第七章：shell相關 · Web開發者手邊的一本CentOS小書

# 第七章：shell相關 ## 區分登錄/非登錄shell，以及交互式/非交互式shell ### 登錄/非登錄shell - 登錄shell(login shell)指的是需要用戶輸入用戶名和密碼才能進去的shell，這是比較常用的。 - 非登錄shell(non-login shell)則相反，不需要用戶輸入用戶名和密碼，例如： - 直接命令`bash`(不帶`--login`參數)就是打開一個新的非登錄shell。 - 在圖形界面（如Gnome或KDE）中打開一個“終端”(terminal)窗口程序也是屬于打開了一個非登錄shell。 ### 交互式/非交互式shell - 交互式shell(interactive shell)指的是shell等待自然人用戶在終端上的輸入，并且按照用戶輸入的命令立即執行且返回執行結果，這種操作模式被稱為“交互式模式”，是我們最直觀、最常用的操作方式。 - 非交互式shell(non-interactive shell)針對的并非自然人用戶，它通常是以 shell script （即以 shell 的語法所寫成的程序代碼段）的方式執行。 - 運行shell腳本程序時，系統將創建一個子shell。此時，系統中將有兩個shell，一個是登錄時系統啟動的shell，另一個是系統為運行腳本程序創建的shell。 - 當一個腳本程序運行完畢，它的腳本shell將終止，可以返回到執行該腳本之前的shell。 - 從這種意義上來說，用戶可以有許多 shell，每個shell都是由某個shell（稱為父shell）派生的。 ### 不同類型shell初始化時所執行的startup腳本不一樣 > 對于Bash來說，登錄shell（包括交互式登錄shell和使用`–-login`選項的非交互shell），它會首先讀取和執行`/etc/profile`全局配置文件中的命令，然后依次查找`~/.bash_profile`、`~/.bash_login` 和 `~/.profile`這三個配置文件，讀取和執行這三個中的第一個存在且可讀的文件中命令。除非被`–noprofile`選項禁止了。另外，由于`~/.bash_profile`一般也會帶有執行`~/.bashrc`的代碼段，因此`~/.bashrc`的內容也會被執行。 > 在非登錄shell里，只讀取 `~/.bashrc` （和 `/etc/bash.bashrc`、`/etc/bashrc` ）文件，不同的發行版里面可能有所不同。從上可得，無論是登錄shell還是非登錄shell，最終都會執行`~/.bashrc`。 ## 如何讓變量突破shell腳本程序的上下文限制：`export`與`source` 在子 shell 中定義的變量只在該子 shell 內有效。如果在一個 shell 腳本程序中定義了一個變量，當該腳本程序運行時，這個定義的變量只是該腳本程序內的一個局部變量，其他的 shell 不能引用它。有兩種方法可以使子 shell 中的變量突破上下文限制，在其它 shell 中也能使用： - 在腳本代碼中使用`export`語句可以對已定義的變量進行輸出，如下： ``` a=2333 export a ``` `export`命令將使系統在創建每一個新的子 shell 時定義這個變量的一個拷貝。這個過程稱之為變量輸出。 - 在交互式 shell 中使用`source`命令來執行腳本程序，系統將不會生成新的子 shell 來執行腳本程序，而是直接在當前的交互式 shell 中執行；那么，腳本程序中所有定義（或改變）的變量，都將在當前 shell 中起效。 ## 如何配置Linux用戶的工作環境，并在下次登錄依然保持有效當我們直接在命令行里執行配置工作環境的命令，如`alias`，賦值自定義變量等操作時，這些配置僅適用于當前登錄的會話，若當前用戶退出系統，則這些配置均失效。首先需要明確的是，既然針對的是“Linux用戶的工作環境”，那么實際上我們執行的是**登錄交互式shell**；因此，若想要這些工作環境的配置在下次登錄依然保持有效，可以這樣做： - “全局配置”，指的是為當前系統的每一個用戶都設置一致的工作環境配置。全局配置的方式是：在`/etc/profile`文件中進行編輯或添加命令語句。 - “每個用戶私有配置”，指的是針對Linux中具體某個用戶進行特定的工作環境配置，其方式為：在`~/.bash_profile`中進行編輯或添加命令語句。 ## shell變量規則 - 賦值變量的格式為`a=b`，其中a為變量名，b為賦給變量的值，需要注意的是，等號兩邊不能有空格。 - 變量名只能由字母、數字以及下劃線組成，而且不能以數字開頭。 - 當變量內容帶有特殊字符（如空格）時，需要加上單引號，如`myname='array huang'`；如果變量內容中本來就含有單引號，此時就需要加雙引號了，如`myname="'array huang'"`。 - 如變量中需要用到linux命令的執行結果，可以使用反引號，如 ``` pwdResult=`pwd` ``` - 拼接變量的方法如下：`myname="$firstName"Huang` ## `grep`命令和`egrep`命令不一樣的地方 `egrep`是`grep`的擴展版本，因此在功能上前者比后者更為強大，下面介紹它們不同的地方： - `egrep`支持更多的正則表達式用法： - `?`(表示0個或1個指定的字符)； - `+`(表示至少1個指定的字符)； - `|`(邏輯或連接符)，如`'a|b'`，指的是匹配含有 a **或** b 的字符串； - `()`表示把多個字符合為1個整體來進行表達，通常搭配其它正則表達式符號來使用，如`'r(oo|at)o'`，指的是匹配含有 rooo 或 rato 的字符串； - 在`{}`的用法上，`grep`的使用比較麻煩，需要加上轉義字符`\`，如`'o\{2\}'`(表示匹配含有 oo 的字符串)；而`egrep`的使用則自然得多，同樣的正則表達式，直接使用`'o{2}'`即可。 ## shell腳本 ### shell腳本的創建和執行 - shell腳本應以`#! /bin/bash`開頭來表明該腳本使用的是 bash 語法，如果不寫，也能正常運行，但就不符合編碼規范了。 - shell腳本的執行有兩種方法： - 執行命令`sh ./file.sh`，并且可以考慮加上`-x`參數，這樣就能查看腳本每一步執行的命令與結果了，非常利于調試程序。 - 直接執行`./file.sh`，這種方法使用的前提是用戶擁有腳本的執行權限(即**x**權限)，需要注意的是新建腳本文件時一般是沒有執行權限的，需要通過`chmod`進行修改。因此一般我們直接用第一種方法即可。 ### 腳本常用命令及語法在 shell 腳本中，命令可看作是一般程序語言中的預設函數。 #### 時間 `date`，時間格式化和簡單的計算（如“一天前”、“一小時后”等）。 - 命令(函數)的結果可以通過反引號來賦值給變量，如 ``` nowDate=`date +"%Y-%m-%d"` ``` #### 數學運算 - 數學運算有特別的語法： - 用`$[]`給括起來(只支持整數運算)，如： ``` a=1 b=2 c=$[$a+$b+3] echo $c // 結果是6 ``` - - 使用`let`(只支持整數運算)： ``` var=1 let "var+=1" echo $var ``` - - 使用`(())`(只支持整數運算)： ``` var=1 ((var+=1)) echo $var ``` - - 使用bc(可以進行浮點數計算)： ``` var=1 var=`echo "$var+1"|bc` echo $var ``` 其原理是：bc是linux下的一個簡單計算器，支持浮點數計算，在命令行下輸入bc即進入計算器程序，而我們想在程序中直接進行浮點數計算時，利用一個簡單的管道即可解決問題。 #### 和用戶交互使用`read`命令可達到與用戶交互的目的，它會把用戶輸入的字符串作為變量值，如： ``` read -p "please input a number:" x # 執行后等待用戶輸入并按回車確認 echo "$x" ``` #### 執行shell腳本時傳參在執行腳本時，我們可以通過對腳本傳參（當然前提是腳本被設計成可以接受參數），來改變腳本的具體行為，以及得到以此計算出來的結果。腳本內獲取參數的格式為：$n。（n代表一個數字，，1 為執行腳本的第一個參數，2 為執行腳本的第二個參數，以此類推……）。舉例說明，當前有一個名為**test.sh**的腳本： ``` #!/bin/bash echo "Shell 輸出腳本名稱及參數"; echo "執行的腳本名：$0"; echo "第一個參數為：$1"; echo "第二個參數為：$2"; echo "第三個參數為：$3"; ``` 運行輸出： ``` $ ./test.sh 1 2 3 Shell 傳遞參數實例！