Shell 简介与使用

工作中难免会使用一些shell脚本进行自动化管理，今天就简单的总结下shell的使用。

目录：

1. shell 的简单介绍
2. shell 脚本的一般格式
3. shell 脚本的执行
4. 一个简单的例子
5. 卷标与运算符号：declare
6. shell 的输入输出
7. 逻辑判断与比较运算符
8. 条件式判断 if
9. 条件式判断 case
10. 循环语句 for((;;))、for in、while、until
11. 自定义函数
12. 如何 debug shell
13. 结语

shell 的简单介绍

部分摘自Linux Shell编程入门、 鸟哥的认识与学习 BASH 、 鸟哥的学习 shell scripts

从程序员的角度来看， Shell本身是一种用C语言编写的程序，从用户的角度来看，Shell是用户与Linux操作系统沟通的桥梁。用户既可以输入命令执行，又可以利用 Shell脚本编程，完成更加复杂的操作。在Linux GUI日益完善的今天，在系统管理等领域，Shell编程仍然起着不可忽视的作用。深入地了解和熟练地掌握Shell编程，是每一个Linux用户的必修 功课之一。

Linux的Shell种类众多，常见的有：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语言的语法有所不同，所以不能交换使用。每种Shell都有其特色之处，基本上，掌握其中任何一种 就足够了。在本文中，我们关注的重点是Bash，也就是Bourne Again Shell，由于易用和免费，Bash在日常工作中被广泛使用；同时，Bash也是大多数Linux系统默认的Shell。在一般情况下，人们并不区分 Bourne Shell和Bourne Again Shell，所以，在下面的文字中，我们可以看到#!/bin/sh，它同样也可以改为#!/bin/bash。

shell 脚本的一般格式

利用vi等文本编辑器编写Shell脚本的格式是固定的，如下：

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

首行中的符号#!告诉系统其后路径所指定的程序即是解释此脚本文件的Shell程序。如果首行没有这句话，在执行脚本文件的时候，将会出现错误。后续的部分就是主程序，Shell脚本像高级语言一样，也有变量赋值，也有控制语句。除第一行外，以#开头的行就是注释行，直到此行的结束。如果一行未完成，可以在行尾加上"，这个符号表明下一行与此行会合并为同一行。

shell 脚本的执行

编辑完毕，将脚本存盘为filename.sh，文件名后缀sh表明这是一个Bash脚本文件。执行脚本的时候，要先将脚本文件的属性改为可执行的：

chmod +x filename.sh

执行脚本的方法是：

./filename.sh

使用 "sh 文件名" 也可以执行shell程序。

一个简单的例子

这个例子很简单，就是在屏幕上打印"Hello ! How are you ?"。

#!/bin/bash                        <==在 # 之后加上 ! 与 shell 的名称，用来宣告使用的 shell
# 这个脚本的用途在于列出 Hello ! How are you 在屏幕上
# 建檔日期： 2002/05/20
# Made by VBird
hello=Hello\ \!\ How\ are\ you\ \?      <==这就是变量啦！
echo $hello

下面这个例子，用来区别单引号与双引号的。这个跟php中的效果是一样的。

[root @test test]# vi test02-2var.sh
#!/bin/bash 
# 这个脚本用途在于引用两个变量，顺便比较一下 " 与 ' 的异同
# Date: 2002/06/27
# Made by VBird
name="V.Bird"
myname1="My name is $name"
myname2='My name is $name'
echo $name
echo $myname1
echo $myname2

[root @test test]# sh test02-2var.sh
V.Bird
My name is V.Bird
My name is $name

卷标与运算符号：declare

declare 这个用作声明变量的类型，跟SQL Server的存储过程类似。shell中变量的类型默认是字符型的，我们可以通过下面的例子看出。

[root @test test]# a=3
[root @test test]# b=5
[root @test test]# c=$a*$b
[root @test test]# echo $c
3*5  <==糟糕！怎么变成了字符串了？！

declare的用法如下：

[test @test test]# declare [-afirx]
参数说明：
-a  ：定义为数组 array
-f  ：定义为函数 function 
-i  ：定义为整数 integer
-r  ：定义为『只读』
-x  ：定义为透过环境输出变量
范例：
[test @test test]# declare -i a=3
[test @test test]# declare -i b=5
[test @test test]# declare -i c=$a*$b
[test @test test]# echo $c
15  <==变成数字啰！ ^_^

shell 的输入输出

输出在前面就用到很多次了，就是echo $name

而输入的话，用的是read命令，它的作用跟c中的scanf类似，将用户输入保存到某个变量。

[root @test test]# vi test04-read.sh
#!/bin/bash
# This program is used to "read" variables
# VBird 2002/06/27
echo "Please keyin your name, and press Enter to start."
read name
echo "This is your keyin data ==> $name"
[root @test test]# sh test04-read.sh
Please keyin your name, and press Enter to start.
VBird Tsai
This is your keyin data ==> VBird Tsai

