Shell 基础知识

Shell 是一个应用程序，它连接了用户和 Linux 内核，让用户能够更加高效、安全、低成本地使用 Linux 内核，这就是 Shell 的本质。然而Shell本身并不是内核的一部分，它只是站在内核的基础上编写的一个应用程序，但是 Shell 也有着它的特殊性，就是开机立马启动，并呈现在用户面前；用户通过 Shell 来使用 Linux，不启动 Shell 的话，用户就没办法使用 Linux

Shell 也是一种脚本，是系统命令的集合，可以使用逻辑判断、循环等语法，可以自定义函数，我们编写完源码后不用编译，直接运行源码即可。

Shell 脚本是在 Linux 的 shell 中运行的，所以称为 shell 脚本。本质上，shell 脚本就是一些命令的集合。shell 脚本可以实现自动化运维，所以能帮助我们很方便的管理服务器；比如我们可以指定一个任务计划，定时的去执行某个 shell 脚本已满足需求。

1. Shell 脚本结构与执行

1.1 脚本结构

第一行一定得是 #!/bin/bash 。该命令说明，该文件使用的是 bash 语法，如果不设置改行，则该脚本不会被执行。以 # 开头的行作为解释说明。Shell 脚本通常以 sh 为后缀，用于区分这是一个 Shell 脚本。

下面我们来编写一个 shell 脚本，如下所示：

$ mkdir shell
$ cd shell
$ vi 1.sh
# 然后写入以下内容

#!/bin/bash
touch /tmp/1.txt
chmod 600 /tmp/2.txt
mv /tmp/1.txt /tmp/2.txt
SHELL

1.2 脚本执行

接下来我们执行刚才编写的脚本

1	`$ bash 1.sh` BASH

其实 shell 脚本还有一种执行方法，但前提是脚本本身要有执行权限，所以执行前我们需要给脚本加一个 x 权限

$ ./1.sh
-bash: ./1.sh: 权限不够
$ chmod +x 1.sh
$ ./1.sh
BASH

2. 常用命令

2.1 查看脚本执行过程

$ bash -x 1.sh
+ touch /tmp/1.txt
+ chmod 600 /tmp/2.txt
+ mv /tmp/1.txt /tmp/2.txt
BASH

2.2 查看脚本是否有语法错误

1	`$ bash -n 1.sh` BASH

2.3 date 命令

2.3.1 显示年月日

1
2
3

date +%Y-%m-%d #年(四位)月日
date +%y-%m-%d #年(两位)月日
date +%F #年(四位)月日
BASH

2.3.2 显示小时分钟秒

1 2	`date +%H:%M:%S date +%T` BASH

2.3.3 显示星期

1 2	`date +%w #一周中的第X天 date +%W #一年中的第X周` BASH

2.3.4 时间戳

时间戳是指特定时间的标识，通常以数字形式表示，表示自某个特定时刻以来经过的时间。时间戳广泛用于计算机系统、数据库和网络应用中，以记录事件的发生时间或用于时间相关的计算

这里使用的是 Unix 时间戳

Unix 时间戳：自 1970 年 1 月 1 日（UTC）以来经过的秒数。例如，Unix 时间戳 1633072800 表示 2021 年 10 月 1 日，要是看现在的就用下面的命令

1	`date +%s` BASH

使用下面的命令显示输入秒数之前的时间

1	`date -d @1633072800` BASH

2.3.5 显示一个小时之前/之后

1 2	`date -d "+1 hour" #1h之后 date -d "-1 hour" #1h之前` BASH

2.3.6 显示一天之前/之后

1 2	`date -d "+1 day" #一天后 date -d "-1 day" #一天前` BASH

3. shell 脚本中的变量

在 shell 脚本中使用变量可以节省时间并且使我们的脚本更加专业，所以当我们编写一个脚本时，就可以使用变量来代替某个使用频繁并且长度很长的字符串。变量的格式：”变量名=变量的值”

3.1 引用命令的结果

当我们引用某个命令的结果时，可以使用变量代替

$ a=`date +%w`
$ echo $a
6
$ a=$(date +%w)
$ echo $a
6
BASH

3.2 与用户交互

$ read -p "请输入一个数字:" n
请输入一个数字:10
$ echo $n
10
$ read -p "请输入一个数字:"
请输入一个数字:2005
$ echo $REPLY
2005
BASH

