Shell (Bash) 编程（篇一）：语法基础

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之前零零碎碎学了几遍 shell（主要是 bash）编程的语法，用的不多很容易忘，归纳一下常用语法备查。

详细的教程与示例，请参考官方的文档或其他优秀的教程：

  1. www.gnu.org GNU 的 Bash 手册（英文）
  2. 阮一峰：Bash 脚本教程
  3. runoob.com 菜鸟教程：Shell

内容规划

  • 变量与语句：声明和使用，特殊变量
  • 类型：字符串，数组
  • 运算与运算符：算数运算，关系运算，逻辑运算
  • 流程控制：循环，分支，函数

变量与语句

声明和使用

基础用法

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# 声明
myname="zhaopeng"
arr=(11 22 33)      # 声明一个数组
readonly myname     # 只读变量

# 使用
arr[3]=44           # 给第四个元素赋值
echo arr[@]         # 打印数组所有的元素
echo ${myname}      # 打印
unset myname        # 删除变量

变量的条件引用

变量替换时根据变量的具体的状态 (值) 来改变条件引用的值

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# 条件A:name未定义; 条件B:name为空
#                           成立条件:    执行结果:
${name}                     # -         返回 name 的值
${name-"default"}           # A         返回 default
${name:-"default"}          # A or B    返回 default
${name="default"}           # A         返回 default, 并赋值给name
${name:="default"}          # A or B    返回 default, 并赋值给name
${name?"default"}           # A         返回 default, 并终止脚本
${name:?"default"}          # A or B    返回 default, 并终止脚本
${name+"default"}           # !A        返回 default
${name:+"default"}          # !A and !B 返回 default

特殊变量

一些以 $ 开头的特殊变量，在 shell 中有特殊的含义

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$$ # 当前shell进程的ID
$0 # 当前脚本的文件名
$1 # 传递给脚本(或函数)的第一个参数
$# # 传递给脚本或函数的参数个数
$* # 函数的全部参数，参数之间使用变量$IFS值的第一个字符分隔，默认空格，可自定义
$@ # 传递给脚本或函数的所有参数, 空格分隔
$? # 上个命令的退出状态，或函数的返回值

举例：

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print each param from "$*"
// 111 222 333

print each param from "$@"
// 111
// 222
// 333

类型

字符串

截取字符串

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${name:start}       # 从start取到末尾
${name:start:len}   # 从start开始取len个字符
${name#schema}      # 删除左侧匹配到的schema            eg：`${address#*四川省}`
${name##schema}     # 删除左侧匹配到的schema，贪婪模式   eg：`${address##*四川省}`
${name%schema}      # 删除右侧匹配到的schema            eg：`${address%*四川省}`
${name%%schema}     # 删除右侧匹配到的schema，贪婪模式   eg：`${address%%*四川省}`
$name[start,end]    # zsh only，区start到end的字符

其中的 schema 可以是正则表达式，截取字符串的几个例子：

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echo ${file%/*}       # 取目录
echo ${file##*/}      # 取文件名
echo ${file##*.}      # 取扩展名

替换字符串

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${name/from/to}     # 将from替换为to，限第一个
${name/from}        # 将from删除
${name//from/to}    # 将from替换为to，所有
${name//from}       # 将from删除
${name/#from/to}    # #：从首字符开始匹配
${name/%from/to}    # %：从尾字符开始匹配

其中 from 可以是正则表达式，eg:

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${b//hello[0-9]/world-}

其他几个常见用法：

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${#name}                  # name 的长度

expr index $name "substr" # 查找子串
$name[(i)cd]              # 查找子串，zsh only; i 从左往右(找不到为0)，I 从右往左(找不到返回原长度+1)

${name^}    # 首字母大写    bash 4.0
${name,}    # 首字母小写    bash 4.0
${name^^}   # 全大写       bash 4.0
${name,,}   # 全小写       bash 4.0

# 读取文件内容到字符串
content=$(<./aaa.txt)
while read line; do ... done < ./aaa.txt            # 遍历每行
IFS=$'\n' && for i in $(<./aaa.txt) ; do ... done   # 遍历每行
for line (${(f)"$(<./aaa.txt)"}) { }                # 遍历每行，zsh only

