Shell脚本常用基础语法

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什么是shell脚本

shell脚本在Linux系统管理员的运维工作中非常重要。shell脚本并不能称之为正式的编程语言，因为它是在Linux的shell中运行的，而且它是有一些逻辑语法组合起来的命令的集合，所以称之为shell脚本很贴切。

在运维工作中，自定义的shell脚本建议都放到/usr/local/bin目录下，这样做的好处是，一来可以很方便的管理文档，二来在以后运维工作中，接管你的管理员就会知道自定义脚本都放在了哪里，方便维护。

shell脚本的创建和运行

创建一个shell脚本

vim hello.sh用编辑器vim即可创建一个空的shell脚本。在其中添加脚本内容：

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#!/bin/bash
# HelloWorld!
# 创建时间：2017-09-21
date
echo "HelloWorld!"

说明：

  • shell脚本通常都是以.sh为后缀名。
  • shell脚本第一行要以#!/bin/bash或#!/bin/sh开头，它俩是相同的，是链接文件。这行内容表示的是该文件使用的是bash语法。
  • #为注释符，一般在后面填写这样的注释内容：本脚本的功能，创建时间和更新时间，以及作者等相关信息。

运行一个shell脚本

运行一个脚本有两种方式：

  1. 以bash来执行这个脚本
    • # sh hello.sh
    • # bash hello.sh
    • # sh -x hello.sh 用-x选项用来查看shell脚本的执行过程，方便debug。
  2. 以可执行文件的方式来执行这个脚本
    • # chmod +x hello.sh 使用这种执行方式要使该脚本文件具有可执行的权限。
    • ./hello.sh或该文件的绝对路径名称。

date命令

date命令常用语shell脚本中。

该命令常用的几个选项如下：

  • date +%Y：表示以四位数字格式打印年份
  • date +%y：表示以两位数字格式打印年份
  • date +%m：表示月份
  • date +%d：表示日期
  • date +%H：表示小时
  • date +%M：表示分钟
  • date +%S：表示秒
  • date +%w：表示星期几。结果显示0则表示周日
  • date +%W：表示目前所在星期是一年中的第多少个星期

该命令在shell中最常用的几个选项如下：

  • date +%Y-%m-%d：输出四位的年月日，格式 2017-09-21
  • date +%y-%m-%d：输出两位的年月日，格式 17-09-21
  • date +%F：相当于date +%Y-%m-%d
  • date +%H:%M:%S：输出时间，格式 16:22:30
  • date +%T：等同于上面
  • date +%s：时间戳
  • date -d @时间戳：根据时间戳反推出时间
  • date -d "+1 day" +%d：一天后
  • date -d "-1 day" +%d：一天前
  • date -d "-1 hour" +%H：一个小时前
  • date -d "-1 month" +%m：一个月前
  • date -d "-1 min" +%M：一分钟前

shell脚本中的变量

自定义变量

变量的定义和使用

定义变量的格式为：变量名=变量的值
使用变量时需要在变量前面加上这个符号$

变量的常用用法

反引号的使用

使用反引号，可以将一条命令的执行结果赋值给一个变量，如：

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d1=`date +F%T`
echo "$d1"

数学运算

shell脚本中变量的数学运算有两种方式，如下：

  1. c=$[$a+$b]
  2. c=$(($a+$b))

但是，shell脚本默认是不支持小数的，如果我们需要用到小数，比如保留两位小数点时，我们可以这样来实现：
# echo "scale=2;10/3" | bc

和用户交互

read命令用于和用户交互，它把用户输入的字符串作为变量值。常用格式为:read "提示的内容：" 变量名

示例脚本如下：

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#!/bin/bash
## Using 'read' in shell script.
## Theshu 2017-09-21
read -p "Please input a number: " x
read -p "Please input another number: " y
sum=$[$x+$y]
echo "The sum of two numbers is: $sum"

预设变量

在shell脚本执行时，后面可以跟一个或多个参数。在shell中有一些预设的变量可以表示这些参数（这些预设的变量从理论上看是没有限制的）。

常用的几个预设变量如下：

  • $#：表示总共有几个参数
  • $0：表示命令或脚本名本身
  • $1：表示后面跟的第一个参数
  • $2：表示后面跟的第二个参数
  • $n：表示后面跟的第n个参数

示例脚本如下：

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#!/bin/bash
# use $1 and $2 
# Theshu 2017-09-21
sum=$[$1+$2]
echo "sum=$sum"

shell脚本中的逻辑判断

if 语句

if语句常用于判断某些条件满足时执行哪些语句，不满足时又执行哪些语句。其格式有以下三种。

不带else的if语句

格式如下：

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if 判断语句
then
	command
fi

带有else的if语句

格式如下：

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if 判断语句
then
	command1
else
	command2
fi

