第七章 编写简单的 shell 脚本

如果需要反复执行某一任务，而该任务又需要输入大量的命令行，那么可以通过写入 shell 脚本以实现一条命令完成所有任务

7.1 理解 shell 脚本

shell 脚本是一组包含命令、函数、变量或其他可以通过 shell 使用的功能。这些项目被输入一个纯文本文件中，而该文件可以作为一条命令来运行

类似于 Windows 中的批处理文件 (.bat)

7.1.1 执行和调试 shell 脚本

shell 脚本的主要优点是可以在任何文本编辑器中打开以查看脚本的内容，最大的缺点是大型或复杂的 shell 脚本的执行通常比编译后的程序要慢。可以通过两种基本的方法执行 shell 脚本

1. 将脚本名称作为 shell 的一个参数，例如：bash myscript

2. 在 shell 脚本第一行添加解释器名称 (#!/bin/bash)，给该文件添加执行权限后 (chmod +x myscript)，通过在命令行输入脚本的路径运行，例如 (./myscript.sh)

在执行时跟在脚本名称后面的为命令行参数

注释为 #

可以在脚本开头添加 set-x 以使用 $ bash -x myscript 显示正在执行的命令

7.1.2 理解 shell 变量

shell 变量中的变量名称是大小写敏感的，注意定义时等号 (=) 左右无空格，例如

NAME=value

可以为变量分配常量，例如文本、数字及下划线

也可为变量赋值一个命令，例如：MYDATE=$(date) 以将 date 命令的输出分配给变量 MYDATE

这样每次使用变量 MYDATE 将运行一次 date 命令并将结果赋值给 MYDATE 。可以将命令放在引号 ' 中以获得赋值时命令的运行结果

特殊的 shell 字符：美元符号 ($)、引号 (')、星号 (*)、感叹号 (!) 等

如果想在命令行输出显示 $HOME 需要转义 $，可使用 echo '$HOME' 或 echo \$HOME ，即：

如果想要 shell 从字面上解释单个字符，使用反斜杠 \

如果想从字面上解释一组字符，则使用单引号 (') 包围这些字符

如果想从字面上解释一部分字符，使用双引号 (") 包围一组文本，其中美元符号 ($)、引号 (') 和感叹号 (!) 将被解释，而其他字符 (例如星号 *) 则不会被解释

为变量赋值直接使用变量名，而引用变量，即需要获取变量值时需要在变量名前加美元符号 ($)

例如将某变量的值赋值给新变量：newVar="$oldVar"

1. 特殊的 shell 位置参数

位置参数 ，或 命令行参数 ，名为 $0、$1、$2…$n

其中 $0 为被调用脚本的名称，而其他的则被赋予从命令行传递而来的参数值，例如：

1
2
3
4
5
6

#!/bin/bash

echo "第一个参数是 $1 ，第二个参数是 $2 "
echo "该脚本名称为 $0 "
echo "一共传入了 $# 个参数"
echo "所有的参数为：$@ "

执行命令：./myscript hello bye ，运行结果为下：

1
2
3
4

第一个参数是 hello ，第二个参数是 bye
该脚本名称为 /home/yexca/tmp/myscript
一共传入了 2 个参数
所有的参数为：hello bye

还有一个有意思的参数 $? 接受最后一条被执行的命令的退出状态，一般正常退出会返回 0

2. 读取参数

通过使用 read 命令读取用户输入

1
2
3
4

#!/bin/bash

read -p "请输入两个名词：" var1 var2
echo "刚刚输入了 $var1 和 $var2"

3. 在 Bash 中进行参数扩展

想获取一个变量的值，需要在变量名前加美元符号 ($) ，例如 $var ，这其实是 ${var} 的简写

Bash 有一些规则可以以不同方式扩展参数值，以下为比较常用的，以 ${var} 为例

基于这些特性，可以有一些有用的应用，例如：

1
2
3
4
5
6
7
8
9

myFileName=/home/yexca/myfile.txt
# file 变为 myfile.txt
file=${myFileName##*/}
# dir 变为 /home/yexca
dir=${myFileName%/*}
# name 变为 myfile
name=${file%.*}
# extension 变为 txt
extension=${file##*.}

