編程基礎

v程序：指令+數據

v程序編程風格：

過程式：以指令為中心，數據服務于指令（適合小型程序）

對象式：以數據為中心，指令服務于數據（適合大型程序）

vshell程序：提供了編程能力，解釋執行

程序的執行方式

v計算機：運行二進制指令；

v編程語言：

低級：匯編

高級：

編譯：高級語言–>編譯器–>目標代碼

java,C#

解釋：高級語言–>解釋器–>機器代碼

shell, perl, python

編程基本概念

v編程邏輯處理方式：

順序執行

循環執行

選擇執行

vshell編程：過程式、解釋執行

編程語言的基本結構：

數據存儲：變量、數組

表達式: a + b

語句:if

Shell腳本

shell腳本基礎

shell腳本是包含一些命令或聲明，并符合一定格式的文本文件

格式要求：首行shebang機制

#!/bin/bash（.sh后綴結尾）

#!/usr/bin/python（.py后綴結尾）

#!/usr/bin/perl（.pl后綴結尾）

shell腳本的用途有：

自動化常用命令

執行系統管理和故障排除

創建簡單的應用程序

處理文本或文件

創建shell腳本

v第一步：使用文本編輯器來創建文本文件

第一行必須包括shell聲明序列：#!

#!/bin/bash

添加注釋

注釋以#開頭

v第二步：運行腳本

給予執行權限，在命令行上指定腳本的絕對或相對路徑

chmod +x /PATH/TO/SCRIPT_FILE

/PATH/TO/SCRIPT_FILE

直接運行解釋器，將腳本作為解釋器程序的參數運行

bash  /PATH/TO/SCRIPT_FILE

運行腳本

讓通過配置文件定義的特性立即生效

(1)    通過命令行重復定義一次

(2)    讓shell進程重讀配置文件

#source /PATH//FROM/FILE

#. /PATH/FROM/FILE

改變.bash_profile里面PATH變量，使運行腳本的執行路徑改變

root用戶存放的PATH變量

PATH=$PATH:$HOME/bin

普通用戶存放的PATH變量 ，有個隱藏的目錄.local，如果不存在可以自己創建

PATH=$PATH:$HOME/.local/bin:$HOME/bin

shell腳本范例

v#!/bin/bash

v#author:wang

v#Version:1.0

v#Description:Thisscriptdisplayssomeinformationaboutyour#environment

echo"Greetings.Thedateandtimeare$(date)"echo"Yourworkingdirectoryis:$(pwd)"

腳本調試

vbash-n /path/to/some_script

檢測腳本中的語法錯誤

vbash-x /path/to/some_script

調試執行(也具有語法檢測功能)

會把執行過程顯示出來

+和++是層次結構，++是先執行的那層

變量

1.變量

PATH\PWD\USER\OLDPWD\HISTSIZE\HISTFILESIZE\SHELL\HOME\PS1\HISTCONTROL\HISTTIMEFORMAL\UID\HISTFILE

2.命名的內存空間

數據存儲方式：字符：

數值：整型，浮點型

布爾值：

3.變量類型

作用：1、數據存儲格式

2、參與的運算

3、表示的數據范圍

類型： 字符

數值：整型、浮點型

4.編程程序語言分類：

1）.強類型：定義變量時必須指定類型、參與運算必須符合類型要求；調用未聲明變量會產生錯誤。如java,python

2）.弱類型：無須指定類型，默認均為字符型；參與運算會自動進行隱式類型轉換；變量無須事先定義可直接調用。如：bash 不支持浮點數

5.變量命名法則：

1、不能使程序中的保留字：例如if,for;

2、只能使用數字、字母及下劃線，且不能以數字開頭

3、見名知義

4、統一命名規則：駝峰命名法（大駝峰StudentName，小駝峰studentName）

6.bash中變量的種類

1）分類標準：根據變量的生效范圍等標準

本地變量：生效范圍為當前shell進程；對當前shell之外的其它shell進程，包括當前shell的子shell進程均無效

echo里面表達的是在vartest.sh的腳本中有個localvar1的變量他的值為localvar1

#!/bin/bash

localvar1=haha

echo"vartest1.sh:localvar1=$localvar1"

