Shell 基础知识


本文的 Bash 版本说明

macOS 默认的 bash 安装路径是 /usr/bin/bash,这个版本通常是 3.2.5。可以通过执行 bash –version 查看版本信息。

因为在后面的关联数组一节中,使用 declare -A 声明关联数组时一直提示:“declare: -A: invalid option”,所以我升级了 Bash 版本。

升级 Bash 请参照:https://juejin.cn/post/6844904085146058766

升级后的版本:

bash --version
GNU bash, version 5.1.16(1)-release (aarch64-apple-darwin21.1.0)
Copyright (C) 2020 Free Software Foundation, Inc.
License GPLv3+: GNU GPL version 3 or later <http://gnu.org/licenses/gpl.html>

This is free software; you are free to change and redistribute it.
There is NO WARRANTY, to the extent permitted by law.

变量

变量命名规范和注意事项

  • 命名只能使用英文字母,数字和下划线,首个字符不能以数字开头
  • 中间不能有空格,可以使用下划线 _
    • 比如 my_name=joe
    • 如果写成 my_name = joe,这是一个判断 my_name 和 joe 是否相等的语句,而不是赋值语句
  • 不能使用标点符号
  • 不能使用bash里的关键字(可用help命令查看保留关键字)

使用变量

使用一个定义过的变量,只要在变量名前面加美元符号即可,如:

#!/opt/homebrew/bin/bash

your_name="qinjx"
echo $your_name
echo ${your_name}

变量名外面的花括号是可选的,加不加都行,加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界,比如下面这种情况:

#!/opt/homebrew/bin/bash

for skill in Ada Coffe Action Java; 
do
    echo "I am good at ${skill}Script"
done

如果不给skill变量加花括号,写成echo “I am good at $skillScript”,解释器就会把$skillScript当成一个变量(其值为空),代码执行结果就不是我们期望的样子了。

只读变量

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量,只读变量的值不能被改变。

#!/opt/homebrew/bin/bash

myUrl="https://www.google.com"
readonly myUrl
myUrl="https://www.runoob.com"

运行上面的脚本会报错,因为myUrl是一个只读变量,不能被修改。

删除变量

使用 unset 命令可以删除变量,变量被删除后不能再次使用

#!/opt/homebrew/bin/bash

myUrl="https://www.runoob.com"
unset myUrl
echo $myUrl

执行上面脚本不会有输出

unset不能删除只读变量

数据类型

字符串

shell 中字符串的定义很自由,既可以使用单引号,也可以使用双引号,甚至可以不使用引号。

当然,是否使用和使用那种形式要视情况而定。

单引号:

str='this is a string'

单引号的限制:

  • 单引号里的任何字符都会原样输出,单引号字符串中的变量是无效的;
  • 单引号字串中不能出现单独一个的单引号(对单引号使用转义符后也不行),但可成对出现,作为字符串拼接使用。

双引号:

#!/opt/homebrew/bin/bash

your_name="joe"
str="Hello, I know you are /"$your_name/"! /n"
echo -e $str

上面脚本的输出结果:Hello, I know you are "runoob"!

双引号的优点:

  • 双引号里可以右变量
  • 双引号里可以出现转义字符

获取字符串的长度

使用#获取字符串的长度:

#!/opt/homebrew/bin/bash

string="abcd"
echo ${#string}   # 输出 4

如果变量是数组,那么${#string} 等价于 ${#string[0]}

#!/opt/homebrew/bin/bash

string="abcd"
echo ${#string[0]}   # 输出 4

提取子字符串

从字符串的第二个字符开始截取4个字符:

#!/opt/homebrew/bin/bash

string="runoob is a great site"
echo ${string:1:4} # 输出 unoo

查找子字符串

查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个):

#!/opt/homebrew/bin/bash

string="runoob is a great site"
echo `expr index "$string" io`  # 输出 4

数组

bash 只支持一维数组,不支持多维数组。

数组的索引从0开始。

定义数组

在 Shell 中,用括号来表示数组,数组元素用”空格”符号分割开。定义数组的一般形式为:

数组名=(值1 值2 ... 值n)

array_name=(value0 value1 value2 value3)

