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Shell字符串操作技巧及if语句使用

news 2025/9/3 16:00:59

一、Shell字符串基础：三种定义方式的区别

在Shell中，字符串可以用单引号、双引号或不加引号定义，它们的核心区别在于变量解析和特殊字符处理。

1. 单引号 `' '`：原样输出，拒绝解析

•
规则：所有字符（包括变量、转义符等）都会原样输出，不进行任何解析。
•
限制：字符串内不能出现单引号（即使用``转义也不行）。

•

示例：

n=74
str1='c.biancheng.net$n'  # $n 被当作普通字符，不会解析为变量
echo $str1                # 输出：c.biancheng.net$n

2. 双引号 `" "`：解析变量，允许灵活控制

•
规则：会解析其中的变量（如 $n会替换为变量值），但字符串中的**双引号需用 \` 转义**（如"`）。
•
优势：既可以用变量，又能通过转义控制特殊字符。

•

示例：

n=74
str2="shell \"Script\" $n"  # 双引号内的 $n 被解析为变量值，\" 转义为普通双引号
echo $str2                  # 输出：shell "Script" 74

3. 不加引号：变量解析但限制严格

•
规则：和双引号类似，变量会被解析，但字符串中不能包含空格（空格会被视为分隔符，导致后续内容被误认为其他变量或命令）。
•
风险：若字符串含空格，空格后的部分可能被错误解析。

•

示例：

str3=c.biancheng.net$n    # 变量 $n 被解析，但若字符串有空格（如 "a b"），则 "b" 会被当成新变量
echo $str3                # 输出：c.biancheng.net74

二、字符串操作实战

1. 获取字符串长度

使用 ${#字符串变量}直接获取长度：

text="hello"
echo ${#text}  # 输出：5（字符数，包括空格）

2. 字符串拼接：直接相连，无需运算符

Shell中拼接字符串只需将变量/字符串紧挨着写（中间不能有空格，除非用引号包裹）：

name="shell"
url="http://c.biancheng.net/shell/"# 基础拼接（无空格）
str1=$name$url          # 输出：shellhttp://c.biancheng.net/shell/# 含符号拼接（冒号需直接连接）
str1=$name":"$url       # 输出：shell:http://c.biancheng.net/shell/# 双引号内可含空格（推荐可读性）
str2="$name $url"       # 输出：shell http://c.biancheng.net/shell/
str3="$name:$url"       # 输出：shell:http://c.biancheng.net/shell/# 变量后接固定字符串（用大括号明确变量边界）
str4="${name}Script:${url}Index.html"  # 输出：shellScript:http://c.biancheng.net/shell/Index.html

3. 字符串截取：两种计数方式+两种定位方法

（1）从指定位置开始截取（需起始位置+长度）

•
格式：${字符串:起始位置:截取长度}
- •
  起始位置：从左到右，从0开始计数（程序员习惯）。
- •
  长度：可选，省略则截取到字符串末尾。

•

示例：

url="c.biancheng.net"
echo ${url:2:9}    # 从第2个字符（0-based）开始，取9个字符 → "biancheng"
echo ${url:2}      # 从第2个字符开始，取到末尾 → "biancheng.net"

（2）从右边开始截取（需起始位置+长度）

•
格式：${字符串:0-起始位置:截取长度}
- •
  起始位置：从右到左，从1开始计数（符合常人习惯，最右字符是第1个）。
- •
  长度：可选，省略则截取到末尾。

•

示例：

url="c.biancheng.net"
echo ${url:0-13:9}  # 从右数第13个字符（b）开始，取9个字符 → "biancheng"
echo ${url:0-13}    # 从右数第13个字符开始，取到末尾 → "biancheng.net"

（3）从指定字符（子字符串）开始截取

•
目标：截取某个字符（如 /或 :）左边或右边的内容。
① #或 ##：截取指定字符右边的内容
- •
  格式：${字符串#*chars}（匹配第一个 chars） / ${字符串##*chars}（匹配最后一个 chars）
- •
  作用：忽略左边的所有字符，直到遇到 chars（不包含 chars本身），然后截取右边的部分。
- •
  示例：
```
url="http://c.biancheng.net/index.html"
echo ${url#*:}        # 删除第一个 `:` 左边的内容 → "//c.biancheng.net/index.html"
echo ${url##*/}       # 删除最后一个 `/` 左边的内容 → "index.html"（常用：获取文件名）
echo ${url#*/}        # 删除第一个 `/` 左边的内容 → "c.biancheng.net/index.html"
```
② %或 %%：截取指定字符左边的内容
- •
  格式：${字符串%chars*}（匹配第一个 chars） / ${字符串%%chars*}（匹配最后一个 chars）
- •
  作用：忽略右边的所有字符，直到遇到 chars（不包含 chars本身），然后截取左边的部分。
- •
  示例：
```
url="http://c.biancheng.net/index.html"
echo ${url%/*}        # 删除最后一个 `/` 右边的内容 → "http://c.biancheng.net"
echo ${url%%/*}       # 删除第一个 `/` 右边的内容 → "http:"（极端情况）
```

三、格式化输出：printf 命令

Shell中更精准的输出工具（类似C语言的 printf），支持格式控制和对齐。

1. 基本语法

printf "格式字符串" "参数1" "参数2" ...

