Shell 编程

　　Shell 是一门脚本语言（又称解释型语言），Shell 其实就是一个纯文本文件，通常以【#!/bin/bash】开始。脚本自上而下，从左至右分析并执行，其中【#】后面的为注释。脚本有以下几种运行方式：（1） 【bash shell.sh】 （2）【sh shell.sh】（3）【./shell.sh】当前目录下执行，用户必须有可执行权限 （4）【. ./shell.sh】或【source shell.sh】无执行权限也能执行，【source】一般用于读取配置文件使其立即生效。

第一个 Shell 脚本：

#!/bin/bash
# show Hello World
# 2016-06-06 cyhe
echo "Hello World"
exit 0

1. 变量

　　在Shell中，变量是弱类型的（存放各类数据，比如文件名，路径名等），而且无论值是否加引号，默认都是字符串。变量名只能以字母或下划线开头，并且区分大小写，长度无限制。变量分为局部变量和环境变量。当登陆 Linux取得一个交互Shell后，我们可以在这个 Shell（父Shell） 中管理系统、创建 子Shell、定义变量。子Shell 能够继承 父Shell 的环境变量，不会继承自定义变量，在Shell 可以使用【export】将自定义变量上升为环境变量，供子程序使用。

（1）局部变量

　　局部变量的作用域在 Shell 内部，其他shell不能访问，随脚本结束而消亡。可以使用 local 可以显式声明局部变量，常用于函数内部。

（2）环境变量

　　环境变量又称为全局变量，Shell 中变量默认就是全局的。为了有一个较好的执行环境，在编写 Shell 之前可以先设置好一些重要的环境变量，比如PATH，LANG，可以方便的下达一些命令，而不必使用绝对路径。比如，在使用 crontab 定期执行脚本自动备份Oracle数据库（或其他）时，Oracle相关的环境变量（ORACLE_HOME, NLS_LANG…）一般在oracle用户下，此时脚本不使用 export 声明Oracle相关变量，将不能执行。

（3）变量的赋值与取值

#!/bin/bash
# 变量名=值（var=value 等号两边没有空格），使用 【$var/${var}】 符号取值
# 如果有空格就必须使用引号
name=cyhe
name="cy he"
echo $name
echo ${name}

Shell 中预定义的特殊变量和特殊字符：

变量	说明
$0	脚本名称
$n	脚本或函数参数，$1 第一个参数，$2 第二个以此类推
$?	脚本或命令返回值
$*,$@	显示所有参数
通配符	*：任意长度字符串，不包括点号和斜线 ?：匹配单一字符 []：匹配其中的任一个
‘’	单引号：强引用，作为普通字符处理
“”	双引号：解析字符串里的【$，\，`】特殊用途
#	注释
$(命令)	可以把命令的输出赋值给变量，支持嵌套
;	分号，执行多个命令，# date; ls -l

2. 算术运算

Shell 只支持整数计算

命令	用法
let	#!/bin/bash a=1 b=2 let c=a+b 自增 let a++ 自减 let a--
[ ]	c=$[a+b] 或 c=$[ $a+2 ] 取模 $[5%2]  幂运算 $[2**3]
(())	c=$(( a+b ))，c=$(( (5+2)*3 ))，(( a++ ))　常用
bc	高精度计算语言，支持比较运算和逻辑运算

3. 数组

　　在 shell 中，数组中元素类型可以不同，数组的长度也不限制，可以随时随地增加数组元素，但是只支持一维数组，使用整数作索引，也可以使用字符串作索引。

#!/bin/bash
# 数组相关操作
# author: cyhe 2016-11-08
nums=(1 2 3 4 5)  # 定义数组
weeks=("sun" "mon" "thu")
weeks[3]="wed"    # 随时随地增加数据
weeks[4]="thur"
echo ${#weeks[@]} # 数组长度 or ${#weeks[*]}
echo ${#weeks[4]} # 数组元素的长度
echo ${weeks[@]}  # 数组所有元素
echo ${weeks[0]}  # 取第 0 个元素
unset weeks[1]    # 取消第 1 个元素

4. 判断

　　在编程时，会经常根据字符串是否为空，文件是否存在诸如此类的问题，来控制程序的流程，在 Shell 中可以使用【test expression】命令直接测试。此外可以利用判断符号【[ ]（中括号）】进行数据的判断，在使用中括号有几个关键的地方：括号内的每个元素都要用空格分隔；括号内的变量，最好都用双引号括起来；括号内容的常量，最好都用单或双引号括起来。常与 if 语句搭配使用。

