Shell编程基础

变量

定义、使用、删除

• 定义变量

  • 定义时不加$符号
  • 变量名和等号之间不能有空格
  • 变量名只能由英文字母、数字、下划线，且不以数字开头， 不能用bash中的关键字
  • 已经定义变量可以重新定义

• 使用变量

  • $var_name`/`${var_name}`：变量名前加`$即可使用， 未定义变量直接使用不报错，返回空值
  • {}可选，但是{}能够明确定义变量名范围，帮助阅读、 解释器执行

• 匿名变量

  • 可以认为所以语句（命令）的执行结果都存储在一个匿名 变量中，可以在其之前加上$获取其结果

• readonly：设置变量为只读变量，更改（重定义）变量报错

• unset：删除变量，不能删除只读变量

局部变量

局部变量：在脚本、命令中定义

• 仅在当前shell实例中有效

  • shell变量默认为global，作用域从被定义处开始到脚本 末尾（即使在函数内部定义）
  • 显式local声明作用域局限于函数内部

• 其他shell启动的程序不能访问局部变量

环境变量

环境变量：就是shell中的普通变量，只是这些变量往往被进程读取 用于自身初始化、设置

• 狭义：export/declare -x声明的变量，只有这样的变量 才能默认被子进程继承
• 广义；shell中所有的变量（包括局部变量）

环境变量设置

在shell中设置环境变量有两种方式

• export/declare -x：设置全局（环境）变量

  • 任何在该shell设置环境变量后，启动的（子）进程都会 继承该变量
  • 对于常用、许多进程需要的环境变量应该这样设置

• <ENV_NAME>=... cmd：设置临时环境变量

  • <ENV_NAME>=...不能被子进程继承，所以必须在其后立刻 接命令
  • 只对当前语句有效，也不能覆盖同名变量

用途

• 环境变量是某些程序正常运行的必要条件
• 所有程序都能访问环境变量，可用作进程通信
  • 在程序中设置环境变量，供其他进程访问变量
  • 父进程为子进程设置环境变量，供其访问

Shell变量

Shell变量：shell程序设置的特殊变量，包括环境变量、局部变量， 保证shell的正常运行

• $0：shell执行脚本名

  • 交互式bash（即普通终端中）该参数为-bash
    • 则source执行脚本时，该参数可能非预期
  • 以下shell变量均不考虑$0，如
    • 函数中$0也是脚本名
    • shift无法跳过该参数

• $1,..., $9：向脚本传递的位置参数

• $@：脚本、函数参数列表
• $*：脚本、函数参数字符串
• $#：脚本、函数参数数量
• $?：上条命令执行结果
• $$$$：脚本进程号
• $!：执行脚本最后一条命令

字符串

拼接

• shell中字符默认为字符串，自动拼接

通配符

• *：匹配任意长度字符串

  • 不包括.、/，必须显式匹配

• ?：匹配一个字符

• []：匹配出现在[]中的字符

  ls /[eh][to][cm]*
  	# 匹配`/etc`、`/home`等

• {}

  • 枚举全部

    $ mkdir {user1, user2}-{home, bin}
    	# 笛卡尔积（字符串连接）
    	# 等价于建立`user1-home, user1-bin, user2-home, user2-bin`
    $ echo {1..10}
    	# 生成序列
    	# 见`for`中`RangeIterator`部分

子串

$ file=/dir1/dir2/dir3/file.txt.bak
$ null=""

切片

• ${<var_name>:n[:m]}：从第n开始m个字符
  • n、m非负值
    • n：从0开始的下标起始
    • m：切片长度，缺省表示到末尾
  • n、m使用0-负值表示
    • n：从0开始的负向下标起始
    • m：从0开始的负向下标终止

命令	解释	结果
${file:0:5}	提取首个字符开始的5个字符	/dir1
${file:5:5}	提取第5个字符开始的5个字符	/dir2
${file:5}	提取第5个字符开始至末尾	/dir2...
${file:0-5}	反向计算下标	t.bak
${file:0-5:0-1}	反向计算下标	t.ba
${file:5:0-2}	提取第5个字符开始至-2下标处	/dir2.../t.b

子串匹配

${<var_name>%<pattern>}
${<var_name>%%<pattern>}
${<var_name>#<pattern>}
${<var_name>##<pattern>}

• #：去掉字符串左边最短pattern
• ##：去掉字符串左边最长pattern
• %：去掉字符串右边最短pattern
• %%：去掉字符串右边最长pattern

