Bash shell 腳本編程全攻略（上篇）
什么是shell腳本呢？
當命令不在命令行上執行，而是通過一個文件執行時，該文件就稱為shell腳本，腳本以非交互的方式運行。Shell腳本把命令通過一些語法組織起來，便能實現特定的功能。
Shell腳本主要運用在系統運維中，主要功能有：
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。
Shell腳本創建與執行
Shell腳本通常在編輯器中編寫，由命令及其注釋組成，注釋是跟在井號（#）后面的內容，用來對腳本進行注釋。
腳本左上角的第一行會指出由哪個程序來執行腳本中的行。這一行通常稱為shbang行，必須為頂端第一行，如由bash來執行則為：
#！/bin/bash
在執行shell腳本時，須先給予執行權力，然后在命令行上指定腳本的路徑運行；或是直接運行解釋器，將腳本作為解釋器的參數運行。
了解shell腳本編程，我們先要了解其一些基本的組成或涉及的基本內容。由于涉及內容較多，一些部分可能不會詳細講解。
變量
學習Shell腳本離不開變量，根據生效范圍變量主要分為；
局部變量：只對當前shell進程有效；對當前shell之外的其它shell進程包括其子shell均無效。在函數中用local聲明的局部變量只能用在函數中。
環境變量：當前shell進程及其子進程有效。
變量賦值
局部變量 VAR_NAME=value 或declare VAR_NAME=value
環境變量 export name=value 或declare -x name=value
顯示所有環境變量可以用命令：export或env
只讀變量 readonly name=value 或 delcare -r name=value
聲明后不能修改和刪除。
刪除變量 unset name
顯示已定義的所有變量 set或declare
變量引用 $name;${name}
shell 會對雙引號內的美元符號后的變量執行變量擴展，對于單引號內的則不會。
命令替換
Linux命令的輸出可以被賦給一個變量，或者通過使用反引號引用命令，在一個字符串中使用該命令的輸出。Bash還提供了另一中新語法:無需反引號，只將命令包含在由美元符號開始的一對圓括號中即可。即：
variable_name=`COMMAND`
variable_name=$(COMMAND)
范例
數組
Bash中可以創建一維數組。數組允許將一列詞放到一個變量名中，例如一列數、一列名稱或一列文件。
數組聲明（賦值）
數組可以用內置命令decare -a來創建，或者直接給變量名一個下標來創建，如arry_name[0]=5。索引值是從0開始的整數。
如果declare命令帶-a和-r選項，將創建一個只讀數組。
也可以一次性給全部或部分元素賦值，如：
arry_name=（"apple pie" banana cat ）此時索引從0開始，按序關聯。
arry_name=（[0]="apple pie" [2]=cat ）
declare，readonly，和local內置命令也可以帶-a選項來聲明一個數組，-a選項的read命令用來從標準輸入讀入一組詞到數組元素中。
關聯數組
數組沒有上限，索引不必連續（稀疏格式）。還可以使用自定義的模式，如declare -A arry_name=([a]=apple [b]=banana),稱為關聯數組，此時必須用decare -A來聲明賦值才能用。
數組引用
要取出數組中的一個元素：${arry_name[index]}。
引用數組中的所有元素：${arry_name[*]}或${arry_name[@]}
數組切片 ${arry_name[@]:offset:num}。
eg. ${arry1[@]:1:3} 跳過第一個，取之后的3個元素。
數組長度（元素個數）
${#arry_name[*]}或${#arry_name[@]}
數組刪除
刪除整個數組：unset arry_name
刪除單個元素：unset arry_name[index]
Shell讀取用戶輸入之read
read是一個內置命令，用于從終端或文件讀取輸入。read命令讀取一個輸入行，直至遇到換行符。如果read后未跟變量，讀入的行將會賦給內置變量REPLY。也可以用read命令來中斷程序的運行，直至用戶輸入一個回車鍵。read常用方法與選項為：
|
read answer |
從終端讀入一行賦值給變量answer |
|
read first…last |
把用戶鍵入的詞依次賦給賦給變量fist…，剩余的部分全部保存到變量last中 |
|
read -p promt |
打印提示符，并等待用戶輸入 |
|
-a arryname |
讀入一組詞，以此賦值給數組arryname |
|
-t timeout |
等待用戶輸入時間，如果在timeout（sec）時間沒有輸入一個完整的行則退出并返回一個失敗狀態值。 |
范例
位置參量與命令行參數
用戶可以通過命令行向腳本傳遞參數，我們用位置參量(或稱為位置變量)來引用。例如：$1代表第一個位置參量。位置參量有：
|
$0 |
腳本名（腳本路徑） |
|
$1…${10} |
單獨的位置參量 |
|
$# |
位置參量個數 |
|
$* |
所有參數，全部參數合為一個字符串 |
|
$@ |
所有參數，全部參數分為單獨字符串；$*與$@在加雙引號時才有區別 |
帶參數的set命令將重置位置變量，且原來的參量列表就丟失了。要清除所有位置參量，可使用set –，$0始終代表腳本名。
范例：腳本如下
#!/bin/bash
echo $1
echo $2
echo $3
echo ====
for i in $*;do
echo $i
done
echo ====
for i in $@;do
echo $i
done
echo ====================
for i in "$*";do
echo $i
done
echo ====
for i in "$@";do
echo $i
done
set 1 2 3
echo $1
echo $2
echo $3
set —
echo \$1 is $1
執行結果
說明：輸入3個腳本參數"blue sky”green white給腳本test。
算術運算
Shell腳本少不了算術運算。
可以用declare -i定義一個整型變量，如果把一個整型變量賦值給一個字符串，則bash把變量值變為0。
