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Linux操作系统Shell脚本-第一章

news 2025/8/30 7:30:36

前言

编程语言分类

静态和动态语言：

  • 静态编译语言：使用变量前，先声明变量类型，之后类型不能改变，在编译时检查，如Java语言、C语言

  • 动态编译语言：不事先声明，可随时改变类型，如Shell语言、python语言、javascript语言、php语言

强类型和弱类型语言：

  • 强类型语言：不同类型数据操作，必须经过强制转换成同一类型才能运算，如java，C#

  • 弱类型语言：语言的运行时会隐式地做数据类型转换。无需指定类型，默认均为字符型；参与计算会自动进行隐式类型转换；变量无需事先定义可直接调用。如Shell语言，php，JavaScript

脚本检查工具：

yum install -y epel-release

yum install -y ShellCheck

一、Shell脚本语言的基本结构

1、Shell脚本的用途：

  • 自动化常用命令

  • 执行系统管理和故障排除

  • 创建简单的应用程序

  • 处理文本或文件

2、 Shell脚本基本结构：

Shell脚本编程：是基于过程式，解释执行的语言

编程语言的基本结构：

  • 各种系统命令的组合

  • 数据存储：变量，数组

  • 表达式：a+b

  • 控制语句：if、case、for、while

shell脚本：包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件

格式要求：首行执行shebang机制

#声明后续语句是通过那种语言写的
#!/bin/bash
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl

3、 创建Shell脚本过程

  1. 使用vim创建文本文件，第一行必须包括shell声明序列：

#!/bin/bash

    2.加执行权限，给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径

[root@localhost ~]# chmod +x shellScript/hello.sh 

   3.运行脚本，直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行。

[root@localhost ~]# /root/shellScript/hello.sh 

4、 脚本注释规范

  • 第一行一般为调用使用的语言

  • 程序名，避免更改文件名为无法找到正确的文件

  • 版本号

  • 更改后的时间

  • 作者相关信息

  • 该程序的作用，及注意事项

  • 最后是各版本的更新简要说明

5、第一个脚本

[root@localhost ~]# cat shell/hostname.sh 
#!/bin/bash
echo "My hostname is `hostname`"
echo "Time is `date +'%F %T'`"
[root@localhost ~]# chmod +x shell/hostname.sh
[root@localhost ~]# shell/hostname.sh、

6、 执行脚本

1、增加执行权限，执行脚本时会创建一个子shell，不影响现有的shell环境

chmod +x sh
./sh
/root/shellScript/sh

2、使用 . 或者source，执行脚本时不会创建一个子shell，会影响现有的shell环境

source sh
. sh

注意：尽量不要使用该方式执行脚本！！！

课后实例：备份脚本

[root@localhost ~]# mkdir /backup/
[root@localhost ~]# vim shell/backup.sh
[root@localhost ~]# cat shell/backup.sh 
#!/bin/bash
echo -e "\033[1;32m\033[0m"
sleep 2
cp -av /etc/ /backup/etc`date +%F`/
echo -e "\033[1;32mBackup is finished\033[0m"
[root@localhost ~]# chmod +x shell/backup.sh 
[root@localhost ~]# ./shell/backup.sh 
Starting backup..
...
Backup is finished

7、脚本错误

  • 语法错误，会导致后续的命令不继续执行，可以用bash -n shellname检查错误

  • 命令错误，后续的命令还会继续，可以使用bash -x shellname检查

  • 逻辑错误，只能使用bash -x进行观察

二、Shell脚本语言的变量用法详解

1、变量

变量表示命名的内存空间，将数据放在内存空间中，通过变量名引用，获取数据

2、 变量类型

变量类型：

  • 内置变量：如PS1,PATH,UID,HOSTNAME,HISTSIZE

  • 用户自定义变量

  • 预定义变量

  • 位置变量

不同的变量存放的数据不同，决定了以下：

  1. 数据存储方式

  2. 参与的计算

  3. 表示的数据范围

变量数据类型:

  • 字符串

  • 数值：整型，浮点型（小数）、bash不支持浮点数

3、 Shell中变量命名法则

  • 不能使用程序中的保留字，如：if，for

  • 只能使用数字，字母及下划线，且不能以数字开头

  • 见名思意，用英文名字，并体现真正含义

  • 统一命名规则：驼峰命名法

  • 全局变量名大写

  • 局部变量小写

  • 函数名小写

4、 变量定义和引用

变量的生效范围（变量作用域）

  • 普通变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其他shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效