带有elif的if语句

格式如下：

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if 判断语句1
then
	command1
elif 判断语句2
then
	command2
......
elif 判断语句n
then
	command(n)
else
	command(n+1)

case 语句

当有多个判断条件时，除了用带有elif的if语句外，还可以用case语句来实现。

格式如下：

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case 变量 in
	value1)
		command1
		;;
	value2)
		command2
		;;
	......
	valuen)
		command(n)
		;;
	*)
		command(n+1)
		;;
esac

条件表达式（即判断语句）

一个特殊的条件表达式：

  • :表示条件为真

以((条件表达式))来表示判断语句

这种格式在判断数值大小时最为方便，比如：
(($a > 60))

在这种格式下，可以用<、<=、>、>=、==、!=这些数学符号。

以[[ 条件表达式 ]]条件表达式来表示判断语句

这种格式在判断小数值的大小时最为方便，比如：
[[ $a > 1.5 ]]

以[ 条件表达式 ]来表示判断语句

这种格式最为常用，但是这种格式下，不能用那些数学符号来表示数值关系了（除==外）。

在这种格式下，常用的判断符号有：

  • 判断数值大小
    • -lt：小于
    • -gt：大于
    • -le：小于等于
    • -ge：大于等于
    • -eq：等于（也可以使用==）
    • -ne：不等于
  • 判断属性的符号
    • -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
    • -r：判断是否有读权限
    • -w：判断是否有写权限
    • -x：判断是否有执行权限
    • -z：判断某个变量是否为空
    • 使用if判断时具体的格式如下（例子）： 
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      if [ -e filename ]
      then
      	command
      fi

说明：

  • shell脚本中的语句可以以分号结尾，也可以不用分号，不用分号时以换行符结尾
  • [ 条件表达式 ]这种格式中，中括号和条件表达式之间有空格
  • 条件表达式中，变量名用双引号括起来更加准确，变量名和判断符号之前也要有空格

逻辑运算符

逻辑运算符用于判断条件与条件之间的关系。有下面三个：

  1. &&：表示并且的意思
  2. ||：表示或者的意思
  3. !：表示非的意思

常用格式：

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[ 条件表达式1 ] && [ 条件表达式2 ]
[ 条件表达式1 ] || [ 条件表达式2 ]
((条件表达式1)) && ((条件表达式2))
((条件表达式1)) || ((条件表达式2))
[ ! 条件表达式 ] 表示不满足该条件时

shell脚本中的循环

for循环

for循环结构是在日常工作中使用最频繁的循环结构。其格式为：

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for 变量名 in 循环的条件
do
	command
done

说明：

  • 循环的条件，可以是一组字符或者数字（用一个或多个空格隔开），也可以是一条命令的执行结果（用反引号把命令括起来，如`seq 1 5`表示从1到5的一个序列）。

示例脚本如下（打印出1到5的数字）：

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#!/bin/bash
## use for
for i in `seq 1 5`
do
	echo $i
done

while循环

while循环常用于编写死循环的脚本，用于监控某项服务。其格式为：

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while 条件
do
	command
done

示例脚本如下：

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#!/bin/bash
a=5
while [ $a -ge 1 ]
do
	echo $a
	a=$[$a-1]
done

另外可以用一个冒号代替循环条件，表示真，这样可以做到死循环。示例脚本如下：

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#!/bin/bash
while : 
do
	sleep 3
done

select循环

select也是循环的一种，它比较适合在用户选择的情况下。接下来我们用一个例子来说明它的用法。

一个例子

比如，我们有这样一个需求，运行脚本后，让用户去选择数字，选择1运行w命令，选择2运行top命令，选择3运行free命令，选择4退出。脚本这样实现：

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#!/bin/bash
echo "Please chose a number, 1:run w, 2:run top, 3:run free, 4:quit"
echo 
select command in w top free quit
do
	case $command in
		w)
			w
			;;
		top)
			top
			;;
		free)
			free
			;;
		quit)
			exit
			;;
		*)
			echo "Please input a number:(1-4)."
			;;
esac
done

运行结果如下：

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# sh select.sh
Please chose a number, 1:run w, 2:run top, 3:run free, 4:quit
1) w
2) top
3) free
4) quit
#? 1
 19:41:01 up 13 min,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.04
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     pts/0    192.168.0.100    19:30    5.00s  0.04s  0.00s w
#? 3
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        2032156      109500     1791200        8748      131456     1765448
Swap:       4194300           0     4194300
#? 4
#

说明：

  • select默认会把序列号对应的命令列出来，每次输入一个数字，则会执行相应的命令，命令执行完后并不会退出脚本。它会继续让我们再次输入序号。
  • 序号前面的提示符，我们是可以修改的，利用变量PS3即可。

