Shell脚本学习指南(二)——变量、条件、循环

变量

基本概念

Shell变量的名称与C语言一样，由数字、字母、下划线组成，其中只能以字母或下划线开头

变量可以为空值，null

赋值时，=两边没有空格

str="abc"
a=1

取变量的值时，在变量前面加$

a=1
echo $a => 1

变量的值如果含空格，赋值时用双引号括起来

str="Hello World!"

算数展开 $( (…) )

i=5 j=6
echo $((i+j))             => 11
echo $(((i*j)-(i+j)))     => 19
echo $((3>1))             => 1
echo $((1>3))             => 0

相关命令

export：将shell变量输出为环境变量，或者将shell函数输出为环境变量

打印当前环境变量

export      => 打印当前进程的所有环境变量
export -p   => 同export

修改当前进程的环境变量

export DAVID="david"           => 设置环境变量DAVID，值为david
export PATH=$PATH:/home/david  => 在PATH后面追加/home/david路径

readonly：定义只读shell变量和shell函数

打印当前只读变量

readonly      => 打印当前进程的所有只读变量
readonly -p   => 同readonly

设置当前进程的只读变量

readonly DAVID="david"           => 设置只读变量DAVID，值为david

env：为将要运行的程序设置环境变量

-i

env -i A=1 B=2 awk 'xxx' file   # 用新的环境变量重新初始化环境变量，然后运行命令
# 新环境变量只对将要运行的命令生效

-u

env -u xxx awk 'xxx' file       # 删除某个环境变量，然后用新的环境变量运行命令
# 新环境变量只对将要运行的命令生效

set：更改shell特性

-x 显示执行的语句

+x 不显示执行的语句

unset：删除已经定义的变量或函数

-f 删除函数

-v 删除变量

参数展开

：如果变量前后需要连接其他字符串，则用{}展开

str="Hello World!"
echo __$str__    => __
echo __${str}__  => __Hello World!__

未定义的变量会展开为null字符串

# 非常危险！

rm -fr /$UnDeclareVar   => rm -fr /

替换运算符

${varname:-word}

实现：如果varname存在且非null，则返回其值；否则返回word

用途：如果变量未定义，则返回一个默认值

str1="Hello Shell!"
echo ${str1:-Default} => Hello Shell!
echo ${str2:-Default} => Default

${varname:=word}

实现：如果varname存在且非null，则返回其值；否则设置varname=word，并返回varname

用途：如果变量未定义，则将变量设为默认值并返回该变量

str1="Hello Shell!"
echo ${str1:=Default} => Hello Shell!
echo ${str2:=Default} => Default
echo $str2            => Default

${varname:?message}

实现：

如果varname存在且非null，则返回其值；否则显示varname:message，并退出脚本
如果省略message，显示默认信息"parameter null or not set"
注：交互式Shell下不需要退出，不同Shell有不同行为

用途：捕捉由于变量未定义而导致的错误

str1="Hello Shell!"
echo ${str1:?str1 is not set} => Hello Shell!
echo ${str2:?str2 is not set} => line N: str2: str2 is not set
echo ${str2:?}                => line N: str2: parameter null or not set

${varname:+word}

实现：如果varname存在且非null，则返回word；否则返回null

用途：测试变量是否存在

str1="Hello Shell!"
echo ${str1:+1} => 1
echo ${str2:+1} => (null)

以上四种替换运算符，” : “都是可选的。如果省略” : “，则只判断是否存在，不判断是否非空

替换运算符	用途	实现
${varname:-word}	如果变量未定义，则返回一个默认值	如果varname存在且非null，则返回其值；否则返回word
${varname:=word}	如果变量未定义，则将变量设为默认值并返回该变量	如果varname存在且非null，则返回其值；否则设置varname=word，并返回varname
${varname:?msg}	捕捉由于变量未定义而导致的错误	如果varname存在且非null，则返回其值；否则显示varname:message，并退出脚本；如果省略message，显示默认信息”parameter null or not set”
${varname:+word}	测试变量是否存在	如果varname存在且非null，则返回word；否则返回null
${varname:-word}	如果变量未定义，则返回一个默认值	如果varname存在，则返回其值；否则返回word
${varname:=word}	如果变量未定义，则将变量设为默认值并返回该变量	如果varname存在，则返回其值；否则设置varname=word，并返回varname
${varname:?msg}	捕捉由于变量未定义而导致的错误	如果varname存在，则返回其值；否则显示varname:message，并退出脚本；如果省略message，显示默认信息”parameter null or not set”
${varname:+word}	测试变量是否存在	如果varname存在，则返回word；否则返回null

