Shell全解析(一)：Shell脚本

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一、前言

全文介绍了Shell脚本定义、Shell脚本中对参数的操作、Shell脚本中常见命令、Shell脚本中的三种括号。

二、Shell脚本

2.1 从Shell到Shell脚本

问题1：什么是Shell？
回答1：Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

问题2：什么是Shell脚本？
回答2：Shell 脚本就是 Shell script，是一种为 shell 编写的脚本程序。

小结：业界所说的 shell 通常都是指 shell 脚本，但是其实 shell 和 shell script 是两个不同的概念。

2.2 编写Shell脚本

打开文本编辑器(可以使用 vi/vim 命令来创建文件)，新建一个文件 test.sh，扩展名为 sh（sh代表shell）。

输入一些代码，第一行一般是这样：

#!/bin/bashecho"Hello World !"

第一行：#! 是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种 Shell。
第二行：echo 命令用于向窗口输出文本。

2.3 执行Shell脚本

假如想要执行一个Shell脚本，分为两步，先使用chmod加上执行权限，然后在当前目录下执行

chmod +x ./test.sh  #使脚本具有执行权限
./test.sh  #执行脚本

注意，一定要写成 ./test.sh，而不是 test.sh，运行其它二进制的程序也一样，直接写 test.sh，linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫 test.sh 的，而只有 /bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin 等在 PATH 里，你的当前目录通常不在 PATH 里，所以写成 test.sh 是会找不到命令的，要用 ./test.sh 告诉系统说，就在当前目录找。

小结：

./xxx.sh

./

表示当前目录，

xxx.sh

表示执行xxx.sh脚本，合在一起的意思就是在当前目录下执行xxx.sh脚本；

xxx.sh

表示在linux的 PATH 里面去找到xxx.sh并执行，如果这样，必须将 xxx.sh 所在目录配置到 PATH 中去，否则会找不到。

三、Shell脚本内对参数的操作

shell需要取某个变量的值使用美元符号

$

，当给

.sh

脚本传递参数的时候，因为参数也是变量，所以要打印接收到的实参也是用使用美元符号

$

，关于这个美元符号

$

，有这些用法
符号含义$n传递到脚本的具体某个参数值，n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数$#传递到脚本的参数个数$*以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。如"$*“用「”」括起来的情况、以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数。$@与

$*

相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。如"$@“用「”」括起来的情况、以"$1" “

       2
      
      
       "
      
      
       …
      
      
       "
      
     
     
      2" … "
     
    
   2"…"n” 的形式输出所有参数。$$脚本运行的当前进程ID号$!后台运行的最后一个进程的ID号$-显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同。$?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。

辨析类似命令

问题：

$n

与

$#

有什么不同？
回答：
(1)

$n

表示的是传递到脚本的具体某个参数值，n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数
(2)

$#

表示的是传递到脚本的参数个数

问题：

$*

与

$@

有什么不同？
回答：
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）

四、Shell脚本中常见命令

4.1 Shell echo命令

Shell echo命令用于字符串的输出。命令格式：

echo string

，您可以使用echo实现更复杂的输出格式控制。

4.1.1 echo中直接输出普通字符串

需求：直接输出普通字符串
输入(带双引号)：

echo "It is a test"

输入(不带引号)：

echo It is a test

输入(带单引号)：

echo 'It is a test'

输出：

It is a test

三种方式都可以，都可以表示字符串。

4.1.2 echo中显示转义字符

需求：显示转义字符

输入(带双引号)：

echo "\"It is a test\""

输入(不带引号)：

echo \"It is a test\"

输出：

"It is a test"

两种方式都可以，但是单引号不可以，如下：

输入(带单引号)：

echo '\"It is a test\"'

输出：

\"It is a test\"

（因为单引号里面所有的内容都会变成字符串，所以转义字符不会生效）

4.1.3 echo中读取输入

需求：read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量，让echo输出

输入：编写test.sh脚本，name 接收标准输入的变量

#!/bin/shread name 
echo"$name It is a test"

输出：

[root@www ~]# sh test.sh
OK                     #标准输入
OK It is a test#输出

4.1.4 echo换行操作

4.1.4.1 默认每一个echo占一行的

默认每一个echo占一行的，即自动在末尾添加换行符，如下：

4.1.4.2 输出中增加一个换行

需求：输出中显示换行
输入：

echo -e "OK! \n"# -e 开启转义 同时使用 \n 表示换行echo"It is a test"

输出：

OK!

