shell(2)--变量、算数运算、测试表达式、常用的操作运算符、文件测试运算符、整数值比较

shell的变量

变量概念解析

变量名：类似于容器的标识名称，可想象为一个收纳盒
变量值：随用户需求或系统环境变化的内容，相当于盒中存放的物品
当需要频繁使用多个数据时，将它们打包到变量中便于调用，使用时直接提取即可
变量由以下两部分构成：
变量名：使用"${ }"格式
变量值：每个变量只能存储一个值

变量的作用：

用来存放系统和用户需要使用的特定参数（值），即存储数据；可以被重复使用，让shell脚本更灵活

变量的分类：

自定义变量：由用户自己定义、修改和使用

环境变量：由系统维护，用于设置工作环境，系统设置好的

位置变量：通过命令行给脚本程序传递参数

预定义变量：Bash中内置的一类变量，不能直接修改

环境变量/系统变量

环境变量由系统提前创建，用来设置用户的工作环境
$USER 表示用户名称
$HOME 表示用户的宿主目录
$LANG 表示语言和字符集
$PWD 表示当前所在工作目录
$PATH 表示可执行用户程序的默认路径

位置变量

$0：脚本本身
$1,$2…第xx个位置变量

预定义变量

系统做好的，有特殊功能的符号；输出的是一类功能
例：

$?：当前命令执行结果是否报错；无误：0；有误：非零值
$$：输出这个任务是的进程号
$# ：判断参数个数
$0：脚本本身
$1：第一个位置参数

小知识：

显示系统信息：
uname -r查询操作系统版本：
cat /etc/redhat-release[root@localhost ~]# uname -r
3.10.0-1160.119.1.el7.x86_64
[root@localhost ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.9.2009 (Core)

sh，bash都属于shell，故不需要给与执行权限
"./"运行脚本时，使用者是用户，需要给与用户文件可执行权限

初步实现免交互

在Linux系统中，>>和>是两种常用的输出重定向操作符，它们的主要区别在于对目标文件的处理方式：

1. 重定向追加（>>）：

   • 将命令的输出以追加方式写入文件末尾
   • 如果目标文件不存在会自动创建
   • 不会删除或覆盖原有文件内容
   • 示例：

     echo "New line of text" >> existing_file.txt
     

   • 典型应用场景：
     • 日志记录（持续添加新日志条目）
     • 构建历史记录文件
     • 累积数据收集

2. 重定向覆盖（>）：

   • 将命令的输出覆盖写入文件
   • 如果目标文件不存在会自动创建
   • 会清空目标文件原有内容
   • 示例：

     echo "This will overwrite everything" > target_file.txt
     

   • 典型应用场景：
     • 创建新配置文件
     • 保存单次命令输出结果
     • 初始化数据文件

注意事项：

• 两个操作符都可以与标准错误重定向结合使用（如2>>或2>）
• 使用时需确保对目标文件有写权限
• 可以使用set -o noclobber防止意外覆盖重要文件
• 对于大文件操作，追加比覆盖通常更高效

扩展用法示例：

# 同时重定向标准输出和标准错误
command >> output.log 2>&1# 使用tee命令同时显示并保存输出
command | tee -a logfile.txt# 清空文件内容的特殊用法
> empty_file.txt

变量的作用范围：

终端执行命令时，变量a的值为系统环境定义值（a=10）
执行脚本时，变量a取脚本内定义值（a=20）
当使用source执行脚本时，终端和脚本中的变量值会统一，此时两者输出一致（a=20）
新创建脚本时，变量a取该脚本定义值（a=30）。若未使用source执行脚本，通过其他命令执行时a=30

vim 3.sh
echo $number
number =30
chmod +x 3.sh
sh ./3.sh
30

不同的符号的含义：

双引号" "：能够识别变量和特殊符号，引号内的内容会被视为字符串类型
单引号’ '：不会解析特殊符号，会将变量符号原样输出
反撇号``：用于执行包含的命令，并返回命令执行结果

当需要将命令执行结果赋值给变量时：

number = `ls -l | wc -l`

注意：

1. 反撇号需使用英文模式下的波浪号键位输入
2. 反撇号的作用是执行其包含的命令，并将结果赋给变量

练习：使用find找到/etc中name以conf为结尾的文件，并统计数量

conf_number=`find /etc/ -type f -name "*.conf" | wc -l`
[root@localhost etc]# echo "/etc中name以conf为结尾的文件数量为：$conf_number"
/etc中name以conf为结尾的文件数量为：105

Shell脚本中的变量交互详解

使用read命令进行交互式输入

带提示信息的输入 (-p选项)

read -p是最常用的交互式输入方式，它将提示信息与变量读取结合在一行完成。

基本语法：

read -p "提示信息" 变量名

示例：

read -p "请输入您的用户名：" username
echo "您输入的用户名是：$username"

