Linux中bash编程的使用方法

这篇文章为大家分享Linux中bash编程的使用方法。文章介绍了bash的变量、bash的配置文件以及bash语句的语法结构和函数的使用，希望大家通过这篇文章能有所收获。

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一、bash编程的变量

1）bash变量类别

本地变量：只对当前shelll进程有效的变量，对其他shell进程无效，包含当前shell进程的子进程。

2）变量赋值：

即向变量的存储空间保存数据，如下

[root@localhost ~]# VAR_NAME=VALUE

3）变量的引用

格式为：${VAR_NAME}

" "：弱引用，里面的变量会被替换；
' '：强引用，里面的所有字符都是字面量，直接输出，所见即所得；

4）环境变量

对当前shell进程及其子shell有效，对其他的shell进程无效！

定义：VAR_NAME=VALUE
导出：export VAR_NAME
撤销变量：unset VAR_NAME
只读变量：readonly VAR_NAME

5）局部变量

在shell脚本中定义，只可以在shell脚本中使用！

6）位置变量

$1,$2...,${10}

7）特殊变量

shell对一些参数做特殊处理，这些参数只能被引用而不能被赋值！

$#：传递到脚本的参数个数
$*：显示所有向脚本传递的参数                  //与位置变量不同，此选项参数可超过9个
$$：获取当前shell的进程号
$!：执行上一个指令的进程号
$?：获取执行的上一个指令的返回值              //0为执行成功，非零为执行失败
$-：显示shell使用的当前选项，与set命令功能相同
$@  与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数

8）查看变量

set：查看当前shell进程中的所有变量；
export、printenv、env：查看当前shell进程中的所有环境变量；

9）变量命名规则

1）不能使用程序中的关键字；
2）只能使用数字、字母和下划线，不可使用数字开头；
3）系统变量默认都是大写，自定义变量尽量不要与系统变量冲突；
4）尽量做到见名知意；

10）变量类型

1）数值型：精确数值（整数）、近似数值（浮点数）；
2）字符型：char、string；
3）布尔型：true、false；

11）类型转换

1）显示转换；
2）隐式转换；

二、bash的配置文件

功能：设定本地变量、定义命令别名。

1）profile类

profile类：为交互式登录的用户提供配置！

全局：/etc/profile、/etc/profile.d/*.sh
用户：~/.bash_profile

2）bashrc类

bashrc类：为非交互式的用户提供配置！

全局：/etc/bashrc
用户：~/.bashrc

1）bash编程即编写格式及执行方式

1）编写格式

shell脚本第一行必须顶格写，用shabang定义指定的解释器来解释该脚本。

#!/bin/bash       //!即为shebang
//其它的以#开头的行均为注释，会被解释器忽略，可用来注释脚本用途及版本，方便使用管理。

2）执行方式

bash编程属于面向过程编程，执行方式如下：

1）顺序执行：按命令先后顺寻依次执行；
2）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；
3）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；

3）bash执行选项

1）bash -n SHELLNAME  #语法测试，测试是否存在语法错误；
2）bash -x SHELLNAME  #模拟单步执行，显示每一步执行过程；

2）bash之算数运算与逻辑运算

1）算数运算

定义整型变量：

1）et VAR_NAME=INTEGER_VALUE            //例如：let a=3
2）declare -i VAR_NAME=INTEGER_VALUE     //例如：declare -i a=3

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)

算法运算符：

+：加法
-：减法
*：乘法
/：整除
%：取余数
**：乘幂

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。

2）逻辑运算

布尔运算：真，假
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

3）bash编程之条件测试语句

1）bash条件测试

整型测试：整数比较

例如 [ $num1 -gt $num2 ]

-gt: 大于
-lt: 小于
-ge: 大于等于
-le: 小于等于
-eq: 等于
-ne: 不等于

字符测试：字符串比较

双目：
例如[[ "$str1" > "$str2" ]]

