Shell脚本编程

在ROS中我们很难避免使用Linux，为了简化一些ROS或者linux的操作，我们还要学会使用和编写Shell脚本，本教程将深入带你编写Shell脚本。如果您对 Linux和Shell 熟练掌握，请自行跳过该篇。

第一章编程基础

Linus：Talk is cheap, show me the code

1 程序组成

程序：算法+数据结构数据：是程序的核心算法：处理数据的方式

数据结构：数据在计算机中的类型和组织方式

2 程序编程风格

过程式：以指令为中心，数据服务于指令，shell脚本程序提供了编程能力，解释执行对象式：以数据为中心，指令服务于数据，java，C#，python等

3 编程语言

计算机：运行二进制指令

编程语言：人与计算机之间交互的语言。分为两种：低级语言和高级语言低级编程语言：

机器：二进制的0和1的序列，称为机器指令。与自然语言差异太大，难懂、难写

汇编：用一些助记符号替代机器指令，称为汇编语言

如：ADD A,B 将寄存器A的数与寄存器B的数相加得到的数放到寄存器A中汇编语言写好的程序需要汇编程序转换成机器指令

汇编语言稍微好理解，即机器指令对应的助记符，助记符更接近自然语言高级编程语言：

编译：高级语言-->编译器-->机器代码文件-->执行，如：C，C++

解释：高级语言-->执行-->解释器-->机器代码，如：shell，python，php，JavaScript，perl

编译和解释型语言

4 编程逻辑处理方式

三种处理逻辑：顺序执行选择执行循环执行

第二章 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

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shebang机制

#!/bin/bash 
#!/usr/bin/python 
#!/usr/bin/perl

3 创建shell脚本过程

第一步：使用文本编辑器来创建文本文件第一行必须包括shell声明序列：#!

示例：

#!/bin/bash

添加注释,注释以#开头第二步：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

第三步：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

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

shell脚本范例：

#!/bin/bash 
echo -e "\033[1;32mStarting backup...\033[0m"
sleep 2
cp -av /etc/    /data/etc`date +%F`/
echo -e "\033[1;32mBackup is finished\033[0m"

6 脚本调试

检测脚本中的语法错误

bash -n /path/to/some_script

调试执行

bash -x /path/to/some_script

7 变量

7.1 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

7.2 变量类型

变量类型：

内置变量，如：PS1，PATH，HISTSIZE
用户自定义变量

不同的变量存放的数据不同，决定了以下

数据存储方式
参与的运算
表示的数据范围

变量数据类型：

字符
数值：整型、浮点型,bash 不支持浮点数

7.3 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，c
动态编译语言：不用事先声明，可随时改变类型，如：bash，Python

强类型和弱类型语言

强类型语言：不同类型数据操作，必须经过强制转换才同一类型才能运算，如java ， c# ，python

如：以下python代码

print('jubot'+ 10)    提示出错，不会自动转换类型

print('jubot'+str(10)) 结果为jubot10，需要显示转换类型

弱类型语言：语言的运行时会隐式做数据类型转换。无须指定类型，默认均为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换；变量无须事先定义可直接调用

如：bash ，php，javascript

7.4 Shell中变量命名法则

不能使程序中的保留字：如：if, for
只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头，注意：不支持短横线 “ - ”
见名知义，用英文名字，并体现出实际作用
统一命名规则：驼峰命名法, studentname,大驼峰StudentName 小驼峰studentName 变量名大写
局部变量小写函数名小写

7.5 变量定义和引用

变量的生效范围等标准划分变量类型

普通变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它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进程中某代码片断，通常指函数

变量赋值：

name='value'

value 可以是以下多种形式

直接字串：name='root' 
变量引用：name="$USER"
命令引用：name=`COMMAND`    或者    name=$(COMMAND)

弱引用和强引用

"$name " 弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值

'$name '强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串

显示已定义的所有变量：

set

删除变量:

unset name

范例:

#!/bin/bash
COLOR="\033[1;31m" END="\033[0m"
echo -e    "\033[1;32m-----------------Host systeminfo    $END"
echo -e    "HOSTNAME:    $COLOR`hostname`$END"
echo -e    "IPADDR:    $COLOR` ifconfig eth0|grep -Eo '([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]
{1,3}' |head -n1`$END"
echo -e    "OSVERSION:    $COLOR`cat /etc/redhat-release`$END" echo -e    "KERNEL:    $COLOR`uname -r`$END"
echo -e    "CPU:    $COLOR`lscpu|grep 'Model name'|tr -s ' '|cut -d : - f2`$END"
echo -e    "MEMORY:    $COLOR`free -h|grep Mem|tr -s ' ' : |cut -d : -f2`$END"

7.6 环境变量

变量声明和赋值：

export name=VALUE 
declare -x name=VALUE

变量引用：

$name
${name}

显示所有环境变量：

env 
printenv 
export 
declare -x

删除变量：

unset name

bash内建的环境变量:

PATH SHELL USER UID HOME PWD SHLVL LANG MAIL HOSTNAME HISTSIZE
_    下划线    表示前一命令的最后一个参数

7.7 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

7.8 位置变量

位置变量：在bash shell中内置的变量, 在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数

$1, $2, ... 对应第1个、第2个等参数，shift [n]换位置
$0    命令本身,包括路径
$*    传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串
$@    传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
$#    传递给脚本的参数的个数
注意：$@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异

清空所有位置变量

set --

7.9 退出状态码变量

进程执行后，将使用变量 $? 保存状态码的相关数字，不同的值反应成功或失败，$?取值范例 0-255

$?的值为0    代表成功

$?的值是1到255    代表失败

范例：

ping -c1 -W1 hostdown &> /dev/null 
echo $?