应用场景：

• 需要用户输入配置参数时
• 创建交互式安装脚本
• 获取用户反馈信息

1.2 不换行输出配合read (-n选项)

echo -n可以实现不换行的输出效果，与read配合使用时可以让输入光标保持在提示信息后面。

基本语法：

echo -n "提示信息"
read 变量名

示例：

echo -n "请输入您的年龄："
read age
echo "您输入的年龄是：$age"

与-p方式的区别：

1. 这是两个命令的组合
2. 可以更灵活地控制输出格式
3. 适用于需要特殊格式提示的场景

2. 数组输入 (-a选项)

read -a允许用户一次性输入多个值，这些值会自动存储到数组中。

基本语法：

read -a 数组名

示例：

echo "请输入多个水果名称（用空格分隔）："
read -a fruits
echo "您输入的水果有：${fruits[@]}"
echo "第一个水果是：${fruits[0]}"

使用技巧：

1. 输入时用空格分隔各个元素
2. 访问数组元素时使用${数组名[索引]}
3. 使用[@]或[*]可以访问所有元素
4. 可以通过${#数组名[@]}获取数组长度

实际应用：

• 批量输入文件列表
• 收集多项配置参数
• 处理用户输入的多个选项

高级用法示例

带默认值的输入

read -p "请输入端口号 [默认8080]：" port
port=${port:-8080}
echo "将使用端口：$port"

密码输入（不显示输入内容）

read -s -p "请输入密码：" password
echo
echo "密码已接收"

定时读取（超时设置）

read -t 5 -p "请在5秒内输入：" quick_input

注意：变量与前面的语句之间一定要有一个空格，不然会不能读取输入的变量。
通过这些交互方式，可以创建出更友好、更灵活的Shell脚本程序。

Shell中的算术运算方法

expr命令

expr是Shell中用于执行算术运算的命令，主要用于整数运算。

基本语法格式

expr 变量1 运算符 变量2 [运算符 变量3 ...]

支持的运算符

• + 加法
• - 减法
• \* 乘法（注意需要转义）
• / 除法
• % 取余
  i++ 相当于 i=$[$i+1]
  i–相当于 i=$[$i-1]
  i+=2 相当于 i=$[$i+2]

使用示例

expr 12 \* 5  # 结果为60

变量赋值用法

i=$(expr 12 \* 5)  # 将计算结果60赋值给变量i

注意事项

1. 运算符周围必须有空格
2. 乘法运算符*需要转义
3. 只能进行整数运算

$(( ))算术扩展

$(( ))是更现代、更简洁的算术运算方式。

基本语法

$((算术表达式))

使用示例

i=$((12 * 5))  # 结果为60

特点

1. 不需要对运算符转义
2. 表达式内可以有空格（推荐）
3. 支持更复杂的表达式
4. 执行效率比expr更高

其他算术运算方法

1. $[ ]语法（较老的语法，现代脚本不推荐使用）：

   i=$[12 * 5]
   

2. let命令：

   let i=12*5
   

3. bc命令（支持浮点运算）：

   echo "scale=2; 12 * 5.1" | bc
   

实际应用场景示例

1. 循环计数器：

   for ((i=0; i<$((10*2)); i++)); doecho $i
   done
   

2. 脚本参数计算：

   total=$(( $1 * $2 ))
   echo "结果为: $total"
   

3. 条件判断：

   if [ $((count % 2)) -eq 0 ]; thenecho "偶数"
   fi
   

性能比较

在批量运算时，$(( ))的性能明显优于expr，特别是在循环中：

# 测试10000次运算
time for i in {1..10000}; do expr 12 \* 5 >/dev/null; done
time for i in {1..10000}; do echo $((12 * 5)) >/dev/null; done

其他

$() 和反引号 ` 都用于获取命令的执行结果
$(()) 用于执行算术运算

反斜杠 \ 是转义字符：

• 在命令中，* 具有通配符的特殊含义
• 在算术运算中使用时，需要添加反斜杠 \* 来表示乘法运算符

测试 ：test 或 [ ] 表达式

test 或 [ ] 用于测试表达式是否成立，返回布尔值（真/假）。

语法格式

test 条件表达式
[ 条件表达式 ]（方括号与表达式之间需留空格）

返回值规则

• 条件成立：返回 0（真）
• 条件不成立：返回非零值（假）

示例

基础数值比较：

a=10  
b=10  
test $a -eq $b  
echo $?  # 输出 0（成立）  

字符串比较：

str1="hello"  
str2="world"  
[ "$str1" = "$str2" ]  
echo $?  # 输出非零（不成立）  

文件测试：

file="/path/to/file"  
test -f "$file"  
echo $?  # 若文件存在，返回 0；否则返回非零  

逻辑组合：

[ 10 -gt 5 ] && [ "abc" != "def" ]  
echo $?  # 两个条件均成立，返回 0  

注意事项

• 方括号 [ ] 是 test 的另一种形式，需确保内部空格。
• 字符串比较时，变量建议用双引号包裹，避免空值或空格导致的语法错误。