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shell脚本基础详细学习（更新中）

news 来源：原创 2025/5/10 7:10:29

shell简单介绍

Shell不仅仅是充当用户与UNIX或者localhost交互的角色，还可以作为一种程序设计
语言来使用。通过Shell编程，可以实现许多非常实用的功能，提高系统管理的自动化水平。
如果有一系列经常需要使用的命令，把它存储在一个文件里，shell可以读取这个文件
并顺序执行其中的命令，我们把这样的文件就叫shell脚本。shell脚本按行解释文件里的命令。

shell脚本的基本元素

对于一个基本的Shell程序来说，应该拥有以下基本元素：
1.声明：声明用哪个命令解释器来解释并执行当前脚本文件中的语句，一般写的解释器为
#!/bin/bash 。
2.命令：可执行语句，实现程序的功能。
3.注释：说明某些代码的功能，通过在代码中增加注释可以提高程序的可读性。

注释

1. 单行注释（#）

在 shell 脚本中，# 符号用于添加单行注释。从 # 开始，一直到这一行的末尾，所有内容都会被解释器忽略。其语法格式为：

# 这是一个单行注释
echo "Hello World"  # 这是行尾注释

2. 多行注释（: '...'）

若要添加多行注释，可使用 : '注释内容' 这种形式。需要注意的是，这种注释方式不能嵌套使用。示例如下：

: '
这是一个多行注释
可以包含多行文本
'
echo "Hello World"

另外，还有一种利用未使用变量的替代方法：

if false; then
echo "第一行注释"
echo "第二行注释"
fi

单行注释是最常用的注释方式，而多行注释则适用于需要添加大块说明文字的场景。

3. 多行注释（：配合here document使用）

这是使用 Here Document（ heredoc ）创建注释块的方式，在 Shell 脚本中非常常见。以下是详细说明：

简单示例

:<<BLOCK
这是一个多行注释
可以包含任意文本，甚至包含 shell 命令、变量等
但不会被执行
BLOCK

:：是 Shell 内置命令，相当于 "空操作"（null command），不执行任何操作，仅返回状态码 0。
<<BLOCK：Here Document 标记，表示后续内容直到 BLOCK 结束都作为输入传递给 : 命令。
BLOCK：自定义的结束标记（可以使用任何合法标识符，如 EOF、COMMENT 等）。

关键点：

注释块可以包含任意内容：

:<<COMMENT
这是有效的注释
$变量不会被解析
$(命令) 也不会被执行
even if [ $x -eq 1 ]; then echo "not executed"; fi
COMMENT

结束标记必须单独一行：

:<<EOF
正确：EOF 在单独一行
EOF:<<END
错误：END 后面有空格或其他字符
END

标记名称建议大写：避免与变量名冲突（如 end 可能是已定义的变量）。

shell脚本编写规范

（1）脚本文件名应见名知意，例如backup_mysql.sh

（2）文件开头指定脚本解释器 #!/bin/sh 或 #!/bin/bash

（3）开头加版本特权等信息

# Date:创建日期
# Author:作者
# Mail:联系方式
# Function:功能
# Version:版本

（4）脚本中尽量不要用中文注释

别吝啬添加注释，必要的注释方便自己别人理解脚本逻辑和功能；

尽量用英文注释，防止本机或切换系统环境后中文乱码的困扰；

单行注释，可以放在代码行的尾部或代码行的上部；

多行注释，用于注解复杂的功能说明，可以放在程序体中，也可以放在代码块的开始部分。

（5）多使用内部命令

常用的内部命令有：echo、eval、exec、export、read、shift、exit

1、echo是用于终端打印的基本命令，默认情况下，echo 在每次调用后会添加一个换行符

[root@kittod ~]# echo hehe
hehe
[root@kittod ~]# echo haha
haha
[root@kittod ~]# echo "Welcome to bash"
Welcome to bash
[root@kittod ~]# echo 'Welcome to bash'
Welcome to bash

