一步一步了解并搞懂shell脚本

KQfe_aming_linu 2022-12-06 518

嵌入式技术

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描述

Shell脚本并不能作为正式的编程语言，因为它是在Linux的shell中运行的，所以称为shell脚本。事实上，shell脚本就是一些命令的集合。比如，我想实现这样的操作：
(1) 进入/tmp/目录；
(2) 列出当前目录中所有的文件名；
(3) 把所有当前的文件复制到/root/目录下；
(4) 删除当前目录下所有的文件。
完成以上简单的4步需要在shell窗口中输入4次命令，按4次回车，这不算太难。但如果是输入复杂的命令，一次一次敲键盘会很麻烦。我们不妨把所有的操作都记录到一个文档中，然后去调用文档中的命令，这样一
步操作就可以完成。其实这个文档就是shell脚本，只是这个shell脚本有它特殊的格式。
Shell脚本能帮助我们很方便地管理服务器，因为我们可以指定一个任务计划，定时去执行某个shell脚本以满足需求。这对于Linux系统管理员来说是一件非常值得自豪的事情。我们可以在Linux服务器上部署监控的

shell脚本，然后脚本中可以加上邮件通知来告之出现故障。比如，网卡流量出现异常或者Web服务器停止服务，就可以发一封邮件给管理员。这样可以让管理员及时知道服务器出问题了。
在正式编写shell脚本之前，阿铭建议凡是自定义的脚本都放到/usr/local/sbin/目录下。这样做的目的是：一来可以更好地管理文档；二来以后接管你工作的管理员都知道自定义脚本放在哪里，方便维护。
13.1.1　shell脚本的创建和执行
下面请跟着阿铭编写第一个shell脚本，如下所示：

# cd /usr/local/sbin/
# vim first.sh //加入如下内容
#! /bin/bash
## This is my first shell script.
## Writen by Aming 2022-12-02.
date
echo "Hello world!"

shell脚本通常都以.sh为后缀名。这并不是说不加.sh的脚本就不能执行，只是大家的一个习惯而已。所以，以后如果发现了以.sh为后缀的文件，那么它可能是一个shell脚本。本例中，脚本文件first.sh的第1行要以#! /bin/bash开头，表示该文件使用的是bash语法。如果不设置该行，你的shell脚本也可以执行，但是不符合规范。#表示注释，后面跟一些该脚本的相关注释内容，以及作者、创建日期或者版本等。当然，这些注释并

非必需的，但阿铭不建议省略。因为随着工作时间的逐渐过渡，写的shell脚本也会越来越多，如果有一天你回头查看自己写过的某个脚本，很有可能忘记该脚本是用来干什么的以及什么时候写的。所以写上注释是有
必要的。另外，系统管理员并非只有你一个，写上注释有助于其他管理员查看你的脚本。
下面我们执行一下这个脚本，如下所示：

# sh first.sh
Fri Dec  2 22:16:56 CST 2022
Hello world!

其实shell脚本还有一种执行方法，如下所示：

# ./first.sh
-bash: ./first.sh: 权限不够
# chmod +x first.sh
# ./first.sh
Fri Dec  2 2256 CST 2022
Hello world!

使用该方法运行shell脚本的前提是脚本本身有执行权限，所以需要给脚本加一个x权限。另外，使用sh命令执行一个shell脚本时，可以加-x选项来查看这个脚本的执行过程，这样有利于我们调试这个脚本。如下所示：

# sh -x first.sh
+ date
Fri Dec  2 2243 CST 2022
+ echo 'Hello world!'
Hello world!

本例中有一个date命令，之前阿铭从未介绍过，这个命令在shell脚本中使用非常频繁，因此有必要介绍一下它的用法。
13.1.2　命令date
date命令在shell脚本中最常用的几个用法如下。

date +%Y：表示以四位数字格式打印年份。
date +%y：表示以两位数字格式打印年份。
date +%m：表示月份。
date +%d：表示日期。
date +%H：表示小时。
date +%M：表示分钟。
date +%S：表示秒。
date +%w：表示星期。结果显示0则表示周日。

