[系统运维] shell 脚本

开发: C++知识库 Java知识库 JavaScript Python PHP知识库人工智能区块链大数据移动开发嵌入式开发工具数据结构与算法开发测试游戏开发网络协议系统运维
教程: HTML教程 CSS教程 JavaScript教程 Go语言教程 JQuery教程 VUE教程 VUE3教程 Bootstrap教程 SQL数据库教程 C语言教程 C++教程 Java教程 Python教程 Python3教程 C#教程
数码: 电脑笔记本显卡显示器固态硬盘硬盘耳机手机 iphone vivo oppo 小米华为单反装机图拉丁

-> 系统运维 -> shell 脚本 - 学习 -> 正文阅读

[系统运维]shell 脚本 - 学习

一、Shell alias：给命令创建别名

alisa 用来给命令创建一个别名。若直接输入该命令且不带任何参数，则列出当前 Shell 进程中使用了哪些别名。现在你应该能理解类似ll这样的命令为什么与ls -l的效果是一样的吧。

下面让我们来看一下有哪些命令被默认创建了别名：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# alias
alias cp='cp -i'
alias egrep='egrep --color=auto'
alias fgrep='fgrep --color=auto'
alias grep='grep --color=auto'
alias l.='ls -d .* --color=auto'
alias ll='ls -l --color=auto'
alias ls='ls --color=auto'
alias mv='mv -i'
alias rm='rm -i'
alias which='alias | /usr/bin/which --tty-only --read-alias --show-dot --show-tilde'

使用 alias 命令自定义别名

使用 alias 命令自定义别名的语法格式为：

alias new_name='command'

比如，一般的关机命令是shutdown-h now，写起来比较长，这时可以重新定义一个关机命令，以后就方便多了。

alias myShutdown='shutdown -h now'

# 调用
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# myShutdown

再如，通过 date 命令可以获得当前的 UNIX 时间戳，具体写法为date +%s，如果你嫌弃它太长或者不容易记住，那可以给它定义一个别名。

alias timestamp='date +%s'

例子：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# alias timestamp='date +%s'
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# timestamp
1637581091

别名只是临时的

在代码中使用 alias 命令定义的别名只能在当前 Shell 进程中使用，在子进程和其它进程中都不能使用。当前 Shell 进程结束后，别名也随之消失。
要想让别名对所有的 Shell 进程都有效，就得把别名写入 Shell 配置文件。Shell 进程每次启动时都会执行配置文件中的代码做一些初始化工作，将别名放在配置文件中，那么每次启动进程都会定义这个别名。

二、Shell unalias命令：删除别名

使用 unalias 内建命令可以删除当前 Shell 进程中的别名。unalias 有两种使用方法：

第一种用法是在命令后跟上某个命令的别名，用于删除指定的别名。
第二种用法是在命令后接-a参数，删除当前 Shell 进程中所有的别名。

同样，这两种方法都是在当前 Shell 进程中生效的。要想永久删除配置文件中定义的别名，只能进入该文件手动删除。

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# unalias timestamp
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# timestamp
-bash: timestamp: command not found

三、Shell echo命令：输出字符串

echo 是一个 Shell 内建命令，用来在终端输出字符串，并在最后默认加上换行符。请看下面的例子：

#!/bin/bash
name="zhangsan"
password="123456"
echo "${name}的密码是：${password}"

运行结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
zhangsan的密码是：123456

不换行

echo 命令输出结束后默认会换行，如果不希望换行，可以加上-n参数，如下所示：

#!/bin/bash
name="Tom"
age=20
height=175
weight=62
echo -n "${name} is ${age} years old, "
echo -n "${height}cm in height "
echo "and ${weight}kg in weight."
echo "Thank you!"

运行结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
Tom is 20 years old, 175cm in height and 62kg in weight.
Thank you!

输出转义字符

默认情况下，echo 不会解析以反斜杠\开头的转义字符。比如，\n表示换行，echo 默认会将它作为普通字符对待。请看下面的例子：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo "hello \nworld"
hello \nworld

我们可以添加-e参数来让 echo 命令解析转义字符。例如：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo -e "hello \nworld"
hello 
world

\c 转义字符

有了-e参数，我们也可以使用转义字符\c来强制 echo 命令不换行了。请看下面的例子：

#!/bin/bash
name="Tom"
age=20
height=175
weight=62
echo -e "${name} is ${age} years old, \c"
echo -e "${height}cm in height \c"
echo "and ${weight}kg in weight."
echo "Thank you!"