執行的文件名：./test.sh 第一個參數為：1 第二個參數為：2 第三個參數為：3 ``` #### 邏輯判斷共有以下3種語法： - 不帶`else`： ``` if [判斷語句]; then command fi ``` - 帶`else`: ``` if [判斷語句]; then command else command fi ``` - 帶`elif`： ``` if [判斷語句]; then command elif [判斷語句]; then command else command fi ``` ##### if語句 ###### 字符串判斷 - str1 = str2　　　　　　當兩個串有相同內容、長度時為真 - str1 != str2　　　　　當串str1和str2不等時為真 - -n str1　　　　　　　當串的長度大于0時為真(串非空) - -z str1　　　　　　　當串的長度為0時為真(空串) - str1　　　　　　　　當串str1為非空時為真 ###### 數字的判斷 - int1 -eq int2　　　　兩數相等為真 - int1 -ne int2　　　　兩數不等為真 - int1 -gt int2　　　　int1大于int2為真 - int1 -ge int2　　　　int1大于等于int2為真 - int1 -lt int2　　　　int1小于int2為真 - int1 -le int2　　　　int1小于等于int2為真 ###### 文件的判斷 - -r file　　　　　用戶可讀為真 - -w file　　　　　用戶可寫為真 - -x file　　　　　用戶可執行為真 - -f file　　　　　文件為正規文件為真 - -d file　　　　　文件為目錄為真 - -c file　　　　　文件為字符特殊文件為真 - -b file　　　　　文件為塊特殊文件為真 - -s file　　　　　文件大小非0時為真 - -t file　　　　　當文件描述符(默認為1)指定的設備為終端時為真 ###### 復雜邏輯判斷 - && 　　　　　　與 - ||　　　　　　　或 - !　　　　　　　　非舉例： ``` a=10 if [$a -lt 1] || [$a -gt 5]; then echo ok; # 輸出ok fi ``` #### case語句語法如下： ```bash case 變量 in value1) command ;; value2) command ;; *) command ;; esac ``` 結合執行shell腳本時傳入的參數，可以實現功能的切換： ```bash #!/bin/bash case $1 in start|s) ## |表示or，在這里表示匹配start或s均可 echo service is running ;; stop) echo service is stoped ;; reload) echo service is reload ;; *) echo xxxxx ;; esac ``` #### for循環語法如下： ``` for 變量名 in 循環的條件; do command done ``` ##### 循環條件 - 數字遞進：`((i=1;i<=10;i++))` - 列舉一組字符串或數字，以空格分隔：`1 2 3 aaa bbb` - 命令執行的結果： ```bash for i in `ls`; do echo $i is file name\! done ``` - 變量的值： ```bash list="rootfs usr data data2" for i in $list; do echo $i is appoint done ``` - 執行腳本時傳入的參數： ```bash #!/bin/bash echo "number of arguments is $#" # $#表示參數的個數 echo "What you input is: " for argument in "$@"; do # $@表示參數列表，此處也可以使用$*代替，$*則把所有的參數當作一個字符串 echo "$argument" done ``` #### while循環語法： ``` while [循環(判斷)的條件]; do command done ``` 注意此處的***循環(判斷)的條件***與`if`語句中的判斷條件是一樣的。 #### 函數 ##### 函數定義語法： ```bash function 函數名() { command [return] # 可return也可不return } ``` ##### 函數的調用方法是： ```bash #!