Bash

Bash 语法教程

Posted by leone on 2019-04-01

bash

bash 是什么?

bash 是一个为GNU计划编写的Unix shell。它的名字是一系列缩写:Bourne-Again SHell — 这是关于Bourne shell(sh)的一个双关语(Bourne again / born again)。Bourne shell是一个早期的重要shell,由史蒂夫·伯恩在1978年前后编写,并同Version 7 Unix一起发布。bash则在1987年由布莱恩·福克斯创造。在1990年,Chet Ramey成为了主要的维护者。

shell

Shell 是一个用 C 语言编写的程序,它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言,又是一种程序设计语言。

Shell 是指一种应用程序,这个应用程序提供了一个界面,用户通过这个界面访问操作系统内核的服务。

Ken Thompson 的 sh 是第一种 Unix Shell,Windows Explorer 是一个典型的图形界面 Shell。

Shell 编程跟 java、python、c 编程一样,只要有一个能编写代码的文本编辑器和一个能解释执行的脚本解释器就可以了。

Linux 的 Shell 种类众多,常见的有:

  • Bourne Shell(/usr/bin/sh或/bin/sh)

  • Bourne Again Shell(/bin/bash)

  • C Shell(/usr/bin/csh)

  • K Shell(/usr/bin/ksh)

  • Shell for Root(/sbin/sh)

本文关注的是 Bash,也就是 Bourne Again Shell,由于易用和免费,Bash 在日常工作中被广泛使用。同时,Bash 也是大多数Linux 系统默认的 Shell。

在一般情况下,人们并不区分 Bourne Shell 和 Bourne Again Shell,所以,像 #!/bin/sh,它同样也可以改为 #!/bin/bash。

#! 告诉系统其后路径所指定的程序即是解释此脚本文件的 Shell 程序。

hello world

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#!/bin/bash
echo "hello world!"

解释

#! 是一个约定的标记,它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行,即使用哪一种 Shell。

echo 命令用于向窗口输出文本。

运行脚本

chmod +x ./hello.sh #使脚本具有执行权限
./hello.sh #执行脚本

注意

一定要写成 ./hello.sh,而不是 hello.sh,运行其它二进制的程序也一样,直接写 hello.sh,linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫 hello.sh 的,而只有 /bin, /sbin, /usr/bin,/usr/sbin 等在 PATH 里,你的当前目录通常不在 PATH 里,所以写成 hello.sh 是会找不到命令的,要用 ./hello.sh 告诉系统说,就在当前目录找。

作为解释器参数

这种运行方式是,直接运行解释器,其参数就是 shell 脚本的文件名,如:

/bin/bash hello.sh
/bin/php test.php

这种方式运行的脚本,不需要在第一行指定解释器信息,写了也没用。

bash 实战

shell 变量

定义一个变量(变量区分大小写),如:

name="jack"

注意,变量名的命名须遵循如下规则:

  • 命名只能使用英文字母,数字和下划线,首个字符不能以数字开头。

  • 中间不能有空格,可以使用下划线(_)。

  • 不能使用标点符号。

  • 不能使用bash里的关键字(可用help命令查看保留关键字)。

除了显式地直接赋值,还可以用语句给变量赋值,如:

for file in 'ls /etc'for file in $(ls /etc)

使用变量

使用一个定义过的变量,只要在变量名前面加美元符号即可,如:

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NAME="jack"
echo $NAME
echo ${NAME}

变量名外面的花括号是可选的,加不加都行,加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界,比如下面这种情况:

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for skill in Ada Coffe Action Java; 
do
echo "I am good at ${skill}Script"
done

只读变量

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量,只读变量的值不能被改变。

下面的例子尝试更改只读变量,结果报错:-bash: URL: readonly variable

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#!/bin/bash
URL="http://www.google.com"
readonly URL
URL="http://www.baidu.com"

删除变量

使用 unset 命令可以删除变量。语法:

unset URL

变量被删除后不能再次使用。unset 命令不能删除只读变量。

变量类型

运行shell时,会同时存在三种变量:

  • 局部变量: 局部变量在脚本或命令中定义,仅在当前shell实例中有效,其他shell启动的程序不能访问局部变量。

  • 环境变量: 所有的程序,包括shell启动的程序,都能访问环境变量,有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。

  • shell变量: shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量,有一部分是局部变量,这些变量保证了shell的正常运行

Shell 字符串

字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型(除了数字和字符串,也没啥其它类型好用了),字符串可以用单引号,也可以用双引号,也可以不用引号。

单引号

str=‘this is a string’

单引号字符串的限制:

  • 单引号里的任何字符都会原样输出,单引号字符串中的变量是无效的;

  • 单引号字串中不能出现单独一个的单引号(对单引号使用转义符后也不行),但可成对出现,作为字符串拼接使用。

双引号

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name='andy'
str="Hello, I know you are \"$name\"! \n"
echo -e $str

输出结果为:

Hello, I know you are “andy”!

