Shell脚本的基础知识学习

Shell 脚本是 Linux/Unix 系统的核心自动化工具，能够完成以下任务：
（1）批量操作：一键安装软件、批量处理文件（重命名、压缩、备份等）。
（2）系统管理：监控资源（CPU、内存、磁盘）、定时任务（cron）、日志分析。
（3）开发辅助：编译自动化、环境配置、CI/CD 流水线集成。

适用读者
（1）零基础初学者，希望掌握 Linux 基础操作。
（2）运维工程师，提升自动化运维能力。
（3）开发人员，优化本地开发环境和工作流程。

一、Shell基础概念

1.1 什么是 Shell？

定义：
Shell 是用户与操作系统内核（Kernel）之间的命令行接口，负责解析用户输入的命令并调用系统功能。

核心作用：
（1）执行命令和脚本
（2）管理进程和文件系统
（3）环境变量管理
（4）自动化任务处理

1.2 Shell 类型与选择

# 查看系统支持的 Shell
cat /etc/shells
# 典型输出：
# /bin/sh
# /bin/bash
# /usr/bin/zsh
# /bin/dash

常见 Shell 对比：

Shell 类型	特点
Bash	Linux 默认 Shell，支持历史命令、自动补全、数组等扩展功能
Zsh	强大的交互式 Shell，支持主题和插件（如 Oh My Zsh）
Dash	轻量高效，适合系统启动脚本（Ubuntu 的 /bin/sh 默认指向 Dash）
Ksh	兼容 POSIX 标准，适合商业环境

1.3 脚本执行方式

方式1：sh执行，指的是用脚本对应的sh或bash来接着脚本执行

bash script.sh

方式2：工作目录执行，指的是执行脚本时，先进入到脚本所在的目录（此时，称为工作目录），然后使用 ./脚本方式执行

[root@localhost shell]# ./9*9.sh
-bash: ./1.sh: Permission denied
[root@localhost shell]# chmod +x 9*9.sh    //赋予权限  x代表执行权限
[root@localhost shell]# ./9*9.sh        //执行脚本

方式3：shell环境执行，指的是在当前的shell环境中执行，可以使用 . 接脚本或 source 接脚本

source script.sh

方式4：绝对路径执行，指的是直接从根目录/到脚本目录的绝对路径

/root/script.sh

二、shell基础命令

2.1 基础命令

（1）查看脚本执行过程

[root@localhost shell]# bash -x 9*9.sh
++ seq 9
+ for i in '`seq 9`'
++ seq 1
+ for j in '`seq $i`'
+ printf '1*1=%2d ' 1
1*1= 1 + echo ''

（2）查看脚本是否有语法错误

[root@localhost shell]# bash -n 9*9.sh

2.2 Date命令

（1）显示年月日

[root@localhost ~]# date +%Y-%m-%d
2024-10-08
[root@localhost ~]# date +%y-%m-%d
24-10-08
[root@localhost ~]# date +%F
2024-10-08

（2）显示时分秒

[root@localhost ~]# date +%T
15:04:36
[root@localhost ~]# date +%H:%M:%S
15:04:52

（3）显示星期

[root@shell ~]# date +%w
5
[root@shell ~]# date +%W
41

（4）时间戳

使用命令date +%s 显示从 1970 年 1 月 1 日 00:00:00 到目前为止的秒数。

[root@shell ~]# date +%s
1728608466

使用date -d@1728608466 显示输入描述前的时间

[root@shell ~]# date -d@1728608466
2024年 10月 11日 星期五 09:01:06 CST

（5）显示一个小时之前、后

date -d "+1 hour"    #一个小时后
date -d "-1 hour"    #一个小时前

（6）显示一天之前、之后

date -d "+1day"     #一天后
date -d "-1 day"     #一天前

2.3 重定向及管道

前言：标准流

文件描述符	名称	默认目标
0	标准输入	键盘
1	标准输出	屏幕
2	标准错误	屏幕

1.输出重定向(>和>>)

1.1标准输出重定向（>）

作用：将命令的标准输出重定向到文件。如果文件不存在，则创建文件；如果文件存在，则覆盖原有内容。

示例1：ls -l > file_list.txt，此命令会将ls -l（列出文件详细信息）的输出结果保存到file_list.txt文件中。如果file_list.txt之前有内容，会被覆盖。

实例2：在script.sh脚本中，将echo命令的输出重定向到一个文件。
在这里插入图片描述

1.2标准输出追加重定向（>>）

作用：将命令的标准输出追加到文件末尾。如果文件不存在，则创建文件。

示例：echo “New line” >> log.txt，会将字符串 “New line” 添加到log.txt文件的末尾。

1.3标准错误重定向（2>）

作用：将命令执行过程中产生的标准错误输出重定向到文件。

示例：grep non_existent_pattern file.txt 2> error.log，当grep命令在file.txt中找不到指定模式时，产生的错误信息会被保存到error.log文件中，而不是显示在终端。