  • 环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程

  • 本地变量：生效范围为当前shell进程中某代码片段，通常指函数

变量赋值：

name="value"

value可以是以下多种类型
直接字符串：name='root'
变量引用：name="$USER"
命令应用：name=`command`  || name=$(command)
通配符：FILE=/etc/* /*表示etc目录下所有的文件名*/

注意：变量赋值是临时生效，当退出终端后，变量会自动删除，无法持久保存。

变量引用：

$name
${name}

弱引用和强引用：

  • “$name”：弱引用，其中的变量引用会被替换成为变量值

  • ‘$name’：强引用，其中的变量引用不会被替换成变量值，而保持原字符串

[root@localhost ~]# name='Mike'
[root@localhost ~]# NAME="$USER"
[root@localhost ~]# hostname=`hostname`
[root@localhost ~]# echo "My name is $name"
My name is Mike
[root@localhost ~]# echo "My name is $NAME"
My name is root
[root@localhost ~]# echo "My hostname is $hostname"
My hostname is localhost.localdomain
[root@localhost ~]# [root@localhost ~]# NUM=`seq 10`
[root@localhost ~]# echo $NUM
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
[root@localhost ~]# echo "$NUM"
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
[root@localhost ~]#

查看已定义的所有变量：

[root@localhost ~]#set

删除变量

[root@localhost ~]#unset shellname1 shellname2
//实例：
[root@localhost ~]# echo $name 
Mike
[root@localhost ~]# unset name
[root@localhost ~]# echo $name [root@localhost ~]# 

实例："{}"的使用

[root@localhost ~]# NAME=mage
[root@localhost ~]# AGE=20
[root@localhost ~]# echo $NAME
mage
[root@localhost ~]# echo $AGE
20
[root@localhost ~]# echo $NAME $AGE
mage 20
[root@localhost ~]# echo $NAME_$AGE
20
[root@localhost ~]# echo ${NAME}_$AGE
mage_20
[root@localhost ~]#

显示系统信息

[root@localhost ~]# vim shell/OS.sh  
#!/bin/bash
RED="\E[1;31m"
GREEB="\E[1;32m"
END="\E[0m"
echo -e "\E[1;32m----------Host systeminfo----------$END"
echo -e "HOSTNAME: $RED `hostname`$END"
echo -e "IPADDR:   $RED `ifconfig ens160 | grep -Eo '([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]{1,3}' | head -n1` $END"
echo -e "OSVERSION: $RED `cat /etc/redhat-release`$END"
echo -e "KERNEL:   $RED `uname -r`$END"
echo -e "CPU:       $RED `lscpu | grep "型号名称：" | tr -s ' ' ' '|cut -d ' ' -f 2-5` $END"
echo -e "MEMORY:   $RED `free -h | grep Mem | tr -s ' ' ' '|cut -d ' ' -f 4` $END"
echo -e "DISK:     $RED `lsblk | grep '^sda' | tr -s ' ' | cut -d ' ' -f 4` $END"
echo -e "\E[1;32m----------       END     ----------$END"
[root@localhost ~]# chmod +x shell/OS.sh 
[root@localhost shellScript]# ./os.sh 
----------Host systeminfo----------
HOSTNAME:  localhost.localdomain
IPADDR:    19168.115.213 
OSVERSION:  CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)
KERNEL:    3.10.0-1160.el7.x86_64
CPU:        11th Gen Intel(R) Core(TM) 
MEMORY:    1.0G 
DISK:      200G 
----------       END     ----------

利用变量实现动态命令

[root@localhost ~]# CMD=hostname
[root@localhost ~]# $CMD
localhost.localdomain
[root@localhost ~]#