用户可以在脚本中使用以下命令自定义退出状态码

exit [n]

注意：

脚本中一旦遇到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

7.10 展开命令行

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]等等） 准备I/0重导向（<、>）
运行命令

防止扩展

反斜线（\）会使随后的字符按原意解释

加引号来防止扩展

单引号（’’）防止所有扩展
双引号（”“）也可防止扩展，但是以下情况例外：$（美元符号）

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

7.11 脚本安全和set

set 命令：可以用来定制shell环境

$-变量

h：hashall，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

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：braceexpand，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!感叹号来完成，例如“!!”返回上最近的一个历史命令，“!n”返回第 n 个历史命令

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set -o nounset

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

-o option 显示，打开或者关闭选项显示选项：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

8 格式化输出 printf

格式

printf "指定的格式" "文本1" ”文本2“…

常用格式替换符

替换符

功能

字符串

浮点格式

相对应的参数中包含转义字符时，可以使用此替换符进行替换，对应的转义字符会被转义

ASCII字符，即显示对应参数的第一个字符

%d,%i

十进制整数

八进制值

不带正负号的十进制值

十六进制值（a-f）

十六进制值（A-F）

表示%本身

说明：%s 中的数字代表此替换符中的输出字符宽度，不足补空格，默认是右对齐，%-10s表示10个字符宽，- 表示左对齐

常用转义字符

转义符

功能

警告字符，通常为ASCII的BEL字符

后退

换页

换行

回车

水平制表符

垂直制表符

表示\本身

实例：

#%-10s 表示宽度10个字符，左对齐
[jubot@jubot ~]#printf "%-10s %-10s %-4s %s \n" 姓名 性别 年龄 体重 小明 男 20 70
小 红 女 18 50
姓名    性别    年龄    体重小明    男        20    70
小红    女    18    50

9 算术运算

bash中的算术运算:

+, -, , /, %取模（取余）, *（乘方）乘法符号有些场景中需要转义

实现算术运算：

(1)let var=算术表达式
(2)var=$[算术表达式]
(3)var=$((算术表达式))
(4)var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)
(5)declare –i var = 数值
(6)echo ‘算术表达式’ | bc

内建的随机数生成器变量：

$RANDOM    取值范围：0-32767

范例：

#生成 0 - 49 之间随机数
echo $[$RANDOM%50]

#随机字体颜色
[jubot@jubot ~]#echo -e "\033[1;$[RANDOM%7+31]jubot\033[0m" jubot

增强型赋值：

+=10    相当于 i=i+10
i-=j    相当于 i=i-j
++,++i    相当于 i=i+1
i--,--i    相当于 i=i-1

10 逻辑运算

true, false 1, 0
与：&
1 与 1 = 1
1 与 0 = 0
0 与 1 = 0
0 与 0 = 0
或：|
1 或 1 = 1
1 或 0 = 1
0 或 1 = 1
0 或 0 = 0
非：！
! 1 = 0    ! true
! 0 = 1    ! false
异或：^
异或的两个值，相同为假，不同为真

范例:

[jubot@jubot ~]#true [jubot@jubot ~]#echo $? 0
[jubot@jubot ~]#false [jubot@jubot ~]#echo $? 1
[jubot@jubot ~]#! true [jubot@jubot ~]#echo $? 1
[jubot@jubot ~]#! false [jubot@jubot ~]#echo $? 0

[jubot@jubot ~]#x=10;y=20;temp=$x;x=$y;y=$temp;echo x=$x,y=$y x=20,y=10
[jubot@jubot ~]#x=10;y=20;x=$[x^y];y=$[x^y];x=$[x^y];echo x=$x,y=$y x=20,y=10

短路运算

短路与

CMD1 短路与 CMD2

第一个CMD1结果为 0 (假 )，总的结果必定为0,因此不需要执行CMD2

第一个CMD1结果为 1 (真)，第二个CMD2必须要参与运算,才能得到最终的结果

短路或

CMD1 短路或 CMD2

第一个CMD1结果为1 (真)，总的结果必定为1,因此不需要执行CMD2

第一个CMD1结果为0 (假 )，第二个CMD2 必须要参与运算,,才能得到最终的结果

11 条件测试命令

条件测试:判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现,专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程

评估布尔声明，以便用在条件性执行中

若真，则状态码变量返回若假，则状态码变量? 返回1

条件测试命令

test EXPRESSION
[ EXPRESSION ]
[[ EXPRESSION ]]

