开始你的bash/shell脚本编程

原文链接

对于我自己来说，学习新框架或技术的最佳方式是同时获得实践经验，在本文中，你将自己通过编写代码来学习shell脚本的基础知识！本文包含语法，shell脚本的基础知识到中级shell编程，通过这篇文章你可以学习shell的相关知识，并且通过shell来实现Unix/Linux之间的接口

介绍

您可能已经多次遇到过“脚本”这个词，但脚本的的含义是什么意思呢？简单的来说，脚本是包含一系列要执行的命令。这些命令由解释器执行。一切你可以在命令行中输入的命令，你都可以把它放到脚本中。而且，脚本非常适合自动化任务。如果你发现自己频繁重复一些命令，你可以创建一个脚本来实现它！

The Linux philosophy is ‘Laugh in the face of danger’. Oops. Wrong One. ‘Do it yourself’. Yes, that’s it.
 — Linus Torvalds

我们的第一个脚本

script.sh

#!/bin/bash
echo "My First Script!"

运行脚本

$ chmod 755 script.sh # chmod +x script.sh
$ ./script.sh

好流弊！你刚刚编写了你的第一个bash脚本。
我知道你不理解这个脚本，特别对于脚本中的第一行。不要担心我将在本文中详细介绍shell脚本，在进入任何主题之前，我总是建议在脑海中形成路线图或适当的内容索引，并明确我们将要学习的内容。
因此，以下是我们将在文章中讨论的一些要点。

• 脚本解释器
• 变量
• 用户输入
• 测试
• 条件判断
• 循环语句
• 脚本参数传递
• 退出状态码
• 逻辑操作符
• 函数
• 通配符
• 调试

所以，这将是我们讨论的顺序，在本文的最后，我相信你会有足够的信心编写自己的shell脚本:)
Happy Learning Guys

脚本解释器

你可以从上面脚本的第一行看到 #!/bin/bash 这行指定了你的程序将使用那个解释器，基本上是将路径引用到解释器。Linux/Unix中有很多解释器，其中一些是：bash，zsh，sh，csh和ksh等。

这里推荐一个玩命令行必须知道的一个开源项目oh-my-zsh

All the best people in life seem to like LINUX. — Steve Wozniak

查看你的系统中有那些脚本解释器

cat /etc/shells

bash: #!/bin/bash
zsh: #!/bin/zsh
ksh: #!/bin/ksh
csh: #!/bin/csh
and so on…

注意️
如果脚本不包含解释器，则使用你的默认shell执行命令，因此代码可能正常运行，虽然是这样，但是不推荐这样做，使用echo $SHELL可以知道你当前使用的解释器

注释
注释以#开始，#后面的内容会被解释器忽略，但是#!另当别论

变量
变量指向内存中的一块区域，变量有对应的变量名和值，可以存储一些可以在将来更改的数据，shell中定义变量不需要指定变量的类型

VARIABLE_NAME="Value"

当命名一个变量是你必须记得以下几点

• 变量名是区分大小写的
• 为了方便，变量名最好大写
• 要使用变量，必须在变量前面加$符号

例子

#!/bin/bash
MY_NAME="shellhub"
echo "Hello, I am $MY_NAME"

OR

#!/bin/bash
MY_NAME="shellhub"
echo "Hello, I am ${MY_NAME}"

提示: 可以把命令执行后的输入结果赋值给一个变量

LIST=$(ls)
SERVER_NAME=$(hostname)

合法的变量名

THIS3VARIABLE=”ABC”
THIS_IS_VARIABLE=”ABC”
thisIsVariable=”ABC”

不合法的变量名

4Number=”NUM”
This-Is-Var=”VAR”
# No special character apart from underscore is allowed!

