简介

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简介

Shell是一种计算机程序，称为命令行解释器，它允许Linux和Unix用户使用命令行界面控制操作系统。Shell允许用户高效、直接地与操作系统通信。

语法

模式扩展

Shell 接收到用户输入的命令以后，会根据空格将用户的输入，拆分成一个个词元（token），然后，Shell 会扩展词元里面的特殊字符，扩展完成后才会调用相应的命令。这种特殊字符的扩展，称为模式扩展。

常用扩展模式如下：

  • ~: 自动扩展成当前用户的主目录
  • ?: 匹配任意单个字符
  • *: 匹配任意数量的任意字符
  • [..]: 匹配方括号中的任意一个字符
  • [start-end]: 匹配连续范围内的字符，如[a-zA-Z],[0-9]
  • {..}: 分别扩展成大括号里面的所有值，如{a,b,c}.txt=>a.txt b.txt c.txt
  • {start..end}: 分别扩展成大括号里面连续序列的所有值，如{a..c}.txt=>a.txt b.txt c.txt.此外还支持指定步长，格式为{start..end..step}，如{0..8..2}=>0 2 4 6 8

:::info

# 用法一：用在for循环
for i in {1..4}
do
  echo $i
done

# 用法二：创建规则目录
mkdir {2007..2009}-{01..12}

# 用法三：匹配多个后缀
echo .{mp{3..4},m4{a,b,p,v}} # .mp3 .mp4 .m4a .m4b .m4p .m4v

:::

  • ${varname}: 变量扩展
  • $(...): 子命令扩展, 如$(date)
  • $((...)): 算术扩展，如$((2+2))
  • [[:class:]]: 字符类扩展，如[[:upper:]]匹配任意大写字母A-Z

:::info

image.png
image.png

:::

变量

环境变量和自定义变量

环境变量是 Bash 环境自带的变量，进入 Shell 时已经定义好了，可以直接使用。它们通常是系统定义好的，也可以由用户从父 Shell 传入子 Shell。

:::tip{title="提示"} env命令或printenv命令，可以显示所有环境变量

# 查看所有环境变量
env

# 查看PATH环境变量
echo $PATH
printenv PATH

:::

自定义变量是用户在当前 Shell 里面自己定义的变量，仅在当前 Shell 可用。一旦退出当前 Shell，该变量就不存在了。

:::tip{title="提示"} set命令可以显示所有变量（包括环境变量和自定义变量），以及所有的 Bash 函数 :::

变量创建、读取、修改、删除

  • 变量创建

命名规范：由字母、数字、下划线组成，第一个字符必须为字母或下划线。
变量创建示例：

a=z                     # 变量 a 赋值为字符串 z
b="a string"            # 变量值包含空格，就必须放在引号里面
c="a string and $b"     # 变量值可以引用其他变量的值
d="\t\ta string\n"      # 变量值可以使用转义字符
e=$(ls -l foo.txt)      # 变量值可以是命令的执行结果
f=$((5 * 7))            # 变量值可以是数学运算的结果
  • 变量读取

三种方式：$varname,${varname},${!varname}

a=USER

# 方式1
$a # USER

# 方式2：在字符串拼接时可以避免变量名歧义，明确变量名边界
${a} # USER

# 方式3：!a就相当于读了一次变量值，外面再套层${}再读了一次变量值
${!a} # kevin2li
  • 变量修改

对变量重新赋值即可，类似变量创建

  • 变量删除

可以使用unset命令

foo="123"
unset foo
# or
foo=""

由于bash中不存在的变量都会解释为空字符串，所以，删除一个变量，也可以将这个变量设成空字符串。

特殊变量

  • $?: 上一个命令的退出码，用来判断上一个命令是否执行成功。返回值是0，表示上一个命令执行成功；如果不是0，表示上一个命令执行失败
  • $$: 当前 Shell 的进程 ID
  • $_: 上一个命令的最后一个参数
  • $!: 最近一个后台执行的异步命令的进程 ID
  • $0: 当前shell的名称
  • $-: 当前shell的启动参数
  • $@: 脚本的参数值，各个参数间用空格拼接
  • $#: 脚本的参数总数

命令声明变量

  • declare
    格式：
declare OPTION VARIABLE=value
image.png
image.png
  • readonly
    声明只读变量，不能改变变量值，相当于declare -r
readonly foo=1
  • let
    声明变量时，可以直接执行算术表达式
let foo=1+2
echo $foo # 3

算术运算

算术表达式

((...))语法可以进行各类运算

$((...))可以拿到运算结果的值

$((varname=...))可以将运算结果的值赋值给变量varname

算术运算

image.png
image.png

:::info

image.png :::

位运算

image.png
image.png

逻辑运算

image.png
image.png

字符串操作

获取字符串长度

格式： ${#varname}

a="kevin"
echo ${#a} # 5

提取子串

格式：${varname:offset:length}

:::tip

  1. length参数可省略，表示读取到字符串结尾
  2. length参数可为负值，表示从字符串的末尾开始算起的偏移位置(不包含)
  3. offset参数可为负值，表示从字符串的末尾开始算起，不过注意，负数前面必须有一个空格 :::
a="hello world"
echo ${a:6:3}   # wor
echo ${a:6}     # world
echo ${a: -3:2} # rl
echo ${a:3:-2}  # lo wor

