Shell編程基礎

1.編程的基本概念

程序:指令+數據

  程序編程風格:

  過程式:以指令爲中心,數據服務於指令。

  對象式:以數據爲中心,指令服務於數據。

   shell程序:提供了編程能力,解釋執行。

   計算機:只識別二進制指令;

   編程語言:

   低級:彙編;計算機識別的語言

   高級:

        編譯:高級語言--->編譯器--->目標代碼

                          Java,c#

        解釋:高級語言--->解釋器--->機器代碼

                          shell,per,Python

編程邏輯處理方式:

  順序執行 按照順序由上向下執行

  循環執行 按照指定參數循環執行

  選擇執行 按照指定參數選擇執行

  shell編程:過程式,解釋執行

  編程語言的基本結構:

    數據存儲:變量,屬組

    表 達 式:a+b

    語    句:if

  shell腳本是包含一些命令或聲明,並符合一定格式的文本文件。

  格式要求:首行shebang機制 

    #!/bin/bash
    #!/usr/bin/python
    #!/usr/bin/perl

  shell的用途有:

    自動化常用命令

    執行系統管理和故障排除

    創建簡單的應用程序

    處理文本和文件

   第一步:使用文本編輯器來創建文本文件

    第一行必須包括shell聲明序列:#!

       #!/bin/bash

    添加註釋

        註釋以#開頭

   第二步:運行腳本:

    給予執行權限,在命令行上指定腳本的絕對路徑或相對路徑

    直接運行解釋器,將腳本作爲解釋器程序的參數運作

   腳本調試:

    檢測腳本中的語法錯誤

    bash -n /path/to/some_script

    調試執行

    bash -x /path/to/some_script

2.變量

   變量:命令的內存空間

    數據存儲方式:

    字符;

    數值:整型,浮點型

   變量:變量類型

   作用:

   1、數據存儲格式

   2、參與的運算

   3、表示的數據範圍

   類型:

   字符

   數值:整型、浮點型

3.編程程序語言分類

   強類型:定義變量時必須指定類型、參與運算,必須符合類型要求;調用未聲明變量會產生錯誤;如 java,Python

   弱類型:無須指定類型,默認均爲字符型;參與運算會自動進行隱式類型轉換;變量無須事先定義可直接調用;如bash  不支持浮點型

   變量命名法則:

   1、不能使用程序中的保留字:例如if for;

   2、只能使用數字、字母及下劃線、且不能使用數字開頭

   3、見名知意

   4、統一命名規則:駝峯命名法

   根據變量的生效範圍等標準:

   本地變量:生效範圍爲當前shell進程;對當前shell之外的其他shell進程,包括當前shell的子shell進程均無效

   環境變量:生效範圍爲當前shell進程及子進程

   局部變量:生效範圍爲當前shell進程中某代碼片斷(通常指函數)

   位置變量:$1,$2,...來表示,用於讓腳本在腳本代碼中調用通過命令行傳遞給它的參數

   特殊變量:$?,$0,$*,$@,$#

4.本地變量

   變量賦值:name='value',

   可以使用引用value:

   1.可以直接字串;name="root"

   2.變量引用:name="$USER"

   3.命令引用:name=`COMMAND`,name=$(COMMAND)

   變量引用:${name},$name

   "":弱引用:其中的變量引用會被替換爲變量值

   '':強引用:其中的變量引用不會被替換爲變量值,而保持原字符串

   顯示已定義的所有變量:set

   刪除變量:unset name

5.環境變量

   變量聲明,賦值:

   export name=VALUE

   declare -x name=VALUE

   變量引用:$name,${name}

   顯示所有環境變量:export   env    printenv

   刪除:unset name

   bash有許多內建的環境變量:PATH,SHELL,USRE,UID,HISTSIZE,HOME,PWD,OLDPWD,HISTFILE,PS1

6.只讀和位置變量

  只讀變量:只能聲明,但不能修改和刪除

   readonly name

   declare -r name

  位置變量:在腳本代碼中調用通過命令行傳遞給腳本的參數。

   $1,$2,...:對應第1,第2等參數,shift[n]換位置

   $0:命令本身

   $*:傳遞給腳本的所有參數,全部參數合爲一個字符串

   $@:傳遞給腳本的所有參數,每個參數爲獨立字符串

   $#:傳遞給腳本的參數的個數

   $@ $* 只在被雙引號包起來的時候纔會有差異

7.算術運算

  bash中的算術運算:help let

   +, -, *, /, %取模(取餘), **(乘方) 

   實現算術運算: 

   (1) let var=算術表達式 

   (2) var=$[算術表達式] 

   (3) var=$((算術表達式)) 

   (4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...) 