运行结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
Tom is 20 years old, 175cm in height and 62kg in weight.
Thank you!

四、Shell read命令：读取从键盘输入的数据

read 是 Shell 内置命令，用来从标准输入中读取数据并赋值给变量。如果没有进行重定向，默认就是从键盘读取用户输入的数据；如果进行了重定向，那么可以从文件中读取数据。
read 命令的用法为：

read [-options] [variables]
# options表示选项，如下表所示；variables表示用来存储数据的变量，可以有一个，也可以有多个。
# options和variables都是可选的，如果没有提供变量名，那么读取的数据将存放到环境变量 REPLY 中。

选项	说明
-a array	把读取的数据赋值给数组 array，从下标 0 开始。
-d delimiter	用字符串 delimiter 指定读取结束的位置，而不是一个换行符（读取到的数据不包括 delimiter）。
-e	在获取用户输入的时候，对功能键进行编码转换，不会直接显式功能键对应的字符。
-n num	读取 num 个字符，而不是整行字符。
-p prompt	显示提示信息，提示内容为 prompt。
-r	原样读取（Raw mode），不把反斜杠字符解释为转义字符。
-s	静默模式（Silent mode），不会在屏幕上显示输入的字符。当输入密码和其它确认信息的时候，这是很有必要的。
-t seconds	设置超时时间，单位为秒。如果用户没有在指定时间内输入完成，那么 read 将会返回一个非 0 的退出状态，表示读取失败。
-u fd	使用文件描述符 fd 作为输入源，而不是标准输入，类似于重定向。

例子：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# read filename
hello.txt
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo $filename
hello.txt

五、Shell exit命令：退出当前进程

exit是一个 Shell 内置命令，用来退出当前 Shell 进程，并返回一个退出状态；使用$?可以接收这个退出状态。

exit命令可以接受一个整数值作为参数，代表退出状态。如果不指定，默认状态值是 0。一般情况下，退出状态为 0 表示成功，退出状态为非 0 表示执行失败（出错）了。
exit 退出状态只能是一个介于 0~255 之间的整数，其中只有 0 表示成功，其它值都表示失败。

Shell 进程执行出错时，可以根据退出状态来判断具体出现了什么错误，比如打开一个文件时，我们可以指定 1 表示文件不存在，2 表示文件没有读取权限，3 表示文件类型不对。

#!/bin/bash
echo "befor exit"
exit 8
echo "after exit"

运行结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
befor exit

注意，exit表示退出当前 Shell 进程，我们必须在新进程中运行 test.sh，否则当前 Shell 会话（终端窗口）会被关闭，我们就无法看到输出结果了。【前一篇博客说到 bash 命令是新开一个进程执行的】

七、Shell declare和typeset命令：设置变量属性

declare 和 typeset都是 Shell 内建命令，它们的用法相同，都用来设置变量的属性。不过 typeset 已经被弃用了，建议使用 declare 代替。

declare 命令的用法如下所示：

declare [+/-] [aAfFgilprtux] [变量名=变量值]

其中，-表示设置属性，+表示取消属性，aAfFgilprtux都是具体的选项，它们的含义如下表所示：

选项	含义
-f [name]	列出之前由用户在脚本中定义的函数名称和函数体。
-F [name]	仅列出自定义函数名称。
-g name	在 Shell 函数内部创建全局变量。
-p [name]	显示指定变量的属性和值。
-a name	声明变量为普通数组。
-A name	声明变量为关联数组（支持索引下标为字符串）。
-i name	将变量定义为整数型。
-r name[=value]	将变量定义为只读（不可修改和删除），等价于 readonly name。
-x name[=value]	将变量设置为环境变量，等价于 export name[=value]。

【实例1】将变量声明为整数并进行计算。

#!/bin/bash
declare -i m n ret  #将多个变量声明为整数
m=10
n=30
ret=$m+$n
echo $ret

运行结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
40

八、Shell 数学计算（算术运算，加减乘除运算）

如果要执行算术运算（数学计算），就离不开各种运算符号，和其他编程语言类似，Shell 也有很多算术运算符，下面就给大家介绍一下常见的 Shell 算术运算符，如下表所示。

