🐚Linux基础(三)shell语法

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Oct 21, 2024 04:51 PM
3.1 概论3.1.1 学习技巧3.1.2 脚本示例3.1.3 运行方式3.2 注释3.2.1 单行注释3.2.2 多行注释3.3 变量3.3.1 定义变量3.3.2 使用变量3.3.3 只读变量3.3.4 删除变量3.3.5 变量类型3.3.6 字符串3.4 默认变量3.4.1 文件参数变量3.4.2 其他参数相关变量3.5 数组3.5.1 定义3.5.2 读取数组中某个元素的值3.5.3 读取整个数组3.5.4 数组长度3.6 expr 命令3.6.1 表达式说明3.6.2 字符串表达式3.6.3 整数表达式3.6.4 逻辑表达式3.7 read 命令3.8 echo 命令3.8.1 显示普通字符串3.8.2 显示转义字符3.8.3 显示变量3.8.4 显示换行3.8.5 显示不换行3.8.6 显示结果定向至文件3.8.7 原样输出字符串,不进行转义或取变量(用单引号)3.8.8 显示命令执行结果3.9 printf 命令3.10 test 命令 与 判断符号 []3.10.1 逻辑运算符&&和||3.10.2 test 命令3.10.3 文件类型判断3.10.4 文件权限判断3.10.5 整数间的比较3.10.6 字符串比较3.10.7 多重条件判定3.10.8 判断符号[]3.11 判断语句3.11.1 if..then 形式3.11.2 单层 if3.11.3 单层 if-else3.11.4 多层 if-elif-elif-else3.11.5 case..esac 形式3.12 循环语句3.12.1 for…in…do…done3.12.2 for((…;…;…)) do…done3.12.3 while…do…done3.12.4 until…do…done3.12.5 break 命令3.12.6 continue 命令3.12.7 死循环的处理方式3.13 函数3.13.1 不获取return值和stdout值3.13.2 获取return值和stdout值3.13.3 函数的输入参数3.13.4 函数内的局部变量3.14 exit 命令3.15 文件重定向3.15.1 重定向命令列表3.15.2 输入和输出重定向3.15.3 同时重定向stdin和stdout3.16 引入外部脚本3.17 习题课homework_0homework_1homework_2homework_3homework_4

3.1 概论

shell是我们通过命令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:
ㅤㅤ●ㅤBourne Shell(/usr/bin/sh/bin/sh)
ㅤㅤ●ㅤBourne Again Shell(/bin/bash)
ㅤㅤ●ㅤC Shell(/usr/bin/csh)
ㅤㅤ●ㅤK Shell(/usr/bin/ksh)
ㅤㅤ●ㅤzsh
ㅤㅤ●ㅤ...
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

3.1.1 学习技巧

ㅤㅤ不要死记硬背,遇到含糊不清的地方,可以在Ac Terminal里实际运行一遍

3.1.2 脚本示例

新建一个test.sh文件,内 c容如下:

3.1.3 运行方式

作为可执行文件
用解释器执行

3.2 注释

3.2.1 单行注释

每行中#之后的内容均是注释

3.2.2 多行注释

格式:
其中EOF可以替换成其它任意字符串 例如:

3.3 变量

3.3.1 定义变量

定义变量,不需要加$符号, 例如:

3.3.2 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, 主要是为了帮助解释器识别变量边界

3.3.3 只读变量

使用readonly或者declare可以将变量变为只读

3.3.4 删除变量

unset可以删除变量

3.3.5 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:
环境变量改为自定义变量:
目前tmux中就是一个bash

3.3.6 字符串

字符串可以用单引号,也可以用双引号,也可以不用引号
单引号和双引号的区别:
单引号总的内容会原样输出,不会执行、不会取变量;
双引号中的内容可以用执行、可以取变量;不用引号与双引号一样
获取字符串长度
提取子串

3.4 默认变量

3.4.1 文件参数变量

在执行shell脚本时,可以向脚本传递参数
$1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) ㅤㅤ例如:
创建文件test.sh
然后执行该脚本:

3.4.2 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
返回command这条命令的stdout(不可嵌套)

3.5 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

3.5.1 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" zst)
也可以直接定义数组中某个元素的值:

3.5.2 读取数组中某个元素的值

格式:
${array[index]}
例如:

3.5.3 读取整个数组

格式:
例如:

3.5.4 数组长度

类似于字符串
只会计算被赋值了的下标
例如:

3.6 expr 命令

expr命令用于求表达式的值,格式为:
expr 表达式

3.6.1 表达式说明

●ㅤ用空格隔开每一项
●ㅤ用反斜杠放在shell特定的字符前面(发现表达式运行错误时,可以试试转义)
●ㅤ对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
●ㅤexpr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
●ㅤexprexit code:如果为逻辑关系表达式,则结果为真,exit code为0,否则为1