下面阿铭举几个比较实用的例子来帮助你掌握date命令的用法，示例代码如下：

# date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"
2022-12-02 2203

有时，在脚本中会用到一天前的日期，如下所示：

# date -d "-1 day" +%d
01

或者一小时前，如下所示：

# date -d "-1 hour" +%H
21

甚至一分钟前，如下所示：

# date -d "-1 min" +%M
17

13.2　shell脚本中的变量
在shell脚本中使用变量会使我们的脚本更加专业，更像是一门语言。如果你写了一个长达1000行的shell脚本，并且脚本中多次出现某一个命令或者路径，而你觉得路径不对想修改一下，就得一个一个修改，或者使用批量替换的命令修改。这样做很麻烦，并且脚本也显得臃肿了很多。变量就是用来解决这个问题的。定义变量的格式为：“变量名=变量的值”。在脚本中引用变量时需要加上符号$，这跟前面介绍的在shell中自定义变量是一致的。
下面我们编写第一个与变量相关的脚本，如下所示：

# vim variable.sh
#! /bin/bash
## In this script we will use variables.
## Writen by Aming 2022-12-02.
d=`date +%H:%M:%S`
echo "The script begin at $d."
echo "Now we'll sleep 2 seconds."
sleep 2
d1=`date +%H:%M:%S`
echo "The script end at $d1."

本例中使用到了反引号，它的作用是将引号中的字符串当成shell命令执行，返回命令的执行结果。d和d1在脚本中作为变量出现。下面来看看该脚本的执行结果，如下所示：

# sh variable.sh
The script begin at 2204.
Now we'll sleep 2 seconds.
The script end at 2206.

13.2.1　数学运算
示例命令如下：

# vim sum.sh
#! /bin/bash
## For get the sum of two numbers.
## Aming 2022-12-02.
a=1
b=2
sum=$[$a+$b]
echo "$a+$b=$sum"

数学计算要用[ ]括起来，并且前面要加符号$。该脚本的结果如下：

# sh sum.sh
1+2=3

13.2.2　和用户交互示例脚本如下：

# cat read.sh
#! /bin/bash
## Using 'read' in shell script.
## Aming 2022-12-02.
read -p "Please input a number: " x
read -p "Please input another number: " y
sum=$[$x+$y]
echo "The sum of the two numbers is: $sum"

read命令用于和用户交互，它把用户输入的字符串作为变量值。该脚本的执行过程如下：

# sh read.sh
Please input a number: 2
Please input another number: 10
The sum of the two numbers is: 12

我们不妨加上-x选项再来看看这个执行过程：

# sh -x read.sh
+ read -p 'Please input a number: ' x
Please input a number: 22
+ read -p 'Please input another number: ' y
Please input another number: 13
+ sum=35
+ echo 'The sum of the two numbers is: 35'
The sum of the two numbers is: 35

13.2.3　shell脚本预设变量
有时我们会用到类似/etc/init.d/iptables restart（该命令来源于早期CentOS系统）命令，前面的/etc/init.d/iptables文件其实就是一个shell脚本。脚本后面为什么可以跟一个restart字符串呢？这就涉及shell脚本的预设变量了。实际上，shell脚本在执行时，后面可以跟一个或者多个参数。比如下面的脚本：

# vim option.sh //内容如下
#! /bin/bash
sum=$[$1+$2]
echo "sum=$sum"

该脚本的执行结果如下：

# sh -x option.sh 1 2
+ sum=3
+ echo sum=3
sum=3

你可能会问：脚本中的$1和$2是从哪里来的？这其实就是shell脚本的预设变量。本例中，$1和$2的值就是在执行时分别输入的1和2，$1就是脚本的第一个参数，$2是脚本的第二个参数，以此类推。当然一个shell脚本的预设变量是没有限制的。
另外还有一个$0，它代表脚本本身的名字。我们不妨把脚本修改一下，如下所示：

#! /bin/bash
echo "$1 $2 $0"

