Linux Shell 腳本編程入門教程

從程序員的角度來看， Shell本身是一種用C語言編寫的程序，從用戶的角度來看，Shell是用戶與Linux操作系統(tǒng)溝通的橋梁。用戶既可以輸入命令執(zhí)行，又可以利用 Shell腳本編程，完成更加復雜的操作。在Linux GUI日益完善的今天，在系統(tǒng)管理等領(lǐng)域，Shell編程仍然起著不可忽視的作用。深入地了解和熟練地掌握Shell編程，是每一個Linux用戶的必修 功課之一。

Linux的Shell種類眾多，常見的有：Bourne Shell（/usr/bin/sh或/bin/sh）、Bourne Again Shell（/bin/bash）、C Shell（/usr/bin/csh）、K Shell（/usr/bin/ksh）、Shell for Root（/sbin/sh），等等。不同的Shell語言的語法有所不同，所以不能交換使用。每種Shell都有其特色之處，基本上，掌握其中任何一種 就足夠了。在本文中，我們關(guān)注的重點是Bash，也就是Bourne Again Shell，由于易用和免費，Bash在日常工作中被廣泛使用；同時，Bash也是大多數(shù)Linux系統(tǒng)默認的Shell。在一般情況下，人們并不區(qū)分 Bourne Shell和Bourne Again Shell，所以，在下面的文字中，我們可以看到#!/bin/sh，它同樣也可以改為#!/bin/bash。

利用vi等文本編輯器編寫Shell腳本的格式是固定的，如下：

#!/bin/sh
#comments
Your commands go here

首行中的符號#!告訴系統(tǒng)其后路徑所指定的程序即是解釋此腳本文件的Shell程 序。如果首行沒有這句話，在執(zhí)行腳本文件的時候，將會出現(xiàn)錯誤。后續(xù)的部分就是主程序，Shell腳本像高級語言一樣，也有變量賦值，也有控制語句。除第 一行外，以#開頭的行就是注釋行，直到此行的結(jié)束。如果一行未完成，可以在行尾加上"，這個符號表明下一行與此行會合并為同一行。

編輯完畢，將腳本存盤為filename.sh，文件名后綴sh表明這是一個Bash腳本文件。執(zhí)行腳本的時候，要先將腳本文件的屬性改為可執(zhí)行的：

chmod +x filename.sh

執(zhí)行腳本的方法是：

./filename.sh

下面我們從經(jīng)典的“hello world”入手，看一看最簡單的Shell腳本的模樣。

#!/bin/sh
#print hello world in the console window
a = "hello world"
echo $a

Shell Script是一種弱類型語言，使用變量的時候無需首先聲明其類型。新的變量會在本地數(shù)據(jù)區(qū)分配內(nèi)存進行存儲，這個變量歸當前的Shell所有，任何子進 程都不能訪問本地變量。這些變量與環(huán)境變量不同，環(huán)境變量被存儲在另一內(nèi)存區(qū)，叫做用戶環(huán)境區(qū)，這塊內(nèi)存中的變量可以被子進程訪問。變量賦值的方式是：

variable_name = variable_value

如果對一個已經(jīng)有值的變量賦值，新值將取代舊值。取值的時候要在變量名前加$，$variable_name可以在引號中使用，這一點和其他高級語言是明顯不同的。如果出現(xiàn)混淆的情況，可以使用花括號來區(qū)分，例如：

echo "Hi, $as"

就不會輸出“Hi, hello worlds”，而是輸出“Hi，”。這是因為Shell把$as當成一個變量，而$as未被賦值，其值為空。正確的方法是：

echo "Hi, ${a}s"

單引號中的變量不會進行變量替換操作。
關(guān)于變量，還需要知道幾個與其相關(guān)的Linux命令。

env用于顯示用戶環(huán)境區(qū)中的變量及其取值；set用于顯示本地數(shù)據(jù)區(qū)和用戶環(huán)境區(qū)中的變量及其取值；unset用于刪除指定變量當前的取值，該值將被指定為NULL；export命令用于將本地數(shù)據(jù)區(qū)中的變量轉(zhuǎn)移到用戶環(huán)境區(qū)。