2、上面的方法看起来效果一样，但是在某些场合会得到不一样的结果

[root@free ~]# echo 'the current directory is `pwd`'  单引号
the current directory is `pwd`
[root@free ~]# echo "the current directory is `pwd`"  双引号
the current directory is /root
[root@free ~]# echo "directory is `pwd`"
directory is /root
[root@free ~]# echo "`pwd`"
/root详细解释``作用
1. 命令替换的作用
借助命令替换，能够把命令的输出结果当作参数，嵌入到其他命令之中。就像这样：
echo "当前目录是 `pwd`"  # 先执行 pwd 命令，再把结果（如 /root）嵌入到字符串里
输出结果为：
当前目录是 /root2. 反引号（`）与美元符号加括号（$(...)）的对比
命令替换有两种表示方式：
传统写法：使用反引号（`命令`）
现代写法：使用 $(命令)
下面是这两种写法的对比示例：
echo "`date`"        # 输出当前日期时间（传统写法）
echo "$(date)"      # 输出当前日期时间（现代写法）
现代写法更加方便简洁，嵌套更加方便，反引号在命令替换中要使用其本身要用转义字符。反引号（`）的核心作用是**执行命令并获取结果**，进而实现动态参数的生成或者信息的嵌入。不过，在新的脚本中，更推荐使用 $(...) 这种写法，因为它更加清晰，还支持嵌套功能。[root@kittod ~]# echo "hehe;hehe"
hehe;hehe
[root@kittod ~]# echo hehe;hehe
hehe
-bash: hehe: command not found

简单示例：

[root@kittod ~]# echo -n i have a cat
i have a cat[root@kittod ~]#
[root@kittod ~]# echo -e i\thave\ta\tcat
ithavetatcat
[root@kittod ~]# echo -e "i\thave\ta\tcat"
i have a cat
[root@kittod ~]# echo "1 2 3"
1 2 3
[root@kittod ~]# echo -e "1\t2\t3"
1 2 3
[root@kittod ~]# echo -e "1 2 3"
1 2 3
#设置字体颜色
[root@kittod ~]# echo -e "\e[1;31m This is red test \e[0m"
This is red test
\e[1;31m 将颜色设置为红色， \e[0m 将颜色重置，使用时只需要更换颜色代码即可
颜色代码
重置 0
黑色 30
红色 31
绿色 32
黄色 33
蓝色 34
洋红 35
青色 36
白色 37
#设置背景颜色[root@kittod ~]# echo -e "\e[1;42m This is red test bg \e[0m"
This is red test bg
颜色代码
重置 0
黑色 40
红色 41
绿色 42
黄色 43
蓝色 44
洋红 45
青色 46
白色 47

连续反斜杠加-e和默认的区别

1. 不带 -e 参数的 echo
bash
echo  today is\\\\\\ sunday
# 输出：today is\\\ sunday
规则：默认情况下，echo 会将连续的反斜杠按奇数 / 偶数处理：
偶数个反斜杠（如 \\、\\\\）：每两个反斜杠合并为一个（\\ → \）。
奇数个反斜杠（如 \、\\\）：最后一个反斜杠会转义其后的字符（若后无字符则保留）。
步骤解析：
bash
# 原始输入：today is\\\\\\ sunday
# 处理反斜杠：
# 1. \\\\ → \\（前四个反斜杠合并为两个）
# 2. \\ → \（最后两个反斜杠合并为一个）
# 最终输出：today is\\\ sunday2. 带 -e 参数的 echo
bash
echo -e today is\\\\\\ sunday
# 输出：today is\\ sunday
规则：-e 参数启用反斜杠转义功能，但 echo 会先按原始规则处理反斜杠，再应用转义：
偶数个反斜杠：合并后，若剩余偶数个，则继续两两合并；若剩余奇数个，则最后一个用于转义。
特殊转义符（如 \n、\t）：会被解释为对应功能。
步骤解析：
bash
# 原始输入：today is\\\\\\ sunday
# 1. 原始反斜杠处理：
#    \\\\ → \\（前四个反斜杠合并为两个）
#    \\ → \（最后两个反斜杠合并为一个）
#    中间步骤：today is\\\ sunday# 2. 应用 -e 参数的转义：
#    \\\ → \\（前两个反斜杠合并为一个，最后一个转义空格失败，保留）
# 最终输出：today is\\ sunday3. 关键区别
参数	反斜杠处理逻辑	示例（输入 \\\\\\）	输出结果
无 -e	奇偶合并，奇数保留最后一个	\\\\\\ → \\\	\\\
-e	先奇偶合并，再转义特殊字符	\\\\\\ → \\\ → \\	\\
4. 常见误区
误解一：认为 -e 会直接解析原始反斜杠。
实际上，echo 会先处理反斜杠（合并 / 转义），再应用 -e 的特殊转义规则。
误解二：连续反斜杠在 -e 下总是成对解析。
只有合并后的奇数个反斜杠中的最后一个才会触发转义，例如：
bash
echo -e '\\\\\n'  # 输出：\\（前四个合并为两个，最后一个转义 \n）5. 如何正确输出多个反斜杠？
输出偶数个反斜杠：直接使用两倍数量的反斜杠。
bash
echo '\\\\'       # 输出：\\（默认模式）
echo -e '\\\\'     # 输出：\\（-e 模式）输出奇数个反斜杠：在 -e 模式下，需要额外的反斜杠来转义。
bash
echo -e '\\\\\\'   # 输出：\\\（前四个合并为两个，最后一个保留）总结
默认 echo：按奇偶合并反斜杠，奇数个保留最后一个。
echo -e：先处理反斜杠，再转义特殊字符（如 \n、\t）。
建议：若需精确控制反斜杠数量，优先使用单引号 ' 包裹字符串，并结合 -e 参数。