It is a test

需要同时

-e

开启换行和

\n

换行符才能实现换行，如下：

\n

放在双引号里面，配置

-e

换行符才生效，如下：

不用引号无法处理反斜杠，单引号包裹 \n 反斜杠配合 -e 开启换行符也可以让换行生效，但是最好使用双引号，如下：

4.1.4.3 输出中去掉原有换行

需求：输出中去掉原有换行
输入：

#!/bin/shecho -e "OK! \c"# -e 开启转义 但是使用 \c 表示去掉换行echo"It is a test"

输出：

OK! It is a test

4.1.5 将echo结果定向至文件

需求：将echo结果定向至文件
输入：

echo"It is a test"> myfile
cat myfile

输出：

It is a test

4.1.6 echo中原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

需求：原样输出字符串，不进行转义或取变量
思考：不使用引号和使用双引号都会取到

$name

里面的内容，要想不取到

$name

里面的内容，必须使用单引号
输入：

echo '$name\"'

输出：

$name\"

4.1.7 echo中显示命令执行结果

需求：显示命令执行结果
输入：echo

date

输出：

Thu Jul 24 10:08:46 CST 2014

注意： 如果是带执行的命令的话，必须使用反引号 `, 其他的无论是不用引号、单引号、双引号都会被date解释为一个字符串，而不是date命令

4.2 Shell printf命令

printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序，学习这个命令的时候，可以认为它的语法和C语言中的printf()函数相同。printf命令和echo命令都是输出，但是关于printf命令，需要注意两点：

(1) 默认不会自动添加换行符：默认的 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。
(2) 格式化字符串输出：printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。

printf 命令的语法：

printf format-string [arguments...]

参数说明：
format-string: 为格式控制字符串
arguments: 为参数列表。

4.2.1 printf命令默认不会自动添加换行符

printf"hello,shell printf\n"echo"hello,shell echo"

4.2.2 printf命令格式化字符串输出

我来用一个脚本来体现 printf 的强大功能，格式化输出，和C语言的printf函数语法一样，如下：

printf"%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg  
printf"%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234printf"%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543printf"%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876

执行脚本，输出结果如下所示：

姓名 性别 体重kg
郭靖 男 66.12
杨过 男 48.65
郭芙 女 47.99

解释：

(1) 数据类型：%s %c %d %f 都是格式替代符，％s 输出一个字符串，％d 整型输出，％c 输出一个字符，％f 输出实数，以小数形式输出。

(2) 左对齐与右对齐：%-10s 指一个宽度为 10 个字符（- 表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在 10 个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。

(3) 浮点型小数位数：%-4.2f 指格式化为小数，其中 .2 指保留2位小数。

4.2.3 printf的转义序列

printf 的转义序列，如下：
序列说明\a警告字符，通常为ASCII的BEL字符\b后退\c抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略\f换页（formfeed）\n换行\r回车（Carriage return）\t水平制表符\v垂直制表符\一个字面上的反斜杠字符\ddd表示1到3位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效\0ddd表示1到3位的八进制值字符
只看第一个，

\a

警告字符，通常为ASCII的BEL字符，这个命令是不会换行的

$ printf"www.runoob.com \a"
www.runoob.com $                  #不换行

4.3 Shell test命令

Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

4.3.1 数值测试

数值测试就是判断两个数值是否等于、大于、小于，包括如下六个命令：
参数说明-eq等于则为真（equals）-ne不等于则为真（not equals）-gt大于则为真（greter）-ge大于等于则为真（greter equals）-lt小于则为真（lower）-le小于等于则为真（lower equals）

注意：shell中，数值是否相同需要使用 -eq -ne 来判断，而不是通过 = != 来判断，而且这个判断放在 if 条件中，前面要么加上test关键字，要么这个条件使用中括号。

实例：

num1=100num2=100iftest $[num1] -eq $[num2]thenecho'两个数相等！'elseecho'两个数不相等！'fi

输出结果：

两个数相等！

代码中的 [] 执行基本的算数运算，如：

实例

#!/bin/basha=5b=6result=$[a+b]# 注意赋值号两边不能有空格echo"result 为： $result"

结果为:

result 为： 11

4.3.2 字符串测试

字符串测试的需求包括 判断两个字符串是否内容相等、判断某个字符串是否长度为零，如下四个命令：
参数说明=等于则为真!=不相等则为真-z 字符串字符串的长度为零则为真（zero）-n 字符串字符串的长度不为零则为真（not zero）
实例

num1="ru1noob"num2="runoob"iftest$num1=$num2thenecho'两个字符串相等!'elseecho'两个字符串不相等!'fi

输出结果：

两个字符串不相等!