常用测试判断条件

标志	说明
1. 文件类型	[ –e filename ]
-e	文件是否存在
-f	文件是否存在且为文件（file）
-d	文件是否存在且为目录（directory）
2. 文件权限	[ –r filename ]
-r/w/x	文件是否存在且有相应的权限
-s	文件是否存在且为非空白文件
3. 比较文件	[ file1 -nt file2 ]
-nt/-ot	判断file1是否比file2新(new than)/旧(older than)
-ef	是否为同一文件
4. 比较整数	[ n1 -eq n2 ]
-eq/-ne	相等（equal）/不相等（not equal）
-gt/-lt	大于（greater than）/小于（less than）
-ge/-le	大于等于/小于等于
5. 判断字符串
[ –z string ]	是否为空
[ –n string ]	是否不空
[ str1 == str2 ]	是否相等
[ str1 != str2 ]	是否不等
6. 逻辑运算
-a	and，[ –r file –a –x file ]，同时有rx权限
-o	or，[ –r file –o –x file ]，有r或x权限
!	非，[ ! –x file ]，不具有x权限
&&	与，[ –r file ] && [ –x file ]
||	或，[ –r file ] || [ –x file ]
！	非，！ [ –e file ]

【if/else判断】

#!/bin/bash
str="Hello World"
file=/opt/shell.log
# 单层条件判断 这里分号的作用是连续执行命令，不用换行了
if [ -z "$str" ]; then # 若字符串为空
    # TODO
fi
# 一个分支
if [ -f "$file" ]; then # 文件是否存在
    # TODO
else
    # TODO
fi

# 多个分支
if [ -z "$1" ]; then # 若第一个参数为空
    # TODO
elif [ "$1" == "" ]; then # 是否为空串
    # TODO
else
    # TODO
fi

【case … esac判断】

#!/bin/bash
case $1 in
    "start")        # 第一个变量内容，关键字右小括号
       echo "start"
       ;;           # 该程序段结束
    "stop")
       echo "start"
       ;;
    "restart")
       echo "stop"
       echo "start"
       ;;
    *)              # 默认匹配
       echo "Usage: $0 {start|stop|restart}"
       exit 1
       ;;
esac                # 结束

5. 循环

【for 循环】

#!/bin/bash
# 1. 用来遍历
nums=(1 2 3 4 5);sum=0
for n in ${nums[@]} # 遍历数组求和
do
    sum=$(($sum + $n))
done
# 遍历 1-5 的数字
for n in {1..5} # 或1 2 3 4 5 或$(seq 1 5)
do
    echo $n
done
# 2. 带条件的for循环，求1-100的和
sum=0
for (( i=0; i<=100; i++ ))
do
    sum=$(( $sum+$i )) # 或 let sum=sum+i
done
# 死循环
for ((;1;))

【while 循环】

#!/bin/bash
while [ condition ]
do
 # TODO
done
# while一个经典用法，按行读取文件
cat foo.txt | while read line # 运行时产生 3 个shell：cat，管道，while
do
    echo $line
done
# 死循环
while true
while 1

6. 函数

　　函数就是自定义的一系列执行命令，一般设置返回值（0正确，非0错误），最主要还是用来代码复用。

#!/bin/bash
# 1. 函数定义与返回值
function fun_name(){ # function 关键字可省略
    # TODO
    echo $@  # 打印所有参数 无输出 0
    return 0
}
fun_name # 函数调用，只调用函数名即可
echo $?  # 取函数返回值，可赋值给变量
# 2. 参数
# fun_name arg1 arg2 ...
fun_name a b c
# 3. 变量
# shell中变量默认是全局的，可使用 local 定义局部变量
n=5
fun(){
    local n=1
    let n++
}
fun # 调用函数不影响 n 的值
echo $n
# $0 代表函数名 $1 第一个参数 $2 第二个 一次类推
# 这里的参数与脚本本身的参数 毫无关系

7. 调试脚本debug

　sh –n shell.sh　　检查语法问题，不执行脚本

　sh –v shell.sh 　　执行前先输出脚本内容到屏幕

　sh –x shell.sh 　　将脚本执行过程输出到屏幕