Bash脚本编程总结

Bash脚本编程总结

　　在Linux中的脚本编程，通常指的是shell脚本，即bash脚本编程；bash作为一个命令的解释器，而bash脚本是将命令集合于一个或多个文本文件中，按照预设的顺序依次执行，来完成特定的，复杂的系统管理任务；本文将介绍bash编程的基本语法。

基本格式：

#!/bin/bash

　　第一行必须顶格写，用shebang定义指定的解释器来解释该脚本；其它的以#开头的行均为注释，会被解释器忽略；可用作注释该脚本版本和用途，方便管理。

示例：

#!/bin/bash# Author:Chencer
# Date:2015/10/08 14:30
# Email:ms_achencer@yahoo.com
# Version:1.0.0
# Description:A test script.

执行方式：bash脚本属于过程式编程语言；

　　顺序执行

　　选择执行：测试条件，可能会多个测试条件，某条件满足时，则执行对应的分支；

　　循环执行：将同一段代码反复执行多次；因此，循环必须有退出条件；否则，则陷入死循环；

bash执行选项：

-n：语法测试；
-x：模拟单步执行；

bash脚本变量：

什么是变量：有名称的内存空间；

变量的命名：

赋值：Bash属于弱类型语言，任何变量无需事先声明，可直接使用，值默认都是字符型；

name=chencer name=”hello chencer”

撤销变量：

# unset varname

命名要求：

1、不能使用程序中的关键字（保留字）；

2、只能使用数字、字母和下划线，且不能以数字开头

3、要见名知义

变量的类型：

数值型：

　　精确数值：整数

　　近似数值：浮点型

　　　　单精度浮点，双精度浮点

字符型：char，string

布尔型：true，false

变量声明命令：

# declare
-a：array，数组；
-i：intger，整数；
-x：env，
-r：readonly，只读；
# export

类型转换：显式转换，隐式转换；

变量引用：

$name ${name}

变量的类别：

本地变量：只对当前shell进程有效的变量，对其它shell进程无效，包当前shell进程的子进程

> VAR_NAME=VALUE    ：变量赋值，向变量的存储空间保存数据；
> ${VAR_NAME}    ：变量引用；
“”：弱引用，变量会被替换为变量值；
‘’：强引用，字符会被直接输出；

环境变量：向变量的存储空间保存数据；

> export VAR_NAME=VALUE    ：定义变量；
> export VAR_NAME    ：导出变量；
> unset VAR_NAME    ：撤销变量；
> readonly VAR_NAME    ：只读变量；

局部变量：对shell脚本中某代码片断有效，通常用于函数本地；

> local VAR_NAME=VALUE

位置变量：用来接受变量指定位置的参数；

> $1, ..., $n, ${10}

特殊变量：

$?：
$#：传递给脚本参数的个数
$*：
$@：引用传递给脚本的所有参数

bash的配置文件：

profile类：为交互式登录的用户提供配置

/etc/profile，/etc/profile.d/*.sh   ：全局；
~/.bash_profile   ：用户；
功用：设定环境变量，运行命令或脚本；

bashrc类：为非交互式的用户提供配置

/etc/bashrc  ：全局；
~/.bashrc ：用户；
功用：设定本地变量，定义命令别名；

Bash算术运算与逻辑运算：

算术运算：

如何定义整型变量：

# let VAR_NAME=INTEGER_VALUE
例如：
# let a=3

# declare -i VAR_NAME=INTEGER_VALUE
例如：
# declare -i a=3

　　注意：即使没有定义为整型变量，字符型的数字依然可以参与算术运算；bash会执行变量类型的隐式类型转换；

实现算术运算的方式：

# let VAR_NAME=ARITHMATIC_EXPRESSION
# VAR_NAME=$[ARITHMATIC_EXRESSION]
# VAR_NAME=$((EXPRESSION))
# VAR_NAME=$(expr $num1 + $num2)