•
格式字符串：包含普通文本和替换符（如 %s、%d），用于控制参数的显示格式。

2. 常用替换符

替换符	功能	示例
`%s`	字符串	`printf "%s" "hello"`→ hello
`%d`	十进制整数	`printf "%d" 100`→ 100
`%f`	浮点数（可指定小数位）	`printf "%.2f" 3.1415`→ 3.14
`%x`	十六进制（小写字母）	`printf "%x" 255`→ ff
`%%`	输出百分号 `%`本身	`printf "%%"`→ %

3. 常用格式控制

•
宽度与对齐：%10s表示10字符宽（默认右对齐），%-10s表示左对齐。
•
小数位：%.2f表示保留2位小数。

4. 实战示例

# 基础输出（每行一个参数）
printf "%s\n" 1 2 3 4    # 输出：1\n2\n3\n4# 浮点数控制
printf "%.2f\n" 1 2 3 4  # 输出：1.00\n2.00\n3.00\n4.00# 表格对齐（左对齐姓名和性别）
printf "%-10s %-10s %-4s %s \n" 姓名 性别 年龄 体重
printf "%-10s %-10s %-4s %s \n" 小明 男性 20岁 70KG
printf "%-10s %-10s %-4s %s \n" 小红 女性 18岁 50KG

输出效果：

姓名       性别       年龄 体重 
小明       男性       20岁 70KG 
小红       女性       18岁 50KG

四、bash配置文件：环境变量的“开关”

bash的配置文件决定了终端的环境（如变量、别名等），按生效范围和登录方式分类。

1. 按生效范围分

•
全局配置（所有用户生效）：
- •
  /etc/profile：登录时加载环境变量和启动程序。
- •
  /etc/profile.d/*.sh：存放多个脚本文件（功能同 /etc/profile）。
- •
  /etc/bashrc：为所有用户的交互式shell提供配置（如别名）。
•
个人配置（仅当前用户生效）：
- •
  ~/.bash_profile：用户登录时加载（设置环境变量）。
- •
  ~/.bashrc：每次打开交互式shell时加载（设置别名、函数）。

2. 按登录方式分

•
交互式登录（如终端输入密码登录、su - 用户名）：
- •
  加载顺序：/etc/profile→ /etc/profile.d/*.sh→ ~/.bash_profile→ ~/.bashrc→ /etc/bashrc。
•
非交互式登录（如 su 用户名、图形界面终端、执行脚本）：
- •
  加载顺序：/etc/profile.d/*.sh→ /etc/bashrc→ ~/.bashrc。

3. 配置文件功能

类别	文件	作用
Profile类	`/etc/profile`, `~/.bash_profile`	定义环境变量（如 `PATH`）、运行启动脚本
Bashrc类	`/etc/bashrc`, `~/.bashrc`	定义命令别名（如 `alias ll='ls -l'`）、本地变量

4. 让配置生效

修改配置文件后，需执行以下命令立即生效（无需重启终端）：

source 配置文件路径   # 例如：source ~/.bashrc
# 或简写为：
. ~/.bashrc

五、Shell脚本编程：if语句

1、if语句基础：让脚本“做选择”

在Shell脚本中，if语句是最基础的条件判断工具，它能让脚本根据不同的条件执行不同的命令（比如判断用户输入是否合法、数值大小关系等）。就像生活中的“如果...就...”逻辑，if语句的结构清晰易懂。

2、if语句的结构

Shell通过 help if可以查看官方说明（但有点难懂😅），简单来说它的核心结构是：

if [ 条件判断 ]; then      # 如果条件成立（返回状态码0）命令1                 # 就执行这里的命令命令2
fi                        # 结束if语句（像括号一样闭合）# 也可以换行写（更清晰，适合新手）
if [ 条件判断 ]
then命令1命令2
fi

扩展结构（支持更多条件分支）：

•
双分支：如果条件成立执行“then”里的命令，不成立则执行“else”里的命令。
•
多分支：依次判断多个条件（elif），哪个条件先成立就执行对应的命令，都不成立则执行“else”。

3、if语句的三种形式

1. 单分支：只处理“条件成立”的情况

适用场景：当某个条件满足时执行操作，不满足则什么都不做（或默认跳过）。

格式：

if [ 条件判断式 ]; then命令（条件成立时执行）
fi

示例（检查文件是否存在，存在则打印提示）：

if [ -f "/tmp/test.txt" ]; thenecho "文件存在！"
fi

2. 双分支：处理“成立”和“不成立”两种情况

适用场景：根据条件结果执行不同的操作（比如“符合条件做A，不符合做B”）。

格式：

if [ 条件判断式 ]
then命令1（条件成立时执行）
else命令2（条件不成立时执行）
fi

示例（判断数字是否大于10）：

read -p "请输入一个数字：" NUM
if [ $NUM -gt 10 ]; thenecho "数字大于10！"
elseecho "数字小于等于10！"
fi