整型變量可以進行直接進行算術運算；內置let命令也允許進行算術操作，且帶有豐富的類C操作符，雙括號(( ))是let的另一種可選形式。
范例：
說明：整型變量直接運算時，中間不能有空格，或者用雙引號括起來。
let命令是shell的內置命令，可以用來進行整數運算和數值表達式測試。
范例：
說明：let執行算術運算時，不需要用美元符號$展開變量；如果參數包含空格則需要加引號；雙括(( ))可以代替let變量，此時操作符之間可以有空格。let操作符有：
|
+ – * / |
加（正號）、 減（負號）、 乘、 除 |
|
% |
余數（取模） |
|
！ |
邏輯非 |
|
～ |
按位取反 |
|
<< >> |
按位左移 、 按位右移 |
|
< > <= >= |
關系運算符，小于、 大于、 小于等于、 大于等于 |
|
== != |
相等 、不相等 |
|
& | ^ |
按位與 、按位或、按位異或 |
|
&& || |
邏輯與 、邏輯或 |
|
= *= /= %= += -= <<= >>= &= ^= |= |
賦值、快捷賦值運算符 |
算術擴展
Shell通過對一個算術表達式求值并替換結果來進行算術擴展。表達式可以像在雙引號中一樣來處理，并且可以嵌套。求值算術表達式有以下兩種格式：
$[ expression ]
$(( expression ))
范例：
因也可以把$[ ]當作算術運算的另一種方法。
當執行變量、命令、算術表達式和路徑名的擴展時，shell被設計按照指定的順序來掃描命令行。假設變量沒有被引用，處理就將按下面的順序進行。
1、花括號擴展2、代字符號擴展3、參量擴展4、變量替換5、命令替換6、算術擴展7、詞分離8、路徑名擴展
expr命令
算術運算還可以采用一種方法：expr命令。expr命令用來求表達式的值，其中便包括部分算術運算。
范例
說明：用expr時各符號間需要空格隔開，乘號需要加反斜桿轉義。
浮點運算
Bash只支持整型運算，但也可以一些其他工具如bc，awk來處理更復雜的運算。
范例
說明：用echo將表達式通過管道傳遞給bc，scale變量等于3表示小數點后面為3位小數。
條件測試
Bash可以測試兩種類型的條件：命令成功或失敗，表達式為真或為假。在任何一種類型的測試中都要使用退出狀態。退出狀態為0表示命令執行成功或表達式為真，非0表示命令執行失敗或表達式為假。狀態變量“？”中保存的是退出狀態值。
條件測試之test與let
單方括號的test命令 通常內置的test命令來測試表達式的值，test命令也可以鏈接到方括號上。這樣，既可以使用單獨的test命令，也可以通過把表達式用單括號括起來，來測試表達式的值。在用test命令或單方括號來測試表達式時，表達式中的shell元字符不會被擴展。由于要對變量進行單詞分離，因此包含空白字符的字符串必須用引號括起來。
雙方括號的test命令 用雙方括號[[ ]](內置的test復合命令)來測試表達式的值時，對變量不進行單詞分離，但可以通過元字符擴展進行模式匹配。包含空白字符的字符串必須用引號括起來。此時邏輯操作符&&（與）和||（或）代替了與test命令一起使用的-a和-o選項。
test命令操作符（除&&和||外，其他操作符兩邊及中括號兩邊都須有空格）：
|
操作符 |
測試內容 |
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字符串測試 |
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[ string1 = string2 ] |
string1等于string2 |
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[ string1 == string2 ] |
string1等于string2（可用=代替） |
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[ string1 != string2 ] |
string1不等于string2 |
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[ string ] |
string不為空 |
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[ -z string ] |
string的長度為0 |
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[ -n string ] |
string的長度不為0 |
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邏輯測試 |
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[ string1 -a string2 ] |
string1和string2都為真 |
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[ string1 -o string2 ] |
string1或string2至少有一個為真 |
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[ ! string ] |
字符串不匹配 |
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邏輯測試（復合命令） |
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[[ pattern1 && pattern2 ]] |
pattern1和pattern2都為真 |
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[[ pattern1 || pattern2 ]] |
pattern1和pattern2至少有一個為真 |
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[[！pattern ]] |
模式不匹配 |
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[[ pattern1 =~ pattern2 ]] |