文本颜色样式设置代码详解

命令解析

echo -e "\e[1;31m This is red text \e[0m"

echo -e：启用对反斜杠转义字符的解释（如\e、\n等）
\e[1;31m：ANSI 转义序列，用于设置文本样式
\e：转义字符（ASCII 27，也可写作\033或\x1B）
[：控制序列引入符（CSI）
1：设置文本为粗体（可选参数）
31：设置文本颜色为红色（31 代表红色，32 为绿色，33 为黄色，依此类推）
m：设置属性命令
This is red text：实际显示的文本内容
\e[0m：重置所有文本属性，恢复默认样式

输出效果

当你运行这个命令时，终端会显示：

This is red text（实际显示为红色粗体）

然后恢复为默认文本样式。

其他颜色和样式选项

你可以通过修改转义序列中的数字来改变颜色和样式：

# 基本颜色代码
30: 黑色   31: 红色   32: 绿色   33: 黄色
34: 蓝色   35: 紫色   36: 青色   37: 白色# 背景颜色代码（40-47）
40: 黑底   41: 红底   42: 绿底   43: 黄底
44: 蓝底   45: 紫底   46: 青底   47: 白底# 样式代码
0: 重置    1: 粗体    4: 下划线   5: 闪烁    7: 反显

export命令详细解释

一、基本概念

环境变量 是 Shell 中存储的全局变量，可被当前 Shell 和所有子进程访问。而 局部变量 仅在当前 Shell 会话中有效，子进程无法继承。

export 的作用是：

将当前 Shell 中的局部变量转换为环境变量。
在定义变量时直接声明其为环境变量。

二、语法格式

export [变量名]=[值]     # 定义并导出新变量
export [变量名]          # 将已存在的局部变量导出为环境变量
export -f [函数名]       # 导出函数，使其在子Shell中可用
export -n [变量名]       # 取消变量的导出状态（使其变为局部变量）
export -p               # 显示所有已导出的环境变量

三、核心用法

bash -c 会创建一个全新的子 shell 进程来执行命令，该子 shell 与当前 shell 相互隔离。用于测试很方便。

1. 定义并导出变量

export NAME="Doubao"    # 定义并导出变量
echo $NAME              # 输出: Doubao# 在子Shell中验证
bash -c 'echo $NAME'    # 输出: Doubao（子Shell继承了环境变量）

2. 导出已存在的局部变量

AGE=25                  # 定义局部变量
export AGE              # 将局部变量导出为环境变量bash -c 'echo $AGE'     # 输出: 25

3. 导出函数

greet() { echo "Hello $1"; }
export -f greet         # 导出函数bash -c 'greet World'   # 输出: Hello World（子Shell可调用该函数）

4. 取消导出状态

export LANG=en_US.UTF-8
export -n LANG          # 取消LANG的导出状态
bash -c 'echo $LANG'    # 输出为空（子Shell无法访问）

四、与变量作用域的关系

变量类型	定义方式	作用域	示例
局部变量	`NAME=value`	仅当前 Shell	`NAME=Doubao; echo $NAME`
环境变量	`export NAME=value`	当前 Shell 及所有子进程	`export NAME=Doubao; bash -c 'echo $NAME'`
全局变量	在`.bashrc`等文件中定义	所有新启动的 Shell	在`.bashrc`中添加：`export PATH="$PATH:/new/dir"`

五、常见应用场景

1. 设置 PATH 路径

export PATH="$PATH:/home/user/bin"  # 添加自定义目录到PATH

2. 配置语言环境

export LANG=en_US.UTF-8             # 设置语言编码

3. 在脚本中使用环境变量

# script.sh
#!/bin/bash
echo "Hello $USER, today is $(date +%A)"# 执行脚本（继承当前环境变量）
export USER="Doubao"
./script.sh  # 输出: Hello Doubao, today is Friday

