shell腳本編程基礎

★ 編程基礎
★ 腳本基本格式
★ 變量
★ 運算
★ 條件測試
★ 配置用戶環境
一.編程基礎
  程序：指令+數據
  程序編程風格：
      過程式：以指令為中心，數據服務于指令
      對象式：以數據為中心，指令服務于數據
  shell程序：提供了編程能力，解釋執行
 1.程序的執行方式
   計算機：運行二進制指令
   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
 2. 編程的基本概念
    ? 編程邏輯處理方式：
           順序執行
           循環執行
           選擇執行
    ?  shell編程：過程式、解釋執行
        編程語言的基本結構：
              各種系統命令的組合
              數據存儲：變量、數組
              表達式：a + b
        語句：if
二.腳本基本格式
? shell腳本基礎
    shell 腳本: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
    #!/usr/bin/python
    #!/usr/bin/perl
     shell 腳本的用途有：
     1.自動化常用命令

     2.執行系統管理和故障排除

     3.創建簡單的應用程序

     4.處理文本或文件
? 創建shell腳本
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/bas
? 添加注釋
注釋以# 開頭
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
? 直接運行解釋器，將腳本作為解釋器程序的參數運行
? shell腳本示例
#!/bin/bash
#Author: wang
#Version: 1.0
#Date: 2016-05-01
#Description:The script displays system information
echo “Greetings. The date and time are $(date)”
echo “Your working directory is: $(pwd)”
? 腳本調試
? 檢測腳本中的語法錯誤
  bash -n /path/to/some_script
? 調試執行
  bash -x /path/to/some_script
三 變量
? 變量：命名的內存空間
     數據存儲方式：
       字符：
       數值：整型，浮點型
? 變量：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
? 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,c
? 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,python
    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
? bash中變量的種類
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 進程無效
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, $*, $@, $#,$$
? 本地變量
變量賦值：name=‘value’
可以使用引用value:
(1)可以是直接字串;name=“root”
(2)變量引用：name=”$USER”
(3)命令引用：name=COMMAND name =$(COMMAND)
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
顯示已定義的所有變量：set
刪除變量：unset name
? 環境變量
     變量聲明、賦值：
     export name=VALUE