pattern1是否與pattern2匹配（正則表達式匹配） |
|
整數測試 |
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[ int1 -eq int2 ] |
Int1等于int2 |
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[ int1 -ne int2 ] |
Int1不等于int2 |
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[ int1 -gt int2 ] |
Int1大于int2 |
|
[ int1 -ge int2 ] |
Int1大于或等于int2 |
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[ int1 -lt int2 ] |
Int1小于int2 |
|
[ int1 -le int2 ] |
Int1小于或等于int2 |
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文件測試 |
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[ file1 -nt file2 ] |
文件file1比file2新則為真 |
|
[ file1 -ot file2 ] |
文件file1比file2老則為真 |
|
[ file1 -ef file2 ] |
文件file1和file2有相同的設備數或i節點數則為真 |
|
[ -e file ] |
文件是否存在（同-a）；此外還有許多文件測試，如 -r/-w/x；-g/-u/-k；-t/-N/-O/-G; -b/-c/-d/-f/-h（-L）/-p/-s/-S(socket) |
范例
說明：單方括號是test的另一種表示方法，test命令不允許使用通配符，所以單方括號中[LI]不會被展開，linux與[Ll]inux不相等，返回狀態為1；當使用復合test命令時可以使用通配符，返回值為真。
說明：雙方括號的復合test，此時支持通配符，不進行變量分離；等號加波浪符(=~)，則為正則表達式模式匹配。邏輯操作符用&&代替-a。
let命令和帶雙圓括號的算術表達式測試
雖然test命令可以測試算術表達式，但由于let命令豐富的類C操作符，我們更愿意使用let命令，此時將表達式放在雙圓括號來表示不同含義。
范例
說明：雙圓括號代替let命令來測試算術表達式里的值，此時括號里的變量不需要使用美元符號$展開。
條件語句
條件語句之if
條件語句能夠根據某個特定的條件是否滿足，來選擇執行相應的任務。if是最簡單的決策形式。if/else語句提供雙分支，而if/elif/else語句則提供多分支。
if語句后加一條后面跟一條或一組命令引用或測試表達式，如果該命令或測試表達式的退出狀態為0，則執行then到fi之間的語句；如果退出狀態為非0，則shell直接跳到fi后面執行命令。雙路決策則為退出狀態為0則執行then到else之間的語句；否則執行else到fi之間的語句。同理多分支則再次提供一次或多次測試。
if語句格式
詳細為：
單分支
if condition；then
COMMANS(命令組)
fi
雙分支
if condition；then
COMMANS(命令組)
else
COMMANS(命令組)
fi
多分支
if condition；then
COMMANS(命令組)
elif condition2；then
COMMANS(命令組)
…
else
COMMANS(命令組)
fi
條件conditon可為命令、test測試表達式或則雙圓括號的算術表達式(( ))。
關鍵字之間的命令采用縮進格式，是一種慣例，以使程序便于閱讀和調試。
if語句可以嵌套，如果嵌套使用if語句，fi總是與最近的if語句配套。同理最好對嵌套if語句進行縮進。
范例：
說明：反向單引號引用grep命令在/etc/passwd文件中查找$name，由于不需要看grep命令的輸出結果，所以用標準錯誤輸出和標準輸出都重定向到linux的位容器/dev/null中。
grep命令若找到了$name則退出狀態返回0，就執行then后面的語句，否則執行else后面的語句。exit 1顯示退出狀態1，說明查找失敗。
exit命令和變量"?"
exit命令用于終止腳本并返回命令行。傳遞給exit的參數是一個0～255之間的整數。如果程序返回退出狀態0，則表示程序成功退出。否則表示遇到了某種失敗。傳遞給exit的參數保存在變量"?"中。腳本程序默認的退出狀態是程序最后一條命令的執行狀態。
null命令
冒號(:)代表的null命令是shell的一個內置命令，它不做任何工作，只返回退出狀態0。null命令有時被放在if后作為一個占位符，這時if命令沒有什么事可做，卻需要有一條命令放在then后面，否則程序會產生報錯信息。null命令常常被用作循環命令的參數，作用是讓循環無限執行下去。
條件語句之case
case命令是一個多路分支命令，可用來代替if/elif命令。case變量的值與value1，value2等的值逐一比較，知道找到與之匹配的值。如果某個值與case變量匹配，程序就執行該值后面的命令，直到遇到雙分號，然后跳到esac后面繼續往下執行。
如果沒有找到與case便來那個匹配的值，程序就執行默認值"*)"后面的命令，然后跳出。case的表達式里可以用shell通配符，還可以用豎桿將兩個值相或。
格式
詳細
case 變量 in
value1）
COMMANDS
;;
value2）
COMMANDS
;;
…
*)
COMMANDS
;;
esac
范例
說明：提示用戶輸入一個選擇存入變量choice中，如果choice的值與下面的選項某項匹配則執行相應的命令。
用here文檔和case語句生成菜單
here文檔經常與case命令結合起來使用。我們可以用here文檔生成一個選項菜單顯示在屏幕上，要求用戶選擇一個菜單項，然后用case命令對照選項測試用戶的輸入以執行相應的命令。
說明：cat生成here文檔，read讀入用戶的輸入保存在choice變量中，其值與那個選項匹配便執行相應的命令。
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