4. 临时测试环境变量

FOO=bar ./command     # 仅在执行command时设置FOO，执行后失效

六、注意事项

仅对当前 Shell 及子进程有效
export 设置的变量只在当前 Shell 会话和其启动的子进程中生效。关闭终端后，设置会丢失。
永久生效需配置文件
若要每次登录都生效，需将 export 命令添加到 Shell 配置文件中，如：
```
# 对所有用户生效
/etc/profile# 对当前用户生效
~/.bashrc  或  ~/.bash_profile
```

子 Shell 修改不影响父 Shell
子进程中修改环境变量不会影响父进程：

bash -c 'export TEST=123'  # 子Shell设置TEST
echo $TEST                 # 父Shell中TEST仍为空

七、与其他命令的对比

命令	作用	示例
`export`	设置环境变量，使其在子进程中可用	`export VAR=value`
`declare`	声明变量类型（如整型、数组等）	`declare -i NUM=100`
`readonly`	设置只读变量，不可修改或取消	`readonly PATH`
`set`	显示或设置 Shell 选项和变量	`set -x`（开启调试模式）

总结

export 是 Shell 编程中用于管理环境变量的核心工具，通过它可以灵活控制变量的作用域，确保配置在不同进程间传递。合理使用 export 能帮助你更好地管理系统环境和编写可复用的脚本。

read命令详解

在 Bash 中，read 命令用于从标准输入（通常是键盘）读取用户输入，并将其赋值给一个或多个变量。它是交互式脚本、配置读取和数据处理的重要工具。以下是对 read 命令的详细解析：

基本语法

read [选项] [变量名1 变量名2 ...]

功能：读取一行输入，按空格分割后赋值给对应变量。若变量数少于输入字段数，最后一个变量会包含剩余所有字段。

示例：

read name age  # 输入 "Alice 25"
echo "Name: $name, Age: $age"  # 输出: Name: Alice, Age: 25

常用选项

选项	功能描述
`-p "提示信息"`	显示提示信息，无需额外使用 `echo`。
`-t 超时秒数`	设置超时时间，超时后返回非零状态（需结合 `-n` 或 `-s` 使用）。
`-s`	静默模式，不显示输入内容（适用于密码输入）。
`-n 字符数`	读取指定数量的字符后立即返回，无需按回车。
`-r`	禁用反斜杠 `\` 的转义功能（原始输入）。
`-d 分隔符`	使用指定字符作为输入结束标记（默认是换行符 `\n`）。

选项示例

带提示信息的输入：

read -p "请输入用户名: " username
echo "欢迎, $username!"

密码输入（静默模式）：

read -s -p "请输入密码: " password
echo  # 手动换行
echo "密码已输入"

限时输入：

if read -t 5 -p "5秒内按Y确认: " answer; thenecho "你输入了: $answer"
elseecho "超时！"
fi

读取单个字符：

read -n 1 -p "按任意键继续..."
echo  # 手动换行

原始输入（保留反斜杠）：

read -r path  # 输入 "C:\Users\Alice"
echo "$path"  # 输出: C:\Users\Alice（而非 C:UsersAlice）

高级用法

从文件读取：

while read -r line; doecho "读取行: $line"
done < filename.txt  # 逐行读取文件内容

读取特定分隔符的输入：

read -d '/' var1 var2  # 输入 "apple/banana"
echo "Var1: $var1, Var2: $var2"  # 输出: Var1: apple, Var2: banana

读取数组：

read -a fruits  # 输入 "apple banana cherry"
echo "第二个水果: ${fruits[1]}"  # 输出: banana

返回状态与错误处理

成功：读取到有效输入时返回状态码 0。
失败：
- 超时（-t 选项）返回非零状态。
- 读取到文件结束符（EOF，如按 Ctrl+D）返回非零状态。

示例：检查超时

if read -t 3 -p "快速回答: " answer; thenecho "回答: $answer"
elseecho "超时！" >&2exit 1
fi

注意事项

输入分割规则：read 默认使用 IFS（内部字段分隔符，默认为空格、制表符、换行符）分割输入。如需自定义分割符，可临时修改 IFS：
```
IFS=',' read -r a b c <<< "1,2,3"
echo "a=$a, b=$b, c=$c"  # 输出: a=1, b=2, c=3
```
空变量处理：若用户直接按回车，变量会被赋值为空字符串。可通过 read -e 启用 readline 编辑功能，提供默认值：
```
read -e -p "请输入文件名 [default.txt]: " file
file=${file:-default.txt}  # 使用默认值
```