而命令行参数的读入，是保存在$0等变量中的。

myscript opt1 opt2 opt3 opt4
$0 : myscript 亦即是 script 的檔名
$1 : opt1 亦即是第一个附加的参数 (parameter)
$2 : opt2
$3 : opt3

$$ : Shell本身的PID（ProcessID） 
$! : Shell最后运行的后台Process的PID 
$? : 最后运行的命令的结束代码（返回值） 
$- : 使用Set命令设定的Flag一览 
$* : 所有参数列表。如"$*"用「"」括起来的情况、以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数。 
$@ : 所有参数列表。如"$@"用「"」括起来的情况、以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。 
$# : 添加到Shell的参数个数 
$0 : Shell本身的文件名 
$1～$n : 添加到Shell的各参数值。$1是第1参数、$2是第2参数…。

逻辑判断与比较运算符

shell中逻辑表达式多而复杂，分为很多种类型，下面一一列举。

逻辑判断式一：关于档案与目录的侦测逻辑卷标！

-f  常用！侦测『档案』是否存在
-d  常用！侦测『目录』是否存在
-b  侦测是否为一个『 block 档案』
-c  侦测是否为一个『 character 档案』
-S  侦测是否为一个『 socket 标签档案』
-L  侦测是否为一个『 symbolic link 的档案』
-e  侦测『某个东西』是否存在！

逻辑判断式二：关于程序的逻辑卷标！

-G  侦测是否由 GID 所执行的程序所拥有
-O  侦测是否由 UID 所执行的程序所拥有
-p  侦测是否为程序间传送信息的 name pipe 或是 FIFO

逻辑判断式三：关于档案的属性侦测！

-r  侦测是否为可读的属性
-w  侦测是否为可以写入的属性
-x  侦测是否为可执行的属性
-s  侦测是否为『非空白档案』
-u  侦测是否具有『 SUID 』的属性
-g  侦测是否具有『 SGID 』的属性
-k  侦测是否具有『 sticky bit 』的属性

逻辑判断式四：两个档案之间的判断与比较 ；例如『 test file1 -nt file2 』

-nt 第一个档案比第二个档案新
-ot 第一个档案比第二个档案旧
-ef 第一个档案与第二个档案为同一个档案（ link 之类的档案）

逻辑判断式五：逻辑的『与(and)』『或(or)』！

&&  逻辑的 AND 的意思
||  逻辑的 OR 的意思

比较运算符

=   等于
!=  不等于
<   小于
>   大于
-eq 等于
-ne 不等于
-lt 小于
-gt 大于
-le 小于或等于
-ge 大于或等于
-a  双方都成立（and）
-o  单方成立（or）
-z  空字符串
-n  非空字符串

接下面是控制流程，一般的控制流程就是顺序、条件、循环。顺序就不用说了。

条件式判断 if

if主要有两种，一种只有一个条件判断，另一种是有多个条件判断。

一：if then fi 的方式 二：if ... then .... else if .... then ... end if

下面举个例子：

if [ 条件判断一 ] && (||) [ 条件判断二 ]; then       <== if 是起始的意思，后面可以接若干个判断式，使用 && 或 ||
    执行内容程序
elif [ 条件判断三 ] && (||) [ 条件判断四 ]; then     <==第二段的判断，如果第一段没有符合就来此搜寻条件
    执行第二段内容程序
else                                            <==当前两段都不符合时，就以这段内容来执行！
    执行第三段内容程序
fi                                              <==结束 if then 的条件判断！

不过，这里有几个新手常犯的错误，我们需要来加强说明一下：

• 在 [ ] 当中，只能有一个判别式；
• 在 [ ] 与 [ ] 当中，可以使用 && 或 || 来组织判别式；
• 每一个独立的组件之间『都需要有空格键来隔开』！

尤其是最后一点，最容易犯的错啦！好了，我们来进行一个简单的判别式好了！

条件式判断 case

shell中的case跟c中的switch-case类似。

case 种类方式(string) in          <==开始阶段，那个种类方式可分成两种类型，通常使用 $1 这一种直接下达类型！
    种类方式一)
       程序执行段
       ;;                     <==种类方式一的结束符号！
    种类方式二)
       程序执行段
       ;;
    *)
       echo "Usage: {种类方式一|种类方式二}"     <==列出可以利用的参数值！
       exit 1
esac                         <==这个 case 的设定结束处！

下面是一个具体的例子：

[root @test test]# vi test10-case.sh
#!/bin/bash
# program:      Using case mode
# Made by:      VBird
# date:         2002/06/27
# content:      I will use this program to study the case mode!
# 1. print this program
echo "Press your select one, two, three"
read number

case $number in
  one)
        echo "your choice is one"
        ;;
  two)
        echo "your choice is two"
        ;;
  three)
        echo "your choice is three"
        ;;
  *)
        echo "Usage {one|two|three}"
        exit 1
esac
[root @test test]# sh test10-case.sh
Press your select one, two, three
two   <=这一行是您输入的呦！
your choice is two