/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 ``` ##### 如函數需要傳入參數，則使用$1、$2……等取用： ```bash #!/bin/bash function show() { echo "hello , you are calling the function $1" } echo "first time call the function" show first # 輸出hello , you are calling the function first echo "second time call the function" show second # 輸出hello , you are calling the function second ``` ##### 函數中的關鍵字“return”可以放到函數體的任意位置，通常用于返回某些值，Shell在執行到return之后，就停止往下執行，返回到主程序的調用行，return的返回值只能是0~256之間的一個整數，返回值將保存到變量“$?”中。 ``` #!/bin/bash function test() { return 0 } test echo "$?" # 輸出0 ``` ##### 如果函數在另外一個文件中，我們該怎么調用它呢？我們可以使用`source`命令，比如 show 函數寫在了function.sh里面了： ```bash source function.sh show ``` ##### 函數的變量作用域默認情況下，變量具有全局作用域，如果想把它設置為局部作用域，可以在其前加入local 例如： ```bash local a=hello ``` 使用局部變量，使得函數在執行完畢后，自動釋放變量所占用的內存空間，從而減少系統資源的消耗，在運行大型的程序時，定義和使用局部變量尤為重要。 ##### 函數的嵌套函數可以進行嵌套，實例： ```bash #!/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腳本中的中斷和繼續 ##### break 與其它程序語言一樣，`break`是用來跳出當前的循環的，`break`后可加數字，如`break 2`表示跳出兩層的循環。 ##### continue 與其它程序語言一樣。 ##### exit 退出腳本，或者更準確地說，是退出當前運行腳本的shell（既然運行環境關閉了，那么腳本當然也不能繼續執行下去了）。在函數中使用`exit`，是會退出整個腳本的，因此若只是想退出函數，請使用`return`。 `exit`后可接數字作為狀態碼，如`exit 0`；一般來說，**0**表示腳本執行成功，其它狀態碼則表示各種可能的異常情況 ## 別名我們可以通過`alias`命令把一個常用的并且很長的指令另取名為一個簡單易記的指令；如果不想用了，還可以使用`unalias`來取消。 - 使用`alias`命令，可以列出系統當前所有的別名。 - 使用`alias [命令別名]=['具體的命令']`可以自定義別名，例如：`alias aming='pwd'`。 - 使用`unalias`可以取消別名，例如`unalias aming`。 ## 重定向重定向分為“輸入重定向”和“輸出重定向”，重定向一般通過在命令間插入特定的符號來實現。 - `command1 > file1`，這個命令執行command1然后將執行后輸出的內容存入file1。注意任何file1內的已經存在的內容將被新內容替代。如果要將新內容添加在文件末尾，請使用>>操作符。 - `command1 < file1`，執行command1，使用file1作為用來替代鍵盤的輸入源。 - `command1 < infile > outfile`，同時替換輸入和輸出，執行command1，從文件infile讀取內容，然后將輸出寫入到outfile中。另外，上述的“輸出內容”僅指命令執行的結果，若命令執行中出現錯誤，則錯誤信息需要另行處理： - `command1 2> file1`，執行command1，然后將標準錯誤輸出重定向到文件file1。 - 另外一個很有用的功能是將標準錯誤輸出融合到標準輸出中去，這樣錯誤信息可以和其他普通的輸出信息一起處理。例如：`command > file 2>&1`，這表示將command執行后的結果與錯誤信息均寫入到file里。 ## 管道符管道符的標識為`|`，它用于將前一個指令的輸出作為后一個指令的輸入，格式如下：`command1 | command2`，舉例說明：`yum list | grep zip | head -n 5`。