   (5) declare –i var = 數值 

   (6) echo ‘算術表達式’ | bc

  乘法符號有些場景中需要轉義,如*

  bash有內建的隨機數生成器:$RANDOM(1-32767)

echo $[$RANDOM%50]

:0-49之間隨機數

8.賦值

   增強型賦值: +=, -=, *=, /=, %= 

   let varOPERvalue 例如:let count+=3 自加3後自賦值

   自增,自減: 

   let var+=1 

   let var++ 

   let var-=1 

   let var--

9.邏輯運算

  true 1, false 0

  與

   1 與 1 = 1 

   1 與 0 = 0 

   0 與 1 = 0 

   0 與 0 = 0


  或

   1 或 1 = 1 

   1 或 0 = 1 

   0 或 1 = 1 

   0 或 0 = 0

  非:! 

   ! 1 = 0 

   ! 0 = 1 

   短路運算:

     短路與: 

   第一個爲0,結果必定爲0; 

   第一個爲1,第二個必須要參與運算; 

     短路或: 

   第一個爲1,結果必定爲1; 

   第一個爲0,第二個必須要參與運算; 

     異或:^ 

   異或的兩個值,相同爲假,不同爲真

10.聚集命令

  有兩種聚集命令的方法: 

     複合式:date;  who |  wc  -l

     命令會一個接一個地運行 

     子shell:(date;  who | wc -l ) >>/tmp/trace 

     所有的輸出都被髮送給單個STDOUT和STDERR

11.退出狀態

  進程使用退出狀態來報告成功或失敗

     0  代表成功,1-255代表失敗 

     $? 變量保存最近的命令退出狀態 

  退出狀態碼:

  bash自定義退出狀態碼 

     exit [n]:自定義退出狀態碼; 

     注意:腳本中一旦遇到exit命令,腳本會立即終止;終止退出 狀態取決於exit命令後面的數字 

     注意:如果未給腳本指定退出狀態碼,整個腳本的退出狀態碼 取決於腳本中執行的最後一條命令的狀態碼

12.條件測試:

  判斷某需求是否滿足,需要由測試機制來實現; 

  專用的測試表達式需要由測試命令輔助完成測試過程; 

  評估布爾聲明,以便用在條件性執行中

     若真,則返回0

     若假,則返回1

  測試命令: 

     test EXPRESSION

     [ EXPRESSION ]

     ` EXPRESSION ` 

      注意:EXPRESSION前後必須有空白字符

  條件性的執行操作符:

  根據退出狀態而定,命令可以有條件地運行 

      && 代表條件性的AND  THEN 

      ||  代表條件性的OR  ELSE 

  test命令

      長格式的例子:   

      $ test "$A" == "$B" && echo "Strings are equal" 
      $ test "$A" -eq "$B" && echo "Integers are equal"

 

      簡寫格式的例子:    

      $ [ "$A" == "$B" ] && echo "Strings are equal" 
      $ [ "$A" -eq "$B" ] && echo "Integers are equal"

  bash的測試類型

  數值測試:

   -gt: 是否大於; 

   -ge: 是否大於等於; 

   -eq: 是否等於; 

   -ne: 是否不等於; 

   -lt: 是否小於; 

   -le: 是否小於等於;

  字符串測試:

   ==:是否等於; 

   >: ascii碼是否大於ascii碼 

   <: 是否小於 

   !=: 是否不等於

   =~: 左側字符串是否能夠被右側的PATTERN所匹配 

   注意: 此表達式一般用於[[  ]]中; 

   -z "STRING":字符串是否爲空,空爲真,不空爲假 

   -n "STRING":字符串是否不空,不空爲真,空爲假 

   注意:用於字符串比較時的用到的操作數都應該使用引號

13.文件測試

  存在性測試

  -a FILE:同-e 

  -e FILE: 文件存在性測試,存在爲真,否則爲假; 

  存在性及類別測試

  -b FILE:是否存在且爲塊設備文件; 

  -c FILE:是否存在且爲字符設備文件; 

  -d FILE:是否存在且爲目錄文件; 

  -f FILE:是否存在且爲普通文件; 