此時echo$localvar1 沒有反應，這說明自己定義的腳本只能自己使用，只對當前shell有效

[root@localhost ~]# bash vartest1.sh

vartest1.sh:localvar1=haha

sleep  20

運行vartest1腳本的時候相當于在bash的子進程shell中，但是echo$localvar1是在bash進程中的，所以他們不是在一個shell進程中

                          

本地變量不能給子進程使用的例子：

在自己的腳本顯示自己的變量，在自己的腳本顯示localvar1的變量

#!/bin/bash

Lacalvar2=xixi

echo "vartest2.sh:localvar2=$localvar2"

echo "vartest2.sh:localvar1=$localvar1"

sleep 10

在vartest1中去調用vartest2，此時vartest1和vartest2是父子關系

#!/bin/bash

Localvar1=haha

echo "vartest1.sh:localvar1=$localvar1"

./vartest2.sh

Sleep 10

在子進程中嘗試顯示父進程的變量顯示失敗

[root@localhost~]# ./vartest1.sh

vartest1.sh:localvar1=haha

vartest2.sh:localvar2=xixi

vartest1.sh:localvar1=

原因是因為本地變量不能給子進程使用

環境變量：生效范圍為當前shell進程及其子進程

局部變量：生效范圍為當前shell進程中某代碼片斷(通常指函數)

位置變量：$1, $2, …來表示，用于讓腳本在腳本代碼中調用通過命令行傳遞給它的參數

特殊變量：$?,$0, $*, $@, $#

2）本地變量

v變量賦值：name=‘value’，

v可以使用引用value:

(1)可以是直接字串;name=“root"

(2)變量引用：name=${command}

(3)命令引用：name=$(COMMAND)

v變量引用：${name}, $name

""：弱引用，其中的變量引用會被替換為變量值

''：強引用，其中的變量引用不會被替換為變量值，而保持原字符串

v顯示已定義的所有變量：set

v刪除變量：unset name

練習

v1、編寫腳本/root/bin/systeminfo.sh,顯示當前主機系統信息，包括主機名，IPv4地址，操作系統版本，內核版本，CPU型號，內存大小，硬盤大小。

v2、編寫腳本/root/bin/backup.sh，可實現每日將/etc/目錄備份到/root/etcYYYY-mm-dd中

v3、編寫腳本/root/bin/disk.sh,顯示當前硬盤分區中空間利用率最大的值

v4、編寫腳本/root/bin/links.sh,顯示正連接本主機的每個遠程主機的IPv4地址和連接數，并按連接數從大到小排序

3）環境變量

v變量聲明、賦值：

export name=VALUE

declare -x name=VALUE

聲明完之后在腳本中顯示

v變量引用：$name, ${name}

            像$ab這種就需要加大括號${a}b.

v顯示所有環境變量：export

env

printenv

v刪除：unset name

vbash有許多內建的環境變量：PATH, SHELL, USRE,UID,HISTSIZE, HOME, PWD, OLDPWD, HISTFILE, PS1

環境變量對子進程生效

4）只讀和位置變量

v只讀變量：常量，只能讀，但不能修改和刪除

readonlyname

declare-r name

         一般是常量中會使用

                   declare–rx name 表示既是一個常量又是一個環境變量

         但是隨shell進程終止而終止

v位置變量：在腳本代碼中調用通過命令行傳遞給腳本的參數

$1,$2, …：對應第1、第2等參數，shift [n]換位置

$0:命令本身

$*:傳遞給腳本的所有參數，全部參數合為一個字符串

$@:傳遞給腳本的所有參數，每個參數為獨立字符串

$#:傳遞給腳本的參數的個數

重點：$@ $* 只在被雙引號包起來的時候才會有差異

示例：判斷給出的文件的行數

linecount="$(wc-l$1| cut -d' ' -f1)"

echo"$1 has $linecountlines."

