史上最全shell脚本编程语法上册

1. shell 脚本语言的基本用法

1.1 shell 脚本的用途

将简单的命令组合完成复杂的工作,自动化执行命令,提高工作效率；

减少手工命令的输入，一定程度上避免人为错误；

将软件或应用的安装及配置实现标准化；

用于实现日常性的,重复性的,非交互式的运维工作,如:文件打包压缩备份,监控系统运行状态并实现告警等；

1.2 shell 脚本基本结构

shell脚本编程：是基于过程式、解释执行的语言

编程语言的基本结构：

①各种系统命令的组合

②数据存储：变量、数组

③表达式：a + b

④控制语句：if

格式要求：首行shebang机制

1.3 shell脚本创建过程

第一步：使用文本编辑器来创建文本文件

第一行必须包括shell声明序列：#!

示例：

#!/bin/bash

添加注释,注释以#开头

第二步：加执行权限

给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径

第三步：运行脚本

直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行

1.4 shell 脚本调试

只检测脚本中的语法错误，但无法检查出命令错误，但不真正执行脚本：

bash -n /path/to/some_script

调试并执行：

bash -x /path/to/some_script

脚本错误常见的有三种

①语法错误，会导致后续的命令不继续执行，可以用bash -n 检查错误，提示的出错行数不一定是准确的；

②命令错误，默认后续的命令还会继续执行，用bash -n 无法检查出来 ，可以使用 bash -x 进行观察；

③逻辑错误：只能使用 bash -x 进行观察；

2.1 变量

变量表示命名的内存空间，将数据放在内存空间中，通过变量名引用，获取数据

2.1.1 变量类型

①内置变量，如：PS1，PATH，UID，HOSTNAME，$$，BASHPID，PPID，$?，HISTSIZE

②用户自定义变量

不同的变量存放的数据不同，决定了以下

①数据存储方式

②参与的运算

③表示的数据范围

变量数据类型：

①字符

②数值：整型、浮点型,bash 不支持浮点数

2.1.2 Shell中变量命名法则

2.1.2.1 命名要求

区分大小写

不能使程序中的保留字和内置变量：如：if, for

只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头，注意：不支持短横线 “ - ”，和主机名相反

2.1.2.2 命名习惯

见名知义，用英文单词命名，并体现出实际作用，不要用简写，如：ATM

变量名大写

局部变量小写

函数名小写

大驼峰StudentFirstName

小驼峰studentFirstName

下划线: student_name

2.1.3 变量定义和引用

变量的生效范围等标准划分变量类型：

普通变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效；

环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程；

本地变量：生效范围为当前shell进程中某代码片断，通常指函数；

变量赋值：name='value'

value 可以是以下多种形式：

直接字串：name='root'

变量引用：name="$USER"

命令引用：name=COMMAND 或者 name=$(COMMAND)

注意：变量赋值是临时生效，当退出终端后，变量会自动删除，无法持久保存，脚本中的变量会随着脚

本结束，也会自动删除

变量引用：

"$name" 弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值

'$name' 强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串

范例：变量的各种赋值方式和引用





范例：变量引用



范例：变量的间接赋值和引用



范例：变量追加值



范例：利用变量实现动态命令

显示已定义的所有变量：set

删除变量：unset

2.1.4 环境变量

环境变量：

①可以使子进程（包括孙子进程）继承父进程的变量，但是无法让父进程使用子进程的变量

②一旦子进程修改从父进程继承的变量，将会新的值传递给孙子进程

③一般只在系统配置文件中使用，在脚本中较少使用

变量声明和赋值：

声明并赋值

export name=VALUE

declare -x name=VALUE

或者分两步实现

name=VALUE

export name

变量引用：

$name

${name}

显示所有环境变量：

env

printenv

export

declare -x

查看指定进程的环境变量

cat /proc/$PID/environ

删除变量：

unset name

bash内建的环境变量

PATH

SHELL

USER

UID

HOME

PWD

SHLVL #shell的嵌套层数，即深度

LANG

MAIL

HOSTNAME

HISTSIZE

_   #下划线,表示前一命令的最后一个参数

2.1.5 只读变量

只读变量：只能声明定义，但后续不能修改和删除，即常量

声明只读变量：

readonly name

declare -r name

查看只读变量：

readonly [-p]

declare -r

2.1.6 位置变量

位置变量：在bash shell中内置的变量, 在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数。

$1, $2, ... 对应第1个、第2个等参数，shift [n]换位置

$0 命令本身,包括路径

$* 传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串

$@ 传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串

$# 传递给脚本的参数的个数

注意：$@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异

清空所有位置变量

set --

2.1.7 退出状态码变量

当我们浏览网页时，有时会看到下图所显示的数字，表示网页的错误信息，我们称为状态码，在shell脚

本中也有相似的技术表示程序执行的相应状态。



进程执行后，将使用变量 $? 保存状态码的相关数字，不同的值反应成功或失败，$?取值范例 0-255

$?的值为0 #代表成功

$?的值是1到255   #代表失败

用户可以在脚本中使用以下命令自定义退出状态码

exit [n]

