Shell语法

一、概念

Shell 是命令行与操作系统沟通的桥梁也是一门语言。

Shell 脚本可以直接在命令行中执行也可以作为文件方便复用。

Linux中常见的 Shell 脚本有

• 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 系统一般默认使用 bash 在文件的开头需要写 #! /bin/bash指明 bash 为脚本解释器。

示例

新建一个 test.sh打印输出 Hello,World

#! /bin/bash

echo "Hello,World"

运行

有两种方式可以运行作为可执行文件被执行 和 用解释器执行

用解释器执行

[root@dinggongwurusai wurusai]# bash test.sh
Hello,World

作为可执行文件被执行

[root@dinggongwurusai wurusai]# ls -l
total 4
-rw-r--r-- 1 root root 33 Jan 22 19:00 test.sh
[root@dinggongwurusai wurusai]# chmod +x test.sh 
[root@dinggongwurusai wurusai]# ls -l
total 4

# 当前路径下执行
-rwxr-xr-x 1 root root 33 Jan 22 19:00 test.sh
[root@dinggongwurusai wurusai]# ./test.sh 
Hello,World

# 绝对路径执行
[root@dinggongwurusai wurusai]# pwd
/usr/wurusai
[root@dinggongwurusai wurusai]# /usr/wurusai/test.sh 
Hello,World

二、注释

单行注释

# 这是单行注释
# 这是单行注释
# 这是单行注释

多行注释

:<<EOF
第一行注释
第二行注释
第三行注释
EOF

# 其中EOF 可以替换为 任意字符

# 这些都是多行注释
:<<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
!

三、变量

定义变量

# 以下这些都是字符串
# 注意= 两边不能有空格
name=wurusai
name1='wurusai'
name2="wurusai"

使用变量

使用变量需要在变量名前面加上 $或者 ${}。大括号可以省略它主要是为了帮助解释器识别变量边界。

name=wurusai
echo $name  # 输出wurusai
echo ${name}  # 输出wurusai
echo Hello,${name}  # 输出 Hello,wurusai

只读变量

使用 readonly和 declare可以将变量变为只读变量。类似于C++ 或 Java中将变量设置为常量就不能修改了。

name=wurusai

# 以下两种写法均可把 name 设为只读变量
readonly name
declare -r name  

name=abc  # 会报错因为此时name只读

执行 test.sh会报如下的错误

删除变量

使用 unset可以删除变量。

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

此时执行test.sh会输出一个空白行。

变量类型

变量具体分为

• 自定义变量局部变量子进程不能访问的变量。
• 环境变量全局变量子进程可以访问的变量。

使用 bash命令可以新开一个子进程使用 exit命令可以退出子进程。

将自定义变量 改为 环境变量

[root@dinggongwurusai wurusai]# name=wurusai
[root@dinggongwurusai wurusai]# export name          # 第一种方式
[root@dinggongwurusai wurusai]# declare -x name      # 第二种方式

此时我们新开一个子进程打印 name有值即子进程访问到了环境变量 name的值。

[root@dinggongwurusai wurusai]# bash
[root@dinggongwurusai wurusai]# echo $name
wurusai
[root@dinggongwurusai wurusai]# exit
exit

将 环境变量 改为 自定义变量

[root@dinggongwurusai wurusai]# declare +x name    # 改为自定义变量

此时我们新开一个子进程打印 name。此时打印了空行说明子进程获取不到name的值。

[root@dinggongwurusai wurusai]# bash
[root@dinggongwurusai wurusai]# echo $name

[root@dinggongwurusai wurusai]# exit
exit

字符串

字符串可以用双引号括起来也可以用单引号还可以不用引号。

单引号 与 双引号 的区别

• 单引号中的内容回原样输出不会转义不会取值。
• 双引号中的内容输出会转义会取值。
• 没有引号 和 双引号效果一样。

name=wurusai  # 不用引号
echo 'hello, $name \"hh\"'  
echo "hello, $name \"hh\"" 
echo hello, $name \"hh\"

执行结果

获取字符串的长度

name="wurusai"
echo ${#name}  # 输出7

提取子串:

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

四、默认变量

在执行 shell 脚本时可以向脚本传递一些参数。如 $0是文件名包含文件路径$1是第一个参数$2是第二个参数以此类推。。。

执行如下脚本

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

执行结果为

其他参数相关变量

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`	command 返回command这条命令的stdout不可嵌套

