shell編程筆記1--shell基礎

shell編程筆記1–shell基礎

shell是linux使用者必須掌握的一項技能，筆者使用了多年的linux一直以來沒有來得及做一個簡單的學習文檔，最近抽空將常用的shell編程要點加以總結，以供後續查閱；後續也會在此基礎上持續更新，並補充重要知識點和功能函數。

筆記1–變量

變量定義與引用
字符串類型，不解析任何字符。
var1=‘var1’
雙引號內部會解析$和反斜槓特殊字符。
var2=“var2\var3”
反引號或$()執行系統命令
now_date=`date`
cur_dir=$(pwd)
使用變量直接加$即可，變量名外面的花括號是可選的，加花括號是爲了幫助解釋器識別變量的邊界
echo $var1 $var2 $now_date “current dir:${cur_dir}”
變量類型
常見環境變量：
PATH：系統路徑；
HOME：當前用戶家目錄；
HISTSIZE：保存歷史命令記錄的條數；
LOGNAME：當前用戶登錄名；
HOATNAME：主機名稱，若應用程序要用到主機名的話，一般是從這個環境變量中的取得的；
SHELL：當前用戶用的是哪種shell；
LANG:和語言相關的環境變量，使用多種語言的用戶可以修改此環境變量；
env 可以查看所有環境變量
預定義變量
預定義變量爲shell內部使用的變量，與不能重定義，常見如下：
$@ 傳入的所有參數
$# 位置參數的數量
$* 所有位置參數的內容
$? 命令執行後返回的狀態, 0表示成功，非0表示失敗
$$ 當前進程的進程號
$! 後臺運行的最後一個進程號,很少用
$0 當前執行的進程名，即執行腳本
$1-n 傳入的1-n個參數
```
測試：
 bash test.sh para1 para2 para3
 $@ para1 para2 para3
 $# 3
 $* para1 para2 para3
 $? 0
 $$ 18687
 $!
 $0 test.sh
 $1 para1
```
declare和typeset
命令兩者等價，都是用來定義變量類型的，相關參數說明如下：
-r 將變量設爲只讀
-i 將變量設爲整數
-a 將變量定義爲數組
-f 顯示此腳本前定義過的所有函數及內容
-F 進顯示此腳本前定義過的函數名
-x 將變量聲明爲環境變量，env中可以查看到定義的環境變量
示例：
```
$ num1=1
$ num2=$num1+1
$ echo $num2
1+1
$ declare -i num3
$ num3=$num1+10
$ echo $num3
11
```

註釋
單行註釋方法爲： # 註釋內容
多行註釋方法：

方法1：
if false; then
echo '1'
echo '2'
fi
方法2：
((0))&&{
echo '1'
echo '2'
}

重定向
cmd > file #重定向到file
cmd >> file #追加的方式重定向到file
cmd > /dev/null #重定向到空設備文件
linux下輸入、輸出、錯誤描述符：
標準輸入文件(stdin)：stdin的文件描述符爲0，Unix程序默認從stdin讀取數據；
標準輸出文件(stdout)：stdout 的文件描述符爲1，Unix程序默認向stdout輸出數據；
標準錯誤文件(stderr)：stderr的文件描述符爲2，Unix程序會向stderr流中寫入錯誤信息。
cmd > file 2>&1 # 將標準輸出和標準錯誤輸出重定向到file文件。
cmd > /dev/null 2>&1 # 屏蔽所有輸出

交互式輸入read
read可在shell中實現交互式輸入， -p可實現帶提示的交互式輸入，示例如下：

function interact(){
    echo 'input var1:'
    read var1
    echo 'var1 is ' $var1
    read -p 'input var2:' var2
    echo 'var2 is ' $var2
}
執行結果：
input var1:
001
var1 is  001
input var2 002
var2 is  002

筆記2–運算、比較操作

加減乘除三種表示方法
1-let命令：
let “sum=3+5”
echo $sum
2-expr命令:
sum=`expr 2 - 5` #注意-左右有空格
echo $sum
注意：使用乘法 * 的時候需要轉義\*否則會出錯。
3-使用(( … )) 的形式:
sum=$((3+5))
echo $sum
4-使用bc進行浮點運算
使用方法：variable=`echo “OPTIONS; OPERATIONS” | bc`
例如：n=`echo “scale=3; 13 / 2” | bc`
echo $n 結果爲6.500，其中scale=3表示小數點位數。
常見比較操作

test整數比較方法
大於 -gt
小於 -lt
大於等於 -ge
小於等於 -le
等於 -eq
不等於 -ne

示例：
$ a=100
$ b=200
$ test $a -lt $b
$ echo $?
0
$ test $a -eq $b
$ echo $?
1

test字符串比較
測試空字符串-z
測試字符串的長度爲非零-n
等於某一個字符串=不等於某一個字符串!=

test邏輯與非
-a 邏輯與
-o 邏輯非

$ a=100
$ b=200
$ test $a -eq 100 -a $b -eq 200
$ echo $?
0
$ test $a -eq 101 -o $b -eq 200
$ echo $?
0
$ test $a -eq 101 -o $b -eq 201
$ echo $?
1