改变大小写

全部转大写：${varname^^}
全部转小写：${varname,,}

a="HeLLo"
echo ${a^^} # HELLO
echo ${a,,} # hello

搜索和替换

参考：https://wangdoc.com/bash/stringopen in new window

数组

数组创建

# 方式1：逐个赋值
ARRAY[INDEX]=value

# 方式2：一次性赋值
ARRAY=(value1 value2 ... valueN)

# 等同于
ARRAY=(
  value1
  value2
  value3
)

数组读取

  • 读取单个元素: ${array[i]} (如果不加索引，会读取首成员的值)
  • 读取所有元素: ${array[@]}或${array[*]}
  • 读取数组长度：${#array[*]}或${#array[@]}
  • 读取数组切片：${array[@]:position:length}
  • 读取数组序号：${!array[@]}或${!array[*]} (返回数组的成员序号，即哪些位置是有值的)

举例：

activities=( swimming "water skiing" canoeing "white-water rafting" surfing )
for act in "${activities[@]}";
do 
    echo "Activity: $act"; 
done

输出：

image.png
image.png

:::info{title="注意"} 遍历时一般把${activities[@]}放在双引号之中，否则可能会得到错误的结果，如上面的例子，如果不放到双引号内会返回7个成员。 :::

数组修改

  • 修改成员值
array[i]=new_val
  • 追加成员: +=
foo=(a b c)
foo+=(d e f) # (a b c d e f)

删除数组

foo=(a b c d e)

# 删除数组成员
unset foo[1] # (a c d e)

# 删除整个数组
unset foo # 空

字典

Bash 的新版本才支持。

declare -A colors
colors["red"]="#ff0000"
colors["green"]="#00ff00"
colors["blue"]="#0000ff"

echo ${colors["blue"]}

条件语句

格式：

if commands; then
  commands
[elif commands; then
  commands...]
[else
  commands]
fi

示例：

if test $USER = "foo"; then
  echo "Hello foo."
else
  echo "You are not foo."
fi

echo -n "输入一个1到3之间的数字（包含两端）> "
read character
if [ "$character" = "1" ]; then
    echo 1
elif [ "$character" = "2" ]; then
    echo 2
elif [ "$character" = "3" ]; then
    echo 3
else
    echo 输入不符合要求
fi

:::info

# 写法一
test expression

# 写法二
[ expression ]

# 写法三
[[ expression ]]

注意： 第二种和第三种写法，[和]与内部的表达式之间必须有空格

示例：

# 写法一
if test -e /tmp/foo.txt ; then
  echo "Found foo.txt"
fi

# 写法二
if [ -e /tmp/foo.txt ] ; then
  echo "Found foo.txt"
fi

# 写法三
if [[ -e /tmp/foo.txt ]] ; then
  echo "Found foo.txt"
fi

常用判断命令：

  • [ -e file ]: 如果 file 存在，则为true
  • [ -d file ]: 如果 file 存在，并且为目录，则为true
  • [ -w file ]: 如果 file 存在，并且可写，则为true
  • [ -n string ]: 如果string长度大于0，则为true
  • [ -z string ]: 如果string长度等于0，则为true
  • [ string1 != string2 ]: 如果string1和string2不相同，则为true
  • [ integer1 -eq integer2 ]: 如果integer1等于integer2，则为true

详情：https://wangdoc.com/bash/conditionopen in new window :::

循环语句

  • while循环

格式：

while condition; do
  commands
done

示例：

number=0
while [ "$number" -lt 10 ]; do
  echo "Number = $number"
  number=$((number + 1))
done
  • for循环

格式：

for (( initializer; condition; step )); do
  commands
done

示例：

for (( c=1; c<=5; c++ ))
do 
   echo "Welcome $c times"
done
  • for...in循环

格式：

for VARIABLE in list
do
    command1 on $VARIABLE
    command2
    commandN
done

示例：

for i in {1..4}
do
  echo $i
done

for i in word1 word2 word3; do
  echo $i
done

for i in *.png; do
  ls -l $i
done

函数

# 第一种
fn() {
  # codes
}

# 第二种
function fn() {
  # codes
}
  • 参数变量(可在函数内部直接引用)：
image.png
image.png
  • return命令
    可以在$?中拿到函数执行的返回结果

Q&A

  1. ()和(())的区别
    在Bash中，括号()用于命令分组和子shell，而双括号(())用于算术运算，例如加法、减法、乘法、除法、模数、变量的增量和减量。 括号()用于将命令分组在一起并在子shell中运行。

  2. []和[[]]的区别
    在Bash中，方括号[]和双方括号[[]]都用于测试条件。 但是，双方括号[[]]比方括号[]更强大，因为它支持更多的模式匹配和正则表达式操作。 双方括号[[]]还支持嵌套和逻辑运算符。

  3. ''和""的区别
    在Bash中，单引号''和双引号""都用于字符串。 但是，双引号""允许在字符串中使用变量和转义字符，而单引号''不允许。 双引号""还支持命令替换。

参考

[1] 阮一峰的网络日志-Bash 脚本教程open in new window