Shell全解析(三)：Shell脚本程序

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一、前言

本文介绍了Shell脚本程序，主要包括构成程序的流程控制、函数、输入/输出重定向、文件包含四个内容。

二、Shell脚本中的流程控制

程序流程控制一般包括顺序、条件和循环三种，其实顺序不用讲，基本就是程序直接写下去，主要介绍条件和顺序了。

2.1 条件判断

整体示例：

if condition1
then
    command1
elif condition2 
then 
    command2
else
    commandN
fi

a=10
b=10
if [ $a -eq $b ]
  then echo  "equals"
elif [ $a -gt $b ]
  then echo "greater"
elif [ $a -lt $b ]
  then echo "lower"
else echo "not exist"
fi

小结：

(1) 关键字：条件判断的标志是 ​​if​​ ​​then​​ ​​fi​​ ，只有有 ​​if​​ 才能称得上是条件判断，但是只要 ​​if​​ 一出现，​​then​​ 和 ​​fi​​ 也会出现，这三个关键字是条件判断所必须的，还有两个可选的就是 ​​elif​​ 和 ​​else​​ 。

(2) 执行体是否要有​​then​​：每一个 ​​if​​ ​​elif​​ 的执行体前面都要带上​​then​​，但是 ​​else​​ 的执行体前面不用带上​​then​​。

(3) 执行是否可以为空：如果 ​​else​​ 分支执行体为空，就不应该写这个 else，写了会报错。

(4) 判断条件(中括号或test命令)：中括号表示判断，等价于test关键字，shell中判断包括数字判断、字符串判断和文件判断，数字判断和文件判断一般使用中括号 ​​[]​​，字符串判断使用双中括号 ​​[[]]​​ ，另外数字判断使用 ​​-eq​​ ​​-ne​​ 做为等于/不等于的判断，字符串使用 ​​==​​ ​​!=​​ 作为等于/不等于的判断。

2.2 循环

常用的循环是for循环和while循环(util循环不常用，学了没啥用，忽略)，使用for循环、while循环，再加上break和continue两个关键字就足够编写Shell脚本了。

无论是for循环还是while循环，循环体都被 do…done 包裹，这是Shell脚本中循环体的标志，和条件判断被 if…fi 包裹一样。

2.2.1 for循环

示例程序：

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

写成一行：​​for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;​​

由此，shell中的for循环类似java对于集合框架和数组的foreach循环。

Shell脚本中，独占一行表示一条单独命令，后面不需要加上分号，但是如果多条命令写在一行，需要使用分号分割多条语句。

需求：输出一个数组

可以用 for…in… 循环实现

# foreach循环，输出数组中所有元素
array=(1 2 3)
for a in ${array[@]}
do
  echo $a
done

array=(1 2 3)
for a in ${array[*]}
do
  echo $a
done

## foreach循环
for a in 1 2 3
do 
  echo $a
done

也可以用c语言的for循环来实现，如下：

# c语言编写for循环
for ((i=1;i<=3;i++))
do 
   echo $i
done

# c语言编写for循环，输出数组中所有元素
array=(1 2 3)
for ((i=0;i<${#array[*]};i++))
do
  echo ${array[i]}
done

for ((i=0;i<${#array[@]};i++))
do
  echo ${array[i]}
done

2.2.2 while循环

while 循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据。其语法格式为：

while condition
do
    command
done

以下是一个基本的 while 循环，测试条件是：如果 int 小于等于 5，那么条件返回真。int 从 1 开始，每次循环处理时，int 加 1。运行上述脚本，返回数字 1 到 5，然后终止。

# while循环
i=1
while [ $i -le 5 ]
do 
 echo $i
 let i++
done

# while循环遍历数组
array=(1 2 3 4 5)
i=0
while [ $i -le ${#array[*]} ]
do
   echo ${array[i]}
   let i++
done

注意：let 命令是 BASH 中用于计算的工具，用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加上 $ 来表示变量。如果表达式中包含了空格或其他特殊字符，则必须引起来。

语法格式 ​​let arg [arg ...]​​

参数说明：

arg：要执行的表达式

实例：

自加操作：let no++

自减操作：let no–

简写形式 let no+=10，let no-=20，分别等同于 let no=no+10，let no=no-20。

三、Shell脚本中的函数

3.1 Shell函数的定义和调用

linux shell 可以用户定义函数，然后在shell脚本中可以随便调用。

shell中函数的定义格式如下：

[ function ] funname [()]
{
    action;
    [return int;]
}

如上，中括号/方括号表示可选，在函数定义中，只有函数名和函数体和包裹函数体的大括号/花括号是必须的，其他的：

(1) function关键字是可选的：可以带function fun() 定义，也可以直接fun() 定义，不需要function关键字。

(2) 返回返回值是可选的：返回值可以显示return，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。

funWithReturn(){
    echo "这个函数会对输入的两个数字进行相加运算..."
    echo "输入第一个数字: "
    read aNum
    echo "输入第二个数字: "
    read anotherNum
    echo "两个数字分别为 $aNum 和 $anotherNum !"
    return $(($aNum+$anotherNum))
}
funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $? !"

输出类似下面：

这个函数会对输入的两个数字进行相加运算...
输入第一个数字: 
1
输入第二个数字: 
2
两个数字分别为 1 和 2 !
输入的两个数字之和为 3 !