注意：EXPRESSION前后必须有空白字符

11.1 变量测试

-v VAR 变量VAR是否设置

示例：判断 NAME 变量是否定义

[ -v NAME ]

范例:

[jubot@jubot ~]#unset x [jubot@jubot ~]#test -v x [jubot@jubot ~]#echo $?
1
[jubot@jubot ~]#x=10 [jubot@jubot ~]#test -v x [jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#y="" [jubot@jubot ~]#test -v y [jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#[ -v y ] [jubot@jubot ~]#echo $? 0

11.2 数值测试

-gt 是否大于
-ge 是否大于等于
-eq 是否等于
-ne 是否不等于
-lt 是否小于
-le 是否小于等于

范例:

[jubot@jubot ~]#i=10 [jubot@jubot ~]#j=8 [jubot@jubot ~]#[ $i -lt $j ] [jubot@jubot ~]#echo $?
1
[jubot@jubot ~]#[ $i -gt $j ] [jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#[ i -gt j ]
-bash: [: i: integer expression expected

11.3 字符串测试

-z "STRING" 字符串是否为空，空为真，不空为假
-n "STRING" 字符串是否不空，不空为真，空为假
=    是否等于
!=    是否不等于
>    ascii码是否大于ascii码
<    是否小于
==    左侧字符串是否和右侧的PATTERN相同
注意:此表达式用于[[    ]]中，PATTERN为通配符
=~    左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配
注意: 此表达式用于[[ ]]中；扩展的正则表达式

范例:

[jubot@jubot ~]#unset str 
[jubot@jubot ~]#[ -z "$str" ] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#str="" 
[jubot@jubot ~]#[ -z "$str" ] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#str=" " 
[jubot@jubot ~]#[ -z "$str" ] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
1
[jubot@jubot ~]#[ -n "$str" ] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#unset str 
[jubot@jubot ~]#[ -n "$str" ] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
[jubot@jubot ~]#FILE=test.log 
[jubot@jubot ~]#[[ "$FILE" == *.log ]] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#FILE=test.txt 
[jubot@jubot ~]#[[ "$FILE" == *.log ]] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
1
[jubot@jubot ~]#[[ "$FILE" != *.log ]] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#[[ "$FILE" =~    \.log$ 
[jubot@jubot ~]#echo $?
1

11.4 文件测试

存在性测试

-a FILE： 同 -e
-e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假
-b FILE：是否存在且为块设备文件
-c FILE：是否存在且为字符设备文件
-d FILE：是否存在且为目录文件
-f FILE：是否存在且为普通文件
-h FILE 或 -L FILE：存在且为符号链接文件
-p FILE：是否存在且为命名管道文件
-S FILE：是否存在且为套接字文件

范例:

[jubot@jubot ~]#[ -w /etc/shadow ] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
0
[jubot@jubot ~]#[ -x /etc/shadow ] 
[jubot@jubot ~]#echo $?
1

文件属性测试

-s FILE: 是否存在且非空
-t fd: fd    文件描述符是否在某终端已经打开
-N FILE：文件自从上一次被读取之后是否被修改过
-O FILE：当前有效用户是否为文件属主
-G FILE：当前有效用户是否为文件属组
FILE1 -ef FILE2: FILE1是否是FILE2的硬链接
FILE1 -nt FILE2: FILE1是否新于FILE2（mtime） FILE1 -ot FILE2: FILE1是否旧于FILE2

12 关于() 和 {}

( list ) 会开启子shell,并且list中变量赋值及内部命令执行后,将不再影响后续的环境, 帮助参看:man bash 搜索(list) { list; } 不会启子shell, 在当前shell中运行,会影响当前shell环境, 帮助参看:man bash 搜索{ list; } 范例: () 和 {}

[jubot@jubot ~]#umask 0022
[jubot@jubot ~]#(umask 066;touch f1.txt) 
[jubot@jubot ~]#ll f1.txt
-rw------- 1 root root 0 Dec 23 16:58 f1.txt 
[jubot@jubot ~]#umask
0022


[jubot@jubot ~]#( cd /data;ls ) test.log
[jubot@jubot ~]#pwd
/root
[jubot@jubot ~]#{ cd /data;ls; } test.log

13 组合测试条件

第一种方式:

[ EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 ] 并且
[ EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 ] 或者
[ ! EXPRESSION ]    取反

说明： -a 和 -o 需要使用测试命令进行，[[ ]] 不支持

范例:

[jubot@jubot ~]#chmod -x /data/script40/test.sh 
[jubot@jubot ~]#ll /data/script40/test.sh
-rw-r--r-- 1 root root 382 Dec 23 09:32 /data/script40/test.sh 
[jubot@jubot ~]#[ -f $FILE -o -x $FILE ]
[jubot@jubot ~]#echo $? 0