双引号的优点:

  • 双引号里可以有变量

  • 双引号里可以出现转义字符

拼接字符串

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name="jack"
# 使用双引号拼接
str="hello, "name""
str_1="hello, ${name}"
echo str str_1

# 使用单引号拼接
str_2='hello, 'name' !'
str_3='hello, ${name} !'
echo str_2 str_3

# 输出结果为:

hello, name hello, jack
hello, name ! hello, ${name} !

获取字符串长度

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string="abcd"
echo ${#string} # 输出 4

提取子字符串

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string="google is a great site"
echo ${string:1:4} # 输出 oogl

查找子字符串

查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个):

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string="google is a great site"
echo `expr index "$string" io` # 输出 2

# 注意: 以上脚本中 ` 是反引号,而不是单引号 ',不要看错了。

Shell 数组

bash支持一维数组(不支持多维数组),并且没有限定数组的大小。

类似于 C 语言,数组元素的下标由 0 开始编号。获取数组中的元素要利用下标,下标可以是整数或算术表达式,其值应大于或等于 0。

定义数组

在 Shell 中,用括号来表示数组,数组元素用"空格"符号分割开。定义数组的一般形式为:数组名=(值1 值2 … 值n)

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arr=(value0 value1 value2 value3)

# 或者

arr=(
value0
value1
value2
value3
)

# 或
array_name[0]=value0
array_name[1]=value1n
array_name[n]=valuen

读取数组

读取数组元素值的一般格式是:

${数组名[下标]}

例如:

value0=${arr[0]}

使用 @ 符号可以获取数组中的所有元素,例如:

echo ${arr[@]}

获取数组的长度

获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同,例如:

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# 使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素
length=${#arr[@]}

# 或者
length=${#arr[*]}

# 取得数组单个元素的长度
str_length=${#arr[n]}

Shell 注释

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# 以 # 开头的行就是注释,会被解释器忽略。

# 通过每一行加一个 # 号设置多行注释,像这样:

#--------------------------------------------
# 这是一个注释
# author:leone
# site:www.google.com
#--------------------------------------------
##### 用户配置区 开始 #####
#
#
# 这里可以添加脚本描述信息
#
#
##### 用户配置区 结束 #####

多行注释

多行注释还可以使用以下格式:

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:<<EOF
注释内容...
注释内容...
注释内容...
EOF

EOF 也可以使用其他符号:

:<<'
注释内容...
注释内容...
注释内容...
'

:<<!
注释内容...
注释内容...
注释内容...
!

Shell 传递参数

我们可以在执行 Shell 脚本时,向脚本传递参数,脚本内获取参数的格式为:$n。n 代表一个数字,1 为执行脚本的第一个参数,2 为执行脚本的第二个参数,以此类推……

实例
以下实例我们向脚本传递三个参数,并分别输出,其中 $0 为执行的文件名:

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#!/bin/bash
echo "Shell 传递参数实例!";
echo "执行的文件名:$0";
echo "第一个参数为:$1";
echo "第二个参数为:$2";
echo "第三个参数为:$3";

为脚本设置可执行权限,并执行脚本,输出结果如下所示:

$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例!
执行的文件名:./test.sh
第一个参数为:1
第二个参数为:2
第三个参数为:3

参数处理 说明
$# 传递到脚本的参数个数
$* 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。 以 $1 $2 … $n 的形式输出所有参数。
$$ 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
$@ 与$*相同,但是使用时加引号,并在引号中返回每个参数。 如"$@“用「”」括起来的情况、以"$1" “$2” … “$n” 的形式输出所有参数。
$- 显示Shell使用的当前选项,与set命令功能相同。
$? 显示最后命令的退出状态。0表示没有错误,其他任何值表明有错误。
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#!/bin/bash
echo "Shell 传递参数实例!";
echo "第一个参数为:$1";
echo "参数个数为:$#";
echo "传递的参数作为一个字符串显示:$*";

执行脚本,输出结果如下所示:

$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例!
第一个参数为:1
参数个数为:3
传递的参数作为一个字符串显示:1 2 3

** $* 与 $@ 区别:**

相同点:都是引用所有参数。

不同点:只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3,,则 " * " 等价于 “1 2 3”(传递了一个参数),而 “@” 等价于 “1” “2” “3”(传递了三个参数)。

测试

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#!/bin/bash
echo "-- \$* 演示 ---"
for i in "$*"; do
echo $i
done

echo "-- \$@ 演示 ---"
for i in "$@"; do
echo $i
done

执行脚本,输出结果如下所示:

$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh 1 2 3
– $* 演示 —
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– $@ 演示 —
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Shell 基本运算符

Shell 和其他编程语言一样,支持多种运算符,包括:

  • 算数运算符

  • 关系运算符

  • 布尔运算符

  • 字符串运算符

  • 文件测试运算符

原生bash不支持简单的数学运算,但是可以通过其他命令来实现,例如 awk 和 expr,expr 最常用。

expr 是一款表达式计算工具,使用它能完成表达式的求值操作。

例如,两个数相加(注意使用的是反引号 ` 而不是单引号 '):