3. 多分支：处理多个条件（依次判断，第一个成立的生效）

适用场景：需要根据不同的范围或情况执行不同操作（比如根据成绩评等级、根据BMI判断健康状态）。

格式：

if [ 条件1 ]; then命令1（条件1成立时执行）
elif [ 条件2 ]; then命令2（条件2成立时执行）
elif [ 条件3 ]; then命令3（条件3成立时执行）
...
else命令N（所有条件都不成立时执行）
fi

关键点：Shell会从上到下依次判断条件，一旦某个条件成立（返回状态码0），就执行对应的命令，然后直接结束整个if语句（后面的条件不再判断）。

4、实战示例：根据BMI判断健康状态

场景需求

用户输入身高（米）和体重（千克），脚本计算BMI指数（公式：BMI = 体重 / (身高^2)），并根据以下规则输出提示：

•
BMI ≤ 18：太瘦，注意健康
•
18 < BMI < 24：身材很棒！
•
BMI ≥ 24：太胖，注意节食和运动

完整脚本代码

#!/bin/bash# 提示用户输入身高（单位：米），并校验输入合法性（0-2米之间，最多两位小数）
read -p "请输入身高(m为单位)：" HIGH
if [[ ! "$HIGH" =~ ^[0-2].?[0-9]{,2}$ ]]; thenecho "请不要输入错误的身高（应为0-2米，最多两位小数）";exit 1;  # 输入非法，退出脚本（状态码1表示错误）
fi# 提示用户输入体重（单位：千克），并校验输入合法性（1-999千克之间）
read -p "请输入体重(Kg为单位)：" WEIGHT
if [[ ! "$WEIGHT" =~ ^[0-9]{1,3}$ ]]; thenecho "请不要输入错误的体重（应为1-999千克）";exit 1;
fi# 计算BMI（使用bc工具处理浮点运算）
BMI=`echo "scale=2; $WEIGHT / ($HIGH * $HIGH)" | bc`  # scale=2保留两位小数# 根据BMI范围输出健康提示（多分支判断）
if [ $(echo "$BMI <= 18" | bc) -eq 1 ]; then          # BMI ≤ 18echo "你太瘦了，请注意身体健康"
elif [ $(echo "$BMI < 24" | bc) -eq 1 ]; then         # 18 < BMI < 24echo "身材很棒！"
else                                                  # BMI ≥ 24echo "你太胖了，注意节食，加强运动"
fi

关键细节说明

1.
输入校验：
- •
  身高用正则 ^[0-2].?[0-9]{,2}$确保是0-2米之间（如1.75、0.5、2.0），最多两位小数。
- •
  体重用正则 ^[0-9]{1,3}$确保是1-999之间的整数（如50、120、999）。
- •
  如果输入非法，用 exit 1终止脚本并提示错误。
2.
BMI计算：
- •
  Shell原生不支持浮点运算，所以用 bc工具计算（echo "表达式" | bc）。
- •
  scale=2设置计算结果保留两位小数（如18.50）。
- •
  比较浮点数时，同样需要用 bc（例如 [ $(echo "$BMI <= 18" | bc) -eq 1 ]，若结果为1则表示成立）。
3.
多分支逻辑：
- •
  先判断BMI ≤ 18（最瘦的情况），再判断18 < BMI < 24（正常偏瘦），最后其他情况归为“太胖”。
- •
  一旦某个条件成立（如BMI=15触发第一个条件），后续条件不再判断，直接执行对应命令并结束if语句。

5、注意事项总结

1.
条件判断的格式：
- •
  [ 条件 ]中括号两侧必须有空格（如 [ $NUM -gt 10 ]，写成 [$NUM -gt 10]会报错）。
- •
  字符串比较用 =或 ==（如 [ "$NAME" = "admin" ]），数值比较用 -eq（等于）、-gt（大于）、-lt（小于）等。
2.
浮点数处理：
- •
  Shell原生只支持整数运算，浮点数必须用 bc工具（例如计算BMI、比较小数大小）。
3.
命令的退出状态码：
- •
  if判断的是“命令的退出状态码”（不是条件本身的真假）：状态码为0表示“成功/成立”，非0表示“失败/不成立”。
- •
  例如 [ $NUM -eq 10 ]的实质是执行测试命令，返回0则条件成立。
4.
代码可读性：
- •
  多分支时建议按“从特殊到一般”的顺序写条件（比如先判断极端情况，再判断常见情况）。
- •
  复杂的校验逻辑（如输入格式）建议放在最前面，避免后续无效计算。