第三章 bash的配置文件

bash shell的配置文件很多，可以分成下面类别

1 按生效范围划分两类

全局配置：

/etc/proﬁle
/etc/proﬁle.d/*.sh
/etc/bashrc

个人配置：

~/.bash_proﬁle
~/.bashrc

2 shell登录两种方式分类

2.1 交互式登录

(1)直接通过终端输入账号密码登录

(2)使用“su - UserName” 切换的用户

配置文件执行顺序：

/etc/profile --> /etc/profile.d/*.sh --> ~/.bash_profile --> ~/.bashrc -->/etc/bashrc

2.2 非交互式登录

(1) su UserName

(2) 图形界面下打开的终端

(3)执行脚本

(4)任何其它的bash实例

执行顺序：

/etc/profile.d/*.sh --> /etc/bashrc -->~/.bashrc

3 按功能划分分类

proﬁle类和bashrc类

3.1 proﬁle类

proﬁle类为交互式登录的shell提供配置

全局：/etc/proﬁle, /etc/proﬁle.d/*.sh

个人：~/.bash_proﬁle

功用：

用于定义环境变量
运行命令或脚本

3.2 Bashrc类

bashrc类：为非交互式和交互式登录的shell提供配置

全局：/etc/bashrc

个人：~/.bashrc 功用：

定义命令别名和函数
定义本地变量

4 编辑配置文件生效

修改proﬁle和bashrc文件后需生效两种方法:

重新启动shell进程
source|. 配置文件

范例：

.    ~/.bashrc

5 Bash 退出任务

保存在~/.bash_logout文件中（用户）,在退出登录shell时运行功能：

创建自动备份
清除临时文件

第四章流程控制

1 条件选择

1.1 选择执行if语句

格式：

if COMMANDS; then COMMANDS; [ elif COMMANDS; then COMMANDS; ]... [ else COMMANDS; ] fi

单分支

if 判断条件;then
    条件为真的分支代码
fi

双分支

if 判断条件; then
    条件为真的分支代码
else
    条件为假的分支代码
fi

多分支

if 判断条件1; then
    条件1为真的分支代码
elif 判断条件2; then
    条件2为真的分支代码
elif 判断条件3; then
    条件3为真的分支代码
    ...
else以上条件都为假的分支代码
fi

说明：

多个条件时，逐个条件进行判断，第一次遇为“真”条件时，执行其分支，而后结束整个if语句
if 语句可嵌套

范例：

#根据命令的退出状态来执行命令
if ping -c1 -W2 station1 &> /dev/null; 
    then echo 'station1 is UP'
elif    grep -q 'station1' ~/maintenance.txt;    
    then echo 'station1 is undergoing maintenance'
else
    echo 'station1 is unexpectedly DOWN!' exit 1
fi

1.2 条件判断case语句

格式：

case WORD in [PATTERN [| PATTERN]...) COMMANDS ;;]... esac

case 变量引用 in PAT1)
分支1
;; PAT2)
分支2
;;
...
*)
默认分支
;;
esac

case支持glob风格的通配符：

*: 任意长度任意字符
?: 任意单个字符
[]：指定范围内的任意单个字符
|:    或，如 a或b

2 循环

2.1 循环执行介绍

将某代码段重复运行多次，通常有进入循环的条件和退出循环的条件重复运行次数

循环次数事先已知
循环次数事先未知

常见的循环的命令：for, while, until

2.2 for循环

格式1：

for 变量名    in 列表;do
    循环体
done

执行机制：

依次将列表中的元素赋值给“变量名”; 每次赋值后即执行一次循环体; 直到列表中的元素耗尽，循环结束

for循环列表生成方式：

直接给出列表

整数列表：

{start..end}
$(seq [start [step]] end)

返回列表的命令:

$(COMMAND)

使用glob，如：*.sh

变量引用，如：$@,$#

范例: 九九乘法表

#!/bin/bash
for i in {1..9};do
    for j in `seq $i`;do
        echo -e "${j}x${i}=$[i*j]\t\c" 
    done
    echo 
done

格式2

双小括号方法，即((…))格式，也可以用于算术运算，双小括号方法也可以使bash Shell实现C语言风格的变量操作

I=10;((I++))

for ((控制变量初始化;条件判断表达式;控制变量的修正表达式)) do
    循环体
done

说明：

控制变量初始化：仅在运行到循环代码段时执行一次

控制变量的修正表达式：每轮循环结束会先进行控制变量修正运算，而后再做条件判断

范例:

for((sum=0,i=1;i<=100;sum+=i,i++));do
    true
done 
echo $sum

2.3 while循环

格式：

while CONDITION; do
    循环体
done

说明：

CONDITION：循环控制条件；进入循环之前，先做一次判断；每一次循环之后会再次做判断；条件为“true”，则执行一次循环；直到条件测试状态为“false”终止循环，因此：CONDTION一般应该有循环控制变量；而此变量的值会在循环体不断地被修正进入条件：CONDITION为true 退出条件：CONDITION为false