数组

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arr=(penn zshc "cc cc" dddd)    # 声明
files=(./*)                     # 读取 ./* 命令的结果作为数组

# 读取
echo "${#arr}"
echo "${arr[@]}"
echo "${arr[*]}"                # 整个数组做为一个参数返回
echo "${arr[0]}"

arr[2]="cc cc"                  # 单个item赋值
newarr=("${arr[@]}" "cc cc")    # 连接数组
newarr=("${arr[@]:1:2}")        # 切片

unset arr[2]                        # 删除元素，已有元素的下标志并不会变化
for i in "${arr[@]}"; do ... done   # 遍历
IFS=$'\n' && sorted=($(sort <<<"${arr[*]}")) && unset IFS && echo "${sorted[@]}"  # 排序

运算与运算符

直接调用函数：在当前的进程执行
小括号调用函数 $(func): 在子进程中执行
调用脚本 bash aaa.txt：在子进程中执行

[[]] # 字符串运算命令
(()) # 算数运算命令
[] # 执行命令并返回执行结果
{} # zsh：执行命令并返回执行结果 eg if {grep username /etc/passwd}
() # zsh：执行并返回执行结果

算数运算

算数运算符：+、-、*、/、%、=、==、!=

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$((2 + 3 * 2))      # 可以省略空格：$((2+3*2))

关系运算

数值的关系运算

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# 比较运算符： -eq: ==   -ne: !=     -lt: <
# 比较运算符： -gt: >    -le: <=     -ge: >=

[[ 23 -lt 123 ]]    # true
(( 23 > 123))       # false
num1=23
num2=123
((num1 > num2))     # false

字符串的关系运算

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[[ "a.txt" == a* ]]         # true 模式匹配
[[ "a.txt" =~ .*\.txt ]]    # true 正则匹配
[[ "abc" == abc ]]          # true 字符串匹配
[[ 11 < 2 ]]                # true 字符串匹配

文件 Metadata 判断

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# 类型判断符： -b 块设备            -c 字符设备               -d 目录
# 类型判断符： -e 存在的任何文件     -f 普通文件或链接          -g 设置了setgid的文件
# 类型判断符： -h (-L)符号链接      -k 有粘滞位的文件          -p FIFO文件
# 类型判断符： -r 当前进程可读       -s 非空                  -u 设置了setuid的文件
# 类型判断符： -x 当前进程可执行     -w 当前进程可写            -O 当前进程用户拥有
# 类型判断符： -G 当前进程用户组拥有  -S socket文件            -N atime、mtime一样的文件
# 类型判断符： -t 当前进程是否打开fd (0:标准输入，1:标准输出，2:错误输出)

[[ -e /bin/zsh ]]   # 是否是一个文件

[[ file1 -nt file2 ]]   # 比较新旧; -ot: 旧于，-nt： 新于
[[ file1 -ef file2 ]]   # 是否是同一个文件；(路径相同或互为硬连接)

逻辑运算

逻辑运算符：&& || !

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[[ a1 == a2 && b1 == b2 ]] # [[ 、]] 内侧需要空格； == 两侧需要空格；! 在zsh中后面也需要空格

流程控制

循环

  • while：
  • until
  • for…in
  • for
  • select

归纳

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while [[ ]]; do ... done        # 满足条件时运行
until [[ ]]; do ... done        # 不满足条件时运行
for i in {1..5} ; do ... done   # 括号内可以是一个/多个：数组/字符串/哈希表
for ((;;)); do ... done
select i in list do ... done    # 提示用户选择

举例：这里

分支

归纳

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

case expression in
  pattern )
    ... ;;
  pattern )
    ... ;;
  *)
    ...
esac

举例：这里

函数

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function foo(){}    # 定义函数
unset foo           # 删除函数
decleare -f         # 查看函数定义
foo ${arr[@]}       # 调用函数，参数 arr
local aa=123        # 定义局部变量
return 10           # 函数返回值
$#                  # 参数的长度

通配符

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4
5
*           # 任意字符串
?           # 单个字符
[abc]       # abc中的任意字符
[^abc]      # 非abc字符
[a-c0-9zx]  # 字符范围