注意1：函数返回值在调用该函数后通过 ​​$?​​ 来获得。

注意2：所有函数在使用前必须定义。这意味着必须将函数放在脚本开始部分，直至shell解释器首次发现它时，才可以使用。调用函数仅使用其函数名即可。

3.2 Shell函数内操作实参

在Shell中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值，例如，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数，如下：

funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

输出结果：

第一个参数为 1 !
第二个参数为 2 !
第十个参数为 10 !
第十个参数为 34 !
第十一个参数为 73 !
参数总数有 11 个!
作为一个字符串输出所有参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !

注意：​​$10​​​ 不能获取第十个参数，获取第十个参数需要​​${10}​​​。当n>=10时，需要使用​​${n}​​来获取参数。

Shell函数内操作实参包括如下：

参数处理	说明
​​$#​​	传递到脚本或函数的参数个数
​​$*​​	以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数
​​$@​​	与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。
​​$$​​	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

四、Shell脚本中的输入/输出重定向

4.1 重定向与重定向命令

大多数 UNIX 系统命令从你的终端接受输入并将所产生的输出发送回到您的终端。一个命令通常从一个叫标准输入的地方读取输入，默认情况下，这恰好是你的终端。同样，一个命令通常将其输出写入到标准输出，默认情况下，这也是你的终端。

重定向的意思就是说

重定向命令列表如下：

命令	说明
command > file	将输出重定向到 file。
command < file	将输入重定向到 file。
command >> file	将输出以追加的方式重定向到 file。
n > file	将文件描述符为 n 的文件重定向到 file。
n >> file	将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file。
n >& m	将输出文件 m 和 n 合并。
n <& m	将输入文件 m 和 n 合并。
<< tag	将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入。

4.2 输出重定向

重定向一般通过在命令间插入特定的符号来实现。特别的，这些符号的语法如下所示: ​​command1 > file1​​，这个命令执行command1然后将输出的内容存入file1。

注意：任何file1内的已经存在的内容将被新内容替代。如果要将新内容添加在文件末尾，请使用>>操作符。

执行下面的 who 命令，它将命令的完整的输出重定向在用户文件中(users): ​​$ who > users​​，执行后，并没有在终端输出信息，这是因为输出已被从默认的标准输出设备（终端）重定向到指定的文件。

你可以使用 cat 命令查看文件内容：

$ cat users
_mbsetupuser console  Oct 31 17:35 
tianqixin    console  Oct 31 17:35 
tianqixin    ttys000  Dec  1 11:33

输出重定向会覆盖文件内容，请看下面的例子：

$ echo "www.csdn.com" > users
$ cat users
www.csdn.com

如果不希望文件内容被覆盖，可以使用 >> 追加到文件末尾，例如：

$ echo "www.csdn.com" >> users
$ cat users
www.csdn.com
www.csdn.com

4.3 输入重定向

和输出重定向一样，Unix 命令也可以从文件获取输入，语法为：​​command1 < file1​​ ，这样，本来需要从键盘获取输入的命令会转移到文件读取内容。

注意：输出重定向是大于号(>)，输入重定向是小于号(<)。

接着以上实例，我们需要统计 users 文件的行数,执行以下命令：​​$ wc -l users​​​ 输出：​​2 users​​

也可以将输入重定向到 users 文件：​​$ wc -l < users​​​ 输出：​​2​​

注意：上面两个例子的结果不同：第一个例子，会输出文件名；第二个不会，因为它仅仅知道从标准输入读取内容。

例如：​​command1 < infile > outfile​​

该命令同时替换输入和输出，执行command1，从文件infile读取内容，然后将输出写入到outfile中。

4.4 三种文件

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：

标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。

标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。

标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。

默认情况下，​​command > file​​​ 将 stdout 重定向到 file，​​command < file​​ 将stdin 重定向到 file。

如果希望 stderr 重定向到 file，可以这样写：​​$ command 2>file​​

如果希望 stderr 追加到 file 文件末尾，可以这样写：​​$ command 2>>file​​

文件描述符 0 通常是标准输入（STDIN），1 是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。所以，这里的 2 表示标准错误文件(stderr)。

如果希望将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file，可以这样写：​​$ command > file 2>&1​​​ 或者​​$ command >> file 2>&1​​

如果希望对 stdin 和 stdout 都重定向，可以这样写：​​$ command < file1 >file2​​ command 命令将 stdin 重定向到 file1，将 stdout 重定向到 file2。

五、Shell脚本中的文件包含

Shell脚本可以包含外部脚本。这样可以很方便的封装一些公用的代码作为一个独立的文件。Shell 文件包含的语法格式如下：

. filename   # 注意点号(.)和文件名中间有一空格

或

source filename

这里的.号就是source的意思，类似于java中的import关键字，就是导入。

实例

创建两个 shell 脚本文件。

test1.sh 代码如下

test2.sh 代码如下：

#使用 . 号来引用test1.sh 文件
. ./test1.sh
echo "CSDN官网地址：$url"

或者

# source ./test1.sh
echo "CSDN官网地址：$url"

接下来，我们为 test2.sh 添加可执行权限并执行：

$ chmod +x test2.sh 
$ ./test2.sh 
CSDN官网地址

六、尾声

本文介绍了Shell脚本程序，主要包括构成程序的流程控制、函数、输入/输出重定向、文件包含四个内容。

天天打码，天天进步！！