无限循环

while true; do
    循环体
done

2.4 until循环

格式：

until CONDITION; do
    循环体
done

说明：

进入条件： CONDITION 为false

退出条件： CONDITION 为true

无限循环

until false; do
    循环体
Done

2.5 循环控制语句continue

continue [N]：提前结束第N层的本轮循环，而直接进入下一轮判断；最内层为第1层

格式：

while CONDITION1; do CMD1
    ...
if CONDITION2; 
    then continue
fi CMDn
    ...
done

2.5 循环控制语句 break

break [N]：提前结束第N层整个循环，最内层为第1层

格式：

while CONDITION1; do CMD1
    ...
if CONDITION2; 
    then break
fi CMDn
    ...
done

范例：

NUM=$[RANDOM%10]

while read -p "输入 0-9 之间的数字: " INPUT ;do 
    if [ $INPUT -eq $NUM ];then
        echo "恭喜你猜对了!" 
        break
    elif [ $INPUT -gt $NUM ];
        then echo "数字太大了,重新猜!"
    else
    echo "数字太小了,重新猜!"
fi done

2.6 循环控制 shift 命令

shift [n] 用于将参量列表 list 左移指定次数，缺省为左移一次。

参量列表 list 一旦被移动，最左端的那个参数就从列表中删除。while 循环遍历位置参量列表时，常用到 shift

arguments # Usage: doit.sh [args]
while [ $You can't use 'macro parameter character #' in math mode# -gt 0 ]    # or (( $# > 0 ))
do
    echo    $* 
    shift
done


./doit.sh a b c d e f g h

范例：

until [ -z "$1" ]
do
    echo "$1" shift
done echo

./shfit.sh a b c d e f g h

2.7 while read特殊用法

while 循环的特殊用法，遍历文件或文本的每一行

格式：

while read line; do
    循环体
done < /PATH/FROM/SOMEFILE

说明：依次读取/PATH/FROM/SOMEFILE文件中的每一行，且将行赋值给变量line

范例：

[jubot@jubot ~]#echo jubot | read X ; echo $X


[jubot@jubot ~]#echo jubot | while read X ; do echo $X;done 
jubot
[jubot@jubot ~]#echo jubot | { read X ; echo $X; } 
jubot

2.8 select 循环与菜单

格式：

select variable in list ;do
    循环体命令
done

说明：

select 循环主要用于创建菜单，按数字顺序排列的菜单项显示在标准错误上，并显示 PS3 提示符，等待用户输入
用户输入菜单列表中的某个数字，执行相应的命令用户输入被保存在内置变量 REPLY 中
select 是个无限循环，因此要记住用 break 命令退出循环，或用 exit 命令终止脚本。也可以按
ctrl+c 退出循环
select 经常和 case 联合使用
与 for 循环类似，可以省略 in list，此时使用位置参量

第五章函数介绍

函数function是由若干条shell命令组成的语句块，实现代码重用和模块化编程

它与shell程序形式上是相似的，不同的是它不是一个单独的进程，不能独立运行，而是shell程序的一部分

函数和shell程序比较相似，区别在于

Shell程序在子Shell中运行，而Shell函数在当前Shell中运行。因此在当前Shell中，函数可对shell中变量进行修改

1 管理函数

函数由两部分组成：函数名和函数体

帮助参看：help function

1.1 定义函数

# 语 法 一 ： 
func_name （）{
...函数体...
}
#语法二：
function func_name {
...函数体...
}
#语法三：
function func_name （） {
...函数体...
}

1.2 查看函数

#查看当前已定义的函数名declare -F
#查看当前已定义的函数定义declare -f
#查看指定当前已定义的函数名declare -f func_name
#查看当前已定义的函数名定义declare -F func_name

1.3 删除函数

格式：

unset func_name

2 函数调用

函数的调用方式

可在交互式环境下定义函数
可将函数放在脚本文件中作为它的一部分
可放在只包含函数的单独文件中

调用：函数只有被调用才会执行，通过给定函数名调用函数，函数名出现的地方，会被自动替换为函数代码

函数的生命周期：被调用时创建，返回时终止

2.1 交互式环境调用函数

交互式环境下定义和使用函数

范例:

[jubot@jubot ~]#dir() {
> ls -l
> }
[jubot@jubot ~]#dir total 4
-rw-------. 1 root root 1559 Nov    7 19:33 anaconda-ks.cfg

2.2 在脚本中定义及使用函数

函数在使用前必须定义，因此应将函数定义放在脚本开始部分，直至shell首次发现它后才能使用，调用函数仅使用其函数名即可

#!/bin/bash
#name:func1 hello(){
echo "Hello there today's date is `date +%F`"
}
echo "now going to the function hello" hello
echo "back from the function"

2.3 使用函数文件

可以将经常使用的函数存入一个单独的函数文件，然后将函数文件载入shell，再进行调用函数文件名可任意选取，但最好与相关任务有某种联系，例如：functions

一旦函数文件载入shell，就可以在命令行或脚本中调用函数。可以使用delcare -f 或set 命令查看所有定义的函数，其输出列表包括已经载入shell的所有函数

若要改动函数，首先用unset命令从shell中删除函数。改动完毕后，再重新载入此文件

实现函数文件的过程：

创建函数文件，只存放函数的定义
在shell脚本或交互式shell中调用函数文件，格式如下

.    filename 或    source    filename

范例:

#!/bin/bash
#functions hello(){
    echo Run hello Function
}
hello2(){
    echo Run hello2 Function
}

3 函数返回值

函数的执行结果返回值：

使用echo等命令进行输出
函数体中调用命令的输出结果

函数的退出状态码:

默认取决于函数中执行的最后一条命令的退出状态码
自定义退出状态码，其格式为:
- return 从函数中返回，用最后状态命令决定返回值
- return 0 无错误返回
- return 1-255 有错误返回

4 环境函数

类拟于环境变量，也可以定义环境函数，使子进程也可使用父进程定义的函数定义

环境函数:

export    -f    function_name 
declare -xf function_name

查看环境函数:

export    -f 
declare -xf

5 函数参数

函数可以接受参数:

传递参数给函数：在函数名后面以空白分隔给定参数列表即可，如：testfunc arg1 arg2 ...
在函数体中当中，可使用$1, $2, ...调用这些参数；还可以使用$@, $*, $#等特殊变量

6 函数变量

变量作用域:

普通变量：只在当前shell进程有效，为执行脚本会启动专用子shell进程；因此，本地变量的作用范围是当前shell脚本程序文件，包括脚本中的函数
环境变量：当前shell和子shell有效
本地变量：函数的生命周期；函数结束时变量被自动销毁

注意：

如果函数中定义了普通变量，且名称和局部变量相同，则使用本地变量
由于普通变量和局部变量会冲突，建议在函数中只使用本地变量

由于普通变量和局部变量会冲突，建议在函数中只使用本地变量

local NAME=VALUE

7 函数递归

函数递归：函数直接或间接调用自身，注意递归层数，可能会陷入死循环递归示例：

阶乘是基斯顿·卡曼于 1808 年发明的运算符号，是数学术语，一个正整数的阶乘（factorial）是所有小

于及等于该数的正整数的积，并且有0的阶乘为1，自然数n的阶乘写作n!

n!=1×2×3×...×n

阶乘亦可以递归方式定义：0!=1，n!=(n-1)!×n n!=n(n-1)(n-2)...1

n(n-1)! = n(n-1)(n-2)!

范例：

#!/bin/bash #
fact() {
    if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ]; 
        then echo 1
    else
    echo $[$1*$(fact $[$1-1])]
    fi
}
fact $1

fork 炸弹是一种恶意程序，它的内部是一个不断在 fork 进程的无限循环，实质是一个简单的递归程序。由于程序是递归的，如果没有任何限制，这会导致这个简单的程序迅速耗尽系统里面的所有资源

函数实现

:(){ :|:& };:
bomb() { bomb | bomb & }; bomb

脚本实现

cat Bomb.sh #!/bin/bash
./$0|./$0&

第六章其它脚本相关工具

1 信号捕捉 trap

trap '触发指令' 信号

进程收到系统发出的指定信号后，将执行自定义指令，而不会执行原操作

trap '' 信号

忽略信号的操作

trap '-' 信号

恢复原信号的操作

trap -p

列出自定义信号操作

trap ﬁnish EXIT

当脚本退出时，执行ﬁnish函数

范例:

finish(){
    echo finish| tee -a    /root/finish.log
}

trap finish exit

while true ;do 
    echo running 
    sleep 1
done

2 创建临时文件 mktemp

mktemp 命令用于创建并显示临时文件，可避免冲突

格式:

mktemp [OPTION]... [TEMPLATE]

说明：TEMPLATE: ﬁlenameXXX，X至少要出现三个常见选项：

-d 创建临时目录

-p DIR或--tmpdir=DIR 指明临时文件所存放目录位置

范例:

mktemp /tmp/testXXX
tmpdir=`mktemp –d /tmp/testdirXXX`
mktemp    --tmpdir=/testdir    testXXXXXX

3 安装复制文件 install

install命令格式:

install [OPTION]... [-T] SOURCE DEST 单文件
install [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY 
install [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...
install [OPTION]... -d DIRECTORY...创建空目录

选项：

-m MODE，默认755
-o OWNER
-g GROUP

范例:

install -m 700 -o jubot -g admins srcfile desfile 
install –m 770 –d /testdir/installdir

4 交互式转化批处理工具 expect

expect 是由Don Libes基于Tcl（ Tool Command Language ）语言开发的，主要应用于自动化交互式操作的场景，借助 expect 处理交互的命令，可以将交互过程如：ssh登录，ftp登录等写在一个脚本上，使之自动化完成。尤其适用于需要对多台服务器执行相同操作的环境中，可以大大提高系统管理人员的工作效率

expect 语法:

expect [选项] [ -c cmds ] [ [ -[f|b] ] cmdfile ] [ args ]

常见选项：

-c：从命令行执行expect脚本，默认expect是交互地执行的
-d：可以输出输出调试信息

示例:

expect -c 'expect "\n" {send "pressed enter\n"}' 
expect    -d ssh.exp

expect中相关命令

spawn 启动新的进程
expect 从进程接收字符串
send 用于向进程发送字符串
interact 允许用户交互
exp_continue 匹配多个字符串在执行动作后加此命令