算术运算符：

+：加法运算
-：减法运算
*：乘法运算；
/：除法运算
%：取模运算，取余数；
例如：5%2=1,
**：乘幂运算；
例如：2**2=4

逻辑运算：

布尔运算：

真，假

与、或、非、异或：

与运算：
真 && 真 = 真
真 && 假 = 假
假 && 真 = 假
假 && 假 = 假

或运算：
真 || 真 = 真
真 || 假 = 真
假 || 真 = 真
假 || 假 = 假

非运算：
!真 = 假
!假 = 真

bash条件测试：

命令执行成功与否即为条件测试：

test EXPR
[ EXPR ]
[[ EXPR ]]

命令都有其状态返回值：

成功：0，真
失败：1-255，假

测试类型：根据比较时的操作数的类型

　　整型测试：整数比较

　　字符测试：字符串比较

　　文件测试：判断文件的存在性及属性等

　　注意：比较运算通常只在同一种类型间进行

整型测试：

例如：[ $num1 -gt $num2 ]
-gt：测试大于
-lt：测试小于
-ge：大于等于
-le：小于等于
-eq：测试相等
-ne：测试不等

字符串测试：

双目：
例如：[[ "$str1" > "$str2" ]]
>：测试大于
<：测试小于
>=：大于等于
<=：小于等于
==：测试相等
!=：测试不等

单目：
-n String：是否不空，不空则为真，空则为假
-z String：是否为空，空则为真，不空则假

文件测试：判断文件属性等信息；

-a/-e FILE：判断存在；
-f FILE：普通文件；
-d FILE：目录文件；
-L/-h FILE：符号链接文件；
-b FILE：块设备文件；
-c FILE：字符设备文件；
-S FILE：套接字文件；
-p FILE：命名管道；
-s FILE：非空文件；
-r FILE：可读；
-w FILE：可写；
-x FILE：可执行

file1 -nt file2：file1的mtime新于file2则为真，否则为假；
file1 -ot file2：file1的mtime旧于file2则为真，否则为假；

组合条件测试：在多个条件间实现逻辑运算

与：[ condition1 -a condition2 ]
condition1 && condition2
或：[ condition1 -o condition2 ]
condition1 || condition2
非：[ -not condition ]
! condition

Bash脚本语句：

for循环语句：有两种格式；

格式一：

For 变量名 in 列表do
循环体
done

for：遍历有限的元素列表
列表：中间包括一个或多个元素；
循环体：依赖于调用变量来实现其变化

格式二：

for ((初始条件;测试条件;修改表达式));do
循环体
done

示例：使用两种for循环格式求100以内所有正整数之和；

#!/bin/bash#

declare -i sum=0

for i in {1..100};do
let sum+=$i
done
echo “sum = $sum”

#!/bin/bash#

declare -i sum=0
for ((i=1;$i <= 100;i++));do
let sum+=$i
done
echo “sum = $sum”

补充：语句中可嵌套语句；

示例：使用for语句中嵌套if语句，求100以内所有偶数之和，和基数之和；

#!/bin/bash#

declare -i evensum=0
declare -i oddsum=0

for i in `seq 1 100`;do
if [ $[$i%2] -eq 0 ];then
let evensum+=$i
else
let oddsum+=$i
fi
done

echo "evensum = $evensum"
echo "oddsum = $oddsum"

If判断语句：

语法格式：

If 条件1;then
分支1
elif 条件2;then
分支2
……
else
分支n
fi

补充：bash编程之交互编程

> read
-p "prompt"：指定一个变量接收参数；
-t timeout：超时时间；

示例：
传递一个用户给脚本；

如果用户不存在，则显示此用户不存在；

如果用户的id为0，则显示说这是管理员；

如果用户的id大于等于500，则显示说这是普通用户；

如果用户的id大于0小于500，则显示说这是系统用户；

#!/bin/bash#
read -p "Please input an username:" username
userid=`id -u $username`

if ! `id $username &>/dev/null`;then
echo "User $username not exsits."
exit 1
elif [ $userid -eq 0 ];then
echo "User $username is admin."
elif [ $userid -ge 500 ];then
echo "User $username is common user."
else
echo "User $username is system user."
fi