1.4标准错误追加重定向（2>>）

作用：将标准错误输出追加到文件末尾。

示例：在一个循环执行可能出错的命令脚本中，for i in $(seq 1 5); do command_that_might_fail 2>> error_accumulate.log; done，每次循环中命令产生的错误信息都会被追加到error_accumulate.log文件中。

1.5合并标准输出和标准错误重定向（&> 或 >&）

作用：将命令的标准输出和标准错误输出同时重定向到一个文件。

示例：find. -name “*.bak” &> output_and_error.log，find命令的所有输出（包括正常输出和可能出现的错误输出）都会被保存到output_and_error.log文件中。

2.输入重定向(<)

用法：将文件的内容作为命令的输入。

示例 1：
假设有一个input.txt文件，内容为一些数字 “1 2 3 4 5”，使用sort命令对这些数字进行排序，通过输入重定向来读取文件内容作为输入。
在这里插入图片描述
运行脚本后，会输出排序后的数字 “1 2 3 4 5”。如果没有输入重定向，sort命令会等待用户从键盘输入内容进行排序。

示例 2：使用wc -l命令（用于统计行数）来统计text_file.txt文件的行数，通过输入重定向。
在这里插入图片描述

3. 管道和重定向结合(|和>或>>)

用法：管道（|）用于将一个命令的输出作为另一个命令的输入，再结合重定向可以进一步处理输出结果。

1.保存管道中间结果并继续处理：
示例：cat data.txt | grep “important” > intermediate_result.txt，这个命令先通过cat和grep组合从data.txt中筛选出包含 “important” 的行，然后将这些筛选后的结果保存到intermediate_result.txt文件中。之后可以对这个文件进行其他操作，如sort intermediate_result.txt。

2.实时处理并记录结果：
示例：tail -f access.log | grep “404” > error_404.log，tail -f access.log会实时跟踪access.log文件的新增内容，通过管道将这些内容传递给grep命令来查找包含 “404” 的行，然后将这些行保存到error_404.log文件中，用于实时监控网站的 404 错误。

3.复杂数据处理流程：
示例：find. -type f -name “*.txt” -exec cat {} ; | awk ‘{print $1}’ | sort | uniq -c > result.txt，这个命令首先使用find命令查找当前目录下所有的.txt文件，并将这些文件的内容通过cat命令输出，然后通过管道将这些内容传递给awk命令提取每行的第一个字段，接着进行排序和去重统计，最后将结果重定向到result.txt文件中，用于分析.txt文件内容的第一个字段的统计信息。

示例 1：
先使用cat命令读取file.txt文件内容，然后通过管道将输出传递给grep命令来查找包含特定单词（如 “error”）的行，最后将结果覆盖写入到error_lines.txt文件。
在这里插入图片描述

示例 2：
先使用ps -ef命令获取所有进程信息，然后通过管道将输出传递给grep命令查找包含特定进程名（如 “httpd”）的行，最后将结果追加到process_log.txt文件。
在这里插入图片描述

三、变量与数据类型

3.1 变量操作

(1) 定义与赋值

name="John"         # 字符串（等号两侧不可有空格）
count=42            # 整型
files=$(ls)         # 命令替换赋值
readonly PI=3.14    # 只读变量

(2) 变量引用与删除

echo $name # 输出变量值
echo ${name} # 推荐写法（明确变量边界）
unset name # 删除变量

(3)与用户交互

这里相当于把用户交互时写的值赋予给变量n

[root@shell ~]# read -p "请输入一个数字:" n
请输入一个数字:20
[root@shell ~]# echo $n
20

由于没有创造一个变量接收值，系统默认变量REPLY

[root@shell ~]# read -p "请输入一个数字:"
请输入一个数字:30
[root@shell ~]# echo $REPLY
30

3.2 变量作用域

类型	定义方式	作用范围	生命周期
局部变量	var=value	当前 Shell 进程	进程结束销毁
环境变量	export var=value	当前进程及其子进程	进程结束销毁
永久变量	写入配置文件	所有新启动的 Shell	系统重启有效

环境变量配置文件：
（1）用户级：~/.bashrc, ~/.bash_profile
（2）系统级：/etc/profile, /etc/environment
（3）以上配置文件定义变量不是实时生效，需要resource刷新一下

3.3 特殊变量

变量	描述
$0	当前脚本名称
$1-$9	脚本参数（第1到第9个）
${10}	位置参数10
$#	参数个数
$*	所有参数（合并为一个字符串），整体作为单个字符串
$@	所有参数（保留原始分隔符），每个作为单独字符串
${#*}	传递到脚本中的命令行参数的个数
$?	返回值，用于判断前一命令是否执行成功，0为成功，1则失败
$$	当前进程 PID
$-	传递到脚本中的标识
$_	之前命令的最后一个参数
$!	运行在后台的最后一个作业的进程ID(PID)

