(四)shell上

概论

shell是我们通过命令行与操作系统沟通的语言。

shell脚本可以直接在命令行中执行，也可以将一套逻辑组织成一个文件，方便复用。
AC Terminal中的命令行可以看成是一个“shell脚本在逐行执行”。

Linux中常见的shell脚本有很多种，常见的有：

• Bourne Shell(/usr/bin/sh或/bin/sh)

• Bourne Again Shell(/bin/bash)

• C Shell(/usr/bin/csh)

• K Shell(/usr/bin/ksh)

• zsh

Linux系统中一般默认使用bash，所以接下来讲解bash中的语法。
文件开头需要写**#! /bin/bash**，指明bash为脚本解释器。

脚本示例

新建一个test.sh文件，内容如下：

#! /bin/bash
echo "Hello World!"

运行方式

1. 使脚本具有可执行权限

chmod +x test.sh

2. 不同路径下运行

./test.sh          #当前路径
/home/acs/test.sh  #绝对路径
~/test.sh          #家路径

Hello World        #脚本输出

注释

单行注释
每行中#之后的内容均是注释。

# 这是一行注释
echo 'Hello World'  #  这也是注释

多行注释

:<<EOF
第一行注释
第二行注释
第三行注释
EOF

其中EOF可以换成其它任意字符串。例如：

:<<abc
第一行注释
第二行注释
第三行注释
abc

:<<!
第一行注释
第二行注释
第三行注释
!

echo 命令

echo用于输出字符串。命令格式：echo string

显示普通字符串

echo "Hello BrownCutie"
echo Hello BrownCutie  # 引号可以省略

显示转义字符

echo "\"Hello BrownCutie\""  # 注意只能使用双引号，如果使用单引号，则不转义
echo \"Hello BrownCutie\"  # 也可以省略双引号

显示变量

name=brown
echo "My name is $name"  # 输出 My name is brown

显示换行

echo -e "Hi\n"  # -e 开启转义
echo "brown"

结果

Hi

brown

不显示换行

echo -e "Hi \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "brown"

结果

Hi brown

显示结果定向至文件

echo "Hello World" > output.txt  # 将内容以覆盖的方式输出到output.txt中

原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

name=brown
echo '$name\"'

结果 $name\"

显示命令的执行结果

echo `date`

结果

Wed Feb 15 04:38:51 CST 2023

printf命令

printf命令用于格式化输出，类似于C/C++中的printf函数。

默认不会在字符串末尾添加换行符。

命令格式：

printf format-string [arguments...]

用法示例
脚本内容：

printf "%10d.\n" 123  # 占10位，右对齐
printf "%-10.2f.\n" 123.123321  # 占10位，保留2位小数，左对齐
printf "My name is %s\n" "brown"  # 格式化输出字符串
printf "%d * %d = %d\n"  2 3 `expr 2 \* 3` # 表达式的值作为参数

输出结果：

       123.
123.12    .
My name is brown
2 * 3 = 6

变量

定义变量

定义变量，不需要加$符号，例如：

name1='brown'  # 单引号定义字符串
name2="brown"  # 双引号定义字符串
name3=brown    # 也可以不加引号，同样表示字符串

使用变量

使用变量，需要加上$符号，或者${}符号。花括号是可选的，主要为了帮助解释器识别变量边界。

name=brown
echo $name  # 输出brown
echo ${name}  # 输出brown
echo ${name}acwing  # 输出brownacwing

只读变量

使用readonly或者declare可以将变量变为只读。

name=yxc
readonly name
declare -r name  # 两种写法均可

name=abc  # 会报错，因为此时name只读

删除变量

unset可以删除变量。

name=yxc
unset name
echo $name  # 输出空行

变量类型

1. 自定义变量（局部变量）
   子进程不能访问的变量

2. 环境变量（全局变量）
   子进程可以访问的变量

# 自定义变量改成环境变量
name=brown           # 定义变量
export name          # 第一种方法
declare -x name      # 第二种方法
# 环境变量改为自定义变量
export name=brown    # 定义环境变量
declare +x name      # 改为自定义变量

验证全局变量可以试一试下面的代码

name=brown
export name
bash         # 可以理解为开个子进程
echo $name   # 终端会输出brown
eixt         # 退出刚刚的bash

字符串

1. 字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。

单引号与双引号的区别：

• 单引号中的内容会原样输出，不会执行、不会取变量；
• 双引号中的内容可以执行、可以取变量；

name=brown  # 不用引号
echo 'hello, $name \"hh\"'  # 单引号字符串，输出 hello, $name \"hh\"
echo "hello, $name \"hh\""  # 双引号字符串，输出 hello, brown "hh"

2. 获取字符串长度

name="yxc"
echo ${#name}  # 输出3

3. 提取子串

${string:begin:len}

和c\c++一样从begin开始截取长度len的字符串(索引从0开始)

name="hello, brown"
echo ${name:0:5}  # 提取从0开始的5个字符

默认变量

1. 文件参数变量
   在执行shell脚本时，可以向脚本传递参数。$1是第一个参数，$2是第二个参数，以此类推。特殊的，$0是文件名（包含路径）。

其实$0就是怎么调用的.sh文件就打印什么,跟绝对路径还是相对路径调用的有关

创建文件test.sh：

#! /bin/bash

echo "文件名："$0
echo "第一个参数："$1
echo "第二个参数："$2
echo "第三个参数："$3
echo "第四个参数："$4

然后执行该脚本：

~$ chmod +x test.sh 
./test.sh 1 2 3 4
# 结果如下
文件名：./test.sh
第一个参数：1
第二个参数：2
第三个参数：3
第四个参数：4