例子改版1

利用PS3变量定义序号前的提示符，修改脚本如下：

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#!/bin/bash
PS3="Please select a number:"
echo "Please chose a number, 1:run w, 2:run top, 3:run free, 4:quit"
echo 
select command in w top free quit
do
	case $command in
		w)
			w
			;;
		top)
			top
			;;
		free)
			free
			;;
		quit)
			exit
			;;
		*)
			echo "Please input a number:(1-4)."
			;;
esac
done

执行结果如下：

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# sh select2.sh
Please chose a number, 1:run w, 2:run top, 3:run free, 4:quit
1) w
2) top
3) free
4) quit
Please select a number:1
 19:52:07 up 24 min,  1 user,  load average: 0.00, 0.01, 0.04
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     pts/0    192.168.0.100    19:30    7.00s  0.07s  0.00s w
Please select a number:3
              total        used        free      shared  buff/cache   available
Mem:        2032156      109496     1791192        8748      131468     1765444
Swap:       4194300           0     4194300
Please select a number:4
#

例子改版2

如果想要脚本每次输入一个序号后就自动退出，则需要再次更改脚本如下：

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#!/bin/bash
PS3="Please select a number:"
echo "Please chose a number, 1:run w, 2:run top, 3:run free, 4:quit"
echo 
select command in w top free quit
do
	case $command in
		w)
			w;exit
			;;
		top)
			top;exit
			;;
		free)
			free;exit
			;;
		quit)
			exit
			;;
		*)
			echo "Please input a number:(1-4).";exit
			;;
esac
done

执行结果如下：

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# sh select3.sh
Please chose a number, 1:run w, 2:run top, 3:run free, 4:quit
1) w
2) top
3) free
4) quit
Please select a number:1
 19:55:14 up 27 min,  1 user,  load average: 0.08, 0.03, 0.04
USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
root     pts/0    192.168.0.100    19:30    2.00s  0.08s  0.00s w
#

shell脚本中的函数

在shell脚本中也可以使用函数，包括自定义的函数。其格式如下

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function 函数名()
{
	command1
	command2
}

示例脚本如下：

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

说明：

  • 函数必须定义在前，使用在后

shell脚本中的控制语句

  1. break语句：break用于结束本层循环
  2. continue语句：continue忽略continue之下的代码，直接进行下一次循环
  3. exit语句：exit 数值用于结束脚本的执行，并向系统返回后面的数值

shell脚本中的数组

关于shell脚本中的数组了解即可，因为它不常用。在平时的运维工作中，几乎用不到。但是这个概念还是需要了解一下。

数组定义

一对圆括号表示是数组，数组元素用”空格”符号分隔开。

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# a=(1 2 3 4 5)
# echo $a
1

说明；

  • 数组名代表的是数组的首个元素

数组读取

  • 获取数组元素的个数：

    1
    echo ${#a[@]}

  • 读取数组中的某一个元素，数标从0开始，a[0]是第一个元素：

    1
    echo ${a[2]}

  • 打印整个数组的元素：

    1
    2
    3
    echo ${a[*]}
    或者
    echo ${a[@]}

数组赋值

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# a[1]=100
# echo ${a[*]}
1 100 3 4 5
# a[5]=100
# echo ${a[*]}
1 100 3 4 5 100

说明：

  • 直接通过数组名[下标]就可以对其进行赋值
  • 如果下标不存在，自动添加一个新的数组元素

数组的删除

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# a=(1 2 3 4 5)
# unset a
# echo ${a[*]}
# a=(1 2 3 4 5)
# unset a[1]
# echo ${a[*]}
1 3 4 5
# echo ${#a[*]}
4

数组分片

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# a=(`seq 1 5`)
# echo ${a[@]:0:3}	//表示从a[0]开始，依次向后输出3个元素
1 2 3
# echo ${a[@]:1:4}	//表示从a[1]开始，依次向后输出4个元素
2 3 4 5

数组替换

可用echo替换（并非真正的改变值）：

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# a=(1 2 3 4 5)
# echo ${a[@]/3/100}
1 2 100 4 5
# echo ${a[@]}
1 2 3 4 5

可用赋值的方式来替换

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3
# a=(${a[@]/3/100})
# echo ${a[@]}
1 2 100 4 5

Shell脚本技巧

使用 exec 重定向输出

使用exec可以把脚本中exec下面所用到的全部的命令重定向到某一个指定的文件。使用示例如下：

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#!/bin/bash
d=`date +%F`
exec > /tmp/$d.log 2>&1
echo "Begin at `date`"
ls /tmp/jlkfsksd
cd /sdfsdfas/
echo "End at `date`"

这样的话在运行脚本的时候，屏幕上没有任何的信息输出，但是其全部信息都重定向到了指定的文件中了，可在相关文件中查阅。

case 结构中的条件

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case n in
	1|2)
		command1
		;;
	3|4)
		command2
		;;
	*)
		command3
		;;

如上，在右半括号之前可以写多个条件，用或字符分割，这样可以达到满足多个条件时执行相同的下一步。

OK

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