五、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。

a=(1 abc "def" wurusai)

也可以直接定义数组中某个元素的值:

a[0]=1
a[1]=abc
a[2]="def"
a[3]=wurusai

获取数组的值

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

读取整个数组

格式

${a[@]}  # 第一种写法
${a[*]}  # 第二种写法

例如

a=(1 abc "def" yxc)

echo "a[@] : " ${a[@]}  # 第一种写法
echo "a[*] : " ${a[*]}  # 第二种写法

数组长度

类似于字符串例如

${#a[@]}  # 第一种写法
${#a[*]}  # 第二种写法

a=(1 abc "def" yxc)

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

六、expr命令

expr命令用于求表达式的值格式为

expr 表达式

表达式说明

• 要用空格隔开每一项
• 用反斜杠放在shell特定的字符前面转义发现表达式运行错误时可以试试转义
• 对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
• expr会在stdout中输出结果。如果为逻辑关系表达式则结果为真stdout为1否则为0。
• expr的exit code如果为逻辑关系表达式并且结果为真exit code为0否则为1。类似于C++程序的返回值返回0才是成功返回1就是失败

字符串表达式

• length STRING
  返回STRING的长度
• index STRING CHARSET
CHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置下标从1开始。如果在STRING中完全不存在CHARSET中的字符则返回0。
• substr STRING POSITION LENGTH
  返回STRING字符串中从POSITION开始长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或LENGTH为负数0或非数值则返回空字符串。

示例

str="Hello World!"

echo `expr length "$str"`  # ``不是单引号表示执行该命令输出12
echo `expr index "$str" aWd`  # 输出7下标从1开始 因为 W 是在str中第一个出现的 所以返回 W 的下标
echo `expr substr "$str" 2 3`  # 输出 从第二个字符 e 开始共三个字符 所以是 ell

整数表达式

expr支持普通的算术操作算术表达式优先级低于字符串表达式高于逻辑关系表达式。

• + -
  加减运算。两端参数会转换为整数如果转换失败则报错。

• * / %
  乘除取模运算。两端参数会转换为整数如果转换失败则报错。

• ()可以改变优先级但需要用反斜杠转义

示例

a=3
b=4

echo `expr $a + $b`  # 输出7
echo `expr $a - $b`  # 输出-1
echo `expr $a \* $b`  # 输出12*需要转义
echo `expr $a / $b`  # 输出0整除
echo `expr $a % $b` # 输出3
echo `expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \)`  # 输出20值为(a + 1) * (b + 1)

逻辑关系表达式

• |
  如果第一个参数非空且非0则返回第一个参数的值否则返回第二个参数的值但要求第二个参数的值也是非空或非0否则返回0。如果第一个参数是非空或非0时不会计算第二个参数(短路原则)。

• &
  如果两个参数都非空且非0则返回第一个参数否则返回0。如果第一个参为0或为空则不会计算第二个参数(短路原则)。

• < <= = == != >= >
  比较两端的参数如果为true则返回1否则返回0。”==”是”=”的同义词。”expr”首先尝试将两端参数转换为整数并做算术比较如果转换失败则按字符集排序规则做字符比较。

• ()可以改变优先级但需要用反斜杠转义

示例

a=3
b=4

echo `expr $a \> $b`  # 输出0>需要转义
echo `expr $a '<' $b`  # 输出1也可以将特殊字符用引号引起来
echo `expr $a '>=' $b`  # 输出0
echo `expr $a \<\= $b`  # 输出1

c=0
d=5

echo `expr $c \& $d`  # 输出0
echo `expr $a \& $b`  # 输出3
echo `expr $c \| $d`  # 输出5
echo `expr $a \| $b`  # 输出3

七、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

示例

[root@dinggongwurusai wurusai]# read name   # 读入 name 的值
wurusai  # 标准输入
[root@dinggongwurusai wurusai]# echo $name  # 输出 name 的值
wurusai   # 标准输出
[root@dinggongwurusai wurusai]# read -p "Please input your name:" -t 30 name # 读入 name 的值可以等待30s
Please input your name:zed99
[root@dinggongwurusai wurusai]# echo $name
zed99
[root@dinggongwurusai wurusai]# 

八、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 World"
echo Hello World  # 引号可以省略

显示转义字符

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

显示变量

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

显示换行

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

结果:

Hi

wurusai

显示不换行

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

结果

Hi wurusai

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=wurusai
echo '$name\"'

结果

$name\"

显示命令的执行结果

echo `date`

结果

Sun Jan 22 21:09:42 CST 2023

九、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...]