4.3.3 文件测试

参数说明-e 文件名如果文件存在则为真（exist）-r 文件名如果文件存在且可读则为真（exist + read）-w 文件名如果文件存在且可写则为真（exist + write）-x 文件名如果文件存在且可执行则为真（exist + execute）-s 文件名如果文件存在且至少有一个字符则为真（exist + string(no empty)）-d 文件名如果文件存在且为目录则为真（exist + directory）-f 文件名如果文件存在且为普通文件则为真（exist + file）-c 文件名如果文件存在且为字符型特殊文件则为真（exist + char）-b 文件名如果文件存在且为块特殊文件则为真（exist + block）
实例

cd /bin
iftest -e ./bash
thenecho'文件已存在!'elseecho'文件不存在!'fi

输出结果：

文件已存在!

另外，Shell 还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来，其优先级为： ! 最高， -a 次之， -o 最低。例如：

实例

cd /bin
iftest -e ./notFile -o -e ./bash
thenecho'至少有一个文件存在!'elseecho'两个文件都不存在'fi

输出结果：

至少有一个文件存在!

五、Shell脚本中的三种括号

Shell脚本中的三种括号，语法非常多，学习的时候建议不是死记，作为开发只有能看懂别人写的Shell脚本，自己会写简单的Shell脚本满足业务需求就可以了，其实三种括号都不是必须的，都是可选的，用得最多的反而是中括号/方括号，在查看和编写Shell脚本的时候，只要知道方括号等效于test命令，一般使用在 if 条件判断和 while 循环出口判断里面，并且可以熟练使用方括号就可以了，数值判断和文件判断一般使用单方括号，字符串判断一般使用双方括号。至于小括号/圆括号和大括号/花括号，不熟悉的话可以不使用，毕竟用自己最熟悉的写出的代码才是最稳的。

博客作为基本API介绍，所以对各种括号的使用总结的比较全面。

5.1 小括号(圆括号)

5.1.1 单小括号

①命令组。括号中的命令将会新开一个子shell顺序执行，所以括号中的变量不能够被脚本余下的部分使用。括号中多个命令之间用分号隔开，最后一个命令可以没有分号，各命令和括号之间不必有空格。

②命令替换。等同于

cmd

，shell扫描一遍命令行，发现了

    (
   
   
    c
   
   
    m
   
   
    d
   
   
    )
   
   
    结
   
   
    构
   
   
    ，
   
   
    便
   
   
    将
   
  
  
   (cmd)结构，便将
  
 
(cmd)结构，便将(cmd)中的cmd执行一次，得到其标准输出，再将此输出放到原来命令。有些shell不支持，如tcsh。

③用于初始化数组。如：array=(a b c d)

5.1.2 双小括号

①整数扩展。这种扩展计算是整数型的计算，不支持浮点型。((exp))结构扩展并计算一个算术表达式的值，如果表达式的结果为0，那么返回的退出状态码为1，或者 是"假"，而一个非零值的表达式所返回的退出状态码将为0，或者是"true"。若是逻辑判断，表达式exp为真则为1,假则为0。

②只要括号中的运算符、表达式符合C语言运算规则，都可用在$((exp))中，甚至是三目运算符。作不同进位(如二进制、八进制、十六进制)运算时，输出结果全都自动转化成了十进制。如：echo $((16#5f)) 结果为95 (16进位转十进制)

③单纯用 (( )) 也可重定义变量值，比如 a=5; ((a++)) 可将 $a 重定义为6

④常用于算术运算比较，双括号中的变量可以不使用

$

符号前缀。括号内支持多个表达式用逗号分开。 只要括号中的表达式符合C语言运算规则,比如可以直接使用

for((i=0;i<5;i++))

, 如果不使用双括号, 则为for i in

seq 0 4

或者for i in {0…4}。再如可以直接使用if (($i<5)), 如果不使用双括号, 则为if [ $i -lt 5 ]。

5.2 中括号(方括号)

5.2.1 单中括号

①bash 的内部命令，[和test是等同的。如果我们不用绝对路径指明，通常我们用的都是bash自带的命令。if/test结构中的左中括号是调用test的命令标识，右中括号是关闭条件判断的。这个命令把它的参数作为比较表达式或者作为文件测试，并且根据比较的结果来返回一个退出状态码。if/test结构中并不是必须右中括号，但是新版的Bash中要求必须这样。