>: 大于则为真
<: 小于则为真
>=：大于等于则为真
<=：小于等于则为真
==：等于则为真
!=：不等于则为真

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：判断文件的存在性及属性等

-a FILE：存在则为真；否则则为假；
-e FILE：存在则为真；否则则为假；
-f FILE: 存在并且为普通文件，则为真；否则为假；
-d FILE: 存在并且为目录文件，则为真；否则为假；
-L/-h FILE: 存在并且为符号链接文件，则为真；否则为假；
-b: 存在并且为块设备，则为真；否则为假；
-c: 存在并且为字符设备，则为真；否则为假
-S: 存在并且为套接字文件，则为真；否则为假
-p: 存在并且为命名管道，则为真；否则为假
-s FILE: 存在并且为非空文件则为值，否则为假；
-r FILE：文件可读为真，否则为假
-w FILE：文件可写为真，否则为假
-x FILE：文件可执行为真，否则为假
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
与：COMMAND1 && COMMAND2
COMMAND1如果为假，则COMMAND2不执行
或：COMMAND1 || COMMAND2
COMMAND1如果为真，则COMMAND2不执行
非：! COMMAND

2）条件测试之if语句

1、if语句之单分支
语句结构：
if 测试条件;then
   选择分支
fi
表示条件测试状态返回值为值，则执行选择分支
例：写一个脚本，接受一个参数，这个参数是用户名；如果此用户不存在，则创建该用户；

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

2、if语句之双分支
语句结构：
if 测试条件;then
   选择分支1
else
   选择分支2
fi

两个分支仅执行其中之一
例：通过命令行给定一个文件路径，而后判断：如果此文件中存在空白行，则显示其空白行的总数；否则，则显示无空白行；
#！/bin/bash
if grep "^[[:space]]*$" $1 &> /dev/null; then
  echo "$1 has $(grep "^[[:space]]*$" $1 | wc -l) blank lines."
else
  echo "No blank lines"
fi

注意：如果把命令执行成功与否当作条件，则if语句后必须只跟命令本身，而不能引用。

3、if语句之多分支
语句结构：
if 条件1;then
     分支1
elif 条件2;then
     分支2
elif 条件3;then
     分支3
      ...
else
     分支n
fi

例：传递一个用户名给脚本：如果此用户的id号为0，则显示说这是管理员；如果此用户的id号大于等于500，则显示说这是普通用户；否则，则说这是系统用户。
#!/bin/bash
if [ $# -lt 1 ]; then
  echo "Usage: `basename $0` username"
  exit 1
fi
if ! id -u $1 &> /dev/null; then
  echo "Usage: `basename $0` username"
  echo "No this user $1."
  exit 2
fi

if [ $(id -u $1) -eq 0 ]; then
  echo "Admin"
elif [ $(id -u $1) -ge 500 ]; then
  echo "Common user."
else
  echo "System user."
fi

3）bash交互式编程

read [option] “prompt”-p:直接指定一个变量接受参数
-t timaout：指定等待接受参数的时间
-n:表示不换行

例：输入用户名，可返回其shell

#!/bin/bash
read -p "Plz input a username: " userName
if id $userName &> /dev/null; then
    echo "The shell of $userName is `grep "^$userName\>" /etc/passwd | cut -d: -f7`."
else
    echo "No such user. stupid."
fi  

4）条件测试与case语句

case语句：有多个测试条件时，case语句会使得语法结构更明晰
语句结构：

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

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.”

#!/bin/bash
file='/var/lock/subsys/script'
case $1 in
start)
  if [ -f $file ];then
  echo "Script is running..."
    exit 3
  else
  touch $file
  [ $? -eq 0 ] && echo "Starting script successfully."
  fi
  ;;
stop)
  if [ -f $file ];then
  rm -rf $file
  [ $? -eq 0 ] && echo "Stop script successfully."
  else
  echo "Script is stopped..."
  exit 4
  fi
  ;;
restart)
  if [ -f $file ];then
  rm -rf $file
  [ $? -eq 0 ] && echo "Stop script successfully"
  else 
  echo "Script is stopped..."
  exit 5
  fi
  touch $file
  [ $? -eq 0 ] && echo "Starting script successfully"
  ;;
status)
  if [ -f $file ];then
  echo "Script is running..."
  else
  echo "Script is stopped."
  fi
  ;;
*)
  echo "`basename $0` {start|stop|restart|status}"
  exit 2
  ;;
 esac