算術運算

vbash中的算術運算:help let

+, – , * , / , %取模（取余）,**（乘方）

1.實現算術運算：

(1)   let var=算術表達式

相等的表達方式：

let var =var*5

let var*=5

(2)var=$[算術表達式]

(3)var=$((算術表達式))

(4)var=$(expr arg1 arg2 arg3 …)

   expr 1  +  2   屏幕上就出現3

   expr $var  +  2   屏幕就會出現數值

   可以判斷變量是否為整數：expr  $var  +0  就可以了

[root@localhost ~]# var=111

[root@localhost ~]# expr $var + 0

111

[root@localhost ~]# echo $?

0

[root@localhost ~]# expr $var + 0&> /dev/null

[root@localhost ~]# echo $?

0

 

但是乘法的時候需要轉意：

[root@localhost ~]# expr 2 * 3

expr: syntax error

[root@localhost ~]# expr 2 \* 3

6

(5)declare –i var= 數值

[root@localhost ~]# declare -ii=100

[root@localhost ~]# declare -ij=200

[root@localhost ~]# declare -im=i+j

[root@localhost ~]# echo $m

300

(6)echo ‘算術表達式’| bc

vbash有內建的隨機數生成器：$RANDOM（1-32767）

echo $[$RANDOM%50] ：0-49之間隨機數

如果要表示2-51：echo $[$RANDOM%50+2]

表示1-n:echo $[$RANDOM%N+1]

2.賦值

v增強型賦值：

+=,-=, *=, /=, %=

vletvarOPERvalue

例如:let count+=3

自加3后自賦值

[root@localhost ~]# echo $i

100

[root@localhost ~]# let i++

[root@localhost ~]# echo $i

101

[root@localhost ~]# let i–

[root@localhost ~]# echo $i

100

[root@localhost ~]# let ++i

[root@localhost ~]# echo $i

101

[root@localhost ~]# let –i

[root@localhost ~]# echo $i

100

v自增，自減：

letvar+=1

letvar++

letvar-=1

letvar—

[root@localhost ~]# i=100

[root@localhost ~]# let v=i++

[root@localhost ~]# echo $i

101

[root@localhost ~]# echo $v

100

練習

v練習1：寫一個腳本/root/bin/sumid.sh，計算/etc/passwd文件中的第10個用戶和第20用戶的ID之和

v練習2：寫一個腳本/root/bin/sumspace.sh，傳遞兩個文件路徑作為參數給腳本，計算這兩個文件中所有空白行之和

v練習3：寫一個腳本/root/bin/sumfile.sh,統計/etc, /var, /usr目錄中共有多少個一級子目錄和文件

邏輯運算

vtrue,false

1,0

v與：

1與1= 1

1與0= 0

0與1 = 0

0與0 = 0

v或:

1或1= 1

1或0= 1

0或1= 1

0或0= 0

v非：！

!1 = 0

!0 = 1

v短路運算：

短路與：

第一個為0，結果必定為0；

第一個為1，第二個必須要參與運算；

短路或：

第一個為1，結果必定為1；

第一個為0，第二個必須要參與運算；

v異或：^

異或的兩個值相比 ,相同為假，不同為真

例如：#command1 && command2

command1為“假”，則command2 不會再執行

否則，command1為“真”，則command2必須執行

#command1 || command2

command1為“假”，則command2 必須執行

否則，command1為“真”，則command2不會再執行

要實現user1用戶不存在就添加用戶user1：id user1 || useradd user1

聚集命令

有兩種聚集命令的方法：

1）復合式

復合式：date; who | wc -l

命令會一個接一個地運行

先執行date,再執行who|wc -l

[root@localhost ~]# who

root     pts/0        2016-08-13 14:17 (10.1.250.108)

[root@localhost ~]# date;who |wc -l

Sat Aug 13 18:26:19 CST 2016

1

2）子shell

子shell：(date;who | wc -l ) >>/tmp/trace

所有的輸出都被發送給單個STDOUT和STDERR

[root@localhost ~]# (date;who |wc-l) >>/tmp/trace

[root@localhost ~]# cat/tmp/trace

Sat Aug 13 18:28:23 CST 2016

1

兩個命令一起執行可以使用（）

[root@localhost ~]# (date;who)|wc -l

2

退出狀態

v進程使用退出狀態來報告成功或失敗

0代表成功，1－255代表失敗

$? 變量保存最近的命令退出狀態

v例如：

$ping-c1 -W1 hostdown&>/dev/null  

$echo$?

