed '$!d' /etc/fstab：保留最后一行；
sed '/^$/d;G' /etc/issue: 保证指定的文件每一行后方有且只有一个空白行；
sed 'n;d' /etc/issue：删除下一行也就是保留奇数行；
sed -n '1!G;h;$p' /etc/issue 颠倒 和tac 命令一样的效果
sed '$!N;$!D' /etc/issue

awk:
grep, sed, awk
grep: 文本过滤器
sed: 行编辑器
awk: 报告生成器 每次一行循环都每行。

AWK a.k.a Aho, Weinberger, Kernighan

Gnu AWK, gawk linux的awk是指向gawk的命令

基本语法
awk [options] 'program' file file ...
awk [options] 'PATTERN{action}' file file ...
-F CHAR：输入分隔符




1、awk的输出

print item1, item2,...
要点：
(1) 各项目之间使用逗号分隔，而输出时则使用输出分隔符分隔；
(2) 输出的各item可以字符串或数值、当前记录的字段、变量或awk的表达式；数值会被隐式转换为字符串后输出；
(3) print后面item如果省略，相当于print $0；输出空白，使用pirnt ""；
（4）$是引用位置变量字段 awk引用变量不需要$
2、awk的变量
内置变量，自定义变量

2.1 内置变量
FS：Field Seperator, 输入时的字段分隔符
# awk 'BEGIN{FS=":"}{print $1,$7}' /etc/passwd

RS：Record Seperator, 输入行分隔符
OFS: Output Field Seperator, 输出时的字段分隔符;
ORS: Outpput Row Seperator, 输出时的行分隔符；

NF：Numbers of Field，字段数
NR：Numbers of Record, 行数；所有文件的一并计数；






FNR：行数；各文件分别计数；
ARGV：数组，保存命令本身这个字符，awk '{print $0}' 1.txt 2.txt，意味着ARGV[0]保存awk,
ARGC: 保存awk命令中参数的个数；
FILENAME： awk正在处理的当前文件的名称；

2.2 可自定义变量
-v var_name=VALUE ： -v FS=: 分隔符换成 “：”




变量名区分字符大小写；

(1) 可以program中定义变量；
(2) 可以命令行中通过-v选项自定义变量；

3、awk的printf命令

命令的使用格式：printf format, item1, item2,...

要点：
(1) 要指定format；
(2) 不会自动换行；如需换行则需要给出\n
(3) format用于为后面的每个item指定其输出格式；

format格式的指示符都%开头，后跟一个字符：
%c: 显示字符的ASCII码；
%d, %i: 十进制整数；
%e, %E: 科学计数法显示数值；
%f: 显示浮点数；
%g, %G: 以科学计数法格式或浮点数格式显示数值；
%s: 显示字符串；
%u: 显示无符号整数；
%%: 显示%自身；



修饰符：
#：显示宽度 数字
-：左对齐
+：显示数值的符号
.#: 取值精度

4、awk输出重定向
print items > output-file
print items >> output-file
print items | command

特殊文件描述符：
/dev/stdin: 标准输入
/dev/stdout: 标准输出
/dev/stderr: 错误输出

5、awk的操作符

算术操作符：
x+y
x-y
x*y
x/y
x**y, x^y
x%y
-x：负值
+x：转换为数值

字符串操作符：连接

赋值操作符：= += -= *= /= %= ^= **= ++ -- 如果模式自身是=号，要写为/=/

比较操作符： < <= > >= == != ~：模式匹配，左边的字符串能够被右边的模式所匹配为真，否则为假； !~:

逻辑操作符：
&&： 与
||：或

条件表达式:
selector?if-true-expression:if-false-expression

# awk -F: '{$3>=1000?utype="common user":utype="admin or system user";print $1,"is",utype}' /etc/passwd

函数调用：
function_name(argu1,argu2)

6、模式

(1) Regexp: 格式为/PATTERN/
仅处理被/PATTERN/匹配到的行；
(2) Expression: 表达式，其结果为非0或非空字符串时满足条件；
仅处理满足条件的行；
(3) Ranges: 行范围，此前地址定界，
NR
仅处理范围内的行
(4) BEGIN/END: 特殊模式，仅在awk命令的program运行之前（BEGIN）或运行之后（END）执行一次；



(5) Empty:空模式，匹配任意行；



7、常用的action

(1) Expressions
(2) Control statements
(3) Compound statements
(4) input statements
(5) output statements

8、控制语句

8.1 if-else
格式：if (condition) {then body} else {else body}

# awk -F: '{if ($3>=500) {print $1,"is a common user"} else {print $1, "is an admin or system user"}}' /etc/passwd
# awk '{if (NF>=8) {print}}' /etc/inittab



8.2 while
格式：while (condition) {while body}

# awk '{i=1; while (i<=NF){printf "%s ",$i;i+=2};print ""}' /etc/inittab
# awk '{i=1; while (i<=NF){if (length($i)>=6) {print $i}; i++}}' /etc/inittab

length()函数：取字符串的长度

8.3 do-while循环 先执行循环一次再判断
格式：do {do-while body} while (condition)

8.4 for循环
格式：for (variable assignment; condition; iteration process) {for body}
# awk '{for (i=1;i<=NF;i+=2){printf "%s ",$i};print ""}' /etc/inittab
# awk '{for (i=1;i<=NF;i++){if (length($i)>=6) print $i}}' /etc/inittab

for循环可用来遍历数组元素：
语法：for (i in array) {for body}

8.5 case语句
语法：switch (expression) {case VALUE or /RGEEXP/: statement1;... default: stementN}

8.6 循环控制
break
continue

8.7 next
提前结束对本行的处理进而提前进入下一行的处理；
# awk -F: '{if($3%2==0) next;print $1,$3}' /etc/passwd
# awk -F: '{if(NR%2==0) next; print NR,$1}' /etc/passwd