shell介绍

shell介绍

一、脚本基础
1、shell编程介绍与特性
Shell是种命令解释程序，也可以看作是一种命令语言的解释器。用户在与Shell交互时所输入的命令行必须符合Shell命令的语法和语义规范，
才能够被Shell理解并执行。Shell所使用的这种命令语言称为Shell语言。Shell语言不仅仅是一种交互式语言，它还是一种可编程的程序设计语言。
将若干个Shell命令行写入个文件就构成了一个Shell程序，它可以被Shell逐条地解释执行。用Shell语言编写的Shell程序可以使用各种变量、
参数和控制结构来组织命令流程，自动化地完成各种复杂冗繁的处理工作。

Linux系统中广泛使用了Shell程序来实现系统的初启、配置、管理和维护等工作。因此，熟练掌握Shell语言可以更加深入地理解系统的运行机制，
更加有效地使用和管理系统。

Shell语言的特点:
与其他编程语言相比，Shell语言具有如下特点:

(1)Shell是一种解释性语言。这就是说，用Shell语言写的程序不需编译，可以直接由Shell进程解释执行。解释性语言的特点是快捷方便，
可以即编即用，但与编译性语言的目标程序来比，解释性语言程序的运行速度要低一些。

(2)Shell是基于字符串的语言。Shell只是做字符串处理，不支持复杂的数据结构和运算。Shell的输出也全部是字符方式的。

(3)Shell是命令级语言。Shell程序全部由命令而不是语句组成，几乎所有的Shell命令和可执行程序都可用来编写Shell程序。
Shell命令十分丰富，命令的组合功能也十分强大。所以，用简单的命令和命令组合形成的Shell程序即简洁又高效，可以实现各种复杂的功能。
另外需要说明的是，不同版本的Shell程序不完全兼容，差别可能是细微的，也可能是明显的。

Shell程序也称Shell脚本,是由一系列Shell命令为基本元素构成的文本文件。简单的Shell程序可以只是一个命令序列，
高级Shell程序中还可以包含复杂的命令组合，定义各种参数和变量、使用条件命令、控制结构以及其他高级特性。

2、变量
（1）什么是变量？
顾名思义，变量就是程序设计语言中的一个可以变化的量，当然，可以变化的是变量的值。变量几乎所有的程序设计语言中都有定义，
并且其涵义也大同小异。从本质上讲，变量就是在程序中保存用户数据的一块内存空间，而变量名就是这块内存空间的地址。
在程序的执行过程中，保存数据的内存空间的内容可能会不断地发生变化，但是，代表内存地址的变量名却保持不变。

（2）变量得命名
在shell中，变量名可以由字母、数字或者下划线组成，并且只能以字母或者下划线开头。对于变量名的长度，shell并没有做出明确的规定。
因此，用户可以使用任意长度的字符串来作为变量名。但是，为了提高程序的可读性，建议用户使用相对较短的字符串作为变量名。

在一个设计良好的程序中，变量的命名有着非常大的学问。通常情况下，用户应该尽可能选择有明确意义的英文单词作为变量名，
尽量避免使用拼音或者毫无意义的字符串作为变量名。这样的话，用户通过变量名就可以了解该变量的作用。

（3）变量的类型

​ 整形 int age=10
​ 浮点型 float salary=3.1

字符型：在shell中，加了引号的字符就是字符串类型 单引号 双引号 也可以不用引号
msg=“hello ws”
注意：字符串包含空格必须加引号

msg=ws
echo $msg
连续字符不加引号包含也是可以的，但是我们还是强烈建议加上引号，规范一些。

单引号和双引号的意义是不同的
双引号 “ ” 弱引用 引号的特殊字符有意义
单引号 ‘ ’ 强引用 引号内所有特殊字符都取消意义

#!/bin/bash
name="ws"
echo "${name} is good"
echo '${name} is good'
[root@ws ~]# bash b.sh 
ws is good
${name} is good

boolean布尔型:
它只能是True或False 就是真假是非

3、脚本执行方式
（1）使用绝对路径执行
（2）使用相对路径执行。语法格式：./a.sh
（3）使用sh或bash命令来执行。
语法格式：
sh a.sh 不需要执行权限
（4）使用.(空格)脚本名称来执行
语法格式：
. a.sh 不需要执行权限，注意的是.后面有空格
（5）使用source来执行
语法格式：
source a.sh 不需要执行权限（主要用于生效配置文件）

4、shebang机制
#!/bin/bash
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl

二、脚本的组成结构

1、脚本的组成
（1）开头：#!/bin/bash 其中符号#!是用来告诉系统我们是用什么解析器来执行的
（2）注释：以#开头行表示注释
（3）命令行的书写规则：一行为一条命令，一行多条命令时需用（；）分割，分割长命令可以使用反斜杠\

#!/bin/bash
echo “Hello World!”