3.3 内置变量

$ vi bian.sh #创建一个名为 bian.sh 的脚本
# 填入以下内容

#!/bin/bash
echo "\$1=$1"
echo "第二个参数是$2"
echo "第三个参数是$3"
echo "本脚本一共有$#个参数"
echo "\$0是$0"
BASH

# 执行脚本
$ sh bian.sh

$1=
第二个参数是
第三个参数是
本脚本一共有0个参数
$0是bian.sh


# 再次执行脚本
$ sh bian.sh a b c
$1=a
第二个参数是b
第三个参数是c
本脚本一共有3个参数
$0是bian.sh
BASH

3.4 数学运算

$ vi sum.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
a=1
b=2
sum=$[$a+$b]
echo "$a+$b=$sum"
BASH

1
2
3

# 执行脚本
$ sh sum.sh
1+2=3
BASH

4. Shell 中的逻辑判断

4.1 不带有 else

基础结构

if  [判断语句]
	then
    command
fi
BASH

example

$ vi if1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash

a=10
if [ $a -gt 4 ]
then
echo ok
fi
BASH

# 执行脚本
$ sh -x if1.sh 
+ a=10
+ '[' 10 -gt 4 ']'
+ echo ok
ok

# 检验语法错误
$ sh -n if1.sh
BASH

4.2 带有 else

基础结构

if [判断语句]
	then
		command
else
	command
fi
BASH

exapmle

$ vi if2.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash

a=10
if [ $a -gt 4 ]
	then
		echo ok
	else
		echo "not ok"
BASH

# 执行脚本
$ sh -x if1.sh
sh -x if1.sh
+ a=10
+ '[' 10 -gt 4 ']'
+ echo ok
ok

# 检验脚本语法
$ sh -n if1.sh
BASH

4.3 带有 elif

$ vi if3.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
a=3
if [ $a -gt 4 ]
	then
		echo ok
	elif [ $a -gt 8 ]
		then
			echo "very ok"
		else
			echo "not ok"
fi
BASH

# 执行脚本
$ sh -x if3.sh
+ a=3
+ '[' 3 -gt 4 ']'
+ '[' 3 -gt 8 ']'
+ echo 'not ok'
not ok
BASH

4.4 嵌套

$ vi if4.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash

a=10
if [ $a -gt 4 ]
then
	if [ $a -lt 20 ]
	then
		echo "ok"
	else
		echo "very ok"
	fi
else
	echo "not ok"
fi
BASH

4.5 多个条件

1 2	`if [ $a -gt 5 ] && [ $a -lt 10 ] == if [ $a -gt 5 -a $a -lt 10] # -a表示 and if [ $b -gt 5 ] \|\| [ $b -lt 3] == if [ $b -gt 5 -o $b -lt 3 ] # -o表示 or` BASH

4.6 if 逻辑判断

4.6.1 if 判断文件的目录属性

shell 脚本中 if 经常用于判断文档的属性，比如判断是普通文件还是目录，判断文件是否有读、写、执行权限等。if 常用选项如下：

-e:判断文件或目录是否存在。
-d:判断是不是目录以及是否存在。
-f:判断是不是普通文件以及是否存在。
-T:判断是否有读权限。
-w:判断是否有写权限。
-X:判断是否可执行。

注：*root用户对文件的读写比较特殊，即使一个文件没有给root用户读或者写的权限，root也可以读或者写

4.6.2 if 判断的一些特殊用法

命令 if [ -z "$a" ]; 表示当变量 a 的值为空时会怎么样
命令 if [ -n "$a" ]; 表示当变量 a 的值不为空时会怎么样
命令 if grep -q '123' 1.sh; then 表示如果 1.sh 中含有 ‘123’ 会怎么样，其中 -q 表示即使过滤内容也不要打印出来
if (($a<1)); then 等同于 if [ $a -lt 1 ]; then ，二者都可以用来进行判断，需要注意的是，当我们未对变量 a 进行赋值时则会报错
- 注意：[ ] 中不能使用< , > , == , != , >= , <= 这样的符号，需要时要使用固定写法 -gt (>) ; -lt(<) ; -ge(>=) ; -le(<=) ; -eq(==) ; -ne(!=)

4.7 shell 中的 case 判断

case 判断的基础格式

case 变量 in
value1)
    command
    ;;
value2)
    command
    ;;
*)
    command
    ;;
esac
BASH