②Test和[]中可用的比较运算符只有==和!=，两者都是用于字符串比较的，不可用于整数比较，整数比较只能使用-eq，-gt这种形式。无论是字符串比较还是整数比较都不支持大于号小于号。如果实在想用，对于字符串比较可以使用转义形式，如果比较"ab"和"bc"：[ ab < bc ]，结果为真，也就是返回状态为0。[ ]中的逻辑与和逻辑或使用-a 和-o 表示。

③字符范围。用作正则表达式的一部分，描述一个匹配的字符范围。作为test用途的中括号内不能使用正则。

④在一个array 结构的上下文中，中括号用来引用数组中每个元素的编号。

5.2.2 双中括号

①[[是 bash 程序语言的关键字。并不是一个命令，[[ ]] 结构比[ ]结构更加通用。在[[和]]之间所有的字符都不会发生文件名扩展或者单词分割，但是会发生参数扩展和命令替换。

②支持字符串的模式匹配，使用=~操作符时甚至支持shell的正则表达式。字符串比较时可以把右边的作为一个模式，而不仅仅是一个字符串，比如[[ hello == hell? ]]，结果为真。[[ ]] 中匹配字符串或通配符，不需要引号。

③使用[[ … ]]条件判断结构，而不是[ … ]，能够防止脚本中的许多逻辑错误。比如，&&、||、<和> 操作符能够正常存在于[[ ]]条件判断结构中，但是如果出现在[ ]结构中的话，会报错。比如可以直接使用if [[ $a != 1 && $a != 2 ]], 如果不适用双括号, 则为if [ $a -ne 1] && [ $a != 2 ]或者if [ $a -ne 1 -a $a != 2 ]。

④bash把双中括号中的表达式看作一个单独的元素，并返回一个退出状态码。

例子：

if($i<5)if[$i -lt 5]if[$a -ne 1 -a $a!=2]if[$a -ne 1]&&[$a!=2]if[[$a!=1&&$a!=2]]foriin$(seq04);doecho$i;doneforiin`seq04`;doecho$i;donefor((i=0;i<5;i++));doecho$i;doneforiin{0..4};doecho$i;done

5.3 大括号(花括号)

5.3.1 常规用法

①大括号拓展。(通配(globbing))将对大括号中的文件名做扩展。在大括号中，不允许有空白，除非这个空白被引用或转义。第一种：对大括号中的以逗号分割的文件列表进行拓展。如 touch {a,b}.txt 结果为a.txt b.txt。第二种：对大括号中以点点（…）分割的顺序文件列表起拓展作用，如：touch {a…d}.txt 结果为a.txt b.txt c.txt d.txt

# ls {ex1,ex2}.sh 
ex1.sh ex2.sh 
# ls {ex{1..3},ex4}.sh 
ex1.sh ex2.sh ex3.sh ex4.sh 
# ls {ex[1-3],ex4}.sh 
ex1.sh ex2.sh ex3.sh ex4.sh

②代码块，又被称为内部组，这个结构事实上创建了一个匿名函数 。与小括号中的命令不同，大括号内的命令不会新开一个子shell运行，即脚本余下部分仍可使用括号内变量。括号内的命令间用分号隔开，最后一个也必须有分号。{}的第一个命令和左括号之间必须要有一个空格。

5.3.2 几种特殊的替换结构

${var:-string},${var:+string},${var:=string},${var:?string}

①

${var:-string}

和

${var:=string}:

若变量var为空，则用在命令行中用string来替换

${var:-string}

，否则变量var不为空时，则用变量var的值来替换

${var:-string}

；对于

${var:=string}

的替换规则和

${var:-string}

是一样的，所不同之处是

${var:=string}

若var为空时，用string替换

${var:=string}

的同时，把string赋给变量var：

${var:=string}

很常用的一种用法是，判断某个变量是否赋值，没有的话则给它赋上一个默认值。

②

${var:+string}

的替换规则和上面的相反，即只有当var不是空的时候才替换成string，若var为空时则不替换或者说是替换成变量 var的值，即空值。(因为变量var此时为空，所以这两种说法是等价的)