示例：

[root@localhost ~]# vi cbd.sh
#!/bin/bash
echo "$1"
echo "第二个参数是$2"
echo "第三个参数是$3"
echo "本脚本一共有$#个参数"
echo "所有位置参数(作为单个字符串)为:"$*""
echo "所有位置参数每个作为单独字符串)为:"$@""
echo "$0"
echo "脚本中的命令行参数的个数为:${#*}"
echo "脚本中的标识为:$-"
echo "命令的最后一个参数为:$_"

在这里插入图片描述
判断上一命令是否执行成功

[root@shell ~]# echo $?
0

3.4 系统变量

变量	描述	示例值	使用场景
$PATH	可执行文件搜索路径。命令所示路径，以冒号为分割；	/usr/bin:/usr/local/bin	添加自定义命令路径：export PATH=$PATH:/myapp
$HOME	当前用户主目录	/home/user	快速访问家目录：cd $HOME
$USER	当前用户名	john	日志记录：echo “User: $USER”
$PWD	当前工作目录	/var/www	获取脚本所在目录：cd $(dirname $0)
$SHELL	当前使用的 Shell 路径	/bin/bash	检查 Shell 类型：echo $SHELL
$LANG	系统语言设置	en_US.UTF-8	设置脚本输出语言：export LANG=C
$RANDOM	生成随机数（0-32767）	15872	创建临时密码：passwd=$(echo $RANDOM
$SECONDS	脚本已运行时间（秒）	30	计算执行耗时：echo “耗时: $SECONDS 秒”
$BASH_VERSION	Bash 版本信息	5.1.16(1)-release	检查 Bash 特性兼容性

[root@shell ~]# echo $SHELL                #显示当前Shell类型；
/bin/bash
[root@shell ~]# echo $PATH                  #命令所示路径，以冒号为分割；
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@shell ~]# echo $PWD                   #显示当前所在路径；
/root
[root@shell ~]# echo $RANDOM          #随机生成一个 0 至 32767 的整数;
7532

四、运算符与运算

4.1 算术运算

a=10 b=3
# 方式1：$(( ))
echo $((a + b))      # 13
# 方式2：expr（需空格）+ , - , \*,  /,  %    加，减，乘，除，取余
expr $a + $b        # 13
# 方式3：let
let "c = a * b"
echo $c             # 30
# 方式4：bc（浮点运算）
echo "scale=2; 10/3" | bc  # 3.33
# 方式5：[]
echo $[a+b]

4.2 比较运算符

(1) 数值比较

运算符	描述	示例
-eq	等于	[ $a -eq 10 ]
-ne	不等于	[[ $a -ne 5 ]]
-gt	大于	[ $b -gt 2 ]
-lt	小于	[ $b -lt 2 ]
-ge	大于等于	[ $b -ge 2 ]
-le	小于等于	[ $b -le2 ]

(2) 字符串比较

str1="hello"
str2="world"
[ "$str1" = "hello" ]   # 等于
[[ "$str1" != "$str2" ]] # 不等于
[ -z "$str" ]           # 判断空字符串

(3) 文件测试

[ -f "file.txt" ]    # 是普通文件
[ -d "/tmp" ]        # 是目录
[ -x "/usr/bin/git" ] # 可执行

4.3 逻辑运算符

# 逻辑与（&&）
[ $a -gt 5 ] && [ $b -lt 10 ]
# 逻辑或（||）
[[ -f "file" ]] || echo "文件不存在"
# 逻辑非（!）
if ! [ -d "/tmp" ]; thenmkdir /tmp
fi

五、字符串和数组

5.1 Shell字符串

定义：
字符串可以由单引号’ '包围，也可以由双引号" "包围，也可以不用引号。

三种形式的区别：

不被引号包围的字符串：不被引号包围的字符串中出现变量时也会被解析；字符串中不能出现空格，否则空格后边的字符串会作为其他变量或者命令解析。
由单引号包围的字符串：任何字符都会原样输出，在其中使用变量是无效的；字符串中不能出现单引号，对单引号进行转义也不行。
由双引号" "包围的字符串：如果其中包含了某个变量，那么该变量会被解析，得到该变量的值，而不是原样输出；字符串中可以出现双引号。

a. 获取字符串长度：

${#字符串名}

[root@shell ~]# rzc1="123456"
[root@shell ~]# echo ${#rzc1}
6

b.字符串拼接

将两个字符串并排放在一起就能实现拼接。$str1 $str2这种写法不允许变量之间有空格，但是只要加上””就可以

[root@localhost ~]# rzc2="8910jqk"
[root@localhost ~]# rzc3=$rzc1$rzc2
[root@localhost ~]# echo $rzc3
12345678910jqk

c. 字符串截取

shell截取字符串通常有两种方式：从指定位置开始截取和从指定字符（子字符串）开始截取。
（1）从左边开始计数时，起始数字是0（这符合程序员思维）；从右边开始计数时，起始数字是1（这符合常人思维）。计数方向不同，起始数字也不同。

