Shell脚本编写简明教程
〇、简介
Shell的作用是解释执行用户的命令，用户输入一条命令，shell就行一条，这种方式成为交互式，还有另外一种方式，就是用户事先写一个shell脚本，包含很多命令，然后让shell一次性的进行执行，这种方式被称为“批处理方式”
一般我们在UNIX中使用的shell就是bash和sh，当然也有其他shell，在UNIX环境下可以使用/etc/shells:validloginshells命令来显示所有的shell，想要切换，直接输入shell名即可
一、Shell的启动
bash启动脚本是bash启动时会自动执行的脚本，因此用户可以把一些环境变量的设置和alias、umask设置等放到启动脚本中，这样每次启动shell时都会自动生效
但是，启动bash的方法不同，执行启动脚本的步骤也不同
1、作为交互登录Shell启动，或者使用--login参数启动
交互Shell指的是用户在提示符下输入命令的Shell，而不是执行脚本的shell
这样启动bash会自动执行以下脚本：
-
执行/etc/profil，系统中的每个用户登录时都执行，只有管理员可以修改
-
然后依次执行当前用户主目录的~/.bash_profile、~/.bash_login和~/.profile三个文件（如果存在的话）
-
在Shell退出时，会执行~/.bash_logout脚本（如果存在的话）
通常在~/.bash_profile中会有下面几行：
这样，如果~/.bashrc文件存在，还会调用这个脚本
2、以交互非登录Shell启动
比如在图形界面下开一个终端窗口，或者在登录Shell提示符下再输入bash命令，就得到一个交互非登录的shell
这种shell在启动时自动执行~/.bashrc脚本
如上面所讲，如果要在启动脚本中做某些设置，使它在图形终端窗口和字符终端的Shell中都起作用，最好就是在~/.bashrc中设置。
如果终端或远程登录，那么登录Shell是该用户的所有其他进程的父进程，所以环境变量在登录Shell的启动脚本里设置一次就可以自动带到其他非登录Shell里，而本地变量、函数、alias等设置没有办法带到子Shell里，需要每次启动非登录Shell时设置一遍，所以就需要有非登录Shell的启动脚本，所以一般来说在~/.bash_profile里设置环境变量，在~/.bashrc里设置本地变量、函数、alias等。
如果你的Linux带有图形系统则不能这样设置，由于从图形界面的窗口管理器登录并不会产生登录Shell，所以环境变量也应该在~/.bashrc里设置。
3、非交互式启动
为了执行脚本而fork出来的子Shell是非交互式Shell，启动时执行的脚本文件有环境变量BASH_ENV定义，相当于执行下面的命令：
if[-n"$BASH_ENV"];then."$BASH_ENV";fi
4、以sh命令启动
如果以sh命令启动bash，bash将模拟sh的行为
如果作为交互登录shell启动，则会一次执行：
-
/etc/profile
-
~/.profile
如果作为交互式Shell启动，相当于执行
if[-n"$BASH_ENV"];then."$BASH_ENV";fi
以#!/bin/sh开头的脚本就是这种情况，不会运行任何脚本
二、Shell如何执行命令
1、执行交互式命令
凡是使用which命令查不到程序文件所在位置的命令都是shell的内建命令，这些命令相当于Shell的进程中的一个函数，没有单独的man手册，可以使用下面的命令查看：manbash-builtins
对于非内建命令，Shell会fork并exec该命令，创建一个新的进程，但是对于内建命令则不会，如cd、alias、umask、exit、export、shift、if、eval、[、for、while等命令都是内建命令
虽然内建命令不创建新的进程，但是也会有返回值，通常也用0表示调用成功，这个返回值被称为ExitStatus（状态码），可以使用特殊变量$?读出
2、执行脚本
shell脚本中用#表示注释，相当于C语言中的//注释，但是#!却表示该脚本使用/bin/sh解释执行，并不代表注释
如下例是一个简单的shell脚本：
将上面的代码保存在.sh文件中，即为一个Shell脚本
执行脚本只需要输入命令：./script.sh，这是sh./script.sh命令的简写
执行上面的脚本的步骤为：
三、Shell的基本语法
1、变量
一般的，Shell变量由全大写字母加下划线组成，有两种类型的Shell变量