4）bash编程之循环语句

1）循环之for循环

1、for语句格式一
语句结构：
for 变量名 in 列表; do
    循环体
done
列表：可包含一个或多个元素
循环体：依赖于调用变量来实现其变化
循环可嵌套
退出条件：遍历元素列表结束
例：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

2、for语句格式二
for ((初始条件;测试条件;修改表达式)); do
      循环体
done
先用初始条件和测试条件做判断，如果符合测试条件则执行循环体，再修改表达式，否则直接跳出循环。

例：求100以内所有正整数之和（for二实现）
#!/bin/bash
declare -i sum=0
for ((counter=1;$counter <= 100; counter++)); do
  let sum+=$counter
done
echo $sum

2）循环之while语句

while循环语句适用于循环次数未知，或不适用for直接生成较大的列表！

语句结构：
while 测试条件; do
  循环体
done
测试条件为真，进入循环；测试条件为假，退出循环
例1：求100以内所有偶数之和，要求使用取模方法
#!/bin/bash
declare -i counter=1
declare -i sum=0
while [ $counter -le 100 ]; do
  if [ $[$counter%2] -eq 0 ]; then
     let sum+=$counter
  fi
  let counter++
 done
echo $sum

例2：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；显示完成之后不退出，再次重复前面的操作，直到用户输入q或quit为止
#!/bin/bash
read -p "Plz 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 "Plz enter a username again: " userName
done

while特殊用法：遍历文本文件
语句结构：
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

例：显示ID号为偶数，且ID号同GID的用户的用户名、ID和SHELL
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

3）循环之until语句

语句结构：
until 测试条件; do
      循环体
done
测试条件为假，进入循环；测试条件为真，退出循环

例：求100以内所有偶数之和，要求使用取模方法（until实现）

#!/bin/bash
declare -i counter=1
declare -i sum=0
until [ $counter -gt 100 ]; do
  if [ $[$counter%2] -eq 0 ]; then
     let sum+=$counter
  fi
  let counter++
done
echo $sum
例：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；显示完成之后不退出，再次重复前面的操作，直到用户输入q或quit为止（until实现）

#!/bin/bash
read -p "Plz enter a username: " userName
until [ "$userName" = 'q' -a "$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 "Plz enter a username again: " userName
done

4）循环之循环控制和shift

循环控制命令：
1）break：提前退出循环；
2）break [N]: 退出N层循环；N省略时表示退出break语句所在的循环；
3）continue: 提前结束本轮循环，而直接进入下轮循环；
4）continue [N]：提前第N层的循环的本轮循环，而直接进入下轮循环；

5）死循环

#while体while true; do
      循环体
done
#until体
until false; do
      循环体
done

例1：写一个脚本，判断给定的用户是否登录了当前系统
(1) 如果登录了，则脚本终止；
(2) 每5秒种，查看一次用户是否登录；
#!/bin/bash
while true; do
    who | grep "gentoo" &> /dev/null
    if [ $? -eq 0 ];then
break
    fi
    sleep 5
done
echo "gentoo is logged."

6）shift

位置参数可以用shift命令左移，比如shift 3 表示原来的$4现在变成$1，原来的$5变成$2等等，原来的$1、$2、$3丢弃，$0不移动。不带参数的shift命令相当于shift 1。

我们知道，对于位置变量或命令行参数，其个数必须是确定的，或者当shell程序不知道其个数时，可以把所有参数一起复制给“$*”。若用户要求 Shell 在不知道位置变量个数的情况下，还能逐个的把参数一一处理，也就是在 $1 后为 $2,在 $2 后面为 $3 等。在 shift 命令执行前变量 $1 的值在 shift 命令执行后就不可用了。

实例一如下：

[root@localhost ~]# cat 1.sh
#!/bin/bash
while [ $# -ne 0 ]
do
echo "第一个参数为：$1  参数个数为：$#"
shift
done
[root@localhost ~]# sh 1.sh 1 2 3 4
第一个参数为：1  参数个数为：4
第一个参数为：2  参数个数为：3
第一个参数为：3  参数个数为：2
第一个参数为：4  参数个数为：1