循环语句 for((;;))、for in、while、until

这几种循环的意思跟其他语言是一致的，就不再解释了。只需要明白其写法就OK了，直接上例子。

for((;;))

[test @test test]# vi test11-loop.sh
#!/bin/bash
# Using for and loop
# VBird 2002/06/27
declare -i s  # <==变量宣告
for (( i=1; i<=100; i=i+1 ))
do
        s=s+i
done
echo "The count is ==> $s"

[test @test test]# sh test11-loop.sh
The count is ==> 5050

while

[test @test test]# vi test12-loop.sh
#!/bin/bash
# Using while and loop
# VBird 2002/06/27
declare -i i
declare -i s
while [ "$i" != "101" ]
do
        s=s+i
        i=i+1
done
echo "The count is ==> $s"

until

[test @test test]# vi test13-loop.sh
#!/bin/bash
# Using until and loop
# VBird 2002/06/27
declare -i i
declare -i s
until [ "$i" = "101" ]
do
        s=s+i
        i=i+1
done
echo "The count is ==> $s"

[test @test test]# sh test12-loop.sh
The count is ==> 5050

for in

[test @test test]# vi test14-for.sh
#!/bin/bash
# using for...do ....done
# VBird 2002/06/27

LIST="Tomy Jony Mary Geoge"

for i in $LIST
do
        echo $i
done

[test @test test]# sh test5.sh
Tomy
Jony
Mary
Geoge

上面的 $LIST 这个变量当中，以空格键来分隔的时候，共可以分离出来四个！所以当以 do ..... done ... 就可以分别打印四个变量。

for in的类型较多，这里贴一篇讲解for in的文章， 总结下面大概有这么几种：

• 用空格分开的单个字符串
• 字符串数组-如 for i in a b c
• 字符串数组-利用``或$()合成的，如for i in $(ls *.txt)

自定义函数

自定义函数主要有以下几个方面：

• 函数定义的格式
• 函数相关变量作用域
• 函数的作用域

有参考这篇文章

函数的定义如下：

[ function ] funname [()]
{
    action;
    [return int;]
}

说明：

1. 可以带function fun() 定义，也可以直接fun() 定义,不带任何参数。
2. 参数返回，可以显示加：return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。 return后跟数值n(0-255)
3. 必须在调用函数地方之前，声明函数，shell脚本是逐行运行。不会像其它语言一样先预编译。一次必须在使用函数前先声明函数。
4. shell中函数看作新的命令，因此各个输入参数直接用空格分隔。参数可以通过：$0…$n得到。 $0代表函数本身。
5. 函数返回值，只能通过$? 系统变量获得。直接通过=,获得是空值。

函数相关变量作用域：

#!/bin/sh

declare num=1000;

uname()
{
    echo "test!";
    ((num++));
    return 100;
}
testvar()
{
    local num=10;
    ((num++));
    echo $num;

}

uname;
echo $?
echo $num;
testvar;
echo $num;

sh testfun2.sh
test!
100
1001
11
1001

从上面可以看出：

• 在函数外面申请的变量是全局变量
• 在函数内用local申明的变量是局部变量

函数的作用域：

还有个例子就不举了，函数在申明之后才能使用。在申明以前调用会报未定义的错误。

如何 debug shell

scripts 在执行之前，最怕的就是出现问题了！那么我们如何 debug 呢？有没有办法不需要透过直接执行该 scripts 就可以来判断是否有问题呢！？呵呵！当然是有的！我们就直接以 sh 来进行判断吧！

[test @test test]# sh [-nvx] scripts
-n ：不要执行 scripts ，查询 scripts 内的语法，若有错误则予以列出！
-v ：在执行 scripts 之前，先将 scripts 的内容显示在屏幕上；
-x ：将有使用到的 scripts 内容显示在屏幕上，与 -v 稍微不同！
[test @test test]# sh -n test01-hello.sh
[test @test test]# sh -v test01-hello.sh
#!/bin/bash
# This program will print the "Hello! How are you" in your monitor
# Date: 2002/06/27
# User: VBird
hello="Hello! How are you"
echo $hello
Hello! How are you
[test @test test]# sh -x test01-hello.sh
+ hello=Hello! How are you
+ echo 'Hello!' How are you
Hello! How are you

对于 Shell scripts 的学习方法上面，需要『多看、多模仿、并加以修改成自己的样式！』是最快的学习手段了！网络上有相当多的朋友在开发一些相当有用的 scripts ，若是您可以将对方的 scripts 拿来，并且改成适合自己主机的样子！那么学习的效果会是最快的呢！

结语

shell在当今窗口程序盛行的时代，还是占有一席之地。就我作为一个PHPer，用到shell的场景并不是很多，如果单单作为开发，把运维的工作也包了，这个我也是醉了。对于某些提高工作效率的工具，能够使用自己更得心应手的语言实现，就没有用shell的必要了。比如文本分析，我就个PHPer，肯定不会去学英汉字典厚的AWK。

所以，对于我来说，shell的学习，更多的是熟悉Linux的命令，做点低级的运维。