（1）环境变量
环境变量可以从父进程传给子进程，因此Shell进程的环境变量可以从当前的Shell进程传给fork出来的子进程，使用printenv命令可以显示当前Shell进程的环境变量
（2）本地变量
只存在于当前Shell进程的变量，用set命令可以显示当前Shell进程中定义的所有变量（包括本地变量和环境变量）和函数
-
set
显示当前所有变量和函数
-
变量的定义
环境变量是任何进程都有的概念，而本地变量是Shell所特有的概念，在Shell中，环境变量和本地变量的定义和用法相似，在Shell中定义或赋值一个变量可以使用下面的格式：
VARNAME=value
等号两边是不能有空格的，否则就会被解释成命令或命令行参数
-
export--将变量导出为环境变量
任何一个变量定义后都仅存在于当前的Shell进程，是本地变量，用export命令可以把本地变量导出为环境变量，定义和导出环境变量也可以一步完成
exportVARNAME=value
当然也可以分两步：
VARNAME=value
exportVARNAME
-
unset--删除变量
使用unset命令可以删除已经定义了的环境变量或本地变量
unsetVARNAME
-
echo--显示变量的值
使用echo命令可以显示变量的值
一般对于VARNAME变量，我们使用${VARNAME}表示他的值，在不引起歧义的情况下，我们也可以直接使用VARNAME表示他的值
Shell中的所有变量都是字符串，Shell中的变量也不需要先定义后使用，使用一个没有定义的变量，这个变量的值为空字符串
2、通配符--*、?、[]
Shell中也有通配符，如下表：
如我们可以使用lsch0[012].doc命令查找文件，如果当前目录下有ch00.doc和ch02.doc，ls的参数会直接转换成这两个文件名，而不是一个匹配字符串
3、命令代换--`或$()
由反引号（键盘上ESC键下面的，主键盘区左上角·/~）所引起来的也是一条命令，Shell会首先执行反引号中的命令，然后将结果代换到原来的位置进行原命令的执行，如下面的命令：
DATE=`date`
echo$DATE
反引号和$()是一样的：
DATE=$(date)
echo$DATE
4、算术代换--$(())
Shell会将$(())中的Shell变量的取值转换成整数用于算术计算（其他情况下Shell都将变量视为字符串，无法进行算术计算）
VAR=45
echo$(($VAR+3))
会显示48
$(())中只能进行+、-、*、/和()运算，并且只能进行整数运算
5、转义字符--\
和C语言一样，Shell中也需要转义字符，如\、\$、\\、\`、\"
6、字符串--'、"
在Shell中单引号中的所有字符都被认为是普通的字符，所以不需要转义字符，如运行：
$echo'$SHELL'
会显示$SHELL
$echo'ABC\\'
会显示ABC\\
双引号也将其中的字符串视为字面值，但是反引号、$、转义字符等等都保持原来的意义
如：
$echo"$SHELL"
会显示/bin/bash
$echo"`date`"
会显示SunApr2011:22:06CEST2003
五、Shell脚本语法
1、条件测试--test、[]
命令test或[]可以测试一个条件是否城里，如果测试结果为真，则该命令的ExitStatus为0，如果测试结果为假，则命令的ExitStatus为1（与C语言中正好相反）
由于[]中的[实际上是一个命令，他后面的都是这个命令的参数，因此需要用空格隔开
如下例：
常见测试命令如下所示：
与C语言类似，测试条件之间还可以做与、或、非逻辑运算
如：
需要注意的是，如果上例中的VAR变量没有被预先定义，那么就会被解释器展开为空字符串，整个命令就变成了：
[-dDesktop-a='abc']
这就成了一个语法错误
为了避免这样的意外情况发生，一个好的Shell编程习惯总是把变量取值放到双引号之中：
这样，虽然VAR没有被预先定义，但是命令还是被展开成了
[-dDesktop-a""='abc']
2、分支控制--if、then、elif、else、fi
和C语言类似，在Shell中使用if、then、elif、else、fi几个命令实现分支控制，例如：
if[-f~/.bashrc];then
.~/.bashrc
fi
-
:
:是一个特殊的指令，称为“空命令”，该命令不做任何事，但是ExitStatus总是真，也可以使用/bin/true或/bin/false获得总是真或假的ExitStatus