范例：

#!/usr/bin/expect
spawn scp /etc/fstab 10.0.0.7:/data expect {
    "yes/no" { send "yes\n";exp_continue } "password" { send    "jubot\n" }
}
expect eof

第七章数组

1 数组介绍

变量：存储单个元素的内存空间

数组：存储多个元素的连续的内存空间，相当于多个变量的集合

数组名和索引

索引的编号从0开始，属于数值索引
索引可支持使用自定义的格式，而不仅是数值格式，即为关联索引，bash4.0版本之后开始支持
bash的数组支持稀疏格式（索引不连续）

2 声明数组

#普通数组可以不事先声明,直接使用
declare -a ARRAY_NAME
#关联数组必须先声明,再使用
declare -A ARRAY_NAME

注意：两者不可相互转换

3 数组赋值

数组元素的赋值

一次只赋值一个元素

ARRAY_NAME[INDEX]=VALUE

范例:

weekdays[0]="Sunday" 
weekdays[4]="Thursday"

一次赋值全部元素

ARRAY_NAME=("VAL1" "VAL2" "VAL3" ...)

范例:

title=("ceo" "coo" "cto")
num=({0..10})
alpha=({a..g}) 
file=( *.sh )

只赋值特定元素

ARRAY_NAME=([0]="VAL1" [3]="VAL2" ...)

交互式数组值对赋值

read -a ARRAY

范例:

[jubot@jubot ~]#declare -A course 
[jubot@jubot ~]#declare -a course
-bash: declare: course: cannot convert associative to indexed array

4 显示所有数组

显示所有数组:

declare    -a

5 引用数组

引用数组元素

${ARRAY_NAME[INDEX]}
#如果省略[INDEX]表示引用下标为0的元素

范例:

[jubot@jubot ~]#declare -a title=([0]="ceo" [1]="coo" [2]="cto") 
[jubot@jubot ~]#echo ${title[1]}
coo
[jubot@jubot ~]#echo ${title} ceo

引用数组所有元素

${ARRAY_NAME[*]}
${ARRAY_NAME[@]}

范例:

[jubot@jubot ~]#echo ${title[@]} ceo coo cto
[jubot@jubot ~]#echo ${title[*]} ceo coo cto

数组的长度，即数组中元素的个数

${#ARRAY_NAME[*]}
${#ARRAY_NAME[@]}

范例:

[jubot@jubot ~]#echo ${#title[*]} 
3

6 删除数组

删除数组中的某元素，会导致稀疏格式

unset ARRAY[INDEX]

[jubot@jubot ~]#echo ${title[*]} ceo coo cto
[jubot@jubot ~]#unset title[1] 
[jubot@jubot ~]#echo ${title[*]} ceo cto

删除整个数组

unset ARRAY

范例:

[jubot@jubot ~]#unset title 
[jubot@jubot ~]#echo ${title[*]}

[jubot@jubot ~]#

7 数组数据处理

数组切片:

${ARRAY[@]:offset:number} offset    #要跳过的元素个数
number    #要取出的元素个数
#取偏移量之后的所有元素
{ARRAY[@]:offset}

向数组中追加元素:

ARRAY[${#ARRAY[*]}]=value 
ARRAY[${#ARRAY[@]}]=value

范例:

[jubot@jubot ~]#num[${#num[@]}]=11 
[jubot@jubot ~]#echo ${#num[@]}
12
[jubot@jubot ~]#echo ${num[@]} 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

8 关联数组

declare -A ARRAY_NAME
ARRAY_NAME=([idx_name1]='val1' [idx_name2]='val2‘...)

注意：关联数组必须先声明再调用

范例:

[jubot@jubot ~]#name[ceo]=jubot 
[jubot@jubot ~]#name[cto]=bot 
[jubot@jubot ~]#name[coo]=zhang 
[jubot@jubot ~]#echo ${name[ceo]} zhang
[jubot@jubot ~]#echo ${name[cto]} zhang
[jubot@jubot ~]#echo ${name[coo]} zhang
[jubot@jubot ~]#echo ${name} zhang
[jubot@jubot ~]#declare -A name
-bash: declare: name: cannot convert indexed to associative array 
[jubot@jubot ~]#unset name
[jubot@jubot ~]#declare -A name [jubot@jubot ~]#name[ceo]=jubot 
[jubot@jubot ~]#name[cto]=bot 
[jubot@jubot ~]#name[coo]=zhang [jubot@jubot ~]#echo ${name[coo]} zhang
[jubot@jubot ~]#echo ${name[ceo]} jubot
[jubot@jubot ~]#echo ${name[cto]} bot
[jubot@jubot ~]#echo ${name[*]} jubot bot zhang

