Shell编程入门到实战：从基础语法到自动化脚本

在Linux世界中，Shell是用户与内核之间的"翻译官"，它接收用户输入的命令，解释并传递给操作系统执行，再将结果反馈给用户。这种交互既可以是实时输入命令的交互式操作，也可以是通过脚本文件批量执行的非交互式操作。

1.1 Shell的本质与分类

Shell本质上是一个命令解释器程序，用C语言编写而成。常见的Shell解释器包括：

• bash：大多数Linux发行版（如CentOS、RedHat）的默认Shell，兼容sh且功能更丰富
• sh：早期的Bourne Shell，很多系统中已作为bash的软链接
• csh/tcsh：类C语言语法的Shell
• zsh：功能强大的增强型Shell，兼容bash

通过cat /etc/shells命令可查看系统支持的所有Shell类型，而/etc/passwd文件记录了用户默认使用的Shell。

1.2 为什么学习Shell脚本？

Shell脚本将一系列Linux命令按逻辑组织到文件中，实现自动化执行，其核心价值在于：

• 自动化运维：批量部署服务、添加用户、备份数据等
• 效率提升：替代重复的手动操作，减少人为错误
• 系统集成：衔接不同命令和程序，实现复杂业务逻辑

二、Shell脚本基础：从编写到执行

2.1 脚本的基本结构

一个标准的Shell脚本包含三部分：

#!/bin/bash  # 解释器声明，指定脚本由bash执行
# 这是注释内容，用于说明脚本功能
echo "Hello World!"  # 可执行语句，输出字符串

2.2 脚本执行的四种方式

1. 当前路径执行（需执行权限）：

   chmod +x hello.sh  # 赋予执行权限
   ./hello.sh         # 相对路径执行
   

   

2. 解释器直接运行（无需执行权限）：

   bash hello.sh 或 sh hello.sh
   

   

3. source命令加载（影响当前Shell环境）：

  ./hello.sh或 /opt/hello.sh

4. 管道输入执行：

   cat hello.sh | bash                                                                                                                                            
   

   
   

三、核心语法：变量、输入输出与运算

3.1 变量：数据存储的基本单元

• 定义规则：变量名=值（等号两侧无空格），如name="shell"

• 命名规范：以字母开头，可包含数字和下划线，区分大小写

• 使用方法：通过$变量名或${变量名}调用，如echo $name

• 

• 特殊类型：

  • 只读变量：readonly pi=3.14（无法修改或删除）
    

3.2 输入输出重定向

Shell默认通过键盘输入、显示器输出，重定向可改变数据流方向：

• 输出重定向：

  • command > file：覆盖写入文件

  • command >> file：追加写入文件

  • command 2> error.log：错误信息写入文件
    用ls 看这个不存在的文件把信息记录在error.log
    
    vim 查看error文件的内容
    

  • command &> all.log：所有输出（包括错误）写入同一文件
    例如：如果脚本里有 echo “备份开始…”（正常输出）和 tar: 无法打开文件（错误输出）,两者都会被写入 backup.log。

  # 场景：运行脚本，把所有输出（日志、报错）存到all.log  
  

./backup_script.sh &> backup.log

- **输入重定向**：```bash# 从文件读取输入代替键盘passwd --stdin user < password.txt

例如：

1. 新建密码文件（内容为 “123456”，仅一行）
   echo “123456” > password.txt

2. 用 root 给 user 设置密码（非交互）
   sudo passwd --stdin user < password.txt
   

3. 验证：su - user 后，用 123456 登录

• 管道操作：通过|将前一个命令的输出作为后一个命令的输入：

  # 查找包含bash的用户并提取用户名
  grep "bash" /etc/passwd | awk -F: '{print $1}'
  

3.3 运算符与表达式

• 算术运算：

  # 三种常用方式
  echo $((1+2))   # 3
  echo $[3*4]     # 12
  echo `expr 10 / 2`  # 5（注意运算符两侧需空格）
  

  

• 关系运算：仅支持数字比较

  • -eq（等于）​​Eq​​ual、-ne（不等于）N​​ot ​​E​​qual、-gt（大于）G​​reater ​​T​​han
  • -lt（小于）​​L​​ess ​​T​​han、-ge（大于等于）G​​reater than or ​​E​​qual、-leL​​ess than or ​​E​​qual（小于等于）

• 字符串运算：

  • = （相等）、!=（不等）、-z（空字符串）、-n（非空字符串）

四、流程控制：构建脚本逻辑

4.1 条件判断：if-else语句

#!/bin/bash
score=$1
if [ $score -ge 90 ]; thenecho "优秀"
elif [ $score -ge 80 ]; thenecho "良好"
elif [ $score -ge 60 ]; thenecho "及格"
elseecho "不及格"
fi

4.2 循环结构：for与while

• for循环：适合已知循环次数的场景

  # 数值循环
  for ((i=1; i<=5; i++)); doecho "第$i次循环"
  done
  

  # 列表循环for fruit in apple banana orange; doecho "水果：$fruit"done

• while循环：适合未知循环次数的场景

  # 累加1-10的和
  count=0
  num=1
  while ((num <= 10)); docount=$[count + num]let num++  # 自增操作
  done
  echo "总和：$count"
  

七、学习建议

1. 熟悉Linux命令：Shell脚本的本质是命令的组合，掌握grep、awk、sed等工具能大幅提升脚本能力
2. 重视语法细节：注意空格、括号等符号的使用（如[ ]前后需空格）
3. 多写实战脚本：从简单的文件备份、日志分析开始，逐步实现复杂功能
4. 善用调试技巧：通过bash -x 脚本名查看脚本执行过程，定位错误

Shell编程是Linux运维的必备技能，掌握它能让你从重复的手动操作中解放出来，实现真正的自动化运维。从今天开始，动手编写你的第一个Shell脚本吧！