③

${var:?string}

替换规则为：若变量var不为空，则用变量var的值来替换

${var:?string}

；若变量var为空，则把string输出到标准错误中，并从脚本中退出。我们可利用此特性来检查是否设置了变量的值。

注意：在上面这五种替换结构中string不一定是常值的，可用另外一个变量的值或是一种命令的输出。

5.3.3 四种模式匹配替换结构

模式匹配记忆方法：

#

是去掉左边(在键盘上

#

在

$

之左边)

%

是去掉右边(在键盘上

%

在

$

之右边)

#

和

%

中的单一符号是最小匹配，两个相同符号是最大匹配。

${var%pattern},${var%%pattern},${var#pattern},${var##pattern}

第一种模式：

${variable%pattern}

，这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最短的匹配模式

第二种模式：

${variable%%pattern}

，这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最长的匹配模式

第三种模式：

${variable#pattern}

这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern开始，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉左边最短的匹配模式

第四种模式：

${variable##pattern}

这种模式时，shell在variable中查找，看它是否一给的模式pattern结尾，如果是，就从命令行把variable中的内容去掉右边最长的匹配模式

这四种模式中都不会改变variable的值，其中，只有在pattern中使用了匹配符号时，%和%%，#和##才有区别。结构中的pattern支持通配符，表示零个或多个任意字符，?表示仅与一个任意字符匹配，[…]表示匹配中括号里面的字符，[!..]表示不匹配中括号里面的字符。

# var=testcase # echo $var 
testcase 
# echo ${var%s*e} 
testca 
# echo $var 
testcase 
# echo ${var%%s*e} 
te 
# echo ${var#?e} 
stcase 
# echo ${var##?e} 
stcase 
# echo ${var##*e}# echo ${var##*s} 
e 
# echo ${var##test} case

5.3.4 字符串提取和替换

${var:num},${var:num1:num2},${var/pattern/pattern},${var//pattern/pattern}

第一种模式：

${var:num}

，这种模式时，shell在var中提取第num个字符到末尾的所有字符。若num为正数，从左边0处开始；若num为负数，从右边开始提取字串，但必须使用在冒号后面加空格或一个数字或整个num加上括号，如

${var: -2}

、

${var:1-3}

或

${var:(-2)}

。

第二种模式：

${var:num1:num2}

，num1是位置，num2是长度。表示从

    v
   
   
    a
   
   
    r
   
   
    字
   
   
    符
   
   
    串
   
   
    的
   
   
    第
   
  
  
   var字符串的第
  
 
var字符串的第num1个位置开始提取长度为$num2的子串。不能为负数。

第三种模式：

${var/pattern/pattern}

表示将var字符串的第一个匹配的pattern替换为另一个pattern。

第四种模式：

${var//pattern/pattern}

表示将var字符串中的所有能匹配的pattern替换为另一个pattern。

[root@centos ~]# var=/home/centos [root@centos ~]# echo $var 
/home/centos 
[root@centos ~]# echo ${var:5} 
/centos 
[root@centos ~]# echo ${var: -6} 
centos 
[root@centos ~]# echo ${var:(-6)} 
centos 
[root@centos ~]# echo ${var:1:4} 
home 
[root@centos ~]# echo ${var/o/h} 
/hhme/centos 
[root@centos ~]# echo ${var//o/h} 
/hhme/cenths

5.4 符号$后的括号

（1）

${a}

变量a的值, 在不引起歧义的情况下可以省略大括号。

（2）

$(cmd)

命令替换，和

cmd

效果相同，结果为shell命令cmd的输，过某些Shell版本不支持

$()

形式的命令替换, 如tcsh。

（3）

$((expression))

和

exprexpression

效果相同, 计算数学表达式exp的数值, 其中exp只要符合C语言的运算规则即可, 甚至三目运算符和逻辑表达式都可以计算。

5.5 多条命令执行

（1）单小括号，(cmd1;cmd2;cmd3) 新开一个子shell顺序执行命令cmd1,cmd2,cmd3, 各命令之间用分号隔开, 最后一个命令后可以没有分号。

（2）单大括号，{ cmd1;cmd2;cmd3;} 在当前shell顺序执行命令cmd1,cmd2,cmd3, 各命令之间用分号隔开, 最后一个命令后必须有分号, 第一条命令和左括号之间必须用空格隔开。

对{}和()而言, 括号中的重定向符只影响该条命令， 而括号外的重定向符影响到括号中的所有命令。

六、尾声

全文介绍了Shell脚本定义、Shell脚本中对参数的操作、Shell脚本中常见命令、Shell脚本中的三种括号。

天天打码，天天进步！！