为了让我们能够更加清晰的理解 case 逻辑判断，接下来我们编写一个脚本来进行实验

$ vi case.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
read -p "Please input a number:" n 
if [ -z "$n" ]
then
   echo "Please input a number." 
   exit 1 
fi

n1=`echo $n|sed 's/[0-9]//g'`
if [ -n "$n1" ]
then
 echo "Please input a number."
 exit 1 
fi

if [ $n -lt 60 ] && [ $n -ge 0 ]	# 条件是 0 <= n < 60
then
    tag=1
elif [ $n -ge 60 ] && [ $n -lt 80 ] # 条件是 60 <= n < 80
then
    tag=2
elif [ $n -ge 80 ] && [ $n -lt 90 ] # 条件是 80 <= n < 90
then
    tag=3
elif [ $n -ge 90 ] && [ $n -le 100 ] # 条件是 90 <= n <= 100
then
    tag=4 
else
    tag=0 
fi
case $tag in
   1)
     echo "not ok"
     ;;
   2)
     echo "ok"
     ;;
   3)
     echo "very ok"
     ;;
   4)
     echo "oook"
     ;;
   *)
     echo "The number range is 0-100."
     ;;
esac
BASH

这段的意思是：接收用户输入的一个数字，并根据该数字的范围（0-100），输出相应的评价信息，如 “not ok”、”ok”、”very ok” 或 “oook”，如果输入超出范围或不是数字，则提示错误

5. shell 中的循环

5.1 for 循环

基础结构如下

for 变量名 in 循环条件;
do
	command
done
BASH

下面进行一个简单的演示

$ vi for1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
sum=0
for i in `seq 1 10`
do
   sum=$[$sum+$i]
   echo $i
done
echo $sum
BASH

5.2 while 循环

基础结构

while 条件
do
	command
done
BASH

example 1

$ vi while2.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
while :
do
  read -p "Please input a number: " n
  if [ -z "$n" ] 
  then
      echo "you need input sth." 
      continue 
  fi
  n1=`echo $n|sed 's/[0-9]//g '`
  if [ -n "$n1" ] 
  then
      echo "you just only input numbers." 
      continue 
  fi
  break 
done 
echo $n
BASH

6. Shell 中的中断与继续

6.1 跳出循环

break 在脚本中表设计跳出该层循环

$ vi break1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
	echo $i
	if [ $i -eq 3 ]
	then
		break
	fi
	echo $i
done
echo aaaaa
BASH

6.2 结束本次循环

当在 shell 脚本中使用 continue 时，结束的不是整个循环，而是本次循环。忽略 continue 之下的代码，直接进行下一次循环

$ vi continue1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
	echo $i
	if [ $i == 3 ]
	then
		continue	##此处continue表示若 $i == 3 则结束本次循环
	fi
	echo $i
done
echo $i
BASH

6.3 退出整个脚本

当我们在 shell 脚本中遇到 exit 是，其表示直接退出整个 shell 脚本

$ vi exit1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
	echo $i
	if [ $i == 3 ]
	then
		exit
	fi
	echo $i
done
echo aaaa
BASH

7. Shell 中的函数

shell 脚本中的函数就是先把一段代码整理到了一个小单元中，并给这个小单元命名，当我们用到这段代码时直接调用这个小单元的名字就可以了，这样很方便，省时省力。但我们需要注意，在 shell 脚本中，函数一定要写在前面，因为函数要被调用的，如果还未出现就被调用就会出错。

基础格式

function f_name()
{
	command
}
BASH

解释：
- function 是定义一个函数的关键字，但在大多数现代 Shell（如 Bash）中，function 关键字是可选的
- f_name 是函数的名称（你可以自定义这个名字），它可以是任何合法的函数名
- {} 大括号包围的是函数体，里面的 command 表示函数中要执行的命令

7.1 打印出第一个、第二个参数、参数的个数及脚本名

$ vi fun1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
input()
{
	echo $1 $2 $# $0         # 函数的参数：$1 $2 $# ；$0则是脚本的名字
}
input 1 a b
BASH

7.2 加法的函数

$ vi fun2.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
sum()
{
	s=$[$1+$2]
	echo $s
}
sum 1 2
BASH

7.3 获得一个网卡的 IP 地址

$ vi fun3.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
ip()
{
	ifconfig | grep -A1 "$1: " | tail -1 | awk '{print $2}'
}
read -p "Please input the eth name:" e
myip=`ip $e`
echo "$e address is $myip"
BASH