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#!/bin/bash
val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"

两数之和为 : 4

两点注意:

  • 表达式和运算符之间要有空格,例如 2+2 是不对的,必须写成 2 + 2,这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。

  • 完整的表达式要被 包含,注意这个字符不是常用的单引号,在 Esc 键下边。

算术运算符

下表列出了常用的算术运算符,假定变量 a 为 10,变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
+ 加法 expr $a + $b 结果为 30。
- 减法 expr $a - $b 结果为 -10。
* 乘法 expr $a \* $b 结果为 200。
/ 除法 expr $b / $a 结果为 2。
% 取余 expr $b % $a 结果为 0。
= 赋值 a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。
== 相等。用于比较两个数字,相同则返回 true。 [ $a == $b ] 返回 false。
!= 不相等。用于比较两个数字,不相同则返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。

关系运算符

关系运算符只支持数字,不支持字符串,除非字符串的值是数字。

下表列出了常用的关系运算符,假定变量 a 为 10,变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
-eq 检测两个数是否相等,相等返回 true。 [ $a -eq $b ] 返回 false。
-ne 检测两个数是否不相等,不相等返回 true。 [ $a -ne $b ] 返回 true。
-gt 检测左边的数是否大于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -gt $b ] 返回 false。
-lt 检测左边的数是否小于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge 检测左边的数是否大于等于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -ge $b ] 返回 false。
-le 检测左边的数是否小于等于右边的,如果是,则返回 true。 [ $a -le $b ] 返回 true。

布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符,假定变量 a 为 10,变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
! 非运算,表达式为 true 则返回 false,否则返回 true。 [ ! false ] 返回 true。
-o 或运算,有一个表达式为 true 则返回 true。 [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a 与运算,两个表达式都为 true 才返回 true。 [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符,假定变量 a 为 10,变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
&& 逻辑的 AND [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
|| 逻辑的 OR [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true

字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符,假定变量 a 为 “abc”,变量 b 为 “efg”:

运算符 说明 举例
= 检测两个字符串是否相等,相等返回 true。 [ $a = $b ] 返回 false。
!= 检测两个字符串是否相等,不相等返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。
-z 检测字符串长度是否为0,为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 false。
-n 检测字符串长度是否为0,不为0返回 true。 [ -n “$a” ] 返回 true。
$ 检测字符串是否为空,不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。

文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。

属性检测描述如下:

操作符 说明 举例
-b file 检测文件是否是块设备文件,如果是,则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。
-c file 检测文件是否是字符设备文件,如果是,则返回 true。 [ -c $file ] 返回 false。
-d file 检测文件是否是目录,如果是,则返回 true。 [ -d $file ] 返回 false。
-f file 检测文件是否是普通文件(既不是目录,也不是设备文件),如果是,则返回 true。 [ -f $file ] 返回 true。
-g file 检测文件是否设置了 SGID 位,如果是,则返回 true。 [ -g $file ] 返回 false。
-k file 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit),如果是,则返回 true。 [ -k $file ] 返回 false。
-p file 检测文件是否是有名管道,如果是,则返回 true。 [ -p $file ] 返回 false。
-u file 检测文件是否设置了 SUID 位,如果是,则返回 true。 [ -u $file ] 返回 false。
-r file 检测文件是否可读,如果是,则返回 true。 [ -r $file ] 返回 true。
-w file 检测文件是否可写,如果是,则返回 true。 [ -w $file ] 返回 true。
-x file 检测文件是否可执行,如果是,则返回 true。 [ -x $file ] 返回 true。
-s file 检测文件是否为空(文件大小是否大于0),不为空返回 true。 [ -s $file ] 返回 true。
-e file 检测文件(包括目录)是否存在,如果是,则返回 true。 [ -e $file ] 返回 true。

Shell echo命令

echo string
您可以使用echo实现更复杂的输出格式控制。

1.显示普通字符串:
echo "It is a test"
这里的双引号完全可以省略,以下命令与上面实例效果一致:

echo It is a test

2.显示转义字符

echo "\"It is a test\""
结果将是:

“It is a test”

同样,双引号也可以省略

3.显示变量

read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量

#!/bin/sh
read name
echo "$name It is a test"
以上代码保存为 test.sh,name 接收标准输入的变量,结果将是:

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[root@localhost ~]# ./test.sh
OK # 标准输入
OK It is a test # 输出

4.显示换行
echo -e “OK! \n” # -e 开启转义
echo "It is a test"
输出结果:

OK!

It is a test

5.显示不换行

#!/bin/sh
echo -e “OK! \c” # -e 开启转义 \c 不换行
echo "It is a test"
输出结果:

OK! It is a test

6.显示结果定向至文件

echo “It is a test” > a.txt

7.原样输出字符串,不进行转义或取变量(用单引号)
echo '$name"'
输出结果:

$name"

8.显示命令执行结果

echo date
注意: 这里使用的是反引号 `, 而不是单引号 '。

结果将显示当前日期

Mon Apr 1 10:31:21 CST 2019