（2）不管从哪边开始计数，截取方向都是从左到右。且截取的原则为[ ),即左闭右开

使用指定位置从左边开始截取：

[root@shell ~]# echo ${rzc1:2:2}       #2代表从左往右数第二个数   2代表输出两个数
34
[root@shell ~]# echo ${rzc1:1:2}      #1 从左往右数第一个数   2 输出两个数字
23
[root@shell ~]# echo ${rzc1:1:4}
2345

使用指定位置从右边开始截取：

[root@shell ~]# echo ${rzc1:0-3:2}
45
[root@shell ~]# echo ${rzc1:0-4:2}
34

使用字符指定从左边开始截取：

使用#号可以截取指定字符（或者子字符串）右边的所有字符。

*是通配符的一种，表示任意长度的字符串。*字符3连起来使用的意思是：忽略左边的所有字符，直到遇见字符3（3字符不会被截取）。

[root@shell ~]# echo ${rzc1#*3}
456

使用字符指定从右边开始截取：
使用%号可以截取指定字符（或者子字符串）左边的所有字符。
注意的位置，因为要截取字符3左边的字符，而忽略3右边的字符，所以应该位于3的右侧。

[root@shell ~]# echo ${rzc1%3*}
12

5.2 字符串替换

格式：${字符串/要替换的字符/替换的字符}

[root@shell ~]# rzc4="welcome my word"
[root@shell ~]# echo $rzc4
welcome my word
[root@shell ~]# echo ${rzc4/my/you}
welcome you word

str="Hello World"
# 截取子串
echo ${str:0:5}      # Hello
# 替换操作
echo ${str/World/Shell}  # Hello Shell
# 分割字符串
IFS=' ' read -ra parts <<< "$str"
echo ${parts[1]}     # World

5.3 shell数组

概述：
bash支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小。数组是相同类型的元素按一定顺序排列的集合。类似与 C 语言，数组元素的索引由 0 开始编号。获取数组中的元素要利用索引，索引可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于 0。

定义：
在 Shell 中，用括号来表示数组，数组元素用“空格”符号分割开

格式：数组名=（元素1 元素2 元素3 元素n）

1. 获取数组元素的值：

${数组名[索引]}

[root@localhost ~]# array1=(aa bb cc dd)
[root@localhost ~]# echo ${array1[0]}
aa
[root@localhost ~]# echo ${array1[1]}
bb
[root@localhost ~]#

# 定义数组
colors=("red" "green" "blue")
# 访问元素
echo ${colors[1]}    # green
# 遍历数组
for color in "${colors[@]}"; doecho $color
done
# 关联数组（Bash 4+）
declare -A user=(["name"]="Alice" ["age"]=30)
echo ${user["name"]}  # Alice

2. 获取数组长度

利用@或*，可以将数组扩展成列表，然后使用#来获取数组元素的个数。

[root@localhost ~]# echo ${#array1[@]}
4
[root@localhost ~]# echo ${#array1[*]}
4

3. 数据拼接、合并

Shell数组拼接（数组合并），将两个数组连接成一个数组。拼接数组的思路是：先利用@或*，将数组扩展成列表，然后再合并到一起。

[root@shell ~]# array1=(aa bb cc dd)
[root@shell ~]# echo ${array1[@]}
aa bb cc dd
[root@shell ~]# array2=(ee ff gg hh)
[root@shell ~]# echo ${array2[@]}
ee ff gg hh
[root@shell ~]# array3=(${array2[@]} ${array1[@]})
[root@shell ~]# echo ${array3[@]}
ee ff gg hh aa bb cc dd

4.数组的赋值

利用索引对指定元素进行赋值

[root@localhost ~]# echo ${array1[@]}aa bb cc dd
[root@localhost ~]# array1[1]=20 
[root@localhost ~]# echo ${array1[@]}aa 20 cc dd

5.数组的删除

利用命令unset 对数组索引指定的元素进行删除

[root@localhost ~]# echo ${array1[@]}aa 20 cc dd
[root@localhost ~]# unset array1[1]
[root@localhost ~]# echo ${array1[@]}
aa cc dd

6.数组切片

格式：${数组名[@]:索引开始：索引结束}

[root@shell ~]# echo ${array3[@]}
ee ff gg hh aa bb cc dd
[root@shell ~]# echo ${array3[@]:1:4}
ff gg hh aa

六、流程控制

6.1 If语句

脚本中常见的逻辑判断运算符：

-f     判断文件是否存在 eg: if [ -f filename ]；
-d     判断目录是否存在 eg: if [ -d dir     ]；
-eq    等于，应用于整型比较 equal；
-ne    不等于，应用于整型比较 not equal；
-lt    小于，应用于整型比较 letter；
-gt    大于，应用于整型比较 greater；
-le    小于或等于，应用于整型比较；
-ge    大于或等于，应用于整型比较；
-a     双方都成立（and） 逻辑表达式 –a 逻辑表达式；
-o     单方成立（or） 逻辑表达式 –o 逻辑表达式；
-z     空字符串；
-x     是否具有可执行权限
||     单方成立；
&&     双方都成立表达式。