下面我們來看一個更復雜的例子，結(jié)合這個例子，我們來講述Shell Script的語法。

 #!/bin/bash
 # we have less than arguments. Print the help text:
 if [ $# -lt ]; then
 catHELP
    ren -- renames a number of files using sed regular expressions
    USAGE: ren 'regexp' 'replacement' files
    EXAMPLE: rename all *.HTM files in *.html:
    ren 'HTM$' 'html' *.HTM
 HELP
   exit 
 fi
 OLD="$"
 NEW="$"
 # The shift command removes one argument from the list of
 # command line arguments.
 shift
 shift
 # $* contains now all the files:
 for file in $*; do
 if [ -f "$file" ]; then
   newfile=`echo "$file" | sed "s/${OLD}/${NEW}/g"`
     if [ -f "$newfile" ]; then
       echo "ERROR: $newfile exists already"
     else
       echo "renaming $file to $newfile "
       mv "$file" "$newfile"
     fi
 fi
 done

我們從頭來看，前面兩行上一個例子中已經(jīng)解釋過了，從第三行開始，有新的內(nèi)容。if語句和其他編程語言相似，都是流程控制語句。它的語法是：

if …; then
…
elif …; then
…
else
…
fi

與其他語言不同，Shell Script中if語句的條件部分要以分號來分隔。第三行中的[]表示條件測試，常用的條件測試有下面幾種：

[ -f "$file" ] 判斷$file是否是一個文件

[ $a -lt 3 ] 判斷$a的值是否小于3，同樣-gt和-le分別表示大于或小于等于

[ -x "$file" ] 判斷$file是否存在且有可執(zhí)行權(quán)限，同樣-r測試文件可讀性

[ -n "$a" ] 判斷變量$a是否有值，測試空串用-z

[ "$a" = "$b" ] 判斷$a和$b的取值是否相等

[ cond1 -a cond2 ] 判斷cond1和cond2是否同時成立，-o表示cond1和cond2有一成立

要注意條件測試部分中的空格。在方括號的兩側(cè)都有空格，在-f、-lt、=等符號兩側(cè)同樣也有空格。如果沒有這些空格，Shell解釋腳本的時候就會出錯。

$#表示包括$0在內(nèi)的命令行參數(shù)的個數(shù)。在Shell中，腳本名稱本身是$0，剩下的依次是$0、$1、$2…、${10}、${11}，等等。$*表示整個參數(shù)列表，不包括$0，也就是說不包括文件名的參數(shù)列表。

現(xiàn)在我們明白第三行的含義是如果腳本文件的參數(shù)少于三個，則執(zhí)行if和fi語句之間 的內(nèi)容。然后，從第四行到第十一行之間的內(nèi)容在Shell Script編程中被稱為Here文檔，Here文檔用于將多行文本傳遞給某一命令。Here文檔的格式是以開始，后跟一個字符串，在 Here文檔結(jié)束的時候，這個字符串同樣也要出現(xiàn)，表示文檔結(jié)束。在本例中，Here文檔被輸出給cat命令，也即將文檔內(nèi)容打印在屏幕上，起到顯示幫助 信息的作用。

第十二行的exit是Linux的命令，表示退出當前進程。在Shell腳本中可以使用所有的Linux命令，利用上面的cat和exit，從一方面來說，熟練使用Linux命令也可以大大減少Shell腳本的長度。

十四、十五兩句是賦值語句，分別將第一和第二參數(shù)賦值給變量OLD和NEW。緊接下來的兩句是注釋，注釋下面的兩條shift的作用是將參數(shù)列表中的第一個和第二個參數(shù)刪除，后面的參數(shù)依次變?yōu)樾碌牡谝缓偷诙?shù)，注意參數(shù)列表原本也不包括$0。

然后，自二十一行到三十一行是一個循環(huán)語句。Shell Script中的循環(huán)有下面幾種格式：

while [ cond1 ]  { || } [ cond2 ] …; do
…
done
for var in …; do
…
done
for (( cond1; cond2; cond3 )) do
…
done
until [ cond1 ]  { || } [ cond2 ] …; do
…
done