算术运算符	说明/含义
+、-	加法（或正号）、减法（或负号）
*、/、%	乘法、除法、取余（取模）
**	幂运算
++、–	自增和自减，可以放在变量的前面也可以放在变量的后面
!、&&、\|\|	逻辑非（取反）、逻辑与（and）、逻辑或（or）
<、<=、>、>=	比较符号（小于、小于等于、大于、大于等于）
==、!=、=	比较符号（相等、不相等；对于字符串，= 也可以表示相当于）
<<、>>	向左移位、向右移位
~、\|、 &、^	按位取反、按位或、按位与、按位异或
=、+=、-=、*=、/=、%=	赋值运算符，例如 a+=1 相当于 a=a+1，a-=1 相当于 a=a-1

Shell 中常用的六种数学计算方式

运算操作符/运算命令	说明
(( ))	用于整数运算，效率很高，推荐使用。
let	用于整数运算，和 (()) 类似。
$[]	用于整数运算，不如 (()) 灵活。
expr	可用于整数运算，也可以处理字符串。比较麻烦，需要注意各种细节，不推荐使用。
bc	Linux下的一个计算器程序，可以处理整数和小数。Shell 本身只支持整数运算，想计算小数就得使用 bc 这个外部的计算器。
declare -i	将变量定义为整数，然后再进行数学运算时就不会被当做字符串了。功能有限，仅支持最基本的数学运算（加减乘除和取余），不支持逻辑运算、自增自减等，所以在实际开发中很少使用。

1、Shell (())：对整数进行数学运算

双小括号 (( )) 是 Bash Shell 中专门用来进行整数运算的命令，它的效率很高，写法灵活，是企业运维中常用的运算命令。

注意：(( )) 只能进行整数运算，不能对小数（浮点数）或者字符串进行运算。后续讲到的 bc 命令可以用于小数运算。

双小括号 (( )) 的语法格式为：((表达式))

(( )) 的用法如下：

运算操作符/运算命令	说明
((a=10+66))((b=a-15)) ((c=a+b))	这种写法可以在计算完成后给变量赋值。以 ((b=a-15)) 为例，即将 a-15 的运算结果赋值给变量 c。注意，使用变量时不用加`$`前缀，(( )) 会自动解析变量名。
a= $((10 + 66) b =$ ((a-15)) c=$((a+b))	可以在 (( )) 前面加上`$`符号获取 (( )) 命令的执行结果，也即获取整个表达式的值。以 c= $((a + b)) 为例，即将 a + b 这个表达式的运算结果赋值给变量 c 。注意，类似 c = ((a + b)) 这样的写法是错误的，不加 ‘$ `就不能取得表达式的结果。
((a>7 && b==c))	(( )) 也可以进行逻辑运算，在 if 语句中常会使用逻辑运算。
echo $((a+10))	需要立即输出表达式的运算结果时，可以在 (( )) 前面加`$`符号。
((a=3+5, b=a+10))	对多个表达式同时进行计算。

2、Shell let命令：对整数进行数学运算

给变量 i 加 8：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# i=2
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# let i+=8
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo $i
10

let i+=8 等同于 ((i+=8))，但后者效率更高。

let 后面可以跟多个表达式：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# a=10 b=32
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# let a+=1 b-=2
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo $a $b
11 30

3、Shell bc 命令【计算器命令】

一般情况下，我们使用不带任何参数的bc命令。
如果需要bc不输出提示信息，可以加上-q参数： bc -q

如果要使用强大的数学库，比如计算三角函数，需要加上-l参数：bc -l

因为 bc 本身是一个命令解释器，要退出它只要直接输入 quit 回车或者按 Ctrl+D 终止。

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo 3 * 4 | bc
(standard_in) 1: syntax error
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo "3 * 4" | bc   # 进行计算需要加上 ""
12
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo "scale=7;355/113" | bc # scale 保留小数点后几位
3.1415929

进制转换

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo "ibase=16; FFFF" | bc  # 16进制要大写 转 十进制
65535
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo "obase=16; 1000" | bc # 十进制 转 十六进制
3E8

写入文件计算

# test.bc 文件内的内容如下：
123*321
123/321
scale=4;123/321

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# cat test.bc
123*321
123/321
scale=4;123/321
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# cat test.bc | bc
39483
0
.3831