单独定义数组各个索引对应的值:

array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen

读取数组

读取数组元素值的一般格式:

${数组名[下标]}

比如:读取某一个索引的值

valuen=${array_name[n]}

还可以读取整个数组的值,使用 @ 和 * 符号可以获取数组中的所有元素

valuen=${array_name[@]}

valuen=${array_name[*]}

在数组前加感叹号 ! 可以获取数组的键

关联数组

Bash 支持关联数组,可以使用任意的字符串、或者整数作为下标来访问数组元素。

只有关联数组才支持用字符串作为数组的索引。

关联数组使用 declare 命令声明

#!/opt/homebrew/bin/bash

declare -A array_name

-A 选项就是用于声明一个关联数组。

在数组前加感叹号 ! 可以获取数组的键

#!/opt/homebrew/bin/bash

declare -A site
site["google"]="www.google.com"
site["runoob"]="www.runoob.com"
site["taobao"]="www.taobao.com"

echo "数组的键为: ${!site[*]}"
echo "数组的键为: ${!site[@]}"

如果在 macOS 的 terminal 中出现了相同的错误:“declare: -A: invalid option”

请升级 bash 版本。macOS 默认的版本通常是 3.2.5,升级 Bash 请参照:https://juejin.cn/post/6844904085146058766

注释

如果是单行注释,在所在行前加#即可进行注释

# 这是一个注释

如果使用#注释多行,则要在每行添加#符号。

还有另外一种注释多行的方法:

:<<EOF
注释内容...
注释内容...
注释内容...
EOF

:<< 定义 EOF 之间的内容是注释内容,也可以使用其他字符或者标志替代 EOF

:<<!
注释内容...
注释内容...
注释内容...
!

比如这里使用 ! 替换了 EOF

但是推荐使用 EOF,因为这种注释多行的方式已经成为shell的标准。

函数

传递参数

有些时候执行脚本时需要向脚本内部传递参数,脚本内获取参数通过:$n。

n 代表一个数字,比如 $1 代表第一个参数,以此类推。

#!/opt/homebrew/bin/bash

echo "Shell 传递参数实例!";
echo "执行的文件名:$0";
echo "第一个参数为:$1";
echo "第二个参数为:$2";
echo "第三个参数为:$3";

输出结果

./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例!
执行的文件名:./test.sh
第一个参数为:1
第二个参数为:2
第三个参数为:3

其他参数处理说明:

  • $# 传递到脚本的参数个数
  • $* 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。
  • $$ 脚本运行的当前进程ID号
  • $! 后台运行的最后一个进程的ID号
  • $@ 与$*相同,但是使用时加引号,并在引号中返回每个参数。
  • $- 显示Shell使用的当前选项
  • $? 显示最后命令的退出状态。0表示没有错误,其他任何值表明有错误。
  • $0 当前文件名称

$* 和 $@ 的区别:

  • 相同点:都是引用所有参数。
  • 不同点:只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3,,则 ” * ” 等价于 “1 2 3″(传递了一个参数),而 “@” 等价于 “1” “2” “3”(传递了三个参数)
#!/opt/homebrew/bin/bash

echo "-- /$* 演示 ---"
for i in "$*"; do
    echo $i
done

echo "-- /$@ 演示 ---"
for i in "$@"; do
    echo $i
done

输出结果

./test.sh 1 2 3
-- $* 演示 ---
1 2 3
-- $@ 演示 ---
1
2
3

定义函数

shell 定义函数的语法:

function name() {
    statements
    [return value]
}

说明:

  • function shell 中定义函数的关键字,专门用来定义函数
  • name 函数名称
  • statements 函数体
  • return 表示函数的返回值。在 shell 的函数中,return 不是必须存在,是可选的。

函数示例:

#!/opt/homebrew/bin/bash

printMyName(){
	echo 'my name is Joe'
}

printMyName

像上面的脚本一样,直接打印函数名称就调用了函数

带有 return 的函数

如何获取函数的返回值?

函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得

#!/opt/homebrew/bin/bash

printNumber(){
	return `expr 2 + 3`
}

printNumber
echo "the vlaue from printNumber is $?"