循环测试语句while和until：

while循环：首先进行条件测试，如果结果为真，则进入循环，执行循环体；结果为假，则退出循环；通常用于循环次数未知，或不便用for直接生成较大的列表时；

until循环：与while相反，条件测试结果为假则进入循环，为真则退出循环。

语句格式：

while 条件测试； do
循环体
done

until 条件测试； do
循环体
done

示例：
使用while和until语句，求100以内所有偶数之和；

#!/bin/bash#
declare -i num=1
declare -i evensum=0
while [ $num -le 100 ]; do
if [ $[$num%2] -eq 0 ]; then
let evensum+=$num
fi
let num++
done
echo "evensum=$evensum."

#!/bin/bash#
declare -i num=1
declare -i oddsum=0
until [ $num -gt 100 ]; do
if [ $[$num%2] -eq 0 ]; then
let oddsum+=$num
fi
let num++
done
echo "oddsum=$oddsum."

提示用户输入一个用户名，如果用户存在，就显示用户的ID号和shell；否则显示用户不存在；

#!/bin/bash#
read -p "Please enter a username:" username
while [ "$username" != 'q' -a "$userName" != 'quit' ]; do
if id $username &> /dev/null; then
grep "^$username\>" /etc/passwd | cut -d: -f3,7
else
echo "No such user."
fi
read -p "Pease enter a username again: " username
done

while循环特殊用法：遍历文件；

语句格式：

while read 变量名; do
循环体
done < /path/to/somefile

变量名：每循环一次，记忆了文件中一行文本

示例：
显示其ID号为偶数的用户的用户名、ID号和SHELL

#!/bin/bash#
while read line; do
userid=`echo $line | cut -d: -f3`
if [ $[$userid%2] -eq 0 ];then
echo $line | cut -d: -f1,3,7
fi
done < /etc/passwd

显示ID号为偶数，且ID号同GID的用户的用户名、ID和SHELL；

#!/bin/bash#
while read line; do
userid=`echo $line | cut -d: -f3`
groupid=`echo $line | cut -d: -f4`
if [ $[$userid%2] -eq 0 -a $userid -eq $groupid ]; then
echo $line | cut -d: -f1,3,7
fi
done < /etc/passwd

case语句：有多个测试条件时，case语句会使得语法结构更明晰；

语句格式：

case 变量引用 in
PATTERN1)
分支1
;;
PATTERN2)
分支2
;;
...
*)
分支n
;;
esac

PATTERN：类同于文件名通配机制，但支持使用|表示或者；

a|b：a或者b
*：匹配任意长度的任意字符
?：匹配任意单个字符
[]：指定范围内的任意单个字符

示例：用户键入字符后判断其所属的类别；

#!/bin/bash#

read -p "Please enter a char:" char

case $char in
[[:digit:]])
echo "A digit."
;;
[[:alpha:]])
echo "A char."
;;
*)
echo "A special word."
;;
esac

函数：

可调用：使用函数名，函数名出现的地方，会被自动替换为函数体中的内容；

语句格式：

function F_NAME{
函数体
}

F_NAME() {
函数体
}

函数的返回值：

函数的执行结果返回值：代码的输出

　　函数中的打印语句：echo，print

　　函数中调用的系统命令执行后返回的结果

执行状态返回值：

　　最后一次执行的命令状态结果

　　自定义函数执行状态的返回值：return [0-255]

注意：return与exit；

　　return：遇到return语句，返回但不退出；

　　exit：遇到exit语句，返回且退出；

示例：
写一个脚本，完成如下任务，其使用形式如下所示：

script.sh {start|stop|restart|status}

其中：

　　如果参数为空，则显示帮助信息，并退出脚本；

　　如果参数为start，则创建空文件/var/lock/subsys/script，并显示“Starting script successfully.”