模式匹配运算符

${varname#pattern}

如果模式匹配与变量的开头处，则删除匹配的最短部分，并返回剩下的部分

${varname##pattern}

如果模式匹配与变量的开头处，则删除匹配的最长部分，并返回剩下的部分

${varname%pattern}

如果模式匹配与变量的结尾处，则删除匹配的最短部分，并返回剩下的部分

${varname%%pattern}

如果模式匹配与变量的结尾处，则删除匹配的最长部分，并返回剩下的部分

str1="/home/davidwang/test/home/test.tar.bz"
echo ${str1#/*/}   => davidwang/test/home/test.tar.bz
echo ${str1##/*/}  => test.tar.bz
echo ${str1%.*}    => /home/davidwang/test/home/test.tar
echo ${str1%%.*}   => /home/davidwang/test/home/test

字符串长度运算符

${#var}

str="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
echo "$str size is ${#str}"  => abcdefghijklmnopqrstuvwxyz size is 26

位置参数

N：某个命令行参数，从1开始算，如果N>9，则用花括号括起来{10}

$#：命令行参数的个数

∗,@：一次表示所有参数

“$*”：将所有参数当做一个字符串

“$@”：将所有参数视为单独的个体

echo "\$1 = ${1:-/dev/null}"
./test.sh       => $1 = /dev/null
./test.sh 1 2 3 => $1 = 1

echo "arg num = $#"
echo "\$* = $*"
echo "\$@ = $@"
printf "\"\$*\" = %s\n" "$*"
printf "\"\$@\" = %s\n" "$@"

./test.sh 1 2 3 ==>
arg num = 3
$* = 1 2 3
$@ = 1 2 3
"$*" = 1 2 3
"$@" = 1
"$@" = 2
"$@" = 3

特殊变量

变量	意义
0	Shell程序名称
#	参数个数
@	命令行参数，如果在”“内，则展开为一系列单独的参数
*	命令行参数，如果在”“内，则把所有参数合并为一个字符串
$	当前进程ID
PPID	父进程ID
?	前一个命令的退出状态
!	最近一个后台命令的进程编号
HOME	用户根目录
PATH	命令的查找路径
PWD	当前工作目录
LINENO	行号
-	传给Shell的选项
PS1	主要的命令提示字符串；默认为$
PS2	行继续的提示字符串；默认为>
PS4	以set -x设置的执行跟踪的提示字符串；默认为+
LANG	当前local默认名称；其他LC_*变量会覆盖其值
LC_ALL	当前local名称；会覆盖LANG和其他LC_*变量
LC_COLLATE	用来排序字符的当前local名称
LC_CTYPE	在模式匹配期间，用来确定字符类别的当前local名称
LC_MESSAGES	输出信息的当前语言的名称
ENV	仅用于交互式Shell；要读取和在启动时要执行的一个文件的完整路径名；XSI必须的变量
IFS	内部的字段分隔器
NLSPATH	在$LC_MESSAGES(XSI)所给定的信息语言里，信息目录的位置