-c1為只發一個包；-W1為等待1秒，默認5秒（大寫w）。

退出狀態碼

vbash自定義退出狀態碼

exit [n]：自定義退出狀態碼；  exit 100

注意：腳本中一旦遇到exit命令，腳本會立即終止；終止退出狀態取決于exit命令后面的數字

注意：如果未給腳本指定退出狀態碼，整個腳本的退出狀態碼取決于腳本中執行的最后一條命令的狀態碼

exit例子：

假如編下面的腳本：

#!/bin/bash

echo xxx;(echo zzz ;exit)

echo yyy

就會顯示：

[root@localhost ~]# bash f2.sh

xxx

zzz

yyy

相當于在xxx下面調用一個子進程，子進程內容為echo  yyy

條件測試

1）判斷某需求是否滿足，需要由測試機制來實現；

專用的測試表達式需要由測試命令輔助完成測試過程；

2）評估布爾聲明，以便用在條件性執行中

若真，則返回0

若假，則返回1

3）測試命令：

test EXPRESSION

[ EXPRESSION  ]（空格）  [ $a = $b ] [ $a == $b ]

[[ EXPRESSION  ]]（空格）[[ $a = $b ]]  [[ $a == $b ]]

盡量使用雙中括號

注意：EXPRESSION前后必須有空白字符

注意：測試命令中其實只要括號內有東西就為真（空格也算），不一定非得比較，[ “ “]其結果為真?？梢圆榭匆粋€變量是否被定義過，沒被定義過的則為假。

4）條件性的執行操作符

v根據退出狀態而定，命令可以有條件地運行

&&代表條件性的ANDTHEN

||代表條件性的ORELSE

v例如：

$grep-qno_such_user/etc/passwd\

||echo'Nosuchuser'

Nosuchuser

$ping-c1-W2station1&>/dev/null\

>&&echo"station1isup"\

>||(echo'station1isunreachable';exit1)

station1isup

test命令

v長格式的例子：

$test"$A"=="$B" && echo"Stringsareequal"（比較字符串用==）

$test“$A”-eq “$B” &&echo"Integersareequal"（比較數字用-eq）

v簡寫格式的例子：

$["$A"=="$B"]&& echo"Stringsareequal"

$["$A"-eq"$B"]&& echo"Integersareequal"

1數值測試

-gt:是否大于；greaterthan

-ge:是否大于等于；greaterand equal

-eq:是否等于；equal

-ne:是否不等于；not equal

-lt:是否小于；less than

-le:是否小于等于；less anequal

2字符串測試

==：是否等于；

>:ascii碼是否大于ascii碼

<:是否小于

!=:是否不等于

=~:左側字符串是否能夠被右側的PATTERN所匹配

注意: 此表達式一般用于[[ ]]中；

-z "STRING"：字符串是否為空，空為真，不空為假

-n "STRING"：字符串是否不空，不空為真，空為假

注意：用于字符串比較時的用到的操作數都應該使用引號

字符串比較大于小于號必須轉義，即加反斜線。 
         字符串比較的順序是按ASCII表的順序的，大寫字母比小寫字母的值小。

練習

v1、寫一個腳本/root/bin/argsnum.sh，接受一個文件路徑作為參數；如果參數個數小于1，則提示用戶“至少應該給一個參數”，并立即退出；如果參數個數不小于1，則顯示第一個參數所指向的文件中的空白行數