　　如果参数为stop，则删除文件/var/lock/subsys/script，并显示“Stop script successfully.”

　　如果参数为restart，则删除文件/var/locksubsys/script并重新创建，而后显示“Restarting script successfully.”

　　如果参数为status，那么：如果文件/var/lock/subsys/script存在，则显示“Script is running...”，否则，则显示“Script is stopped.”

　　说明：script.sh是脚本文件名，在创建时，其名称可以自己随意定义，但如果其名称发生变量，上/var/lock/sussys/下的文件名也要随之而变；

#!/bin/bash#
srv=`basename $0`
lockfile=/var/lock/subsys/"$srv"

[ `id -u` -ne 0 ] && echo "Oly root." && exit 1
[ $# -ne 1 ] && echo "Please input an argument,{start|stop|restart|status}." && exit 2

start () {
if ! [ -e $lockfile ];then
touch $lockfile
echo "Starting $srv successfully."
return 0
else
echo "$srv is running,don't need start."
return 4
fi
}

stop () {
if [ -e $lockfile ];then
rm -f $lockfile
echo "Stop $srv successfully."
return 0
else
echo "$srv is stopped,don't need stop."
return 5
fi
}

status () {
if [ -e $lockfile ];then
echo "$srv is running."
return 0
else
echo "$srv is stopped."
return 0
fi
}

usage () {
echo "Argument erro,Plase input {start|stop|restart|status}."
return 0
}

case $1 in
start)
start
;;
stop)
stop
;;
restart)
stop
start
;;
status)
status
;;
*)
usage
exit 3
;;
esac

信号捕捉：

trap命令用于在shell程序中捕捉到信号，之后可以执行一段程序来处理这一信号：

trap 'COMMAND' SIGINT（表示关闭进程）

示例：
写一个脚本，能够ping探测指定网络内的所有主机是否在线,当没有执行完时可接收ctrl+c命令退出。

#!/bin/bash#

quit () {
echo "Quit..."
}
trap 'quit;exit 2' SIGINT

cnetping () {
for c in {1..254};
do
if `ping -c 1 -W 1 $1.$c &> /dev/null`;then
echo "$1.$c is up."
else
echo "$1.$c is down."
fi
done
}

bnetping () {
for b in {0..255};do
cnetping $1.$b
done
}

anetping () {
for a in {0..255};do
bnetping $1.$a
done
}

nettype=`echo $1 | cut -d"." -f1`
netmask=$2

if [ $nettype -ge 1 -a $nettype -le 126 -a $netmask -eq 8 ];then
anetping $nettype
elif [ $nettype -ge 1 -a $nettype -le 191 -a $netmask -eq 16 ];then
bnetping $(echo $1 | cut -d'.' -f1,2)
elif [ $nettype -ge 1 -a $nettype -le 223  -a $netmask -eq 24 ];then
cnetping $(echo $1 | cut -d'.' -f1-3)
else
echo "Wrong net."
exit 1
fi

循环控制：

continue：提前进入下一轮循环；用于条件语句中；
break：提前跳出当前循环；用于条件语句中；

示例：
求出1-100之内，3的正整数之和；

#!/bin/bash#
sum=0
for i in {1..100};do
if [ $[$i%3] -ne 0 ];then
continue
fi
let sum+=$i
done
echo $sum

写一个脚本，判断给定的用户是否登录了当前系统：

　　如果登录了，则脚本终止；

　　每5秒种，查看一次用户是否登录；

#!/bin/bash#
while true; do
who | grep "script" &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
break
fi
sleep 5
done
echo "script is logged."

shift：如果没有数字，只有shift就是跳过一个参数获取下一个参数，如果加上数字，比如shift 2，跳过两个参数获取下一个参数。

示例：
写一个脚本，使用形式如下所示

showifinfo.sh [-i INTERFACE|-a] [-v]