1. 不带有else

基础结构：

if  判断语句; thencommand
fi

[root@shell ~]# vi if1.sh
[root@shell ~]# cat if1.sh
#!/bin/bash
a=10
if [ $a -gt 4 ] #这里的gt为英文单词greater than（大于）
then
echo ok
fi
[root@shell ~]# sh if1.sh
ok

在这里插入图片描述

2. 带有else（否则的意思）

基础结构：

if  判断语句  ; thencommand
elsecommand
fi

[root@shell ~]# vi if2.sh
[root@shell ~]# cat if2.sh
#!/bin/bash
a=10
if [ $a -gt 4 ]
thenecho ok
else echo "not ok"
fi
[root@shell ~]# sh if2.sh
ok

在这里插入图片描述

3. 带有elif（相当于再则的意思）

[root@shell ~]# vi if3.sh
[root@shell ~]# cat if3.sh
#!/bin/bash
a=3
if [ $a -gt 4 ]
thenecho ok
elif [ $a -gt 8 ]
thenecho "very ok"
elseecho "not ok"
fi
[root@shell ~]# sh if3.sh
not ok

在这里插入图片描述

4. 嵌套（if句里在添加if语句）

[root@localhost ~]# vi if4.sh
#!/bin/bash
a=15if [ $a -gt 4 ]
thenif [ $a -lt 20 ]
thenecho "ok"
elseecho "very ok"
fielseecho "not ok"
fi

在这里插入图片描述

5. 多个条件

[root@shell ~]# cat if5.sh
#!/bin/bashread -p "请输入任志财的一百米跑步成绩:" a
read -p "请输入王帅的一百米跑步成绩:" bif [ $a -gt 9 ] && [ $a -lt 11 ]
then
echo "任志财对王帅说老弟你还得练”
if [ $b -gt 12 ]
then
echo "王帅对任志财说财哥我错了我再也不敢和你比赛了”
fi[root@shell ~]# sh if5.sh
请输入任志财的一百米跑步成绩:10
请输入王帅的一百米跑步成绩:15
任志财对王帅说老弟你还得练”if [ 15 -gt 12 ]
then
echo 王帅对任志财说财哥我错了我再也不敢和你比赛了”

在这里插入图片描述

6. if逻辑判断

shell脚本中if经常用于判断文档的属性，比如判断是普通文件还是目录，判断文件是否有读、写、执行权限等。If常用选项如下：

-e:判断文件或目录是否存在。
-d:判断是不是目录以及是否存在。
-f:判断是不是普通文件以及是否存在。
-r:判断是否有读权限。
-w:判断是否有写权限。
-x:判断是否可执行。
-h: file     hard link（链接文件）
-L :file link（链接文件）
-b :file     块设备文件
-c :file 字符设备文件
-p :file     管道文件
-S :file socket套接字文件
-t :file 文件与终端相关联
-N :file文件最后一次读取后被修改过
-s :file 文件大小不为0，文件存在且非空
-z：判断是否为空字符串
-n：判断是否为非空字符串
注意：root用户对文件的读写比较特殊，即使一个文件没有给root用户读或者写的权限，root也可以读或者写。

[root@localhost ~]# vi test.sh
#!/bin/bash
if [ -d /etc ]; thenif [ -f if1.sh ]; thenif [ -r if1.sh ]; thenif [ ! -w if1.sh ]; then  # ！-W 表示数学中的非，即本为ture，非本则为falseecho "文件不具有写权限"elseecho "文件具有写权限"fiecho "文件具有读权限"elseecho "文件不具有读权限"fiecho "文件存在"elseecho "文件不存在"fi
echo "目录存在"elseecho "目录不存在"fi

在这里插入图片描述

6.2 case判断

Case判断基础格式如下

case 变量 in
value1）                    #不限制value的个数
command
;;                         #一个分支的结束
value2）
command
;;
*)                         #此处*代表其他值
command
;;
esac

在Shell脚本中，case语句是一种多路选择结构，它允许一个变量等于多个值时分别执行不同的操作。case语句以case关键字开始，以esac（case的反写）关键字结束。

为了让我们能够更加清晰的理解case逻辑判断，接下来我们编写一个脚本来进行实验：

[root@localhost ~]# vi case.sh
#!/bin/bash
read -p "Please input a number:" nif [ -z "$n" ]thenecho "Please input a number."exit 1fiif [ $n -lt 60 ] && [ $n -ge 1 ]thentag=1
elif [ $n -ge 60 ] && [ $n -lt 80 ]
thentag=2
elif [ $n -ge 80 ] && [ $n -lt 90 ]
thentag=3
thentag=4elsetag=0fi
case $tag in                          #$tag匹配为1，输出not ok1)echo "not ok";;2)echo "ok";;3)echo "very ok";;4)echo "very good";;*)                                   #$tag匹配除前面1，2，3，4以外的数。elif [ $n -ge 90 ] && [ $n -le 100 ]echo "The number range is 0-100.";;
esac