范例：生成10个随机数保存于数组中，并找出其最大值和最小值

#!/bin/bash 
declare -i min max 
declare -a nums
for ((i=0;i<10;i++));do nums[$i]=$RANDOM
    [ $i -eq 0    ] && min=${nums[0]} &&    max=${nums[0]}&& continue
    [ ${nums[$i]} -gt $max ] && max=${nums[$i]}
    [ ${nums[$i]} -lt $min ] && min=${nums[$i]} done
echo "All numbers are ${nums[*]}" 
echo Max is $max
echo Min is $min

第八章字符串处理

1 字符串切片

基于偏移量取字符串

#返回字符串变量var的长度
${#var}

#返回字符串变量var中从第offset个字符后（不包括第offset个字符）的字符开始，到最后的部分， offset的取值在0 到 ${#var}-1 之间(bash4.2后，允许为负值)
${var:offset}

#返回字符串变量var中从第offset个字符后（不包括第offset个字符）的字符开始，长度为number的部  分
${var:offset:number}

#取字符串的最右侧几个字符,取字符串的最右侧几个字符, 注意：冒号后必须有一空白字符
${var:    -length}

#从最左侧跳过offset字符，一直向右取到距离最右侧lengh个字符之前的内容,即:掐头去尾
${var:offset:-length}

#先从最右侧向左取到length个字符开始，再向右取到距离最右侧offset个字符之间的内容,注意：- length前空格
${var:    -length:-offset}

基于模式取子串

#其中word可以是指定的任意字符,自左而右，查找var变量所存储的字符串中，第一次出现的word,  删除字符串开头至第一次出现word字符串（含）之间的所有字符
${var#*word}：

#同上，贪婪模式，不同的是，删除的是字符串开头至最后一次由word指定的字符之间的所有内容
${var##*word}：
#其中word可以是指定的任意字符,功能：自右而左，查找var变量所存储的字符串中，第一次出现的word,
#删除字符串最后一个字符向左至第一次出现word字符串（含）之间的所有字符
${var%word*}

#同上，只不过删除字符串最右侧的字符向左至最后一次出现word字符之间的所有字符
${var%%word*}

实例：

[jubot@jubot ~]#file="/var/log/messages" 
[jubot@jubot ~]#echo ${file%/*}
var/log
[jubot@jubot ~]#echo ${file%%/*} var

2 查找替换

#查找var所表示的字符串中，第一次被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
${var/pattern/substr}

#查找var所表示的字符串中，所有能被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
${var//pattern/substr}

#查找var所表示的字符串中，行首被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
${var/#pattern/substr}

#查找var所表示的字符串中，行尾被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
${var/%pattern/substr}

3 查找并删除

#删除var表示的字符串中第一次被pattern匹配到的字符串
${var/pattern}

删除var表示的字符串中所有被pattern匹配到的字符串
${var//pattern}

删除var表示的字符串中所有以pattern为行首匹配到的字符串
${var/#pattern}

删除var所表示的字符串中所有以pattern为行尾所匹配到的字符串
${var/%pattern}

4 字符大小写转换

#把var中的所有小写字母转换为大写
${var^^}

#把var中的所有大写字母转换为小写
${var,,}

第九章高级变量

1 高级变量赋值

范例:

[jubot@jubot ~]#title=ceo 
[jubot@jubot ~]#name=${title-mage} 
[jubot@jubot ~]#echo $name
ceo
[jubot@jubot ~]#title= 
[jubot@jubot ~]#name=${title-mage} 
[jubot@jubot ~]#echo $name

2 高级变量用法-有类型变量

Shell变量一般是无类型的，但是bash Shell提供了declare和typeset两个命令用于指定变量的类型，两个命令是等价的

declare [选项] 变量名
-r 声明或显示只读变量
-i 将变量定义为整型数
-a 将变量定义为数组
-A 将变量定义为关联数组
-f 显示已定义的所有函数名及其内容
-F 仅显示已定义的所有函数名
-x 声明或显示环境变量和函数,相当于export
-l 声明变量为小写字母 declare –l var=UPPER
-u 声明变量为大写字母 declare –u var=lower

3 变量间接引用

3.1 eval命令

eval命令将会首先扫描命令行进行所有的置换，然后再执行该命令。该命令适用于那些一次扫描无法实现其功能的变量,该命令对变量进行两次扫描

范例：

[root@server ~]# CMD=whoami 
[root@server ~]# echo $CMD whoami
[root@server ~]# eval $CMD root
[root@server ~]# n=10 
[root@server ~]# echo {0..$n}
{0..10}
[root@server ~]# eval echo {0..$n} 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3.2 间接变量引用

如果第一个变量的值是第二个变量的名字，从第一个变量引用第二个变量的值就称为间接变量引用variable1的值是variable2，而variable2又是变量名，variable2的值为value，间接变量引用是指通过variable1获得变量值value的行为

variable1=variable2 
variable2=value

bash Shell提供了两种格式实现间接变量引用

eval tempvar=\$$variable1 
tempvar=${!variable1}

范例:

[jubot@jubot ~]#echo $ceo name
[jubot@jubot ~]#echo $$ceo 33722ceo
[jubot@jubot ~]#echo $BASHPID 33722
[jubot@jubot ~]#echo \$$ceo
$name

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