计算三角形面积举例

#!/bin/bash 
echo -n "Enter base of a triangle : " 
read b 
echo -n "Enter height of a triangle : " 
read h 
area=$(echo "scale=2;(1/2) * $b * $h"|bc) 
echo "Area of a triangle is $area"

测试结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash tangle.sh 
Enter base of a triangle : 60
Enter height of a triangle : 100
Area of a triangle is 3000.00

使用数学库

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo "scale=100; a(1)*4" | bc
Runtime error (func=(main), adr=11): Function a not defined.
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# echo "scale=100; a(1)*4" | bc -l
3.141592653589793238462643383279502884197169399375105820974944592307\
8164062862089986280348253421170676

九、Shell test 指令

1、与文件检测相关的 test 选项

文件类型判断
选项	作用
-b filename	判断文件是否存在，并且是否为块设备文件。
-c filename	判断文件是否存在，并且是否为字符设备文件。
-d filename	判断文件是否存在，并且是否为目录文件。
-e filename	判断文件是否存在。
-f filename	判断文件是否存在，井且是否为普通文件。
-L filename	判断文件是否存在，并且是否为符号链接文件。
-p filename	判断文件是否存在，并且是否为管道文件。
-s filename	判断文件是否存在，并且是否为非空。
-S filename	判断该文件是否存在，并且是否为套接字文件。
文件权限判断
选项	作用
-r filename	判断文件是否存在，并且是否拥有读权限。
-w filename	判断文件是否存在，并且是否拥有写权限。
-x filename	判断文件是否存在，并且是否拥有执行权限。
-u filename	判断文件是否存在，并且是否拥有 SUID 权限。
-g filename	判断文件是否存在，并且是否拥有 SGID 权限。
-k filename	判断该文件是否存在，并且是否拥有 SBIT 权限。
文件比较
选项	作用
filename1 -nt filename2	判断 filename1 的修改时间是否比 filename2 的新。
filename -ot filename2	判断 filename1 的修改时间是否比 filename2 的旧。
filename1 -ef filename2	判断 filename1 是否和 filename2 的 inode 号一致，可以理解为两个文件是否为同一个文件。这个判断用于判断硬链接是很好的方法

举例：

#!/bin/bash
read -p "输入内容输入文件名称：" filename
read -p "输入内容：" url
if test -w $filename && test -n $url;  # 判断 $filename 文件是否有写入权限 并且 $url 是否非空
then
    echo $url > $filename  # 将 $url 内容写入 $filename 文件内
    echo "写入成功"
else
    echo "写入失败"
fi

测试结果：

# 在 Shell 脚本文件所在的目录新建一个文本文件并命名为 log.txt，然后运行 Shell 脚本，运行结果为：
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash file_test.sh 
输入内容输入文件：helloworld.sh
输入写入内容：log.txt
写入成功
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# vim helloworld.sh 
log.txt

2、与数值比较相关的 test 选项

选项	作用
num1 -eq num2	判断 num1 是否和 num2 相等。
num1 -ne num2	判断 num1 是否和 num2 不相等。
num1 -gt num2	判断 num1 是否大于 num2 。
num1 -lt num2	判断 num1 是否小于 num2。
num1 -ge num2	判断 num1 是否大于等于 num2。
num1 -le num2	判断 num1 是否小于等于 num2。

注意，test只能用来比较整数，小数相关的比较还得依赖 bc 命令【计算器命令】。

Shell test 数值比较举例：

#!/bin/bash
read a b
if test $a -eq $b;
then
    echo "两个数相等"
else
    echo "两个数不相等"
fi

测试结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash num_test.sh
10 20
两个数不相等
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash num_test.sh
10 10
两个数相等

3、与字符串判断相关的 test 选项

选项	作用
-z str	判断字符串 str 是否为空。
-n str	判断宇符串 str 是否为非空。
str1 = str2 str1 == str2	`=`和`==`是等价的，都用来判断 str1 是否和 str2 相等。
str1 != str2	判断 str1 是否和 str2 不相等。
str1 > str2	判断 str1 是否大于 str2。`\>`是`>`的转义字符，这样写是为了防止`>`被误认为成重定向运算符。
str1 < str2	判断 str1 是否小于 str2。同样，`\<`也是转义字符。