     declare -x name=VALUE

      變量引用：$name, ${name}

      顯示所有環境變量：
       export
       env
       printenv
刪除：unset name
bash 有許多內 建的環境變量：PATH, SHELL, USRE,UID,HISTSIZE, HOME, PWD, OLDPWD, HISTFILE
? 只讀和位置變量
只讀變量：只能聲明， 但不能修改和刪除
     聲明只讀變量：
     readonly name
     declare -r name
     查看只讀變量：
     readonly –p
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、2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
    $@ $* 只在被雙引號包起來的時候才會有差異
set — 清空所有位置變量
四 算術運算
bash 中的算術運算:help let
    +, -, *, /, % 取模（取余）, ** （乘方）
實現算術運算：
(1) let var= 算術表達式
(2) var=$[ 算術表達式]
(3) var=$(( 算術表達式))
(4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 …)
(5) declare –i var =  數值
(6) echo‘算術表達式’| bc
乘法符號有些場景中需要轉義 ，如 如
bash 有內建的隨機數生成器：$RANDOM （1-32767） ）
       echo $[$RANDOM%50]：0-49之間隨機數
? 增強型賦值：
    +=, -=, *=, /=, %=
let varOPERvalue
例如:let count+=3
    自加3 后自賦值
    自增，自減：
    let var+=1
    let var++
    let var-=1
    let var–
 ? 邏輯運算
 非：！
   ！1=0
   ！0=1
  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
    第一個位0，第二個必須要參與運算
  異或：^
    異或的兩個值，相同為假，不停同為真
? 退出狀態碼
bash 自定義退出狀態碼
exit [n] ：自定義退出 狀態碼
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
五 條件測試
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
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
   測試命令：
? test EXPRESSION
? [ EXPRESSION ]
? [[ EXPRESSION ]]
注意：EXPRESSION 前后必須有空白字符
? 條件性的執行操作符
根據退出狀態而定，命令可以有條件地運行
? && 代表條件性的AND THEN
? || 代表條件性的OR ELSE
  例如：
$ grep -q no_such_user /etc/passwd || echo ‘No such user’
No such user
$ ping -c1 -W2 station1 &> /dev/null  && echo “station1 is up”  || (echo ‘station1 is unreachable’; exit 1)
station1 is up
? test 命令
長格式的例子：
$ test “$A” == “$B” && echo “Strings are equal”
$ test “$A” -eq “$B” && echo “Integers are equal”
  簡寫格式的例子：
$ [ “$A” == “$B” ] && echo “Strings are equal”
$ [ “$A” -eq “$B” ] && echo “Integers are equal”
? bash類型的測試
數值測試
     -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
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；擴展的正則表達式
   -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
? 文件測試
  存在性測試
    -a FILE ：同-e
    -e FILE:  文件存在性測試，存在為真，否則 為假
  存在性及類別測試
    -b FILE ：是否存在且為塊 設備文件
    -c FILE ：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
    -h FILE 或 或 -L FILE ：存在且為符號 鏈接文件
    -p FILE ：是否存在且為命名 管道文件
    -S FILE ：是否存在且為套接
  文件權限測試：
    -r FILE ：是否存在且可讀
    -w FILE:  是否存在且可寫
    -x FILE:  是否存在且可執行
  文件特殊權限測試：
    -u FILE ：是否存在且擁有suid 權限
    -g FILE ：是否存在且擁有sgid 權限
    -k FILE ：是否存在且擁有sticky
  文件大小測試：
    -s FILE:  是否存 在 且 非空
  文件是否打開：
    -t fd: fd 表示文件描述符是否已經打開且與某終端相關
    -N FILE ：文件自動上一次被讀取之后是否被修改過
    -O FILE ：當前有效用戶是否為文件屬主
    -G FILE
  雙目測試：
    FILE1 -ef FILE2: FILE1 與FILE2 是否指向同一個設備上的相同inode
    FILE1 -nt FILE2: FILE1 是否新于 于FILE2
    FILE1 -ot FILE2: FILE1 是否舊于 于FILE2
? 組合測試條件
  第一種方式：
   COMMAND1 && COMMAND2  并且
   COMMAND1 || COMMAND2  或者
   ! COMMAND 非 非
如：[[ -r FILE ]] && [[ -w FILE ]]
  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；
   示例：
     # [ -z “$HOSTNAME” -o $HOSTNAME “==”localhost.localdomain” ] && hostname www.magedu.com
     # [ -f /bin/cat -a -x /bin/cat ] && cat /etc/fstab
六 配置用戶環境
? 使用read命令來接受輸入
     使用read 來把輸入值分配給一個或多個shell 變量：
     -p 指定要顯示的提示
     -s 靜默輸入
     -n N 指定輸入的字符長度N
     -d ‘字符’ 輸入結束符
     -t N TIMEOUT 為N秒 秒
read 從標準輸入中讀取值，給每個單詞分配一個變量，所有剩余單詞都被分配給最后一個變量
read -p “Enter a filename: “ FILE
? bash如何展開命令行
    ?把命令行分成單個命令詞
    ?展開別名
    ?展開大括號種的聲明（{}） ）
    ?展開波浪符聲明（~） ）
    ?命令替換$() 和 “）
    ?再次把命令行分成命令詞
    ?展開文件通配（ 、? 、[abc] 等等）
    ?準備I/0 重導向（< 、>） ）
    ?運行命令
? 防止擴展
   反斜線（\ ）會使隨后的字符按原意解釋
   $ echo Your cost: \$5.00

   Your cost: $5.00

   加引號來防止擴展

    ? 單引號（’ ）防止所有擴展
    ? 雙引號（” ）也防止所有擴展，但是以下情況例外：
     $（美元符號） － 變量擴展
   `（反引號） － 命令替換

   \（反斜線） － 禁止單個字符擴展

   !（嘆號） － 歷史命令替換

? bash的配置文件
  按生效范圍劃分，存在兩類：
   全局配置：
   /etc/profile
   /etc/profile.d/.sh
   /etc/bashrc
    個人配置：
   ~/.bash_profile
   ~/.bashrc
? shell登錄兩種方式
交互式登錄：
 (1) 直接通過終端輸入賬號密碼登錄；
 (2) 使用“su – UserName”  切換的用戶
執行順序：
/etc/profile –> /etc/profile.d/.sh –>/.bash_profile –> ~/.bashrc –> /etc/bashrc
非交互式登錄：
(1)su UserName
(2) 圖形界面下打開的終端
(3) 執行腳本
執行順序：
~/.bashrc –> /etc/bashrc –> /etc/profile.d/.sh
? Profile類
按功能劃分，存在兩類：
   profile 類和bashrc類 
? profile 類：為交互式登錄的shell 提供配置
   全局：/etc/profile, /etc/profile.d/.sh
   個人：~/.bash_profile
   功用：
   (1)用于定義環境變量
   (2)運行命令或腳本 
? Bashrc類
 bashrc 類：為非交互式和交互式登錄的shell 提供配置
  全局：/etc/bashrc
  個人：~/.bashrc
  功用：
  (1)定義命令別名和函數
  (2)定義本地變量
? 編輯配置文件生效
修改profile 和bashrc 文件后需生效
兩種 方法:
1 重新啟動shell 進程
2 .或source
  例:
   . ~/.bashrc
? Bash 退出任務
保存在~/.bash_logout 文件中（用戶）
在退出登錄shell 時運行
用于
? 創建自動備份
? 清除臨時文件