2、程序返回值
程序执行以后有两类返回值：
（1）程序执行的结果
（2）程序状态返回代码（0-255）
0：正确执行
1-255：错误执行

三、shell脚本调试
1、脚本执行的过程解析
当Shell脚本运行时，它会先查找系统环境变量ENV，该变量指定了环境文件（加载顺序通常是/etc/profile、
当前用户家目录下的.bash_profile、当前用户家目录下的.bashrc、/etc/bashrc等），在加载了上述环境变量文件后，Shell就开始执行Shell脚本中的内容。

Shell脚本是从上至下、从左至右依次执行每一行的命令及语句的，即执行完了一个命令后再执行下一个，
如果在Shell脚本中遇到子脚本（即脚本嵌套）时，就会先执行子脚本的内容，完成后再返回父脚本继续执行父脚本内后续的命令及语句。

2、脚本执行的原理
shell在解释命令的时候并不是自己亲自执行，而是派生子进程让子进程去完成这项工作，这样的好处是把风险交给别人，
当指令的执行出现问题时不会影响到shell（影响到其他指令的执行）。shell不可以挂，
shell 一旦挂就没有什么可以解释命令了。对我们而言shell为了保证自己风险最低，
通过创建子进程进行命令行的解释工作。而shell自己只要去等就可以了。

3、写脚本注意事项
（1）开头加解释器：#!/bin/bash
（2）语法缩进，使用四个空格；多加注释说明
（3）命名建议规则：变量名大写，局部变量小写，函数名小写，名字体现出实际作用
（4）默认变量是全局的，在函数中变量local指定为局部变量，避免污染其他作用域
（5）有两个命令能帮助调试脚本：set -e 遇到执行非0时退出脚本 set -x打印执行过程
（6）写脚本一定要先测试再到生产上
（7）脚本中的命令一定要用绝对路径
（8）引用命令是需要用 符号

4、脚本调试方法
bash -n 脚本名 检查脚本是否有语法错误
bash -x 脚本名 单步执行，检查脚本错在哪里

[[:alpha:]] 代表任意大小写字母
[[:digit:]] 代表任意整数
案例：
（1）创建目录/tmp/ssz
（2）切换到/tmp/ssz目录
（3）创建目录a1s b2s 6ssz
（4）创建空文件 xs h123y 523
（5）列出当前目录下以a或者6开头的文件或目录，将这些文件或目录导入到/tmp/file3文件中
（6）列出当前目录下以字母开头，后跟着一个任意数字，再者后面跟任意长度字符的文件或目录，将这些文件或目录导入到/tmp/file4文件中

#!/bin/bash
echo "创建目录"
mkdir /tmp/ssz
echo "创建目录完成"
echo "切换目录到/tmp/ssz"
cd /tmp/ssz
echo "切换完成"
echo "创建目录" 
mkdir a1s b2s 6ssz
echo "创建完成"
echo "创建文件"
touch xs h123y 523
echo "创建完成"
echo "正在列出以a或6数开头的文件或目录导入到/tmp/file3"
ls | grep "^[a|6]" > /tmp/file3
echo "导入完成"
echo "正在列出当前目录下以字母开头，后跟着一个任意数字，再者后面跟任意长度字符的文件或目录，将这些文件或目录导入到/tmp/file4文件中"
ls | grep "^[[:alpha:]][[:digit:]]" > /tmp/file4
echo "导入完成"
echo $?
[root@ws ~]# . c.sh 
创建目录
创建目录完成
切换目录到/tmp/ssz
切换完成
创建目录
创建完成
创建文件
创建完成
正在列出以a或6数开头的文件或目录导入到/tmp/file3
导入完成
正在列出当前目录下以字母开头，后跟着一个任意数字，再者后面跟任意长度字符的文件或目录，将这些文件或目录导入到/tmp/file4文件中
导入完成
0
[root@ws ~]# cd /tmp/ssz/
[root@ws ssz]# ls
523  6ssz  a1s  b2s  h123y  xs
[root@ws tmp]# cat file3
6ssz
a1s
[root@ws tmp]# cat file4
a1s
b2s
h123y

四、运算符
原生的bash并不支持简单的数学运算，通常要通过其他命令来实现
1、算术运算符
a和b都是变量
加法 expr $a + $b
减法 expr $a - $b
乘法 expr $a * $b
除法 expr $b / $a
取余 expr $b % $a赋值a=$b
相等 [ $a == $b ]
不相等 [ $a != $b ]

#!/bin/bash
a=10
b=20
c=`expr $a + $b`
echo "a+b: $c"
c=`expr $b - $a`
echo "b-a: $c"
c=`expr $a \* $b`
echo "a*b: $c"
c=`expr $b / $a`
echo "b/a: $c"
[root@ws ~]# . e.sh 
a+b: 30
b-a: 10
a*b: 200
b/a: 2

A=3
B=6
let C=$A+$B //let算术运算表达式
C=$[ $A+$B ] //$[算术运算表达式]C=$(( $A+$B )) //$((算术运算表达式))
C=expr $A + $B //expr 算术运算表达式，表达式中各操作数及运算符之间要有空格，而且要使用命令引用

例题：
写一个脚本，传递两个整数给此脚本，让脚本分别计算并显示这两个整数之和，差，积，商

#!/bin/bash 
let c=$1+$2
echo "$1+$2: $c"
c=$[ $1-$2 ]
echo "$1-$2: $c"
c=$(( $1*$2 ))
echo "$1*$2: $c"
c=`expr $1 / $2`
echo "$1 / $2: $c"
[root@ws ~]# . e.sh 20 10
20+10: 30
20-10: 10
20*10: 200
20 / 10: 2

2、逻辑运算
逻辑与：&& 相当于是AND的关系
第一个条件为假是，第二个条件不用再判断，最终结果已经有了，就是false
第一个条件为真时，第二个条件必须得判断

逻辑或：|| 相当于是OR的关系
前一个命令的结果为真时，第二个命令就不执行
前一个命令的结果为假时，第二个命令必须执行