最后输出的结果是:5

注意:最后的 echo 输出内容时不能使用单引号,必须使用双引号。只有双引号里才可以有变量,才会打印变量的内容。

如果这个脚本中最后 echo 语句使用单引号,那么输出的内容就是 $?,而不是 5。

注意:所有函数在使用前必须定义。这意味着必须将函数放在脚本开始部分,直至shell解释器首次发现它时,才可以使用。调用函数仅使用其函数名即可。

运算符

虽然有运算符号,但是原生的bash不支持简单的数学运算,需要借助其他命令完成运算,比如awk 和 expr,expr

关系运算符

关系运算符只支持数字,不支持字符串,除非字符串的值是数字

原生 bash 的关系运算符和其他编程语言略有不同:

  • -eq: 检测两个数是否相等,相等返回 true。
[ $a -eq $b ] 返回 false。
  • -ne: 检测两个数是否不相等,不相等返回 true。
[ $a -ne $b ] 返回 true。
  • -gt: 检测左边的数是否大于右边的,如果是,则返回 true。
[ $a -gt $b ] 返回 false。
  • -lt: 检测左边的数是否小于右边的,如果是,则返回 true。
[ $a -lt $b ] 返回 true。
  • -ge: 检测左边的数是否大于等于右边的,如果是,则返回 true。
[ $a -ge $b ] 返回 false。
  • -le: 检测左边的数是否小于等于右边的,如果是,则返回 true。
[ $a -le $b ] 返回 true。

布尔运算符

  • ! : 非运算,表达式为 true 则返回 false,否则返回 true。
[ ! false ] 返回 true。
  • -o: 或运算,有一个表达式为 true 则返回 true。
[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
  • -a : 与运算,两个表达式都为 true 才返回 true。
[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

逻辑运算符

&& 逻辑的 AND

|| 逻辑的 OR

字符串运算符

= 检测两个字符串是否相等,相等返回 true。

!= 检测两个字符串是否不相等,不相等返回 true。

-z 检测字符串长度是否为0,为0返回 true。

-n 检测字符串长度是否不为 0,不为 0 返回 true。

$ 检测字符串是否不为空,不为空返回 true。

语句

流程控制语句

在 shell 中,如果只有关键字 if,那么也需要配合 then 使用:

#!/opt/homebrew/bin/bash

a=10

if [ a > 5 ]
then
 echo "a 大于 5"
fi

如果有else 语句

#!/opt/homebrew/bin/bash

age=18

if [ $age -ge 18 ]
then
  echo "成年"
else
  echo "未成年"
fi

fi 标志着整个 if 判断结束,无论从 if 判断开始后有多少个 then 和 else 判断。

上面的语句也可以写在同一行内:

#!/opt/homebrew/bin/bash

age=18

if [ $age -ge 18 ];then echo "成年";else echo "未成年"; fi

但是这种写法不便于理解,但是如果直接在 terminal 中写脚本,而不是文本中,可以选择写在一行中。

如果有多个 else-if 语句:

#!/opt/homebrew/bin/bash

money=10

if [ $money -lt 1 ]
then
  echo "1块钱都没有的比皮卡丘决定在家吃土"
elif [ $money -ge 1 -a $money -lt 5 ]
then
  echo "老板我要大白兔奶糖"
elif [ $money -ge 5 -a $money -le 10 ]
then
  echo "老板我要巧克力"
else
  echo "老板给我拿个鸡腿"
fi

在 shell 中,elif 等同于编程语言(比如 Java)中 else-if 语句。

只有最后一个 else ,没有 if 条件判断时才会写成 else。

注意注意注意:

  • if 和 elif 的条件在 [ ] 中,而不是 ( )
  • if 和 elif 后面都要空一格,然后再写条件

循环语句

for循环

shell 中循环的关键字是 for,循环体以关键字 do 开始,以 done 结束,重复执行此区域内的逻辑,直到跳出 for 循环。

最常规的 for 循环:

#!/opt/homebrew/bin/bash 
  
for((i=1;i<=10;i++));  
do   
echo $i
done

需要注意的是 for 关键字后面的双层括号。

for … in … 循环

#!/opt/homebrew/bin/bash

#循环数字, 将i乘3再加一输出, /* 是对*号进行转义

for((i=1;i<=10;i++));  
do   
echo $(expr $i /* 3 + 1);  
done

#使用seq循环数字
for i in $(seq 1 10)  
do   
echo $(expr $i /* 3 + 1);  
done

#{}直接定义一个匿名数组,然后使用in遍历数组

for i in {1..10}  
do  
echo $(expr $i /* 3 + 1);  
done

#循环字符串: `ls` 会在当前路径下执行,然后返回结果作为for循环遍历的目标
for i in `ls`;
do   
echo $i is file name/! ;  
done

#循环字符串: $* 会接收来自terminal的参数
for i in $* ;
do  
echo $i is input chart/! ;
done

for i in f1 f2 f3 ;  
do  
echo $i is appoint ;  
done

list="rootfs usr data data2"  
for i in $list;  
do  
echo $i is appoint ;  
done

#遍历路径
for file in /proc/*;  
do  
echo $file is file path /! ;  
done

for file in $(ls *.sh)  
do  
echo $file is file path /! ;  
done

for 的无限循环

for((;;))

for 循环番外篇

这里说明一下前面for循环中出现的命令使用

expr

语法:将 expr 连同运算的表达式放在反引号“中:

#!/opt/homebrew/bin/bash

val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"

注意不是单引号。

注意点:

  • 数值和运算符之间要有空格,例如 2+2 是不对的,必须写成 2 + 2。空格不仅仅是加法 + 运算符,而是 bash 中所有的运算符号都要如此使用。
  • 完整的表达式要被  包含

seq

seq命令用于产生从某个数到另外一个数之间的所有整数。

语法:

seq [选项]... 尾数
seq [选项]... 首数 尾数
seq [选项]... 首数 增量 尾数

说明:

  • 默认情况首数是1
  • 默认情况增量是1

下面两个for循环的输出结果一样

for i in $(seq 10)  
do   
echo $(expr $i /* 3 + 1);  
done

for i in $(seq 1 10)  
do   
echo $(expr $i /* 3 + 1);  
done

如果想使用增量,则首数必须存在

for i in $(seq 2 10)  
do   
echo $(expr $i /* 3 + 1);  
done

for i in $(seq 2 2 10)  
do   
echo $(expr $i /* 3 + 1);  
done

第一个for循环中,seq的参数只有2和10,那么默认增量就是1

第二个for循环中,seq的参数有2、2和10,中间的2是增量

while 循环

while 循环和 for 循环的区别不大,只是条件判断时发生了变化,循环体也是用 do 和 done。

#!/opt/homebrew/bin/bash

int=1
while (($int <= 5)); 
do
    echo $int
    let "int++"
done

无限循环

while :
do
    command
done

while true
do
    command
done

until 循环

until 循环执行一系列命令直至条件为 true 时停止,恰好好 while 相反。

until 语法格式:

until condition
do
    command
done

condition 一般为条件表达式,如果返回值为 false,则继续执行循环体内的语句,否则跳出循环。

#!/opt/homebrew/bin/bash

a=0

until [ ! $a -lt 10 ]
do
   echo $a
   a=`expr $a + 1`
done

上面示例输出了 0-9。当 until 判断 ! a ≤ 10 时,开始执行 do 语句。

case … esac(多选择语句)

case … esac 为多选择语句,与其他语言中的 switch … case 语句类似,是一种多分支选择结构

  • 每个 case 分支用右圆括号开始
  • 用两个分号 ;; 表示 break,即执行结束,跳出整个 case … esac 语句
  • esac(就是 case 反过来)作为结束标记(和 if 语句相似)

case … esac 语法格式如下:

case 值 in
模式1)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
模式2)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
*)
    command1
    command2
    ...
    commandN
    ;;
esac

取值后面必须为单词 in,每一模式必须以右括号结束。取值可以为变量或常数,匹配发现取值符合某一模式后,其间所有命令开始执行直至 ;;

如果无一匹配模式,使用星号 * 捕获该值,再执行后面的命令。

跳出循环

break:跳出整个循环,比如 while 循环和 for 循环

continue:仅仅跳出当前循环,但是不会跳出整个while 或者 for 循环

参考链接:

原创文章,作者:ItWorker,如若转载,请注明出处:https://blog.ytso.com/277776.html

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