5、 环境变量

环境变量：

  • 可以使子进程(包括孙子进程)继承父进程的变量，但是无法让父进程使用子进程的变量。

  • 一旦子进程修改了从父进程继承的变量，将会传递新的值给孙子进程

  • 一般只在配置文件中使用，在脚本中较少使用

课程引入：普通变量生效的范围与环境变量生效的范围

[root@localhost ~]# vim shell/father.sh 
#!/bin/bash
NAME=father
echo "father.sh:NAME=$NAME"
echo "fatther is PID=$BASHPID"
shell/son.sh[root@localhost ~]#vim shell/son.sh
#!/bin/bash
echo "son.sh:NAME=$NAME"
NAME=son
echo "son.sh:NAME=$NAME"
echo "son.sh PID is $BASHPID"
echo "son.sh father pid is $PPID"
sleep 100[root@localhost ~]#chmod -R +x shell/*[root@localhost ~]# ./shell/father.sh 
father.sh:NAME=father
fatther is PID=12053
son.sh:NAME=
son.sh:NAME=son
son.sh PID is 12054
son.sh father pid is 12053#子进程无法使用父进程的变量，需要自己赋值

变量声明和赋值：

export name=VALUE
declare -x name =VALUE

#或者先赋值再声明~

value可以是以下多种类型
直接字符串：name='root'
变量引用：name="$USER"
命令应用：name=`command`  || name=$(command)
通配符：FILE=/etc/* /*表示etc目录下所有的文件名*/

declare命令详解：（了解）

declare 为 shell 指令，在第一种语法中可用来声明变量并设置变量的属性([rix]即为变量的属性），在第二种语法中可用来显示 shell 函数。若不加上任何参数，则会显示全部的 shell 变量与函数(与执行 set 指令的效果相同)

语法

declare [+/-][rxi][变量名称＝设置值] 或 declare -f

参数说明：

  • +/- 　"-“可用来指定变量的属性，”+"则是取消变量所设的属性。

  • -f 　 仅显示函数

  • r 　 将变量声明为只读变量。注意，一旦设置为只读变量，既不能修改变量的值也不能删除变量，甚至不能通过+r取消只 读属性

  • x 　 指定的变量会成为环境变量，可供shell以外的程序来使用

  • i 　 将变量声明为整数型（integer）

  • p 显示指定变量的被声明类型。

实例

1.声明整数型变量

#!/bin/bash
declare -i ab //声明整数型变量
ab=56 //改变变量内容
echo $ab //显示变量内容--->
56

改变变量属性

#!/bin/bash
#声明整数型变量
declare -i ef 
ef=1
echo $ef
#变量赋值，赋予文本值
ef="wer"
echo $ef
#取消变量属性
declare +i ef
ef="wer"
echo $ef

3.设置变量只读

#!/bin/bash
declare -r ab #设置变量为只读
ab=88 #改变变量内容
echo $ab #显示变量内容--->
declare.sh:行3: ab: 只读变量

4.声明数组变量

#!/bin/bash
#声明数组变量
declare -a cd
cd[0]=a
cd[1]=b
cd[2]=c
#输出数组的指定内容
echo ${cd[1]}
#显示整个数组变量内容
echo ${cd[@]}

5.显示函数

#!/bin/bash
#声明函数
declare -f 
function command_not_found_handle(){if [ -x /usr/lib/command_not_found_handle ];then/usr/bin/python /usr/lib/command_not_found_handle -- $1;return $?;elseif [ -x /usr/share/command_not_found_handle ];then/usr/bin/python /usr/share/command_not_found_handle --$1;return $?;elsereturn 127;fi;fi;
}

变量引用：

$name
${name}

完善课程导入：

[root@localhost ~]# vim shell/father.sh 
#!/bin/bash
NAME=father
export NAME
echo "father.sh:NAME=$NAME"
echo "fatther is PID=$BASHPID"
shell/son.sh[root@localhost ~]#vim shell/son.sh
#!/bin/bash
echo "son.sh:NAME=$NAME"
NAME=son
echo "son.sh:NAME=$NAME"
echo "son.sh PID is $BASHPID"
echo "son.sh father pid is $PPID"
sleep 100[root@localhost ~]#chmod -R +x shell/*[root@localhost ~]# ./shell/father.sh 
father.sh:NAME=father
fatther is PID=12053
son.sh:NAME=father
son.sh:NAME=son
son.sh PID is 12054
son.sh father pid is 12053
[root@localhost ~]# ./shell/father.sh 
father.sh:NAME=father
fatther is PID=12142
son.sh:NAME=father
son.sh:NAME=son
son.sh PID is 12143
son.sh father pid is 12142#父进程定义了一个环境变量，在子进程上可以进行调用#父进程无法使用子进程的变量#子进程自己定义了一个同名变量，就覆盖环境变量