要求：

　　-i或-a不可同时使用，-i用于指定特定网卡接口，-a用于指定所有接口；

　　显示接口的ip地址；

　　使用-v，则表示显示详细信息；

　　显示接口的ip地址、子网掩码、广播地址；

　　默认表示仅使用-a选项;

#!/bin/bash#
verbose=0
allinterface=0
ifflag=0
interface=0
while [ $# -ge 1 ];do
case $1 in
-a)
allinterface=1
shift 1
;;
-i)
ifflag=1
interface="$2"
shift 2
;;
-v)
verbose=1
shift
;;
*)
echo "wrong option"
exit 2
;;
esac
done

if [ $allinterface -eq 1 ];then
if [ $verbose -eq 1 ]; then
ifconfig | grep "inet addr:"
else
ifconfig | grep "inet addr:" | awk '{print $2}'
fi
fi

if [ $ifflag -eq 1 ]; then
if [ $verbose -eq 1 ]; then
ifconfig $interface | grep "inet addr:"
else
ifconfig $interface | grep "inet addr:" | awk '{print $2}'
fi
fi

数组：

　　数组是内存中的存储空间，连续的多个存储单元，每个存储单元相当于一个变量；bash中只支持一堆数组，支持稀疏格式，参数个数没有限制；

表述方法：数组名+索引

　　索引的表示方法：

a[index]    ：数字索引，例如：a[0]、a[1]；
a[hello]、a[hi]    ：关联数字；

声明：

declare -a ARRAR_NAME   ：表示普通数组；默认，可不用声明；
declare -A ARRAR_NAME   ：表示数值；必须声明，bash需4.0以上版本支持，可通过bash -version查看当前版本；

数组元素赋值：

a[0]=$RANDOM    ：一次对一个元素赋值；
a=(red blue yellow green)   ：一次对全部元素赋值；
a=([0]=green [3]=red [2]=blue [6]=yellow) ：按索引进行赋值；
logs=(/var/log/*.log)   ：命令替换；
read -a ARRAY   ：用户输入；

数组的访问：

　　用索引访问：

ARRAY[index]

　　数组的长度：

${#ARRAY[*]}
${#ARRAY[@]}

　　从数组中挑选某元素:

${ARRAY[@]:offset:number}
切片：
offset: 偏移的元素个数
number: 取出的元素的个数

${ARRAY[@]:offset}：取出偏移量后的所有元素

${ARRAY[@]}: 取出所有元素

　　数组复制：

要使用${ARRAY[@]}
$@: 每个参数是一个独立的串
$*: 所有参数是一个串

　　从数组中删除元素：

unset ARRAY[index]

示例：
复制一个数组中下标为偶数的元素至一个新数组中

#!/bin/bashdeclare -a mylogs
logs=(/var/log/*.log)
echo ${logs[@]}

for i in `seq 0 ${#logs[@]}`; do
if [ $[$i%2] -eq 0 ];then
index=${#mylogs[@]}
mylogs[$index]=${logs[$i]}
fi
done

echo ${mylogs[@]}

生成10个随机数，升序排序

#!/bin/bash#
for((i=0;i<10;i++));do
rnd[$i]=$RANDOM
done
echo -e "total=${#rnd[@]}\n${rnd[@]}\nBegin to sort"

for((i=9;i>=1;i--));do
for((j=0;j<i;j++));do
if [ ${rnd[$j]} -gt ${rnd[$[$j+1]]} ] ;then
swapValue=${rnd[$j]}
rnd[$j]=${rnd[$[$j+1]]}
rnd[$[$j+1]]=$swapValue
fi
done
done
echo ${rnd[@]}

打印九九乘法表

#!/bin/bash#
for((i=1;i<=9;i++));do
strLine=""
for((j=1;i<=9;j++));do
strLine=$strLine"$i*$j="$[$i*$j]"\t"
[ $i -eq $j ] && echo -e $strLine && break
done
done