  -h FILE 或 -L FILE:存在且爲符號鏈接文件; 

  -p FILE:是否存在且爲命名管道文件; 

  -S FILE:是否存在且爲套接字文件;

  文件權限測試

  -r FILE:是否存在且可讀 

  -w FILE: 是否存在且可寫 

  -x FILE: 是否存在且可執行 

  文件特殊權限測試

  -g FILE:是否存在且擁有sgid權限; 

  -u FILE:是否存在且擁有suid權限;

  -k FILE:是否存在且擁有sticky權限;

  文件大小測試:

  -s FILE: 是否存在且非空; 

  文件是否打開: 

  -t fd: fd表示文件描述符是否已經打開且與某終端相關 

  -N FILE:文件自動上一次被讀取之後是否被修改過 

  -O FILE:當前有效用戶是否爲文件屬主 

  -G FILE:當前有效用戶是否爲文件屬組

  雙目測試:

  FILE1 -ef FILE2: FILE1與FILE2是否指向同一個設 備上的相同inode

  FILE1 -nt FILE2: FILE1是否新於FILE2; 

  FILE1 -ot FILE2: FILE1是否舊於FILE2;

  組合測試條件

  第一種方式: 

  COMMAND1 && COMMAND2 並且 

  COMMAND1 || COMMAND2 或者 

  ! COMMAND   非 

  如:[ -e FILE ] && [ -r FILE ] 

  第二種方式: 

  EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 並且 

  EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 或者 

  ! EXPRESSION 

  必須使用測試命令進行; 

案例練習:

1、編寫腳本/root/bin/systeminfo.sh,顯示當前主機系統信 息,包括主機名,IPv4地址,操作系統版本,內核版本, CPU型號,內存大小,硬盤大小。 

[root@localhost bin]# cat systeminfo.sh 
#!/bin/bash
#
Name=`hostname`
Ipadd=`ifconfig |sed -n "2p" |cut -d":" -f2 |cut -d" " -f1`
Cpu=`lscpu |grep "Model name" | tr -s " " | cut -d: -f2`
Uname=`uname -r`
Free=`free | sed -n "2p" |tr -s " " |cut -d" " -f2`
Disk=`fdisk -l | sed -n '2p' |cut -d" " -f3,4 | tr -d ","`
echo "my hostname is $Name"
echo "local ip $Ipadd"
echo "cpu$Cpu"
echo "Kernel $Uname"
echo "Mem $Free"
echo "Disk $Disk"

2、編寫腳本/root/bin/backup.sh,可實現每日將/etc/目錄 備份到/root/etcYYYY-mm-dd中

[root@localhost bin]# cat backup.sh 
#!/bin/bash
#
cp -r /etc/. /root/etc$(date +%F) && echo "backup succeed!!"

3、編寫腳本/root/bin/disk.sh,顯示當前硬盤分區中空間利 用率最大的值

[root@localhost bin]# cat disk.sh 
#!/bin/bash
#
Disk=`df |grep "/dev/sd" |tr -s ' ' |sort -nr -t" " -k5 |head -1 |cut -d " " -f1`
DiskL=`df |grep "/dev/sd" |tr -s ' ' |sort -nr -t" " -k5 |head -1 |cut -d " " -f5`
echo "current use lv $Disk  $DiskL"

4、編寫腳本/root/bin/links.sh,顯示正連接本主機的每個遠 程主機的IPv4地址和連接數,並按連接數從大到小排序

[root@localhost bin]# cat links.sh 
#!/bin/bash
#
Link=`netstat -nt | tr -s " " |cut -d" " -f5 | grep -E "^[^[:alpha:]]" | netstat -nt | tr -s " " |cut -d" " -f5 | grep -E "^[^[:alpha:]]" |cut -d: -f1 |sort |uniq -c | tr -s " "`
echo "at present linking number$Link"

5、判斷給出的文件的行數 

linecount="$(wc -l $1| cut -d' ' -f1)" echo "$1 has $linecount lines."