显示所有环境变量：

[root@localhost ~]# env
[root@localhost ~]# printenv
[root@localhost ~]# export
[root@localhost ~]# declare -x

删除变量

[root@localhost ~]#unset shellname1 shellname2

Bash内建的环境变量

PATH
SHELL
USER
UID
PWD
SHLVL #shell的嵌套层数，即深度
LANG
MAIL
HOSTNAME
HISTSIZE
_      #下划线，表示前一命令的最后一个参数

6、只读变量

只读变量：只能声明定义，但后续不能修改和删除

声明只读变量：

readonly name
declare -r name

查看只读变量：

readonly [-p]
declare -r

7、位置与预定义变量

位置变量：在Bash Shell中内置的变量，在脚本代码中调用命令行传递给脚本的参数

$1,$2,... 对应第一个，第二个等参数，shift[n]换位置，最多9个
#预定义变量
$0  命令本身，包括路径
$*  传递给脚本的所有参数，全部参数合成一个字符串
$@  传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
$#  传递给脚本的参数的个数
$?  上个命令的退出状态,或函数的返回值
$$  当前shell进程ID。对于Shell脚本,就是这些脚本所在的进程ID
​
注意：$@,$*只有被双引号括起来的时候才会有差异

清空所有位置变量

set --
//写在脚本内部

实例演示1：

[root@localhost ~]# vim shell/ARG.sh
#!/bin/bash
echo "1st arg is $1"
echo "2st arg is $2"
echo "3st arg is $3"
echo "4st arg is $4"
echo "The number of are is $#"
echo "All args are $*"
echo "All args are $@"
echo "The scriptname is `basename $0`"
[root@localhost ~]# chmod +x shell/ARG.sh 
[root@localhost ~]# shell/ARG.sh {1..10}
1st arg is 1
2st arg is 2
3st arg is 3
4st arg is 4
The number of are is 10
All args are 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
All args are 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
The scriptname is ARG.sh
[root@localhost ~]# 

实例演示2：编写一个移动文件脚本

[root@localhost ~]# vim shell/move.sh
#!/bin/bash
WANGING_COLOR="echo -e \E[1;31m"
END="\E[0m"
DIR=/tmp/`date +%F_%H-%M-%S`
mkdir $DIR
mv $*  $DIR
${WANGING_COLOR} MOVE $* to $DIR $END
[root@localhost ~]# chmod +x shell/move.sh
[root@localhost ~]# touch {a,b,c}
[root@localhost ~]# ls
a  anaconda-ks.cfg  b  c  shell
[root@localhost ~]# shell/move.sh a b cMOVE a b c to /tmp/2022-08-16_10-07-55 
[root@localhost ~]# tree /tmp/
/tmp/
└── 2022-08-16_10-07-55├── a├── b└── c1 directory, 3 files
[root@localhost ~]#

8、 退出状态码变量

进程执行后，将使用变量 ? 保存状态码的相关数字，不同的值反应成功与失败， ?保存状态码的相关数字，不同的值反应成功与失败， ?保存状态码的相关数字，不同的值反应成功与失败，的取值范围为[0,255]

$?的值为0 代表成功
$?的值不为0 代表失败

用户可以在脚本中使用以下命令自定义退出状态码

exit [n]

实例:

[root@localhost ~]# ping -c 2 www.baidu.com > /dev/null 
[root@localhost ~]# echo $?
0
[root@localhost ~]# cmd
-bash: cmd: 未找到命令
[root@localhost ~]# echo $?
127
[root@localhost ~]# 

注意：

  • 脚本中一旦遇到了exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字

  • 如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码

实例1：$?获取上一个命令的退出状态

#!/bin/bash
if [ "$1"==100 ];thenexit 0 #参数正确,退出状态为0
elseexit 1 #参数错误,退出状态为1
fi

exit表示退出当前 Shell 进程，我们必须在新进程中运行 test.sh，否则当前 Shell 会话（终端窗口）会被关闭，我们就无法取得它的退出状态了

[root@localhost re_study]# bash test.sh 100
[root@localhost re_study]# echo $?
0
[root@localhost re_study]# bash test.sh 99
[root@localhost re_study]# echo $?
1
[root@localhost re_study]#