7.1.3 在 shell 脚本中执行算法

Bash 使用了非类型化变量，除非使用 declare 告诉 Bash，否则变量被视为字符串。在进行运算时会自动转为整数，不需要在赋值时指定类型

可以使用内置 let 命令或外部 expr 命令或 bc 命令完成整数运算

如：let result=$num/16 ，或 let num=$RANDOM

同时也有自增运算符，i++ 和 ++i

let 命令要求每个操作数与数学运算符之间不能存在空格

expr 命令则要求每个操作数和数字运算符之间存在空格

而 bc 命令对空格没有要求，可以完成浮点运算

7.1.4 在 shell 脚本中使用编程结构

1. “if…then” 语句

1
2
3

if [ %var -eq 1 ]; then
    echo "The var is 1"
fi

如果比较数字，-eq 比较好，但若比较字符串值，等号 (=) 不失为一个更好的选择

1
2
3

if [ $str = "hello"]; then
    echo "hello"
fi

此外还有不等号 !=

通过使用 elif 语句，以提供更多的选择。使用 else 以代表其他情况

1
2
3
4
5
6
7
8

$str="$HOME"
if [ -f "$str"]; then
    echo "$str 是一个普通文件"
elif [ -d "$str"]
    echo "$str 是一个目录"
else
    echo "???"
fi

以下是一些可使用的测试条件

以下为两个变量之间比较

此外还可以把测试运算符与 && 和 || 组合成类似于 C 语言中的三元运算符

C：a>b ? a : b

Shell：[$a -gt $b] && $a || $b

也可单独使用。例如 [$a -eq $b] && $a 为若 a 等于 b，则返回 a 的值

[-d "$dirName"] || mkdir "$dirName" 为若 $dirName 路径不存在，则执行命令 mkdir "$dirName"

2. case 命令

与 C 语言中的 switch 语句类似，用于选择。一般形式为

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11

case "VAR" in
    Result1)
        body
        ;;
    Result2 | Result3)
        body
        ;;
    *)
        body
        ;;
easc

3. for…do 循环

for 循环一般用于遍历一个列表

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10

for VAR in LIST
do
    body
done

# 或者这样

for VAR in LIST ; do
    body
done 

例如：

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10

for num in 0 1 2 3 4
do
    echo "The number is $num"
done

# 或者将命令输出作为列表

for file in '/bin/ls' ; do
    echo $file
done

4. while…do 和 until…do 循环

结构如下

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11

# while...do
while condition
do
    body
done

# until...do
until condition
do
    body
done

7.1.5 使用一些有用的文本操作程序

最常用的程序包括 grep、cut、tr、awk、sed。大部分程序都设计为使用标准输入和输出

1. 一般正则表达式分析器

也就是 grep ，是一种查找文件或文本模式的方法。可以当成一个有用的搜索工具

格式 grep 要查找的内容 输入

通过查看 man grep 以了解更多

2. 删除文本的行段

cut 命令可以从文本或文件中提取字段。例如

grep /home /etc/passwd | cut -d':' -f6 -

首先 grep 命令从 /etc/passwd 文件获取包含 /home 的行，然后传入 cut 命令，cut 命令将这些行以 : 分割，然后取第六段 (-f6)

3. 转换或者删除字符

tr 命令是一个基于字符的转换器，可用于替换一个或一组字符，或者从文本行中删除一个字符

1
2
3
4
5
6
7
8
9

# 转换大写为小写
FOO = "AbcDEF"
echo $FOO | tr [A-Z] [a-z]

# 将该列表中文件名中空格转换为下划线
for file in *; do
    f='echo $file | tr [:blank:] [_]'
    ["$file" = "$f"] || mv -i -- "file" "$f"
done

4. 流编辑器

sed 命令是一个简单的脚本编辑器，只能执行一些简单的编辑，比如删除文本匹配特定模式的行，使用一种模式的字符替换另一种模式的字符等

过于复杂，请通过在线文档了解

7.1.6 使用简单的 shell 脚本

电话列表的例子

 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38

#!/bin/bash
# (@)/ph
# A very simple telephone list
# Type "ph new name number" to add to the list, or
# just type "ph name" to get a phone number

PHONELIST=~/.phonelist.txt

# If no command line parameters ($#), there
# is a problem, so ask what they're talking about.
if [$# -lt 1]; then
    echo "Whose phone number did you want? "
    exit 1
fi

# Did you want to add a new phone number?
if [$1 = "new"]; then
    shift
    echo $*>> $PHONELIST
    echo $* added to database
    exit 0
fi

# Nope. But does the file have anything in it yet?
# This might be out first time using it, after all.
if [! -s $PHONELIST]; then
    echo "No names in the phone list yet!"
    exit 1
else
    grep -i -q "$*" $PHONELIST    # Quietly search the file
    if [$? -ne 0]; then    # Did we find anything?
        echo "Sorry, that name was not found in the phone ist"
        exit 1
    else
        grep -i "$*" $PHONELIST
    fi
fi
exit 0

7.2 小结

通过编写 shell 脚本，可以自动完成许多最常见的系统管理任务