6、寫一個腳本/root/bin/sumid.sh,計算/etc/passwd 文件中的第10個用戶和第20用戶的ID之和 

[root@localhost bin]# cat sumid.sh 
#!/bin/bash
#
U10=`sed -n '10p' /etc/passwd |cut -d: -f3`
U20=`sed -n '20p' /etc/passwd |cut -d: -f3`
echo "UID and $[$U10+$U20]"

7、寫一個腳本/root/bin/sumspace.sh,傳遞兩個文件 路徑作爲參數給腳本,計算這兩個文件中所有空白行之和 

[root@localhost bin]# cat sumspace.sh 
#!/bin/bash
#
Par1=`cat $1 | grep "^$" |wc -l`
Par2=`cat $2 | grep "^$" |wc -l`
echo "space and is $[$Par1+$Par2]"

8、寫一個腳本/root/bin/sumfile.sh,統計/etc, /var, /usr目錄中共有多少個一級子目錄和文件

[root@localhost bin]# cat sumfile.sh 
#!/bin/bash
#
Etc=`ls -A /etc/ |wc -l`
Var=`ls -A /var/ |wc -l`
Usr=`ls -A /usr/ |wc -l`
echo "file total $[$Etc+$Var+$Usr]"

9、寫一個腳本/root/bin/argsnum.sh,接受一個文件路徑作 爲參數;如果參數個數小於1,則提示用戶“至少應該給一個 參數”,並立即退出;如果參數個數不小於1,則顯示第一個 參數所指向的文件中的空白行數 

[root@localhost bin]# cat argsnum.sh 
#!/bin/bash
#
[ $# -lt 1 ] && (echo 'zhishaoyigecanshu';exit) || echo "`grep "^$" $1 |wc -l`"

10、寫一個腳本/root/bin/hostping.sh,接受一個主機的 IPv4地址做爲參數,測試是否可連通。如果能ping通,則提 示用戶“該IP地址可訪問”;如果不可ping通,則提示用戶“ 該IP地址不可訪問”

#!/bin/bash
#
[ $# -lt 1 ] && (echo 'zhishaoyigecanshu';exit) || echo "`grep "^$" $1 |wc -l`"
[root@localhost bin]# cat hostping.sh 
#!/bin/bash
#
ping -c1 -W2 $1 &> /dev/null && echo "woshiqianmian" || echo "woshihoumian"

11、chmod -rw /tmp/file1,編寫腳本/root/bin/per.sh,判 斷當前用戶對/tmp/fiile1文件 是否不可讀且不可寫 

[root@localhost bin]# cat per.sh 
#!/bin/bash
#
[ -r /tmp/file1 ] && echo "YES" || echo "NO"
[ -w /tmp/file1 ] && echo "YES" || echo "NO"

12、編寫腳本/root/bin/nologin.sh和login.sh,實現禁止和充 許普通用戶登錄系統。

[root@localhost bin]# cat nologin.sh 
#!/bin/bash
[ -s /etc/nologin ] && echo "file exist" || echo "`mkdir /etc/nologin`file mkdir succes"
[root@localhost bin]# cat login.sh 
#!/bin/bash
#
[ -s /etc/nologin ] && echo `rm -rf /etc/nologin`"delete succes!" || echo "file NO exist"

13、寫一個腳本/root/bin/hostping.sh,接受一個主機的IPv4地址做爲參數,先判斷是否合格IP,否,提示IP格式不合法並退出,是,測試是否可連通。如果能ping通,則提示用戶“該IP地址可訪問”;如果不可ping通,則提示用戶“該IP地址不可訪問”

#!/bin/bash
#
Ip=`echo $1 | grep -E -w "(\<([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])\>\.){3}([0-9]|[1-9][0-9]|1[0-9][0-9]|2[0-4][0-9]|25[0-5])"`
[ $? -eq 1 ] && echo "IP BU DUI" && exit
ping -c1 -W2 $1 &>/dev/null && echo "YES" || echo "timeout"

14、計算1+2+3+...+100的值

            不同方法實現

1.echo {1..100} |tr " " "+" |bc
2.declare -i luyubo=`echo {1..100} |tr " " "+"`
3.luyubo=$[`echo {1..100} |tr " " "+"`]
4.luyubo1=$((`echo {1..100} |tr " " "+"`))
5.let luyubo21=`echo {1..100} |tr " " "+"`

echo $luyubo

15、計算從腳本第一參數A開始,到第二個參數B的所有數字的總和,判斷B是否大於A,否提示錯誤並退出,是則計算之

#!/bin/bash
#
[ $2 -gt $1 ] && echo "$2 $1" |tr " " "+"|bc ||echo "cuowu" && exit

14.read

  使用read來把輸入值分配給一個或多個shell變量;