注意：

①脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字

②如果exit后面无数字,终止退出状态取决于exit命令前面命令执行结果

③如果没有exit命令, 即未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码

2.1.8 展开命令行

展开命令执行顺序

把命令行分成单个命令词

展开别名

展开大括号的声明{}

展开波浪符声明 ~

命令替换$() 和 ``

再次把命令行分成命令词

展开文件通配*、?、[abc]等等

准备I/0重导向 <、>

运行命令

防止扩展

反斜线（\）会使随后的字符按原意解释

加引号来防止扩展

单引号（’’）防止所有扩展

双引号（”“）也可防止扩展，但是以下情况例外：$（美元符号）　

变量扩展

`` : 反引号，命令替换

\：反斜线，禁止单个字符扩展

!：叹号，历史命令替换

2.1.9 脚本安全和 set

set 命令：可以用来定制 shell 环境

$- 变量

h：hashall，打开选项后，Shell 会将命令所在的路径hash下来，避免每次都要查询。通过set +h将h选项关闭；

i：interactive-comments，包含这个选项说明当前的 shell 是一个交互式的 shell。所谓的交互式shell,在脚本中，i选项是关闭的；

m：monitor，打开监控模式，就可以通过Job control来控制进程的停止、继续，后台或者前台执行等；

B：braceexpand，大括号扩展；

H：history，H选项打开，可以展开历史列表中的命令，可以通过!感叹号来完成，例如“!!”返回上最近的一个历史命令，“!n”返回第 n 个历史命令；

范例：



set 命令实现脚本安全

-u 在扩展一个没有设置的变量时，显示错误信息， 等同set -o nounset

-e 如果一个命令返回一个非0退出状态值(失败)就退出， 等同set -o errexit

-o option 显示，打开或者关闭选项

显示选项：set -o

打开选项：set -o 选项

关闭选项：set +o 选项

-x 当执行命令时，打印命令及其参数,类似 bash -x

范例：



范例:

DIR=/data

cd $DIR

rm -rf *

#rm -rf $DIr/*

2.2 格式化输出 printf

格式

printf "指定的格式" "文本1" ”文本2“……

常用格式替换符



说明：

%#s 中的数字代表此替换符中的输出字符宽度，不足补空格，默认是右对齐,%-10s表示10个字符宽，- 表示左对齐；

%03d 表示3位宽度,不足前面用0补全,超出位数原样输出；

%.2f 中的2表示小数点后显示的小数位数；

常用转义字符



范例：



#.2f 表示保留两位小数



#%-10s 表示宽度10个字符，左对齐



#将十进制的17转换成16进制数



#将十六进制C转换成十进制

2.3 算术运算

Shell允许在某些情况下对算术表达式进行求值，比如：let和declare 内置命令，(( ))复合命令和算术扩

展。求值以固定宽度的整数进行，不检查溢出，尽管除以0 被困并标记为错误。运算符及其优先级，关

联性和值与C语言相同。以下运算符列表分组为等优先级运算符级别。级别按降序排列优先。

注意：bash 只支持整数，不支持小数



乘法符号有些场景中需要转义

实现算术运算：

(1) let var=算术表达式

(2) ((var=算术表达式)) 和上面等价

(3) var=$[算术表达式]

(4) var=$((算术表达式))

(5) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)

(6) declare -i var = 数值

(7) echo '算术表达式' | bc

内建的随机数生成器变量：

$RANDOM   取值范围：0-32767

范例：

#生成 0 - 49 之间随机数

echo $[$RANDOM%50]

#随机字体颜色



增强型赋值：



格式：

let varOPERvalue



范例：

自加3后自赋值



范例：

自增，自减



范例：

2.4 逻辑运算

true, false

1,真

0,假

与：& 和0相与结果为0，和1相与结果保留原值, 一假则假,全真才真

0 与 0 = 0

0 与 1 = 0

1 与 0 = 0

1 与 1 = 1

范例:



或：| 和1相或结果为1，和0相或结果保留原值,一真则真,全假才假

0 或 0 = 0

0 或 1 = 1

1 或 0 = 1

1 或 1 = 1

范例:



非：！

! 1 = 0   !  true

! 0 = 1 !  false

异或：^

异或的两个值，相同为假，不同为真。两个数字X,Y异或得到结果Z，Z再和任意两者之一X异或，将得出另一个值Y

0 ^ 0 = 0

0 ^ 1 = 1

1 ^ 0 = 1

1 ^ 1 = 0

范例:



范例: 变量互换

短路运算

短路与 &&

CMD1 短路与 CMD2

第一个CMD1结果为真 (1)，第二个CMD2必须要参与运算，才能得到最终的结果

第一个CMD1结果为假 (0)，总的结果必定为0，因此不需要执行CMD2

短路或 ||

CMD1 短路或 CMD2

第一个CMD1结果为真 (1)，总的结果必定为1，因此不需要执行CMD2

第一个CMD1结果为假 (0)，第二个CMD2 必须要参与运算,才能得到最终的结果