实例2：$?获取函数的返回值

#!/bin/bash
#得到两个数相加的和
function add(){return `expr $1 + $2`
}
add 23 50 #调用函数
echo $? #获取函数返回值

# 运行结果：
[root@localhost re_study]# bash test.sh
73

9、 展开命令行

9.1展开命令执行顺序

把命令行分成单个命令词
展开别名
展开大括号的声明{}
展开波浪符声明（~）
命令替换$()和``
再次把命令行分成命令词
展开文件通配(*,?,[abc]等)
准备I/O重导向(<,>)
运行命令

9.2 防止扩展

反斜线(\)会使随后的字符按原意解释

实例：

[root@localhost ~]# echo Your cost: \$5.00
Your cost: $5.00
[root@localhost ~]#

9.3 加引号来防止扩展

单引号(' ')防止所有扩展
双引号(" ")可防止扩展，但是以下清空例外：$(美元符号)

9.4 变量扩展

``:反引号，命令替换
\:反斜线，禁止单个字符扩展
！：叹号，历史命令替换

10、 脚本安全和set（暂时不用）

set命令：可以用来定制shell环境

10.1 $-变量

  • h：hashell，打开选项后，Shell会将命令所在的路径hash下来，避免每次都要查询。通过set +h将h选项关闭.默认开启

  • i：interactive-comments，包含这个选项说明当前的shell是一个交互式的shell。所谓的交互式shell，在脚本中，i选项是关闭的

  • m：monitor，打开监控模式，就可以通过Job control来控制进程的停止，继续，后台或者前台执行等

  • B：braccexpand，大括号扩展

  • H：history，H选项打开，可以展开历史列表中的命令，可以通过!来完成，例如!!返回最近的一个历史命令，!n返回第n个历史命令

实例：

[root@localhost ~]# echo $-
himBHs
[root@localhost ~]# hash
命中	命令1	/usr/sbin/ping
[root@localhost ~]# set +h
[root@localhost ~]# echo $-
imBHs
[root@localhost ~]# hash
-bash: hash: 已禁用哈希
[root@localhost ~]# [root@localhost ~]# echo {1..10}
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
[root@localhost ~]# set +B
[root@localhost ~]# echo {1..10}
{1..10}
[root@localhost ~]# [root@localhost ~]# set +H
[root@localhost ~]# history !!
-bash: history: !!: 需要数字参数
[root@localhost ~]# history !3
-bash: history: !3: 需要数字参数
[root@localhost ~]# set -H
[root@localhost ~]# history !!
history set -H
-bash: history: set: 需要数字参数
[root@localhost ~]# history !3
history ifconfg
-bash: history: ifconfg: 需要数字参数
[root@localhost ~]#
10.2 set命令实现脚本安全

  • -u：在扩展一个没有设置的变量时，显示错误信息，等同于set -o nounset

  • -e：如果一个命令返回一个非0退出的状态值(失败)就退出，等同于set -o errexit

  • -o：option 显示，打开或关闭选项

    • 显示选项：set -o

    • 打开选项：set -o 选项

    • 关闭选项：set +o 选项

  • -x：当执行命令时，打印命令及其参数，类似bash -x

实例：

[root@localhost ~]# set -o
allexport      	off
braceexpand    	off
emacs          	on
errexit        	off
errtrace       	off
functrace      	off
hashall        	on
histexpand     	on
history        	on
ignoreeof      	off
interactive-comments	on
keyword        	off
monitor        	on
noclobber      	off
noexec         	off
noglob         	off
nolog          	off
notify         	off
nounset        	off
onecmd         	off
physical       	off
pipefail       	off
posix          	off
privileged     	off
verbose        	off
vi             	off
xtrace         	off
[root@localhost ~]# vim shell/error.sh
#!/bin/bash
echo "Hello World"
sssss
echo "Hello Linux"
[root@localhost ~]# chmod +x shell/error.sh 
[root@localhost ~]# shell/error.sh 
Hello World
shell/error.sh:行3: sssss: 未找到命令
Hello Linux
[root@localhost ~]# vim shell/error.sh
#!/bin/bash
set -e
echo "Hello World"
sssss
echo "Hello Linux"
[root@localhost ~]# shell/error.sh 
Hello World
shell/error.sh:行4: sssss: 未找到命令
[root@localhost ~]#
http://www.dtcms.com/a/356851.html

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