从上面例子中可以看出shift命令每执行一次，变量的个数（$#）减1，而变量的值提前一位。

实例二如下：

[root@localhost ~]# cat 2.sh
#!/bin/bash
if [ $# -eq 0 ]
then
echo "Usage:2.sh 参数"
exit 1
fi
sum=0
while [ $# -ne 0 ]
do
sum=`expr ${sum} + $1`
shift
done
echo "sum is:${sum}"
[root@localhost ~]# sh 2.sh 10 20 30
sum is:60

shift命令还有一个重要用途，Bash定义了9个位置变量，从$1到$9，这并不意味这用户在命令行只能使用9个参数，借助shift命令可以访问多于9个的参数。

shift命令一次移动到参数的个数由其所带的参数指定，例如当shell程序处理完前9个命令行参数后，可以使用shift 9命令把$10移动到$1。

5）bash编程的函数

语法结构：

function F_NAME {    
   函数体
  }
或
  F_NAME() {
    函数体
  }

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；
函数的返回值：
函数的执行结果返回值：代码的输出
函数中使用打印语句：echo, printf
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：
默认取决于函数体执行的最后一个命令状态结果
自定义退出状态码：return [0-255]

注意：函数体运行时，一旦遇到return语句，函数即返回！

1）函数可以接收参数

在函数中调用函数参数的方式同脚本中调用脚本参数的方式：

位置参数
$1, $2, …
$#, $*, $@

实例：
要求如下：
1）提示用户输入一个可执行命令；
2）获取这个命令所依赖的所有库文件（使用ldd命令）；
3）复制命令之/mnt/sysroot目录；
4）复制各库文件至/mnt/sysroot对应的目录中；

[root@localhost ~]# cat 1.sh
#!/bin/bash
target=/mnt/sysroot/
[ -d $target ] || mkdir $target
preCommand() {
    if which $1 &> /dev/null; then
  commandPath=`which --skip-alias $1`
  return 0
    else
  echo "No such command."
  return 1
    fi
}

commandCopy() {
    commandDir=`dirname $1`
    [ -d ${target}${commandDir} ] || mkdir -p ${target}${commandDir}
    [ -f ${target}${commandPath} ] || cp $1 ${target}${commandDir}
}

libCopy() {
    for lib in `ldd $1 | egrep -o "/[^[:space:]]+"`; do
libDir=`dirname $lib`
[ -d ${target}${libDir} ] || mkdir -p ${target}${libDir}
[ -f ${target}${lib} ] || cp $lib ${target}${libDir}
    done
} 
read -p "Plz enter a command: " command

until [ "$command" == 'quit' ]; do

  if preCommand $command &> /dev/null; then
    commandCopy $commandPath
    libCopy $commandPath
  fi
    exit 1
done
[root@localhost ~]# sh 1.sh
Plz enter a command: cat
[root@localhost ~]# ls /mnt/sysroot/bin/
cat
[root@localhost ~]# ls /mnt/sysroot/
bin  lib64

2）bash编程之信号捕捉

trap命令用于在shell程序中捕捉到信号，之后可以由三种反应方式：
1）执行一段程序来处理这一信号；
2）接收信号的默认操作；
3）忽略这一信号；

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。

[root@localhost ~]# cat 1.sh
#!/bin/bash
quitScript() {
   echo "Quit..."
}    
trap 'quitScript; exit 5' SIGINT

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

bnetPing() {
  for j in {0..255}; do
    cnetPing $1.$j 
  done
}
anetPing() {
for m in {0..255}; do
bnetPing $1.$m
done
}

netType=`echo $1 | cut -d"." -f1`

if [ $netType -ge 1 -a $netType -le 126 ]; then
anetPing $netType
elif [ $netType -ge 128 -a $netType -le 191 ]; then
bnetPing $(echo $1 | cut -d'.' -f1,2)
elif [ $netType -ge 192 -a $netType -le 223 ]; then
cnetPing $(echo $1 | cut -d'.' -f1-3)
else
echo "Wrong"
exit 2
fi
[root@localhost ~]# sh 1.sh 192.168.1.1
192.168.1.1 is down.
192.168.1.2 is down.
192.168.1.3 is down.
192.168.1.4 is down.
192.168.1.5 is down.
192.168.1.6 is down.
192.168.1.7 is down.
192.168.1.8 is down.
192.168.1.9 is down.
192.168.1.10 is up.
192.168.1.11 is down.
^CQuit...

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