条件

退出状态

每一条命令，不管是内置的还是外部的，退出时均返回一个整数值

0表示成功，非0表示失败，用$?访问

exit命令：传递一个退出值给调用者；如果没有提供退出值，默认为最后一个命令的退出状态

if语句

if [[ condition ]]; then
#statements
elif [[ condition ]]; then
#statements
else
#statements
fi

test命令

两种形式

str1="abc"
str2="abc"

if test $str1 = $str2; then
echo "str1 == str2"
else
echo "str1 != str2"
fi

# 下面的形式等同于上面的形式

if [[ $str1 = $str2 ]]; then
echo "str1 == str2"
else
echo "str1 != str2"
fi

运算符

运算符	如果…则为真
-e file	file存在
-s file	file不为空
-f file	file是一般文件
-d file	file是目录
-b file	file是块设备文件
-c file	file是字符设备文件
-p file	file是命名管道(FIFO)
-S file	file是socket
-h file	file是符号链接
-L file	file是符号链接，同-h
-r file	file是可读的
-w file	file是可写入的
-x file	file是可执行的，或file是可被查找的目录
-g file	file有设置setgid位
-u file	file有设置setuid位
string	string不是null
-n string	string非null
-z string	string是null
s1 = s2	字符串s1等于s2
s1 != s2	字符串s1不等于s2
n1 -eq n2	整数n1等于n2
n1 -ne n2	整数n1不等于n2
n1 -lt n2	整数n1小于n2
n1 -gt n2	整数n1大于于n2
n1 -le n2	整数n1小于等于n2
n1 -ge n2	整数n1大于等于n2
-t n	文件描述符n指向以终端

# 在test中，所有变量展开都需要用引号括起来

if[ -f "$file" ]  ==> 正确
if[ -f $file ]    ==> 如果$file为空，shell的行为无法预料

case语句

case word in
pattern )
;;      # 执行到;;结束
* )         # 默认动作，相当于C语言中的default
;;
esac

循环

for语句

for i in words; do
#statements
done

for i; do   #相当于for i in "$@"
#statements
done

for (( i = 0; i < 10; i++ )); do
#statements
done

while与until语句

while [[ condition ]]; do # condition为真时执行
#statements
done

until [[ condition ]]; do # condition为假时执行
#statements
done

break与continue

break：跳出循环

continue 继续执行下一个循环

break与continue，都可以接受数值参数，控制语句跳出或继续执行多少个循环

while [[ condition ]]; do
while [[ condition ]]; do
#statements
break 2  # 跳出最外面的循环
done
done

shift

依次处理命令行参数

每次执行后，原来的1消失，用2的旧值取代，2的新值被3的旧值取代…，$#也会依次减1

有一个可选参数，指定每一次移动几位，默认为1

file= verbose= quiet= long=
while [[ $# -gt 0 ]]; do                 # 依次处理命令行参数，没处理依次，$#都减1
case $1 in
-f )
file=$2
echo "file = $file"
shift                        # 因为-f选项后面要跟文件名，所以还得再shift一遍
;;
-v )
verbose=true
quiet=false
echo "verbose = $verbose"
echo "quiet = $quiet"
;;
-q )
quiet=true
verbose=false
echo "verbose = $verbose"
echo "quiet = $quiet"
;;
-l )
long=true
echo "long = $long"
;;
esac
shift
done

getopts

简化命令行参数处理

第一个参数是所有合法参数的字符串；如果选项字母后面跟冒号，说明该选项后面需要一个参数，且是必填的；如果遇到需要参数的选项，将参数值放置到变量OPTARG中

OPTIND包含下一个要处理的参数的索引值，初始值为1

第二个参数为变量名称，每次getopts时，该变量会被更新，值等于找到的选项字母；遇到不合法的选项时，该变量被置为?

file= verbose= quiet= long= a=

while getopts f:vqa:l opt
do
case $opt in
f )
file=$OPTARG
echo "file = $file"
;;
a )
a=$OPTARG
echo "a = $a"
;;
v )
verbose=true
quiet=false
echo "verbose = $verbose"
echo "quiet = $quiet"
;;
q )
verbose=false
quiet=true
echo "verbose = $verbose"
echo "quiet = $quiet"
;;
l )
long=true
echo "long = $long"
;;
esac
done

函数

函数使用前必须先定义

在脚本的起始处定义

在一个独立文件里定义，在脚本中用”.”符号获取

wait_for_user(){
XXX
}

return

从函数里返回值

如果为指定参数，使用默认退出状态

return $?  # 严谨的写法

函数参数

在函数中，位置参数代表函数参数；当函数完成时，原来的命令行参数会恢复

涉及到的命令

export

readonly

env

unset

exit

return

test

shift

getopts