该脚本的执行结果如下：

# sh option.sh 1 2
1 2 option.sh

13.3　shell脚本中的逻辑判断
如果你学过C等语言，相信你不会对if感到陌生。在shell脚本中，我们同样可以使用if逻辑判断。
13.3.1　不带else
具体格式如下：

if 判断语句; then
command
fi

示例脚本如下：

# cat if1.sh
#! /bin/bash
read -p "Please input your score: " a
if ((a<60)); then
echo "You didn't pass the exam."
fi

if1.sh中出现了((a<60))这样的形式，这是shell脚本中特有的格式，只用一个小括号或者不用都会报错，请记住这个格式。阿铭还会用另外一种格式，后面会介绍到。该脚本的执行结果如下：

# sh if1.sh
Please input your score: 90
# sh if1.sh
Please input your score: 33
You didn't pass the exam.

13.3.2　带有else
具体格式如下：

if 判断语句; then
command
else
command
fi

示例脚本如下：

# vim if2.sh //内容如下
#! /bin/bash
read -p "Please input your score: " a
if ((a<60)); then
echo "You didn't pass the exam."
else
echo "Good! You passed the exam."
fi

该脚本的执行结果如下：

# sh if2.sh
Please input your score: 80
Good! You passed the exam.
# sh if2.sh
Please input your score: 25
You didn't pass the exam.

脚本if2.sh和脚本if1.sh唯一的区别是：如果输入大于或等于60的数字会有提示。
13.3.3　带有elif具体格式如下：

if 判断语句1; then
command
elif 判断语句2; then
command
else
command
fi

示例脚本如下：

# vim if3.sh //内容如下
#! /bin/bash
read -p "Please input your score: " a
if ((a<60)); then
echo "You didn't pass the exam."
elif ((a>=60)) && ((a<85)); then
echo "Good! You pass the exam."
else
echo "Very good! Your score is very high!"
fi

这里的&&表示“并且”的意思，当然也可以使用||表示“或者”。
该脚本的执行结果如下：

# sh if3.sh
Please input your score: 90
Very good! Your score is very high!
# sh if3.sh
Please input your score: 60
Good! You pass the exam.

以上只是简单介绍了if语句的结构。判断数值大小除了可以用(())的形式外，还可以使用[]。但是不能使用>、<、=这样的符号了，要使用-lt （小于）、-gt（大于）、-le（小于或等于）、-ge（大于或等于）、-eq（等于）、-ne（不等于）。下面阿铭就以命令行的形式简单比较一下，不再写shell脚本。示例代码如下：

# a=10; if [ $a -lt 5 ]; then echo ok; fi
# a=10; if [ $a -gt 5 ]; then echo ok; fi
ok
# a=10; if [ $a -ge 10 ]; then echo ok; fi
ok
# a=10; if [ $a -eq 10 ]; then echo ok; fi
ok
# a=10; if [ $a -ne 10 ]; then echo ok; fi

下面是在if语句中使用&&和||的情况，示例代码如下：

# a=10; if [ $a -lt 1 ] || [ $a -gt 5 ]; then echo ok; fi
ok
# a=10; if [ $a -gt 1 ] || [ $a -lt 10 ]; then echo ok; fi
ok

13.3.4　和文档相关的判断Shell脚本中if还经常用于判断文档的属性，比如判断是普通文件还是目录，判断文件是否有读、写、执行权限等。if常用的选项有以下几个。

-e：判断文件或目录是否存在。
-d：判断是不是目录以及是否存在。
-f：判断是不是普通文件以及是否存在。
-r：判断是否有读权限。
-w：判断是否有写权限。
-x：判断是否可执行。

使用if判断时的具体格式如下：

if [ -e filename ] ; then
command
fi

示例代码如下：

# if [ -d /home/ ]; then echo ok; fi
ok
# if [ -f /home/ ]; then echo ok; fi

因为/home/是目录而非文件，所以并不会显示ok。其他示例如下所示：

# if [ -f /root/test.txt ]; then echo ok; fi
ok
# if [ -r /root/test.txt ]; then echo ok; fi
ok
# if [ -w /root/test.txt ]; then echo ok; fi
ok
# if [ -x /root/test.txt ]; then echo ok; fi
# if [ -e /root/test1.txt ]; then echo ok; fi

　　审核编辑：汤梓红

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