[ $# -lt 1 ] && echo "至少給用戶一個參數" || grep'^$' $1 | wc -l

v2、寫一個腳本/root/bin/hostping.sh，接受一個主機的IPv4地址做為參數，測試是否可連通。如果能ping通，則提示用戶“該IP地址可訪問”；如果不可ping通，則提示用戶“該IP地址不可訪問”

ping -c1 -W1 $1 && echo "該用戶地址可以訪問" || echo "該ip地址不可以訪問"

 

 v3、如果最大磁盤利用率大于百分之20，就報錯

maxuse=`df | grep "dev/sd" | tr -s ' ' ':' |cut -d: -f5 | sed's@%@@' | sort -n | tail -1`

max=20

[[ maxuse -ge max ]] && echo " wall disk will be full!"

3文件測試

1)存在性測試

-aFILE：同-e

-e FILE: 文件存在性測試，存在為真，否則為假；

2)存在性及類別測試

-bFILE：是否存在且為塊設備文件；

-cFILE：是否存在且為字符設備文件；

-d FILE：是否存在且為目錄文件；

-f FILE：是否存在且為普通文件；（存在為真）

-hFILE 或-LFILE：存在且為符號鏈接文件；

-pFILE：是否存在且為命名管道文件；

-SFILE：是否存在且為套接字文件；

3)文件權限測試：

-rFILE：是否存在且可讀

-wFILE: 是否存在且可寫

-xFILE: 是否存在且可執行

 

看一個目錄的權限要看實際權限，不能看———，root賬號權限對它是不起作用：

4)文件特殊權限測試：

-gFILE：是否存在且擁有sgid權限；

-uFILE：是否存在且擁有suid權限；

-kFILE：是否存在且擁有sticky權限；

5)文件大小測試：

-sFILE: 是否存在且非空；

非空為真，空為假

6)文件是否打開：

-tfd : fd表示文件描述符是否已經打開且與某終端相關

-NFILE：文件自上一次被讀取之后是否被修改過（讀先發生，寫后發生）就是讀的時間比較舊

-OFILE：當前有效用戶是否為文件屬主

-GFILE：當前有效用戶是否為文件屬組

7)雙目測試：

FILE1–ef  FILE2 : FILE1與FILE2是否指向同一個設備上的相同inode（硬鏈接）

FILE1–nt  FILE2 : FILE1是否新于FILE2；（修改的時間）

FILE1–ot  FILE2 : FILE1是否舊于FILE2；（修改的時間）

8)組合測試條件

v第一種方式：

COMMAND1&& COMMAND2 并且

COMMAND1|| COMMAND2 或者

!COMMAND 非

如：[ -e FILE ] && [ -r FILE ]

v第二種方式：

EXPRESSION1-a EXPRESSION2 并且

EXPRESSION1-o EXPRESSION2 或者

!EXPRESSION

必須使用測試命令進行，即進行test或者[ ]；

意思是只要主機名沒有定義或者主機名為默認就改為www

#[ -z “$HOSTNAME” -o $HOSTNAME "==\

"localhost.localdomain"] && hostname www.magedu.com

判斷/bin/cat是否為可執行文件，如果是就調用

#[ -f /bin/cat -a -x /bin/cat ] && cat /etc/fstab

練習

v1、chmod -rw /tmp/file1，編寫腳本/root/bin/per.sh,判斷當前用戶對/tmp/fiile1文件是否不可讀且不可寫

不管對文件設置什么權限對root用戶是不管用的，所以我們要去普通用戶查看

[ ! -r /tmp/file1 -a ! -w /tmp/file1 ] || echo "用戶對文件不可讀不可寫"

v2、編寫腳本/root/bin/nologin.sh和login.sh,實現禁止和充許普通用戶登錄系統。

[ -f /etc/nologin ] && echo "已經禁止普通用戶登入" || (touch /etc/nologin; echo "禁止用戶登入" )

[ -f /etc/nologin ] && rm -rf/etc/nologin || echo "普通用戶本身就可以登入系統"