七、循环控制

7.1. for循环

基础结构如下

for 变量名 in 循环条件；
do
command
done

案例：
基础案例

[root@localhost shell]# vi for1.sh
#！/bin/bash
sum=0
for i in `seq 1 10`
dosum=$[$sum+$i]echo $i
done
echo $sum

执行结果：
在这里插入图片描述
进阶案例（9*9乘法表）

[root@shell ~]# vi for2.sh
[root@shell ~]# cat for2.sh
#!/bin/bash
for((i=1;i<10;i++))    #定义i的初始值为1，且这个值不大于9，每次循环加1
dofor((j=1;j<=i;j++))doecho -en "$i*$j=$[i*j]\t" #-n 表示不换行打印，\t表示制表符,属于转义字符，-e的作用就是使转义字符能够被解释        doneechodone

在这里插入图片描述

7.2 while循环

基础结构

while 条件; do
command
done

用while循环制作99乘法表

[root@shell ~]# vi while.sh
[root@shell ~]# cat while.sh
#!/bin/bashi=1while (( $i<=9 ))doj=1while (( $j<=$i ))doecho -ne "$i*$j=$((i * j))\t"let j++    # let为赋值表达式，即j++ 《=》j=j+1donelet i++echo ""    # 这步操作在于换行done

在这里插入图片描述

7.3 跳出循环

break在脚本中表示跳出该层循环，示例如下：

[root@shell ~]# vi break1.sh
[root@shell ~]# cat break1.sh
#!/bin/bash
for i in `seq 1 5` 
doecho $iif [ $i -eq 3 ] thenbreak fiecho $i 
done
echo aaaaa

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7.4 结束本次循环

当在shell脚本中使用continue时，结束的不是整个循环，而是本次循环。忽略continue之下的代码，直接进行下一次循环。示例如下：

[root@shell ~]# vi continue1.sh
[root@shell ~]# cat continue1.sh
#!/bin/bash
for i in `seq 1 5 `
doecho $iif [ $i == 3 ] thencontinue          #此处continue表示若 $i == 3 则结束本次循环fiecho $i 
done 
echo $i

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7.5 退出整个脚本

当我们在shell脚本中遇到exit时，其表示直接退出整个shell脚本。示例如下：

[root@shell ~]#  vi exit1.sh
[root@shell ~]# cat exit1.sh
#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
doecho $iif [ $i == 3 ] thenexit fiecho $i 
done
echo aaaa

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八、函数

shell脚本中的函数就是先把一段代码整理到了一个小单元中，并给这个小单元命名，当我们用到这段代码时直接调用这个小单元的名字就可以了，这样很方便，省时省力。但我们需要注意，在shell脚本中，函数一定要写在前面，因为函数要被调用的，如果还未出现就被调用就会出错。

基础格式：

function f_name()                  # function 函数名() 
{                                                     #{
Command                                  #  函数体（即命令序列）
}                                                       #}

8.1 打印出第一个、第二个参数、参数的个数及脚本名

示例如下：

[root@shell ~]# vi fun1.sh
[root@shell ~]# cat fun1.sh
#/bin/bash
input()
{
echo $1 $2 $# $0         # 函数的参数：$1 $2 $# ；$0则是脚本的名字
}
input 1 a b[root@shell ~]# sh fun1.sh
1 a 3 fun1.sh

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8.2 加法的函数

[root@shell ~]# vi fun2.sh
[root@shell ~]# cat fun2.sh
#!/bin/bash
sum()
{
s=$[$1+$2]
echo $s
}
sum 1 2

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8.3 获得一个网卡的ip地址

[root@shell ~]# vi fun3.sh
[root@shell ~]# cat fun3.sh
#!/bin/bash
ip()
{
ifconfig |grep -A1 "$1: " |tail -1 |awk '{print $2}'
}
read -p "Please input the eth name: " e
myip=`ip $e`
echo "$e address is $myip"

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8.4 返回值与传参

add() {echo $(($1 + $2))
}
result=$(add 3 5)  # 通过 $? 或命令替换获取结果
echo "3+5=$result"

8.5 函数库封装

math_lib.sh：

#!/bin/bash
square() {echo $(($1 * $1))
}

主脚本：

source math_lib.sh
echo "5的平方: $(square 5)"

九、正则表达式

概述

正则表达式是你所定义的模式模板， Linux工具可以用它来过滤文本。 Linux 工具（比如sed编辑器或gawk程序）能够在处理数据时使用正则表达式对数据进行模式匹配。如果数据匹配模式，它就会被接受并进一步处理；