3.6.2 字符串表达式

●ㅤlength String 返回String的长度
●ㅤindex String CharSet
ㅤㅤCharSet中任意单个字符在String中最前面的字符位置,下标从1开始
ㅤㅤ如果在String中完全不存在CharSet中的字符,则返回0
●ㅤsubstr String Position length
ㅤㅤ返回String字符串中从Position开始,长度最大为length的子串
ㅤㅤ如果Positionlength为负数,0或非数值,则返回空字符串
示例:

3.6.3 整数表达式

expr支持普通的算数操作,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
ㅤㅤ●ㅤ+ -:加减运算。两端参数会转换为整数,如果转换失败则报错
ㅤㅤ●ㅤ* / %:乘、除、取模运算。两端参数会转换为整数,如果转换失败则会报错
ㅤㅤ●ㅤ():可以改变优先级,但需要用反斜杠转义或者是''进行转义
示例:

3.6.4 逻辑表达式

●ㅤ|
ㅤㅤ如果第一个参数非空且非0,不会计算第二个参数,
ㅤㅤ如果第一个参数非空且非0,则返回第一个参数的值,
ㅤㅤ否则如果第二个参数非空且非0,则返回第二个参数的值,
ㅤㅤ否则返回0。
●ㅤ&
ㅤㅤ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。
●ㅤ< <= = == != >= >
ㅤㅤ比较两端的参数,如果为true,则返回1,否则返回0。
ㅤㅤ===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。
●ㅤ():可以改变优先级,但需要用反斜杠转义或者是''进行转义
示例:

3.7 read 命令

read命令用于从标准输入中读取单行数据
当读取到文件结束符时,exit code为1,否则为0
参数说明:
ㅤㅤ●ㅤp:后面可以接提示信息
ㅤㅤ●ㅤt:后面跟秒数,定义输入字符的等待时间,超出等待时间后会自动忽略此命令
实例:

3.8 echo 命令

echo用于输出字符串。命令格式:
echo String

3.8.1 显示普通字符串

3.8.2 显示转义字符

3.8.3 显示变量

3.8.4 显示换行

3.8.5 显示不换行

3.8.6 显示结果定向至文件

3.8.7 原样输出字符串,不进行转义或取变量(用单引号)

3.8.8 显示命令执行结果

3.9 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:
输出结果:

3.10 test 命令 与 判断符号 []

3.10.1 逻辑运算符&&和||

●ㅤ&&表示与,||表示或
●ㅤ二者具有短路原则:
ㅤㅤexpr1 && expr2:当expr1为假时,直接忽略expr2
ㅤㅤexpr1 || expr2:当expr1为真时,直接忽略expr2
●ㅤ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)

3.10.2 test 命令

在命令行中输入main test,可以查看test命令的用法
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:

3.10.3 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

3.10.4 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
-w
文件是否可写
-x
文件是否可执行
-s
是否为非空文件

3.10.5 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

3.10.6 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

3.10.7 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

3.10.8 判断符号[]

[]test用法几乎一模一样,更常用于if语句中
另外[[]][]的加强版,支持的特性更多
例如:
注意:
●ㅤ[]内的每一项都要用空格隔开
●ㅤ中括号内的变量,最好用双引号括起来
●ㅤ中括号内的常熟,最好用单或双引号括起来
例如:

3.11 判断语句

3.11.1 if..then 形式

类似于C/C++中的if-else语句

3.11.2 单层 if

命令格式:
示例:

3.11.3 单层 if-else

命令格式:
示例:

3.11.4 多层 if-elif-elif-else

命令格式:
示例:

3.11.5 case..esac 形式

类似于C/C++中的switch语句
命令格式:
示例:

3.12 循环语句

3.12.1 for…in…do…done

命令格式:
示例1,输出a 2 cc,每个元素一行:
示例2,输出当前路径下的所有文件名,每个文件名一行:
示例3,输出1-10:
示例4,使用{1..10} 或者 {a..z}

3.12.2 for((…;…;…)) do…done

命令格式:
示例,输出1-10,每个数占一行:

3.12.3 while…do…done

命令格式:
示例,文件结束符为Ctrl + d,输入文件结束符后read指令返回false

3.12.4 until…do…done

当条件为真时结束。
命令格式:
示例,当用户输入yes或者YES时结束,否则一直等待读入。

3.12.5 break 命令

跳出当前一层循环,注意与C/C++不同的是:break不能跳出case语句。
示例:
该示例每读入非EOF的字符串,会输出一遍1-7。
该程序可以输入Ctrl + d文件结束符来结束,也可以直接用Ctrl + c杀掉该进程。

3.12.6 continue 命令

跳出当前循环。
示例:
该程序输出1-10中的所有奇数。

3.12.7 死循环的处理方式

如果AC Terminal可以打开该程序,则输入Ctrl + c即可。
否则可以直接关闭进程:
ㅤㅤ●ㅤ使用top命令找到进程的PID
ㅤㅤ●ㅤ输入kill -9 PID即可关掉此进程

3.13 函数

bash中的函数类似于C/C++中的函数,但return的返回值与C/C++不同,返回的是exit code,取值为0-2550表示正常结束。
如果想获取函数的输出结果,可以通过echo输出到stdout中,然后通过$(function_name)来获取stdout中的结果。
函数的return值可以通过$?来获取。
命令格式:

3.13.1 不获取return值和stdout

示例:

3.13.2 获取return值和stdout

不写return时,默认return 0
示例:

3.13.3 函数的输入参数

在函数内,$1表示第一个输入参数,$2表示第二个输入参数,依此类推。
注意:函数内的$0仍然是文件名,而不是函数名。
示例:

3.13.4 函数内的局部变量

可以在函数内定义局部变量,作用范围仅在当前函数内。
可以在递归函数中定义局部变量。
命令格式:
local 变量名=变量值
例如:
第一行为函数内的name变量,第二行为函数外调用name变量,会发现此时该变量不存在。

3.14 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
示例:
创建脚本test.sh,内容如下:

3.15 文件重定向

每个进程默认打开3个文件描述符:
ㅤㅤ●ㅤstdin标准输入,从命令行读取数据,文件描述符为0
ㅤㅤ●ㅤstdout标准输出,向命令行输出数据,文件描述符为1
ㅤㅤ●ㅤstderr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。

3.15.1 重定向命令列表

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

3.15.2 输入和输出重定向

3.15.3 同时重定向stdinstdout

创建bash脚本:

3.16 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:
示例:
创建test1.sh,内容为:
然后创建test2.sh,内容为:
执行命令:

3.17 习题课

homework_0

进入 homework_0 文件夹,编写自动完成 lesson_1 作业的脚本 helper.sh。要求:
ㅤㅤ[1] 当前目录下仅包含 helper.sh
ㅤㅤ[2] helper.sh 具有可执行权限
ㅤㅤ[3] 在任意路径依次执行下列命令后,lesson_1 的作业可以得到满分:
ㅤㅤㅤㅤ1)homework 1 create
ㅤㅤㅤㅤ2)/home/acs/homework/lesson_3/homework_0/helper.sh

homework_1

进入 homework_1 文件夹,编写脚本 check_file.sh。要求:
ㅤㅤ[1] 当前目录下仅包含 check_file.sh
ㅤㅤ[2] check_file.sh 具有可执行权限。
ㅤㅤ[3] check_file.sh 接收一个传入参数。格式为 ./check_file.sh file
ㅤㅤ[4] 判断传递参数,分别在标准输出中输出如下内容(不包括双引号):
ㅤㅤㅤㅤ1)如果传入参数个数不是 1,则输出一行:arguments not valid,然后退出,退出状态等于 1
ㅤㅤㅤㅤ2)如果 file 文件 不存在,则输出一行:not exist,然后退出,退出状态等于 2
ㅤㅤㅤㅤ3)如果 file 文件 存在,则输出分别进行如下 5 个判断,然后退出,退出状态等于 0
ㅤㅤㅤㅤ1] 如果 file普通文件,则输出一行:regular file
ㅤㅤㅤㅤ2] 如果 file目录(文件夹),则输出一行:directory
ㅤㅤㅤㅤ3] 如果 file 具有 可读 权限,则输出一行:readable
ㅤㅤㅤㅤ4] 如果 file 具有 可写 权限,则输出一行:writable
ㅤㅤㅤㅤ5] 如果file具有 可执行 权限,则输出一行:executable

homework_2

进入 homework_2 文件夹,编写脚本 main.sh。要求:
ㅤㅤ[1] 当前目录下仅包含 main.sh
ㅤㅤ[2] main.sh 具有可执行权限
ㅤㅤ[3] 该文件从 stdin(标准输入)中读取一个整数 n
ㅤㅤ[4] 在 stdout(标准输出)输出斐波那契数列的第 n 项。即:a[0] = 1, a[1] = 1, a[i] = a[i - 1] + a[i - 2], 求 a[n]
ㅤㅤ[5] 数据保证 0 <= n <= 20,脚本不需要判断 n 的合法性。

homework_3

进入 homework_3 文件夹,编写脚本 main.sh。要求:
ㅤㅤ[1] 当前目录下仅包含 main.sh
ㅤㅤ[2] main.sh 具有可执行权限
ㅤㅤ[3] 该文件从 stdin(标准输入)中读取两行整数 nm
ㅤㅤ[4] 在 stdout(标准输出)中输出 1~n 的按字典序从小到大的顺序数第 m 个全排列,输出一行,用空格隔开所有数,行末可以有多余空格。
ㅤㅤ[5] 数据保证 1 <= n <= 10, 1 <= m <= min(100, n!),脚本不需要判断数据的合法性。

homework_4

进入 homework_4 文件夹,编写脚本 main.sh。要求:
ㅤㅤ[1] 当前目录下仅包含 main.sh
ㅤㅤ[2] main.sh 具有可执行权限
ㅤㅤ[3] main.sh 接收两个传入参数。格式为 ./main.sh input_file output_file
ㅤㅤ[4] 从 input_file 中读取一个正整数 n,然后将前n个正整数的平方和写入 output_file
ㅤㅤ[5] 数据保证 1 <= n <= 100,脚本不需要判断所有数据的合法性。
 
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