在上面這些循環(huán)中，也可以使用類似C語言中的break和continue語句中斷 當前的循環(huán)操作。第二十一行的循環(huán)是將參數(shù)列表中的參數(shù)一個一個地放入變量file中。然后進入循環(huán)，判斷file是否為一個文件，如果是文件的話，則用 sed命令搜索和生成新的文件名。sed基本上可以看成一個查找替換程序，從標準輸入，例如管道讀入文本，并將結(jié)果輸出到標準輸出，sed使用正則表達式 進行搜索。在第二十三行中，backtick（`）的作用是取出兩個backtick之間的命令輸出結(jié)果，在這里，也就是將結(jié)果取出賦給變量 newfile。此后，判斷newfile是否已經(jīng)存在，否則就把file改成newfile。這樣我們就明白這個腳本的作用了，Shell Script編寫的其他腳本與此相似，只不過是語法和用法稍有不同而已。

通過這個例子我們明白了Shell Script的編寫規(guī)則，但還有幾件事情需要講述一下。

第一個，除了if語句之外，Shell Script中也有類似C語言中多分支結(jié)構(gòu)的case語句，它的語法是：

case var in
pattern 1 )
… ;;
pattern 2 )
… ;;
*)
… ;;
esac

我們再就下面一個例子，看看case語句的用法。

while getopts vc: OPTION
do
case $OPTION in
c) COPIES=$OPTARG
   ehco "$COPIES";;
v) echo "suyang";;
\&;) exit 1;;
esac
done

上面的getopts類似于C語言提供的函數(shù)getopts，在Shell Script中，getopts經(jīng)常和while語句聯(lián)合起來使用。getopts的語法如下：

getopts option_string variable

option_string中包含一串單字符選項，若getopts在命令行參數(shù)中 發(fā)現(xiàn)了連字符，那么它會將連字符之后的字符與option_string進行比較，若匹配成功，則把變量variable的值設(shè)為該選項，若無匹配，則把 變量的值設(shè)為？。有時候，選項還會帶一個值，例如-c5等，這時要在option_string中該選項字母后面加上一個冒號，getopts發(fā)現(xiàn)冒號 后，會讀取該值，然后將該值放入特殊變量OPTARG中。這個命令比較復雜，如有需要，讀者可以詳細參閱Shell編寫的相關(guān)資料。

上面這個循環(huán)的作用就是依次取出腳本名稱后面的選項，進行處理，如果輸入了非法選項，則進入"?指定的部分，退出腳本程序。

第二個，Bash提供了一種用于交互式應(yīng)用的擴展select，用戶可以從一組不同的值中進行選擇。其語法如下：

select var in …; do
break;
done

例如，下面這段程序的輸出是：

#!/bin/bash
echo "Your choice?"
select var in "a" "b" "c"; do
break
done
echo $var
----------------------------
Your choice?
1) a
2) b
3) c

第三，Shell Script中也可以使用自定義的函數(shù)，其語法形式如下：

functionname()
{
…
}

例如我們可以把上面第二個例子中第四到第十二行放入一個名為help函數(shù)體內(nèi)，以后每次調(diào)用的時候直接寫help即可。函數(shù)中處理函數(shù)調(diào)用參數(shù)的方法是，直接用上面講過的$1、$2來分別表示第一、第二個參數(shù)，用$*表示參數(shù)列表。

第四，我們也可以在Shell下調(diào)試Shell Script腳本，當然最簡單的方法就是用echo輸出查看變量取值了。Bash也提供了真正的調(diào)試方法，就是執(zhí)行腳本的時候用-x參數(shù)。

sh ?x filename.sh

這會執(zhí)行腳本并顯示腳本中所有變量的取值，也可以使用參數(shù)-n，它并不執(zhí)行腳本，只是返回所有的語法錯誤。

以上所述就是小編給大家介紹的Linux Shell 腳本編程入門教程的全部內(nèi)容，希望大家喜歡。