举例：

#!/bin/bash
read str1
read str2
#检测字符串是否为空
if [ -z "$str1" ] || [ -z "$str2" ];
then
    echo "字符串不能为空"
    exit 0
fi
#比较字符串
if [ $str1 = $str2 ];
then
    echo "两个字符串相等"
else
    echo "两个字符串不相等"
fi

测试结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash touch.sh 
yyyd
jsjj
两个字符串不相等
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash touch.sh 

jjj
字符串不能为空

4、与逻辑运算相关的 test 选项

选项	作用
expression1 -a expression	逻辑与，表达式 expression1 和 expression2 都成立，最终的结果才是成立的。
expression1 -o expression2	逻辑或，表达式 expression1 和 expression2 有一个成立，最终的结果就成立。
!expression	逻辑非，对 expression 进行取反。

例子：

#!/bin/bash
read str1
read str2
#检测字符串是否为空
if [ -z "$str1" -o -z "$str2" ];  #使用 -o 选项取代之前的 ||
then
    echo "字符串不能为空"
    exit 0
fi
#比较字符串
if [ $str1 = $str2 ];
then
    echo "两个字符串相等"
else
    echo "两个字符串不相等"
fi

测试结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash touch.sh 
yyyd
jsjj
两个字符串不相等
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash touch.sh 

jjj
字符串不能为空

当你在 test 命令中使用变量时，我强烈建议将变量用双引号""包围起来。

注意点：

test 命令比较奇葩，>、<、== 只能用来比较字符串，不能用来比较数字，比较数字需要使用 -eq、-gt 等选项；不管是比较字符串还是数字，test 都不支持 >= 和 <=。
对于整型数字的比较，我建议大家使用 (())。

十、 Shell [[]] 关键字详解：检测某个条件是否成立

[[ ]]是 Shell 内置关键字，它和 test 命令类似，也用来检测某个条件是否成立。

test 能做到的，[[ ]] 也能做到，而且 [[ ]] 做的更好；test 做不到的，[[ ]] 还能做到。可以认为 [[ ]] 是 test 的升级版，对细节进行了优化，并且扩展了一些功能。

[[ ]] 的用法为：[[ expression ]]

当 [[ ]] 判断 expression 成立时，退出状态为 0，否则为非 0 值。注意[[ ]]和expression之间的空格，这两个空格是必须的，否则会导致语法错误。

[[ ]] 是 Shell 内置关键字，不是命令，在使用时没有给函数传递参数的过程，所以 test 命令的某些注意事项在 [[ ]] 中就不存在了，具体包括：

不需要把变量名用双引号""包围起来，即使变量是空值，也不会出错。
不需要、也不能对 >、< 进行转义，转义后会出错。
注意，[[ ]] 剔除了 test 命令的-o和-a选项，你只能使用 || 和 &&。

例子：

#!/bin/bash
read str1
read str2
if [[ -z $str1 ]] || [[ -z $str2 ]];  #不需要对变量名加双引号 也可以写成 [[ -z $str1 || -z $str2 ]] 
# 不可以写成 [[ -z "$str1" -o -z "$str2" ]] 
then
    echo "字符串不能为空"
elif [[ $str1 < $str2 ]];  #不需要也不能对 < 进行转义
then
    echo "str1 < str2"
else
    echo "str1 >= str2"
fi

测试结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
yysyd
hshd
str1 >= str2
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 

shahd
字符串不能为空
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
yyy
yyyy
str1 < str2

总结：

test 或 []	[[ ]]
[ -z “ $\\|\\| [ -z "$ str2” ]	√	[[ -z $str1 ]] \|\| [[ -z $str2 ]]	√
[ -z “ $s t r 1 " ? o ? z "$ str2” ]	√	[[ -z $str1 -o -z $str2 ]]	×
[ -z $str1 \|\| -z $str2 ]	×	[[ -z $str1 \|\| -z $str2 ]]	√

[[ ]] 支持正则表达式

在 Shell [[ ]] 中，可以使用=~来检测字符串是否符合某个正则表达式，它的用法为：[[ str =~ regex ]]

#!/bin/bash
read tel
if [[ $tel =~ ^1[0-9]{10}$ ]];  
then
    echo "你输入的是手机号码"
else
    echo "你输入的不是手机号码"
fi

测试结果：

[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
2132172321
你输入的不是手机号码
[root@hecs-x-medium-2-linux-20211111093159 ~]# bash test.sh 
17787727711
你输入的是手机号码