用户输入

read 命令接收键盘的输入，标准输入(Standard Input)

read -p "PROMPT MESSAGE" VARIABLE

其中PROMPT MESSAGE为提示用户的信息，变量VARIABLE可以保存用户的输入，可以在程序中使用该变量

#!/bin/bash
read -p "Please Enter You Name: " NAME
echo "Your Name Is: $NAME"

测试

测试主要用于条件判断。[ condition-to-test-for ] ，如[ -e /etc/passwd ]，注意的是[]前后必须有空格，如[-e /etc/passwd]是错误的写法

1. 文件测试操作

-d FILE_NAM  # True if FILE_NAM is a directory
-e FILE_NAM  # True if FILE_NAM exists
-f FILE_NAM  # True if FILE_NAM exists and is a regular file
-r FILE_NAM  # True if FILE_NAM is readable
-s FILE_NAM  # True if FILE_NAM exists and is not empty
-w FILE_NAM  # True if FILE_NAM has write permission
-x FILE_NAM  # True if FILE_NAM is executable

1. 字符串测试操作

-z STRING  # True if STRING is empty
-n STRING  # True if STRING is not empty
STRING1 = STRIN2 # True if strings are equal
STRING1 != STRIN2 # True if strings are not equal

1. 算术测试操作

var1 -eq var2  # True if var1 is equal to var2
var1 -ne var2  # True if var1 not equal to var2
var1 -lt var2  # True if var1 is less than var2
var1 -le var2  # True if var1 is less than or equal to var2
var1 -gt var2  # True if var1 is greater than var2
var1 -ge var2  # True if var1 is greater than or equal to var2

条件判断

和其他编程语言一样，shell脚本也能基于条件进行判断，我们可以使用if-else或if-elif-else

Avoid the Gates of Hell. Use Linux!

1. if 语句

if [ condition-is-true ]
then
  command 1
  command 2
    ...
    ...
  command N
fi

if-else

if [ condition-is-true ]
then
  command 1
elif [ condition-is-true ]
then
  command 2
elif [ condition-is-true ]
then
  command 3
else
  command 4
fi

1. case语句
   case可以实现和if一样的功能，但是当条件判断很多的时候，使用if不太方便，比如使用if进行值的比较

case "$VAR" in
  pattern_1)
    # commands when $VAR matches pattern 1
    ;;
  pattern_2)
    # commands when $VAR matches pattern 2
    ;;
  *)
    # This will run if $VAR doesnt match any of the given patterns
    ;;
esac

例子

#!/bin/bash
read -p "Enter the answer in Y/N: " ANSWER
case "$ANSWER" in
  [yY] | [yY][eE][sS])
    echo "The Answer is Yes :)"
    ;;
  [nN] | [nN][oO])
    echo "The Answer is No :("
    ;;
  *)
    echo "Invalid Answer :/"
    ;;
esac

迭代语句 - 循环

可以通过循环执行同一个代码块很多次

1. for循环

for VARIABLE_NAME in ITEM_1 ITEM_N
do
  command 1
  command 2
    ...
    ...
  command N
done

Example

#!/bin/bash
COLORS="red green blue"
for COLOR in $COLORS
do
  echo "The Color is: ${COLOR}"
done

Another Example

for (( VAR=1;VAR<N;VAR++ ))
do
  command 1
  command 2
    ...
    ...
  command N
done

在当前所有txt文件前面追加new实现重命名

#!/bin/bash
FILES=$(ls *txt)
NEW="new"
for FILE in $FILES
do
  echo "Renaming $FILE to new-$FILE"
  mv $FILE $NEW-$FILE
done

1. while 循环
   当所给的条件为true时，循环执行while里面的代码块

while [ CONNDITION_IS_TRUE ]
do
  # Commands will change he entry condition
  command 1
  command 2
    ...
    ...
  command N
done

判断条件可以是任意的测试或者命令，如果测试或命令返回0，则表示条件成立，如果为非0则退出循环，如果一开始条件就不成立，则循环永远不会执行。
如果你不知道退出状态码是什么请不要担心，我后面会告诉你 :)

例子 一行一行读取文件内容

#!/bin/bash
LINE=1
while read CURRENT_LINE
do
  echo "${LINE}: $CURRENT_LINE"
  ((LINE++))
done < /etc/passwd
# This script loops through the file /etc/passwd line by line