  -p 指定要顯示的提示;例如 read -p "SHURU" num

  -t TIMEOUT

  read 從標準輸入中讀取值,給每個單詞分配一個變量,所有剩餘單詞都被分配給最後一個變量

15.流程控制

  過程式編程語言:

  順序執行

  選擇執行

  循環執行

  條件選擇if語句:

  選擇執行

  if語句嵌套

  單分支:

  if 判斷條件;then

  條件爲真的分支代碼

  fi

  雙分支:

         if 判斷條件;then

      條件爲真的分支代碼

          else

      條件爲假的分支代碼

         fi

  多分支:

  if CONDITION1;then

  if-true

  elif CONDITION2;then

  if-true

  elif CONDITION3;then

  if-true

  ......

  else

          all-false

    fi

  逐條件進行判斷,第一次遇爲“真”條件的時候,執行其分支,而後結束整個if語句

  示例:判斷用戶輸入的參數 是否爲正整數

#!/bin/bash
#
read -p "shuruyigeshuzi:" num
[ -z $num ] && echo "shurusz!!" && exit
if [ $num -eq 0 ];then
echo "zheshi 0"
exit
if let aa=$num &>/dev/null;then
if [ $? -eq 0 ];then
if [ $num -lt 0 ];then
echo "$num FZS!!"
elif [ $num -ge 0 ];then
echo "$num zs!!"
       else
  echo "$num error ZQ!"
    fi
fi
 else
  echo "shuru error"
 fi
fi

  條件判斷:case語句

 case 變量引用in

  PAT1)

  分支1

  ;;

  PAT2)

  分支2

  ;;

  *)

  默認分支

  ;;

  esac

#case支持glob風格的通配符:

  *:任意長度任意字符

  ?:任意單個字符

  []:指定範圍內的任意單個字符

  a|b:a或b

  示例:提示用戶輸入yes或 no,並判斷用戶輸入的是yes還是no,或是其它信息

#!/bin/bash
read -p "shuruYEShuoNO:" Ye
case $Ye in
[yY][Ee][Ss]|[Yy])
echo "YES"
;;
[Nn][Oo]|[Nn])
echo "No"
;;
*)
echo "SHURUCUOWU!!!!"
esac

案例練習:

1.寫一個腳本/root/bin/createuser.sh,實現如下功能: 使用一個用戶名做爲參數,如果指定參數的用戶存在,就顯 示其存在,否則添加之;顯示添加的用戶的id號等信息 

#!/bin/bash
#
if  id $1 &>/dev/null;then
 echo `id $1`
 else
 useradd $1
 echo `id $1`
fi

2.寫一個腳本/root/bin/filetype.sh,判斷用戶輸入文件路 徑,顯示其文件類型(普通,目錄,鏈接,其它文件類型) 

#!/bin/bash
#
read -p "shuru LJ:" Qw
[ -z $Qw ] && echo "shuruzhifuchuan" && exit
if [ -f $Qw ];then
echo "$Qw PT wenjian"
elif [ -d $Qw ];then
echo "$Qw ML wenjian"
elif [ -h $Qw ];then
echo "$Qw LJ wenjian"
else
echo "shuru ZQ lujing!"
fi

3.列出如下菜單給用戶

disk)show disks info;

mem)show memory info;

cpu)show cpu info;

*)quit;

(2)提示用戶給出自己的選擇,而後顯示對應其選擇的相應系統信息;

#!/bin/bash
#
cat << EOF
disk) show disks info;
mem) show memory info;
cpu) show cpu info;
*)quit;
EOF
read -p "xuanze yishangxuanxiiang:" Qw
[ -z $Qw ] && echo "shuru ZHI!!!" && exit
case $Qw in
disk)
disk -l
;;
mem)
free -h
;;
cpu)
cat  /proc/meminfo
;;
*)
exit
;;
esac

4.傳遞一個參數給腳本,此參數爲用戶名

(2)根據其ID號來判斷用戶類型:

0:管理員

1-999:系統用戶

1000+:登錄用戶

#!/bin/bash
#
read -p "SHUJUCANSHU:" num
[ -z $num ] && echo "shuruWK!" && exit
if [ $num -eq 0 ];then
echo "ROOT USER"
elif [ $num -ge 1 -a $num -lt 999 ];then
echo "SYSTM USER"
elif [ $num -ge 1000 ];then
echo "login USER"
else
echo "NO!!!"
fi


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