文件比較
文件類型說明：
常規文件 -
目錄文件 d
字符設備 c
塊設備 b
套接字 s
鏈接 l
test -f $filename #文件存在
test -d $filename #目錄存在
test -r $filename #文件是否可讀
test -w $filename #文件是否可寫
test -x $filename #文件是否可執行

筆記3–字符串數組

3.1 字符串

字符串分割方法：
假設有變量 var=http://www.aaa.com/123.htm.
1. #號截取，刪除左邊字符，保留右邊字符。
  echo ${var#//}
  其中 var 是變量名，# 號是運算符，// 表示從左邊開始刪除第一個 // 號及左邊的所有字符
  即刪除 http://
  結果是：www.aaa.com/123.htm
2. # 號截取，刪除左邊字符，保留右邊字符。
  echo ${var##/}
  ##/ 表示從左邊開始刪除最後（最右邊）一個 / 號及左邊的所有字符
  即刪除 http://www.aaa.com/
  結果是 123.htm
3. %號截取，刪除右邊字符，保留左邊字符
  echo ${var%/}
  %/ 表示從右邊開始，刪除第一個 / 號及右邊的字符
  結果是：http://www.aaa.com
4. %% 號截取，刪除右邊字符，保留左邊字符:
  echo ${var%%/}
  %%/ 表示從右邊開始，刪除最後（最左邊）一個 / 號及右邊的字符
  結果是：http:
5. 從左邊第幾個字符開始，及字符的個數
  複製代碼代碼如下:
  echo ${var:0:5}
  其中的 0 表示左邊第一個字符開始，5 表示字符的總個數。
  結果是：http:
6. 從左邊第幾個字符開始，一直到結束。
  echo ${var:7}
  其中的 7 表示左邊第8個字符開始，一直到結束。
  結果是：www.aaa.com/123.htm
7. 從右邊第幾個字符開始，及字符的個數
  echo ${var:0-7:3}
  其中的 0-7 表示右邊算起第七個字符開始，3 表示字符的個數。
  結果是：123
8. 從右邊第幾個字符開始，一直到結束。
  echo ${var:0-7}
  表示從右邊第七個字符開始，一直到結束。
  結果是：123.htm
  注：左邊的第一個字符是用 0 表示，右邊的第一個字符用 0-1 表示
expr字符串操作
1. 字符串長度
  $ str1=“abcde12345”
  $ echo ${#str1}
  10
  $ expr length $str1
  10
2. 取子字符串
  取子串方法：
  1）expr substr $string $position $length #注意位置編號從1開始
  2）echo ${string:$pos:$length} # 注意位置編號從0開始
  $ string=“abcde1234567890”
  $ expr substr $string 1 3
  abc
  $ echo ${string:0:3}
  abc
字符串連接
$ str1=abc
$ str2=def
$ str3=$str1$str2
$ echo $str3
abcdef
$ str3="${str1}-${str2}" # 通過{}可以自定義分隔符
$ echo $str3
abc-def
字符串替換
$ string=“you and you and zhangsan”
$ echo ${string/you/YOU} # 只替換一次
YOU and you and zhangsan
$ echo ${string//you/YOU} # 全部替換
YOU and YOU and zhangsan

3.2 數組

數組常見操作如下：
1）定義一個數組： myarray=(1 2 3 4 5)
2）讀取數組的某一個元素 : echo ${myarray[下標值]} # 注意數組名稱必須使用{} 括起來, 下標值從0開始編號
3）數組元素的賦值: myarray[下標值] = xxx
4）顯示數組的所有元素： echo ${myarray[]}
5）獲得數組的長度： echo ${#array[@]} 或者 echo ${#array[]}
6）刪除一個數組元素： unset myarray[下標值]。
案例：for循環輸出數組

function printarray(){
    arr=(0 1 2 3 4 5 6)
    len=${#arr[@]}
    for (( i=0; i<$len; i++ ))
    do 
        echo ${arr[$i]}
    done
}

