第七章:shell相关

区分登录/非登录shell,以及交互式/非交互式shell

登录/非登录shell

  • 登录shell(login shell)指的是需要用户输入用户名和密码才能进去的shell,这是比较常用的。
  • 非登录shell(non-login shell)则相反,不需要用户输入用户名和密码,例如:
    • 直接命令bash(不带--login参数)就是打开一个新的非登录shell。
    • 在图形界面(如Gnome或KDE)中打开一个“终端”(terminal)窗口程序也是属于打开了一个非登录shell。

交互式/非交互式shell

  • 交互式shell(interactive shell)指的是shell等待自然人用户在终端上的输入,并且按照用户输入的命令立即执行且返回执行结果,这种操作模式被称为“交互式模式”,是我们最直观、最常用的操作方式。
  • 非交互式shell(non-interactive shell)针对的并非自然人用户,它通常是以 shell script (即以 shell 的语法所写成的程序代码段)的方式执行。
    • 运行shell脚本程序时,系统将创建一个子shell。此时,系统中将有两个shell,一个是登录时系统启动的shell,另一个是系统为运行脚本程序创建的shell。
    • 当一个脚本程序运行完毕,它的脚本shell将终止,可以返回到执行该脚本之前的shell。
    • 从这种意义上来说,用户可以有许多 shell,每个shell都是由某个shell(称为父shell)派生的。

不同类型shell初始化时所执行的startup脚本不一样

对于Bash来说,登录shell(包括交互式登录shell和使用–-login选项的非交互shell),它会首先读取和执行/etc/profile全局配置文件中的命令,然后依次查找~/.bash_profile~/.bash_login~/.profile这三个配置文件,读取和执行这三个中的第一个存在且可读的文件中命令。除非被–noprofile选项禁止了。另外,由于~/.bash_profile一般也会带有执行~/.bashrc的代码段,因此~/.bashrc的内容也会被执行。

在非登录shell里,只读取 ~/.bashrc (和 /etc/bash.bashrc/etc/bashrc )文件,不同的发行版里面可能有所不同。

从上可得,无论是登录shell还是非登录shell,最终都会执行~/.bashrc

如何让变量突破shell脚本程序的上下文限制:exportsource

在子 shell 中定义的变量只在该子 shell 内有效。如果在一个 shell 脚本程序中定义了一个变量,当该脚本程序运行时,这个定义的变量只是该脚本程序内的一个局部变量,其他的 shell 不能引用它。

有两种方法可以使子 shell 中的变量突破上下文限制,在其它 shell 中也能使用:

  • 在脚本代码中使用export语句可以对已定义的变量进行输出,如下:
    a=2333
    export a
    
    export命令将使系统在创建每一个新的子 shell 时定义这个变量的一个拷贝。这个过程称之为变量输出。
  • 在交互式 shell 中使用source命令来执行脚本程序,系统将不会生成新的子 shell 来执行脚本程序,而是直接在当前的交互式 shell 中执行;那么,脚本程序中所有定义(或改变)的变量,都将在当前 shell 中起效。

如何配置Linux用户的工作环境,并在下次登录依然保持有效

当我们直接在命令行里执行配置工作环境的命令,如alias,赋值自定义变量等操作时,这些配置仅适用于当前登录的会话,若当前用户退出系统,则这些配置均失效。

首先需要明确的是,既然针对的是“Linux用户的工作环境”,那么实际上我们执行的是登录交互式shell;因此,若想要这些工作环境的配置在下次登录依然保持有效,可以这样做:

  • “全局配置”,指的是为当前系统的每一个用户都设置一致的工作环境配置。全局配置的方式是:在/etc/profile文件中进行编辑或添加命令语句。
  • “每个用户私有配置”,指的是针对Linux中具体某个用户进行特定的工作环境配置,其方式为:在~/.bash_profile中进行编辑或添加命令语句。

shell变量规则

  • 赋值变量的格式为a=b,其中a为变量名,b为赋给变量的值,需要注意的是,等号两边不能有空格。
  • 变量名只能由字母、数字以及下划线组成,而且不能以数字开头。
  • 当变量内容带有特殊字符(如空格)时,需要加上单引号,如myname='array huang';如果变量内容中本来就含有单引号,此时就需要加双引号了,如myname="'array huang'"
  • 如变量中需要用到linux命令的执行结果,可以使用反引号,如
    pwdResult=`pwd`
    
  • 拼接变量的方法如下:myname="$firstName"Huang

grep命令和egrep命令不一样的地方

egrepgrep的扩展版本,因此在功能上前者比后者更为强大,下面介绍它们不同的地方:

  • egrep支持更多的正则表达式用法:
    • ?(表示0个或1个指定的字符);
    • +(表示至少1个指定的字符);
    • |(逻辑或连接符),如'a|b',指的是匹配含有 a b 的字符串;
    • ()表示把多个字符合为1个整体来进行表达,通常搭配其它正则表达式符号来使用,如'r(oo|at)o',指的是匹配含有 rooo 或 rato 的字符串;
  • {}的用法上,grep的使用比较麻烦,需要加上转义字符\,如'o\{2\}'(表示匹配含有 oo 的字符串);而egrep的使用则自然得多,同样的正则表达式,直接使用'o{2}'即可。

shell脚本

shell脚本的创建和执行

  • shell脚本应以#! /bin/bash开头来表明该脚本使用的是 bash 语法,如果不写,也能正常运行,但就不符合编码规范了。
  • shell脚本的执行有两种方法:
    • 执行命令sh ./file.sh,并且可以考虑加上-x参数,这样就能查看脚本每一步执行的命令与结果了,非常利于调试程序。
    • 直接执行./file.sh,这种方法使用的前提是用户拥有脚本的执行权限(即x权限),需要注意的是新建脚本文件时一般是没有执行权限的,需要通过chmod进行修改。

因此一般我们直接用第一种方法即可。

脚本常用命令及语法

在 shell 脚本中,命令可看作是一般程序语言中的预设函数。

时间

date,时间格式化和简单的计算(如“一天前”、“一小时后”等)。

  • 命令(函数)的结果可以通过反引号来赋值给变量,如
    nowDate=`date +"%Y-%m-%d"`
    

数学运算

  • 数学运算有特别的语法:
    • $[]给括起来(只支持整数运算),如:
      a=1
      b=2
      c=$[$a+$b+3]
      echo $c // 结果是6
      
      -
    • 使用let(只支持整数运算):
var=1
let "var+=1"
echo $var

-

- 使用`(())`(只支持整数运算):
   var=1
   ((var+=1))
   echo $var

-

- 使用bc(可以进行浮点数计算):
   var=1
   var=`echo "$var+1"|bc`
   echo $var

其原理是:bc是linux下的一个简单计算器,支持浮点数计算,在命令行下输入bc即进入计算器程序,而我们想在程序中直接进行浮点数计算时,利用一个简单的管道即可解决问题。

和用户交互

使用read命令可达到与用户交互的目的,它会把用户输入的字符串作为变量值,如:

read -p "please input a number:" x # 执行后等待用户输入并按回车确认
echo "$x"

执行shell脚本时传参

在执行脚本时,我们可以通过对脚本传参(当然前提是脚本被设计成可以接受参数),来改变脚本的具体行为,以及得到以此计算出来的结果。

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……)。

举例说明,当前有一个名为test.sh的脚本:

#!/bin/bash

echo "Shell 输出脚本名称及参数";
echo "执行的脚本名:$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";

运行输出:

$ ./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

逻辑判断

共有以下3种语法:

  • 不带else
    if [判断语句]; then
      command
    fi
    
  • else:
    if [判断语句]; then
      command
    else
      command
    fi
    
  • elif
    if [判断语句]; then
      command
    elif [判断语句]; then
      command
    else
      command
    fi
    
if语句
字符串判断
  • str1 = str2      当两个串有相同内容、长度时为真
  • str1 != str2      当串str1和str2不等时为真
  • -n str1        当串的长度大于0时为真(串非空)
  • -z str1        当串的长度为0时为真(空串)
  • str1         当串str1为非空时为真
数字的判断
  • int1 -eq int2    两数相等为真
  • int1 -ne int2    两数不等为真
  • int1 -gt int2    int1大于int2为真
  • int1 -ge int2    int1大于等于int2为真
  • int1 -lt int2    int1小于int2为真
  • int1 -le int2    int1小于等于int2为真
文件的判断
  • -r file     用户可读为真
  • -w file     用户可写为真
  • -x file     用户可执行为真
  • -f file     文件为正规文件为真
  • -d file     文件为目录为真
  • -c file     文件为字符特殊文件为真
  • -b file     文件为块特殊文件为真
  • -s file     文件大小非0时为真
  • -t file     当文件描述符(默认为1)指定的设备为终端时为真
复杂逻辑判断
  • &&         与
  • ||        或
  • !        非

举例:

a=10
if [$a -lt 1] || [$a -gt 5]; then
    echo ok; # 输出ok
fi

case语句

语法如下:

case 变量 in
value1)
    command
    ;;
value2)
    command
    ;;
*)
    command
    ;;
esac

结合执行shell脚本时传入的参数,可以实现功能的切换:

#!/bin/bash
case $1 in
    start|s)      ## |表示or,在这里表示匹配start或s均可
    echo service is running
    ;;
    stop)
    echo service is stoped
    ;;
    reload)
    echo service is reload
    ;;
    *)
    echo xxxxx
    ;;
esac

for循环

语法如下:

for 变量名 in 循环的条件; do
    command
done
循环条件
  • 数字递进:((i=1;i<=10;i++))
  • 列举一组字符串或数字,以空格分隔:1 2 3 aaa bbb
  • 命令执行的结果:
    for i in `ls`; do 
      echo $i is file name\!
    done
    
  • 变量的值:
    list="rootfs usr data data2"
    for i in $list; do
      echo $i is appoint
    done
    
  • 执行脚本时传入的参数: ```bash

    !/bin/bash

echo "number of arguments is $#" # $#表示参数的个数

echo "What you input is: "

for argument in "$@"; do # $@表示参数列表,此处也可以使用$代替,$则把所有的参数当作一个字符串 echo "$argument" done


#### while循环
语法:

while [循环(判断)的条件]; do command done


注意此处的***循环(判断)的条件***与`if`语句中的判断条件是一样的。

#### 函数
##### 函数定义语法:
```bash
function 函数名() {
    command
    [return] # 可return也可不return
}
函数的调用方法是:
#!/bin/bash
function show() {
    echo "hello , you are calling the function"
}
echo "first time call the function"
show
echo "second time call the function"
show
如函数需要传入参数,则使用$1、$2……等取用:
#!/bin/bash
function show() {
    echo "hello , you are calling the function $1"
}
echo "first time call the function"
show first # 输出hello , you are calling the function first
echo "second time call the function"
show second # 输出hello , you are calling the function second
函数中的关键字“return”可以放到函数体的任意位置,通常用于返回某些值,Shell在执行到return之后,就停止往下执行,返回到主程序的调用行,return的返回值只能是0~256之间的一个整数,返回值将保存到变量“$?”中。
#!/bin/bash
function test() {
    return 0
}

test
echo "$?" # 输出0
如果函数在另外一个文件中,我们该怎么调用它呢?

我们可以使用source命令,比如 show 函数写在了function.sh里面了:

source function.sh
show
函数的变量作用域

默认情况下,变量具有全局作用域,如果想把它设置为局部作用域,可以在其前加入local

例如:

local a=hello

使用局部变量,使得函数在执行完毕后,自动释放变量所占用的内存空间,从而减少系统资源的消耗,在运行大型的程序时,定义和使用局部变量尤为重要。

函数的嵌套

函数可以进行嵌套,实例:

#!/bin/bash
function first() {
    function second() {
        function third() {
            echo "------this is third"
        }
        echo "this is the second"
        third
    }
    echo "this is the first"
    second
}

echo "start..."
first

shell脚本中的中断和继续

break

与其它程序语言一样,break是用来跳出当前的循环的,break后可加数字,如break 2表示跳出两层的循环。

continue

与其它程序语言一样。

exit

退出脚本,或者更准确地说,是退出当前运行脚本的shell(既然运行环境关闭了,那么脚本当然也不能继续执行下去了)。

在函数中使用exit,是会退出整个脚本的,因此若只是想退出函数,请使用return

exit后可接数字作为状态码,如exit 0;一般来说,0表示脚本执行成功,其它状态码则表示各种可能的异常情况

别名

我们可以通过alias命令把一个常用的并且很长的指令另取名为一个简单易记的指令;如果不想用了,还可以使用unalias来取消。

  • 使用alias命令,可以列出系统当前所有的别名。
  • 使用alias [命令别名]=['具体的命令']可以自定义别名,例如:alias aming='pwd'
  • 使用unalias可以取消别名,例如unalias aming

重定向

重定向分为“输入重定向”和“输出重定向”,重定向一般通过在命令间插入特定的符号来实现。

  • command1 > file1,这个命令执行command1然后将执行后输出的内容存入file1。注意任何file1内的已经存在的内容将被新内容替代。如果要将新内容添加在文件末尾,请使用>>操作符。
  • command1 < file1,执行command1,使用file1作为用来替代键盘的输入源。
  • command1 < infile > outfile,同时替换输入和输出,执行command1,从文件infile读取内容,然后将输出写入到outfile中。

另外,上述的“输出内容”仅指命令执行的结果,若命令执行中出现错误,则错误信息需要另行处理:

  • command1 2> file1,执行command1,然后将标准错误输出重定向到文件file1。
  • 另外一个很有用的功能是将标准错误输出融合到标准输出中去,这样错误信息可以和其他普通的输出信息一起处理。例如:command > file 2>&1,这表示将command执行后的结果与错误信息均写入到file里。

管道符

管道符的标识为|,它用于将前一个指令的输出作为后一个指令的输入,格式如下:command1 | command2,举例说明:yum list | grep zip | head -n 5

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