字符串操作：

${string:offset:length}	：字符串切片；
${string: -length}	：取尾部的指定个数的字符；

示例：

[root@script ~]# string='hello chencer'
[root@script ~]# echo $string
hello chencer
[root@script ~]# echo ${string:2:4}
llo
[root@script ~]# echo ${string: -2}
er

取子串：基于模式；

${variable#*word}：在variable中存储字串上，自左而右，查找第一次出现word，删除字符开始至此word处的所有内容；
${variable##*word}：在variable中存储字串上，自左而右，查找最后一次出现word，删除字符开始至此word处的所有内容；

${variable%word*}: 在variable中存储字串上，自右而左，查找第一次出现word，删除此word处至字串尾部的所有内容；
${variable%%world*}：在variable中存储字串上，自右而左，查找最后一次出现word，删除此word处至字串尾部的所有内容；

示例：

[root@script ~]# file='/var/log/messages'
[root@script ~]# echo $file
/var/log/messages
[root@script ~]# echo ${file#*/}
var/log/messages
[root@script ~]# echo ${file##*/}
messages
[root@script ~]# echo ${file%/*}
/var/log
[root@script ~]# echo ${file%%/*}
返回结果为空

[root@script ~]# phonenumber='010-110-8'
[root@script ~]# echo $phonenumber
010-110-8
[root@script ~]# echo ${phonenumber%%-*}
010
[root@script ~]# echo ${phonenumber##*-}
8

[root@script ~]# url="http://www.chencer.org:80"
[root@script ~]# echo $url http://www.chencer.org:80 [root@script ~]# echo ${url##*:}
80	：取端口；
[root@script ~]## echo ${url%%:*}
http	：取协议；

查找替换：

${variable/pattern/substi}：替换第一次出现；
${variable//pattern/substi}：替换所有的出现；

${variable/#pattern/substi}：替换行首被pattern匹配到的内容；
${variable/%pattern/substi}：替换行尾被pattern匹配到的内容；

pattern可以使用globbing中的元字符：* ?

示例：

[root@script ~]# userinfo=`tail -n 1 /etc/passwd`
[root@script ~]# echo $userinfo
script:x:1000:1000::/home/script:/bin/bash
[root@script ~]# echo ${userinfo/script/chencer}
chencer:x:1000:1000::/home/script:/bin/bash
[root@script ~]# echo ${userinfo//script/chencer}
chencer:x:1000:1000::/home/chencer:/bin/bash
[root@script ~]# echo ${userinfo/#script/chencer}
chencer:x:1000:1000::/home/script:/bin/bash
[root@script ~]# echo ${userinfo/%bash/chencer}
script:x:1000:1000::/home/script:/bin/chencer

查找删除：

${variable/pattern}：删除第一次出现；
${variable//pattern}：删除所有的出现；
${variable/#pattern}：删除行首匹配到的内容；
${variable/%pattern}：删除行尾匹配到的内容；

示例：

[root@script ~]# echo ${userinfo/script}
:x:1000:1000::/home/script:/bin/bash
[root@script ~]# echo ${userinfo//script}
:x:1000:1000::/home/:/bin/bash
[root@script ~]# echo ${userinfo/#script}
:x:1000:1000::/home/script:/bin/bash
[root@script ~]# echo ${userinfo/%bash}
script:x:1000:1000::/home/script:/bin/

大小写转换：

${variable^^}  ：小-->大；
${variable,,}  ：大-->小；

示例：

[root@script ~]# name=chencer
[root@script ~]# echo $name
chencer
[root@script ~]# echo ${name^^}
CHENCER
[root@script ~]# name=CHENCER
[root@script ~]# echo $name
CHENCER
[root@script ~]# echo ${name,,}
chencer

变量赋值操作：

${variable:-string} ：variable为空或未设定，那么返回string，否则，返回variable变量的值；
${variable:=string}	：variable为空或未设定，则返回string，且将string赋值给变量variable，否则，返回variable的值；

为脚本使用配置文件，并确保某变量有可用值的方式

variable=${variable:-default vaule}