2. 其它参数相关变量

参数	说明
$#	代表文件传入的参数个数，如上例中值为4
$*	由所有参数构成的用空格隔开的字符串，如上例中值为"$1 $2 $3 $4"
$@	每个参数分别用双引号括起来的字符串，如上例中值为"$1" "$2" "$3" "$4"
$$	脚本当前运行的进程ID
$?	上一条命令的退出状态（注意不是stdout，而是exit code）。0表示正常退出，其他值表示错误
$(command)	返回command这条命令的stdout（可嵌套）
`command`	返回command这条命令的stdout（不可嵌套）

对于$?的说明正常退出返回的$0$,否则就是1~255的一个数字来表示异常

对于以后的语法如果看的是exit code那么就可以理解$0$为真,其他为假

如果看的是stdout则相反

数组

数组中可以存放多个不同类型的值，只支持一维数组，初始化时不需要指明数组大小。
数组下标从0开始。

定义

数组用小括号表示，元素之间用空格隔开。例如：

array=(1 abc "def" yxc)

也可以直接定义数组中某个元素的值：(二者等价)

array[0]=1
array[1]=abc
array[2]="brown"
array[3]=cutie

除此之外第二种方法还可以不用按照顺序定义

array[0]=1
array[2]=abc
array[100]="brown"
array[999]=cutie

上述这种定义方式并不会开$1000$个长度的数组,只会开实际长度四个长度.后续求数组长度也是$4$,可以将其理解为一种hash

读取数组中某个元素的值

格式：${array[index]}

array=(1 abc "def" yxc)
echo ${array[0]}
echo ${array[1]}
echo ${array[2]}
echo ${array[3]}

读取整个数组

array=(1 abc "def" brown)

echo ${array[@]}  # 第一种写法
echo ${array[*]}  # 第二种写法

数组长度

类似于字符串

array=(1 abc "def" brown)

echo ${#array[@]}  # 第一种写法
echo ${#array[*]}  # 第二种写法

read命令

read命令用于从标准输入中读取单行数据。当读到文件结束符时，exit code为1，否则为0。

参数说明

-p: 后面可以接提示信息
-t：后面跟秒数，定义输入字符的等待时间，超过等待时间后会自动忽略此命令
实例：

~$ read name                   # 读入name的值
acwing brown                   # 标准输入
~$ echo $name                  # 输出name的值
acwing brown                   #标准输出
~$ read -p "Please input your name: " -t 30 name  # 读入name的值，等待时间30秒
Please input your name: acwing brown              # 标准输入
~$ echo $name                  # 输出name的值
acwing brown                   # 标准输出

exit命令

exit命令用来退出当前shell进程，并返回一个退出状态；使用$?可以接收这个退出状态。

exit命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态。如果不指定，默认状态值是0。

exit退出状态只能是一个介于 0~255之间的整数，其中只有0表示成功，其它值都表示失败。

#! /bin/bash

if [ $# -ne 1 ]  # 如果传入参数个数等于1，则正常退出；否则非正常退出。
then
    echo "arguments not valid"
    exit 1
else
    echo "arguments valid"
    exit 0
fi

执行一下

~$ chmod +x test.sh 
~$ ./test.sh brown
arguments valid
~$ echo $?  # 传入一个参数，则正常退出，exit code为0
0
~$ ./test.sh 
arguments not valid
~$ echo $?  # 传入参数个数不是1，则非正常退出，exit code为1
1

文件重定向

每个进程默认打开3个文件描述符：

stdin标准输入，从命令行读取数据，文件描述符为0
stdout标准输出，向命令行输出数据，文件描述符为1
stderr标准错误输出，向命令行输出数据，文件描述符为2
可以用文件重定向将这三个文件重定向到其他文件中。

重定向命令列表

命令	说明
command > file	将stdout重定向到file中
command < file	将stdin重定向到file中
command >> file	将stdout以追加方式重定向到file中
command n> file	将文件描述符n重定向到file中
command n>> file	将文件描述符n以追加方式重定向到file中

输入和输出重定向

echo -e "Hello \c" > output.txt  # 将stdout重定向到output.txt中
echo "World" >> output.txt  # 将字符串追加到output.txt中

read str < output.txt  # 从output.txt中读取字符串

echo $str  # 输出结果：Hello World

同时重定向stdin和stdout

#! /bin/bash

read a
read b

echo $(expr "$a" + "$b")

创建input.txt，里面的内容为：

3
4

执行

~$ chmod +x test.sh  # 添加可执行权限
~$ ./test.sh < input.txt > output.txt  # 从input.txt中读取内容，将输出写入output.txt中
~$ cat output.txt  # 查看output.txt中的内容

不能写成 input.txt > ./test.sh > output.txt

stdin和stdout顺序可以改变 <就是输入 >就是输出 下面几种都可以

< input.txt ./test.sh > output.txt 
> output.txt < input.txt ./test.sh

引入外部脚本

类似于C/C++中的include操作，bash也可以引入其他文件中的代码。

语法格式：

. filename  # 注意点和文件名之间有一个空格
或
source filename

示例
创建test1.sh，内容为：

#! /bin/bash
name=brown  # 定义变量name

然后创建test2.sh，内容为：

#! /bin/bash
source test1.sh # 或 . test1.sh
echo My name is: $name  # 可以使用test1.sh中的变量

执行命令：

~$ chmod +x test2.sh 
~$ ./test2.sh 
My name is: brown