if:;thenecho"alwaystrue";fi
与下面的例子是一样的：
if/bin/true;thenecho"alwaystrue";fi
-
read
我们也可以使用read命令等待用户键入一行字符串，存到一个Shell变量中
-
&&、||
与C语言类似，Shell也提供&&与||
test"$VAR"-gt1-a"$VAR"-lt3
等价于
test"$VAR"-gt1&&test"$VAR"-lt3
因为&&操作的短路求值特性，很多Shell脚本喜欢写成：
test"$(whoami)"!='root'&&(echoyouareusinganonprivilegedaccount;exit1)
3、case、esac
case命令类似于C语言的switch/case语句，esac用来标志case语句块的结束
Shell中的case语句不仅可以用来匹配数字，也可以用来匹配字符串和通配符
如下例，每个匹配分支都可以有若干条命令，末尾必须以;;结束
下面的例子常常用在某服务的处理上，比如对于apache，我们可以输入apachestart这个命令启动他，也可以使用apachestop这个命令终止他
$0、$1...等等指的是取命令的第0个参数、第1个参数。。。
4、for、do、done
Shell脚本的for循环结构和C语言很不一样，他类似于某些编程语言的foreach循环
如下面的例子：
例子中，FRUIT是一个变量，让这个变量依次取值为apple、banana、pear做循环，done用来标志循环结束
如果目录下有chap0、chap1、chap2等文件，下面的循环将他们重命名为chap0~、chap1~、chap2~等
$forFILENAMEinchap?;domv$FILENAME$FILENAME~;done
5、while、do、done
while的用法和C语言非常类似，比如下面是一个验证密码的脚本：
我们也可以像C语言中那样控制while循环的循环次数
6、一些特殊的变量
有很多变量是被Shell自动赋值的，如下表
参数$n被称为“位置参数”
-
shift
shift命令可以令位置参数左移，比如shift3表示让$4变成$1，$5变成$2，原来的$1、$2就会被丢弃掉，而$0不移动
不带参数的shift命令相当于shift1
7、函数
Shell中的函数定义中没有返回值也没有参数列表
如下面例子所示：
注意函数体的左花括号{和后面的命令之间必须有空格或换行，如果将最后一条命令和右花括号}写在同一行，命令末尾必须有;号。
Shell脚本中的函数必须先定义后调用，一般把函数定义都写在脚本的前面，把函数调用和其它命令写在脚本的最后（类似C语言中的main函数，这才是整个脚本实际开始执行命令的地方）。
Shell函数没有参数列表并不表示不能传参数，事实上，函数就像是迷你脚本，调用函数时可以传任意个参数，在函数内同样是用$0、$1、$2等变量来提取参数，函数中的位置参数相当于函数的局部变量，改变这些变量并不会影响函数外面的$0、$1、$2等变量。函数中可以用return命令返回，如果return后面跟一个数字则表示函数的ExitStatus。
六、Shell脚本的调试方法
Shell提供了一些用于调试脚本的选项：
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-n
读一遍脚本中的命令但是不执行，用于检查脚本中的语法错误
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-v
一边执行脚本，一边将执行过的脚本命令打印到标准错误输出
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-x
提供跟踪执行信息，将执行的每一条命令和结果依次打印出来
有三种方法使用这些选项：
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在命令行提供参数$sh-x./script.sh
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在脚本开头提供参数#!/bin/sh-x
-
在脚本中用set命令启用或禁用参数
下面是我写的一个脚本，在打开终端的时候给出人性化的提示，并且询问是否将虚拟机中的重要文件保存在宿主机上：