如果数据不匹配模式，它就会被滤掉。

它主要用于字符串的分割，匹配、査找及替换操作。即正则表达式是一种文本模式，该模式描述在搜索文本时要匹配的一个或多个字符串

简单来说就是通过一些特殊字符的排序，用以删除、查找、替换一行或者多行文字字符串的程序。

1.基础正则

基础正则常见元字符（支持的工具：grep、egrep、sed、awk）

\ ：转义字符，用于取消特殊符号的含义，例：\! 、\n、\$等
^ ：匹配字符串开始的位置，例：^a、^the、^#、^[a-z]
$ ：匹配字符串结束的位置，例: word$、 ^$匹配空行
*：匹配除\n之外的任意的一个字符，例: lo.*k、lo.k、l..k
.*：匹配任意长度的字符
+：匹配前面的字符出现过最少一次
\{n\} : 匹配前面一个字符n次，例: lo\{2\}k、 '[0-9]\{2\}'匹配两位数字
\{n,\} : 匹配前面一个字符不少于n次，例: lo\{2,\}k、 '[0-9]\{2,\}'匹配两位及两位以上数字
\{n,m\} : 匹配前面一个字符n到m次，例: lo\{2,3\}k、 '[0-9]\{2,3\}'匹配两位到三位数字

注: egrep、 awk使用{n}、{n,}、 {n, m}匹配时“{}"前不用加“\”

2. 常用命令

（1）Sort排序：
以行对文件进行排序
可以通过linux自带的man手册去查看更多的命令
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（2）查看一些常用命令可用命令 –help
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tac：倒序打印文件
rev：反向打印每一行
cut：字符切割，常用选项-d 分割，-f输出第几段
tr：替换或删除字符
seq：打印序列化数字
uniq：去重 -c 打印出现次数、-u ：打印不重复的行

3. 三剑客（核心）

3.1 grep

1. 功能
筛选过滤出包含<匹配字符串>的<整行>
例如：筛选出以#开头的打印出来
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2.语法

grep [选项]   PATTERN  [FILE....]
PATTERN：就是正则表达式，默认情况下，grep命令使用基本正则

3.选项

-i   表示忽略大小写
[root@shell ~]# grep -i "rzc" grep.sh     # “”里面表示要找的内容  后面加上文件的路径

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-E 表示启用<扩展正则>
，将模式 PATTERN 作为一个扩展的正则表达式来解释
[root@shell ~]# grep -E "^#|^$" grep.sh

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-o只显示匹配的行中与 PATTERN 相匹配的部分。
默认情况下，是输出包含<匹配内容>的<一行数据>。

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-v表示仅输出<不匹配的数据行> 注意是<不匹配的行>，也就是取反
^和$代表空行

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-B 打印出匹配的行之前的上文 NUM 行。
在相邻的匹配组之间将会打印内容是 -- 的一行。

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-A打印出紧随匹配的行之后的下文NUM行。
在相邻的匹配组之间将会打印内容是 -- 的一行。

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-C显示匹配的<数据行>的<行总数>

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3.2 sed

1. 基本语法和功能

语法格式：sed [选项] ‘脚本命令’ 输入文件。例如，sed’s/old/new/g’ file.txt，其中s表示替换操作，old是要被替换的字符串，new是替换后的字符串，g表示全局替换（即文件中所有匹配的字符串都被替换），file.txt是操作的目标文件。

功能概述：sed是一个流编辑器，主要用于对文本文件进行编辑操作。它可以在不打开文件的情况下，对文件内容进行查找、替换、删除、插入等操作。sed的操作是基于行的，它逐行读取文件内容，按照指定的脚本命令进行处理，然后输出结果。

2. 替换操作（s命令）

简单替换：
示例：sed’s/hello/hi/’ file.txt，此命令会将file.txt文件中每行第一次出现的 “hello” 替换为 “hi”。如果要进行全局替换，需要在替换命令最后添加g选项，如sed’s/hello/hi/g’ file.txt。

使用正则表达式进行替换：
sed支持使用正则表达式来匹配要替换的内容。例如，sed’s/[0 - 9]+/number/’ file.txt，会将file.txt文件中每行出现的数字（一个或多个数字）替换为 “number”。

替换部分匹配的字符串：
可以通过在替换命令中使用&符号来引用匹配的字符串部分。例如，sed’s/(\w+), (\w+)/\2, \1/’ file.txt（在支持扩展正则表达式的情况下），假设文件中有 “John, Doe” 这样的内容，此命令会将其转换为 “Doe, John”，其中\1和\2分别代表第一个和第二个括号内匹配的内容。

3. 删除操作（d命令）

删除匹配行：
示例：sed ‘/^#/d’ file.txt，此命令会删除file.txt文件中所有以 “#” 开头的行。^{符号表示行的开头，所以}#匹配以 “#” 开头的行。

根据条件删除行：
可以结合多个条件来删除行。例如，sed -n ‘/pattern1/ { /pattern2/!d }’ file.txt（-n选项用于抑制默认输出，只输出经过脚本命令处理后的行），这个命令会删除file.txt中包含 “pattern1” 但不包含 “pattern2” 的行。