注意：for循環中 (( 與 ))和其它變量之間有空格

筆記4–順序選擇循環結構

4.1 順序

shell默認採用順序結構執行各條命令

4.2 選擇

if else選擇
if elif else是最簡單的選擇結構，具體示例如下：

function testslect(){
    read -p "input num1: " num1
    read -p "input num2: " num2
    if [ $num1 -gt $num2 ];then
        echo $num1 '>' $num2
    elif [ $num1 -lt $num2 ];then
        echo $num1 '<' $num2
    else
        echo $num1 '=' $num2
    fi
}
輸出結果：
input num1: 1
input num2: 2
1 < 2

case 選擇
case是常用的一種選擇結構，具體示例如下：

#!/bin/bash

usage()
{
   	echo "this is help!"
}
client()
{
   	echo "this is client!"
}
master()
{
   	echo "this is master!"
}
case "$1" in
    -h)
        usage
        ;;
    --help)
        usage
        ;;
    client)
        client
        ;;
    master)
        master $2
        ;;
    *)
        echo "Unknown command: $1"
        usage
        exit 1
        ;;
esac

#輸出結果：
$ bash case_test.sh  -h
this is help!
$ bash case_test.sh  client
this is client!

4.3 循環

for 循環
shell中通過for實現循環，示例如下：

function printarray(){
    arr=(0 1 2 3 4 5 6)
    len=${#arr[@]}
    for (( i=0; i<$len; i++ ))
    do 
        echo ${arr[$i]}
    done
}

while 循環
shell中通過while實現循環，示例如下：

#!/bin/bash
sum=0
i=0
while ((i<100))
do
((sum=sum+i))
((i++))
done
echo $i
echo $sum

筆記5–函數

5.1 函數使用方法

shell中函數定義形式如下：
function functionName(){
cmd1
cmd2
}
其中，function可以省略；執行的時候直接functionName $para1 $para2即可。

5.2 shell常見函數

時間日期相關函數
1. $ date
  2020年 01月 20日星期一 11:13:45 CST
2. $ date +"%Y%m%d"
  20200120
3. $ date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S"
  2020-01-20 11:17:09
4. date +"%Y%m%d" -d “+n year|month|day” 今天的後n年|月|日日期
5. date +"%Y%m%d" -d “-n year|month|day” 今天的前n年|月|日日期
6. date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S" -d “+n hour|minute|second” 今天的後 n時|分|秒日期
7. date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S" -d “-n hour|minute|second” 今天的前 n時|分|秒日期
to add …

筆記6–常見shell小功能

批量檢測 ip 是否ping通

#!/bin/bash

abspath=$(cd "$(dirname "$0")"; pwd)
logs=$abspath'/test_ping.log'

iplist=(192.168.1.1 192.168.1.2 192.168.1.22)
len=${#iplist[@]}
for (( i=0; $i<$len; i++ ))
do
    ping  -c 2  ${iplist[$i]} &>/dev/null
    if [ $? -eq 0 ]; then
        echo -e  "$(date) ${iplist[$i]} is up\t" >> $logs
    else
        echo -e "$(date) ${iplist[$i]} is down\t" >> $logs
    fi
done

批量檢測用戶是否有 ssh 登錄權限

function test_ssh(){
    abspath=$(cd "$(dirname "$0")"; pwd)
    logs=$abspath'/test_ssh.log'
    
    iplist=$(cat ip.txt|tr -d '\r')
    for i in $iplist
    do
        ping  -c 2  $i &>/dev/null
        if [ $? -eq 0 ]; then
            ssh -o "ConnectTimeout=5" -o "StrictHostKeyChecking=no" -p yourport -l yourname $i exit
            if [ $? -eq 0 ]; then
                echo -e  "[$(date)] [$i is connnected], [\$? $?]\t" >> $logs
            else
                echo -e "[$(date)] [$i is disconnected] [\$? $?]\t" >> $logs
            fi
        else
            echo -e "[$(date)] [$i is down] [\$? $?]\t" >> $logs
        fi
    done
}
測試結果：
[Sun 10 Nov 2019 11:14:04 AM CST] [xx is connnected], [$? 0]	
[Sun 10 Nov 2019 11:14:15 AM CST] [xx is down] [$? 0]	
[Sun 10 Nov 2019 11:14:26 AM CST] [xx is down] [$? 0]	
[Sun 10 Nov 2019 11:14:32 AM CST] [xx is disconnected] [$? 0]

注意：需要使用ConnectTimeout、StrictHostKeyChecking、exit三個參數，否則會在相應界面等待輸入或佔用太長時間。ip.txt中存放所有ip，需按照行存放。tr -d '\r’主要爲了刪除換行符，否則在有些bash裏面執行ssh的時候會出現錯誤。

help 菜單實現方法
1）直接使用echo
todo…
2）使用EOF標識
todo…

參考文獻

1 shell 輸入/輸出重定向
2 shell 變量及輸入輸出

shell編程筆記1--shell基礎