• 注意：var_name前不要变量标志$
• 以上4种模式返回新值，不改变原变量值
• 仅在pattern中使用通配符时，最短、最长匹配才有区别

命令	解释	结果
${file#*/}	去除首个/及其左边	dir2/dir3/file.txt.bak
${file##*/}	仅保留最后/右边	file.txt.bak
${file#*.}	去除首个.及其左边	txt.bak
${file##*.}	仅保留最后.右边	bak
${file%/*}	去除最后/及其右边	/dir1/dir2/dir3
${file%%*/}	去除首个/及其右边	空值
${file%*.}	去除最后.及其右边	/dir1/dir2/dir3/file.txt
${file%%*.}	去除首个.及其右边	/dir1/dir2/dir3/file.txt

替换

• /from/to：替换首个from为to
• //from/to：替换全部from为to

命令	解释	结果
${file/dir/path}	替换首个dir为path	/path1/dir2/dir3/file.txt.bak
${file/dir/path}	替换全部dir为path	/path1/path2/path3/file.txt.bak

默认值替换

• -：变量未设置返回
• +：变量设置返回
• =：变量未设置返回、设置变量
• ?：变量未设置输出至stderr
• :：以上命令条件包括空值（空值视为未设置）

命令	解释	示例	结果
${井<var_name>}	获取字符串长度	${井file}	27
${<var_name>-<default>}	变量未设置返回默认值	${invalid-file.txt.bak}	file.txt.bak
${<var_name>:-<default>}	变量未设置、空值返回默认值	${null-file.txt.bak}	file.txt.bak
${<var_name>+<default>}	变量设置返回默认值	${file-file.txt.bak}	fil.txt.bak
${<var_name>:+<default>}	变量非空返回默认值	${file-file.txt.bak}	file.txt.bak
${<var_name>=<default>}	变量未设置，返回默认值、并设置变量为默认值	${invalid=file.txt.bak}	file.txt.bak
${<var_name>:=<default>}	变量未设置、空值返回默认值、并设置变量为默认值	${null=file.txt.bak}	file.txt.bak
{$<var_name>?<default>}	变量未设置输出默认值至stderr	{invalid?file.txt.bak}	file.txt.bak输出至stderr
{$<var_name>:?<default>}	变量未设置、空值输出默认值至stderr	{$null:?file.txt.bak}	file.txt.bak输出至stderr

字符串比较

• =, !=, -z, -n：字符串相等、不相等、为空、非空

• 使用=比较变量是否为某字符串时，其中在两侧添加字符 保证=不为空值，否则若$test为空值，表达式报错

  if [[ "$text"x = "text"x ]]; then
  	command
  fi

• 比较变量时要在两侧加上双引号""，否则可能报错、结果不 符合预期

数组

$ A=(a b c def)

取值

• []：选择数组元素
  • [n]：返回数组第n个元素
  • [*]/[@]：返回数组全部元素

命令	解释	结果
${A[@]}	返回全部元素	a b c def
${A[*]}	同上	同上
${A[0]}	返回数组第一个元素	a
${井A[@]}	返回数组元素总数	4
${井A[*]}	同上	同上
${井A[3]}	返回数组第4个元素长度	3
A[3]=xyz	设置数组第4个元素值

数值

• (())/[]：在其中执行整数运算
• let：执行数值运算

规则

• 返回的数据结果相当于存储在一个匿名变量中，使用的话需要 在之前加上$

• $$(())`/`$[]`中的变量名称可以省略`$$

  $ a=5; b=7; c=2;
  $ echo $((a + b * $c))
  	# 19

• $((N#xx))/$[$#xx]：将其他进制数据转换为10进制

  $ echo $((2#110))
  	# 6

• 自增、自减运算可以在(())/[]中直接执行

  $ a=5; ((a++)); echo $a;
  	# 6

特殊运算符

• ~：位与
• |：位或
• ^：位异或
• >>：位右移
• <<：位左移
• **：数值平方
• +=, ++, -=, --, *=, \=：自变化运算符

逻辑运算

• -eq, -ne, -ge, -le, -lt, -gt：比较
• ==, !=, >=, <=, <, >：数值比较

文件

• -e：目标存在
• -f：文件为一般文件（非目录、设备）
• -s：文件大小非0
• -d：目标为目录
• -b：文件为块设备（软盘、光驱）
• -c：文件为流设备（键盘、modem、声卡）
• -p：文件为管道
• -h/L：目标为符号链接
• -S：目标为Socket
• -t：文件描述符被关联到终端
  • 一般用于检测脚本的stdin是否来自终端[ -t 0 ]，或 输出是否输出至终端[ -t 1 ]
• -r：目标是否可读权限
• -w：目标是否可写权限
• -x：目标是否可执行权限
• -g：目标是否设置有set-group-id
• -u：目标是否设置有set-user-id
• -k：目标是否设置sticky bit
• -O：用户是否是文件所有者
• -G：用户是否属于文件所有组
• -N：文件从上次读取到现在为止是否被修改
• f1 -nt f2：文件f1比f2新
• f1 -ot f2：文件f1比f2旧
• f1 -ef f2：文件f1、f2指向相似文件实体（相同的硬链接）