4.插入和追加操作（i和a命令）

插入操作（i）：
示例：sed ‘1i This is a new line’ file.txt，会在file.txt文件的第一行之前插入 “This is a new line”。

追加操作（a）：
示例：sed ‘$a This is an appended line’ file.txt，会在file.txt文件的最后一行之后追加 “This is an appended line”。

5.读取和写入文件（r和w命令）

读取文件（r）：
示例：sed ‘3r other_file.txt’ file.txt，会在file.txt文件的第三行之后读取并插入other_file.txt的内容。

写入文件（w）：
示例：sed -n ‘/pattern/w output_file.txt’ file.txt，会将file.txt中包含 “pattern” 的行写入到output_file.txt文件中。

6.在shell脚本中的应用场景

配置文件修改：
在脚本中，可以使用sed修改配置文件。例如，修改nginx.conf文件中服务器监听端口，sed -i’s/listen 80/listen 8080/g’ nginx.conf，-i选项表示直接在原文件上进行修改。

日志文件处理：
对于日志文件，可以使用sed提取或清理特定的日志行。如sed -n ‘/ERROR/p’ log_file.txt会只打印log_file.txt中包含 “ERROR” 的行，用于快速定位错误日志。

3.3 awk

1.打印操作

打印整行：
命令格式：awk ‘{print $0}’ 文件名。例如：awk ‘{print $0}’ log.txt会将log.txt文件中的每一行内容都打印出来。这在查看文件的原始内容时非常有用，比如查看配置文件或者简单的文本记录文件。

打印指定列：
命令格式：awk ‘{print $列数}’ 文件名。例如：awk ‘{print $1}’ data.csv，假设data.csv是一个以逗号分隔的文件（如包含姓名、年龄、地址等信息），这个命令会打印出每一行的第一列内容，也就是姓名列。如果想打印多列，可以用逗号分隔，如awk ‘{print $1, $3}’ file.txt会打印第一列和第三列的内容。

2.条件判断操作

基于文本内容筛选行：
命令格式：awk ‘/正则表达式/ {动作}’ 文件名。例如：awk ‘/error/ {print $0}’ error.log会将error.log文件中包含 “error” 字样的行全部打印出来。这在日志文件分析中经常使用，用于快速定位包含特定错误信息的行。

基于列内容筛选行：
命令格式：awk ‘$列数比较运算符值 {动作}’ 文件名。例如：awk ‘$2 > 10 {print $0}’ numbers.txt，假设numbers.txt是一个包含数字的文件，这个命令会将第二列数字大于 10 的行全部打印出来。比较运算符可以是>（大于）、<（小于）、==（等于）、>=（大于等于）、<=（小于等于）和!=（不等于）。

3.数据统计操作

计算列总和：
命令格式：awk ‘{sum += $列数} END {print sum}’ 文件名。例如：awk ‘{sum += $3} END {print sum}’ sales.csv，假设sales.csv是一个销售数据文件，第三列是销售额，这个命令会计算出所有行销售额的总和并打印出来。

计算列平均值：
命令格式：awk ‘{sum += $列数; count++} END {print sum/count}’ 文件名。例如：awk ‘{sum += $4; count++} END {print sum/count}’ scores.csv，假设scores.csv是一个学生成绩文件，第四列是某一科目成绩，这个命令会计算出该科目成绩的平均值。

4.文本格式化操作

自定义输出格式：
命令格式：awk ‘{printf “格式化字符串”, $列数}’ 文件名。例如：awk ‘{printf “%-10s %-10s\n”, $1, $2}’ contacts.txt，假设contacts.txt是一个包含联系人姓名和电话的文件，这个命令会将姓名和电话以左对齐、宽度为 10 个字符的格式输出，并且每行末尾添加换行符。格式化字符串中常用的格式控制符有%s（字符串）、%d（整数）、%f（浮点数）等，-表示左对齐，数字表示宽度。

字符串拼接与替换：
命令格式：awk ‘{new_column = $列数1 “连接字符” $列数2; print new_column}’ 文件名。例如：awk ‘{new_column = $1 " - " $2; print new_column}’ products.txt，假设products.txt是一个产品信息文件，第一列是产品名称，第二列是产品型号，这个命令会将名称和型号用 “-” 连接起来并打印新的列。也可以使用sub或gsub函数进行字符串替换，如awk ‘{sub(“旧字符串”, “新字符串”, $列数); print $列数}’ 文件名。

十、错误处理与调试

10.1 错误捕获

# 立即退出遇到错误
set -e
# 捕获错误并处理
trap "echo '发生错误！退出状态: $?'" ERR
# 忽略错误
command || true

10.2 调试技巧

# 启用调试模式
set -x
echo "调试信息可见"
set +x
# 输出行号
echo "当前行号: $LINENO"

10.3 日志记录

exec > >(tee -a script.log) 2>&1
echo "日志将同时输出到屏幕和文件"