示例

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" "wurusai"  # 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

结果

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

十、test命令与判断符号[]

逻辑运算符&&和||

• &&表示与||表示或
• 二者具有短路原则
  expr1 && expr2当expr1为假时直接忽略expr2
expr1 || expr2当expr1为真时直接忽略expr2
• 表达式的exit code为0表示真为非零表示假。与C/C++中的定义相反

test命令

test命令用于判断文件类型以及对变量做比较。

test命令用exit code返回结果而不是使用stdout。0表示真非0表示假。

例如

test 2 -lt 3  # 为真返回值为0
echo $?  # 输出上个命令的返回值输出0

文件类型判断

命令格式

test -e filename  # 判断文件是否存在

测试参数	代表意义
-e	文件是否存在
-f	是否为文件
-d	是否为目录

文件权限判断

命令格式

test -r filename  # 判断文件是否可读

测试参数	代表意义
-r	文件是否可读
-x	文件是否可执行
-s	是否为非空文件

整数间的比较

命令格式

test $a -eq $b  # a是否等于b

测试参数	代表意义
-eq	a是否等于b
-ne	a是否不等于b
-gt	a是否大于b
-lt	a是否小于b
-ge	a是否大于等于b
-le	a是否小于等于b

字符串比较

测试参数	代表意义
test -z STRING	判断STRING是否为空如果为空则返回true
test -n STRING	判断STRING是否非空如果非空则返回true-n可以省略
test str1 == str2	判断str1是否等于str2
test str1 != str2	判断str1是否不等于str2

多重条件判定

命令格式

test -r filename -a -x filename

测试参数	代表意义
-a	两条件是否同时成立
-o	两条件是否至少一个成立
!	取反。如 test ! -x file当file不可执行时返回true

判断符号[]

[]与test用法几乎一模一样更常用于if语句中。另外[[]]是[]的加强版支持的特性更多。

例如

[ 2 -lt 3 ]  # 为真返回值为0
echo $?  # 输出上个命令的返回值输出0

注意

• []内的每一项都要用空格隔开
• 中括号内的变量最好用双引号括起来
• 中括号内的常数最好用单或双引号括起来

例如

name="Hello wurusai"
[ $name == "Hello wurusai" ]  # 错误等价于 [ Hello wurusai == "Hello wurusai" ]参数太多
[ "$name" == "Hello wurusai" ]  # 正确

十一、判断语句

if…then形式

类似于C/C++中的if-else语句。

单层if

命令格式

if condition
then
    语句1
    语句2
    ...
fi

示例

a=3
b=4
# a < b && a > 2
if [ "$a" -lt "$b" ] && [ "$a" -gt 2 ]
then
    echo ${a}在范围内
fi

结果

3在范围内

单层if-else

命令格式

if condition
then
    语句1
    语句2
    ...
else
    语句1
    语句2
    ...
fi

示例

a=3
b=4

# a >= b
if ! [ "$a" -lt "$b" ]
then
    echo ${a}不小于${b}
else
    echo ${a}小于${b}
fi

结果

3小于4

多层if-elif-elif-else

命令格式

if condition
then
    语句1
    语句2
    ...
elif condition
then
    语句1
    语句2
    ...
elif condition
then
    语句1
    语句2
else
    语句1
    语句2
    ...
fi

示例

a=4

if [ $a -eq 1 ]
then
    echo ${a}等于1
elif [ $a -eq 2 ]
then
    echo ${a}等于2
elif [ $a -eq 3 ]
then
    echo ${a}等于3
else
    echo 其他
fi

结果

其他

case…esac形式

类似于C/C++中的switch语句。

命令格式

case $变量名称 in
    值1)
        语句1
        语句2
        ...
        ;;  # 类似于C/C++中的break
    值2)
        语句1
        语句2
        ...
        ;;
    *)  # 类似于C/C++中的default
        语句1
        语句2
        ...
        ;;
esac

示例

a=4

case $a in
    1)
        echo ${a}等于1
        ;;  
    2)
        echo ${a}等于2
        ;;  
    3)                                                
        echo ${a}等于3
        ;;  
    *)
        echo 其他
        ;;  
esac

结果

其他