注意️
continue 用于结束本次循环
break 用于结束整个循环

参数传递

当我们运行脚本的时候，可以传递参数供脚本内部使用$ ./script.sh param1 param2 param3 param4
这些参数将被存储在特殊的变量中

$0 -- "script.sh"
$1 -- "param1"
$2 -- "param2"
$3 -- "param3"
$4 -- "param4"
$@ -- array of all positional parameters

这些变量可以在脚本中的任何地方使用，就像其他全局变量一样

退出状态码

任何一个命令执行完成后都会产生一个退出状态码，范围0-255，状态码可以用来检查错误

• 0 表示正确执行并正常退出
• 非0表示执行过程中出错，没有正常退出

上一条命令执行后的退出状态码被保存在变量$?中

例子 使用ping检查主机和服务器之间是否可以抵达

#!/bin/bash
HOST="google.com"
ping -c 1 $HOST     # -c is used for count, it will send the request, number of times mentioned
RETURN_CODE=$?
if [ "$RETURN_CODE" -eq "0" ]
then
  echo "$HOST reachable"
else
  echo "$HOST unreachable"
fi

自定义退出状态码
默认的状态码是上一条命令执行的结果，我们可以通过exit来自定义状态码

exit 0
exit 1
exit 2
  ...
  ...
exit 255

逻辑操作符

shell脚本支持逻辑与和逻辑或
逻辑与 &&
逻辑或 ||

Example
mkdir tempDir && cd tempDir && mkdir subTempDir
这个例子中，如果创建tempDir成功，执行后面的cd，继续创建subTempDir

函数

可以把一些列的命令或语句定义在一个函数内，从程序的其他地方调用

注意️

• 函数包含了一些列你要重复调用的指令(函数必须先定义后调用)
• 把函数定义在程序开始或主程序之前是一个最佳实践

语法

function function_name() {
    command 1
    command 2
    command 3
      ...
      ...
    command N
}

调用函数 简单的给出函数名字

#!/bin/bash
function myFunc () {
    echo "Shell Scripting Is Fun!"
}
myFunc # call

函数参数传递

和脚本一样，也可以给函数传递参数完成特殊的任务，第一个参数存储在变量$1中，第二个参数存储在变量$2中...，$@存储所有的参数，参数之间使用空格分割 myFunc param1 param2 param3 ...

变量的作用范围

全局变量: 默认情况下，shell中的变量都定义为全局变量，你可以从脚本中的任何位置使用变量，但是变量在使用之前必须先定义
本地变量: 本地变量只能在方法内部访问，可以通过local关键词定义一个本地变量，定义一个本地变量的最佳实践是在函数内部

通配符

使用通配符可以完成特定的匹配
一些常用的通配符
* 可以通配一个或多个任意字符

*.txt
hello.*
great*.md

?匹配一个字符

?.md
Hello?

[]匹配括号内部的任意一个字符

He[loym], [AIEOU]

[!]不匹配括号内的任何字符

`[!aeiou]`

预先定义的通配符

• [[:alpha:]]
• [[:alnum:]]
• [[:space:]]
• [[:upper:]]]
• [[:lower:]]
• [[:digit:]]

匹配通配符 有些情况下我们想匹配*或?等特殊字符，可以使用转义字符
\*
\?

调试

bash提供一些可选项帮助你调试程序
Some Options:

1. -x option
   它在执行时打印命令和参数。它被称为打印调试，跟踪或x跟踪。我们可以通过修改第一行来使用它
2. -e option
   它代表“出错”。如果命令以非零退出状态退出，这将导致脚本立即退出。
3. -v option
   它在读取时打印shell命令/输入行。

注意:这些选项可以组合使用，一次可以使用多个选项！

#!/bin/bash-xe
#!/bin/bash-ex
#!/bin/bash-x-e
#!/bin/bash-e-x

尽管有许多工具可用于帮助调试，但只有在了解其工作原理的情况下才能调试代码。所以，确保花足够的时间实际练习编写脚本并自己调试它们，这样你就可以知道你可以犯错误的地方，这样你就不会再这样做:)