高级bash脚本编写指南 干货 | Linux基本技能—Shell精简教程

高级bash脚本编写指南 干货 | Linux基本技能—Shell精简教程

不懂Shell的程序员不是好程序员，学习Shell是为了自动化，使用自动化可以非常有效的提高工作效率。没有一个大公司不要求Linux的基本技能的，只是不同岗位要求掌握的程度不同。

Shell简介

Shell本身是一个用C语言编写的程序，它是用户使用Unix、Linux的桥梁，用户的大部分工作都是通过Shell完成的。Shell既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。作为命令语言，它交互式地解释和执行用户输入的命令；作为程序设计语言，它定义了各种变量和参数，并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构，包括循环和分支。

它虽然不是Unix、Linux系统内核的一部分，但它调用了系统核心的大部分功能来执行程序、建立文件并以并行的方式协调各个程序的运行。因此，对于用户来说，Shell是最重要的实用程序，深入了解和熟练掌握Shell的特性极其使用方法，是用好Unix、Linux系统的关键。

可以说，Shell使用的熟练程度反映了用户对Unix、Linux使用的熟练程度。

Shell有两种执行命令的方式：

交互式（Interactive）：解释执行用户的命令，用户输入一条命令，Shell就解释执行一条。

批处理（Batch）：用户事先写一个Shell脚本(Script)，其中有很多条命令，让Shell一次把这些命令执行完，而不必一条一条地敲命令。

Shell脚本和编程语言很相似，也有变量和流程控制语句，但Shell脚本是解释执行的，不需要编译，Shell程序从脚本中一行一行读取并执行这些命令，相当于一个用户把脚本中的命令一行一行敲到Shell提示符下执行。

Shell初学者请注意，在平常应用中，建议不要用root帐号运行Shell 。作为普通用户，不管您有意还是无意，都无法破坏系统；但如果是root，那就不同了，只要敲几个字母，就可能导致灾难性后果。

几种常见的Shell

上面提到过，Shell是一种脚本语言，那么，就必须有解释器来执行这些脚本。

Unix、Linux上常见的Shell脚本解释器有bash、sh、csh、ksh等，习惯上把它们称作一种Shell。我们常说有多少种Shell，其实说的是Shell脚本解释器。

bash：bash是Linux标准默认的Shell，本教程也基于bash讲解。bash由Brian Fox和Chet Ramey共同完成，是BourneAgain Shell的缩写，内部命令一共有40个。

Linux使用它作为默认的Shell是因为它有诸如以下的特色：

可以使用类似DOS下面的doskey的功能，用方向键查阅和快速输入并修改命令。

自动通过查找匹配的方式给出以某字符串开头的命令。

包含了自身的帮助功能，你只要在提示符下面键入help就可以得到相关的帮助。

注意：bash是Bourne Again Shell的缩写，是Linux标准的默认Shell ，它基于Bourne Shell，吸收了C shell和Korn Shell的一些特性。bash完全兼容sh，也就是说，用sh写的脚本可以不加修改的在bash中执行。

编程型和解释型语言的区别

大体上，可以将程序设计语言可以分为两类：编译型语言和解释型语言。

编译型语言

很多传统的程序设计语言，例如Fortran、Ada、Pascal、C、C++和Java辅助卡盟，都是编译型语言。这类语言需要预先将我们写好的源代码(source code)转换成目标代码(object code)，这个过程被称作“编译”。

运行程序时高级bash脚本编写指南，直接读取目标代码(object code)。由于编译后的目标代码(object code)非常接近计算机底层，因此执行效率很高，这是编译型语言的优点。

但是，由于编译型语言多半运作于底层，所处理的是字节、整数、浮点数或是其他机器层级的对象，往往实现一个简单的功能需要大量复杂的代码。例如高级bash脚本编写指南，在C++里，就很难进行“将一个目录里所有的文件复制到另一个目录中”之类的简单操作。

解释型语言

解释型语言也被称作“脚本语言”。执行这类程序时，解释器(interpreter)需要读取我们编写的源代码(source code)，并将其转换成目标代码(object code)，再由计算机运行。因为每次执行程序都多了编译的过程，因此效率有所下降。

使用脚本编程语言的好处是，它们多半运行在比编译型语言还高的层级，能够轻易处理文件与目录之类的对象；缺点是它们的效率通常不如编译型语言。不过权衡之下，通常使用脚本编程还是值得的：花一个小时写成的简单脚本，同样的功能用C或C++来编写实现，可能需要两天，而且一般来说，脚本执行的速度已经够快了，快到足以让人忽略它性能上的问题。脚本编程语言的例子有awk、Perl、Python、Ruby与Shell。

什么时候使用Shell

因为Shell似乎是各UNIX系统之间通用的功能，并且经过了POSIX的标准化。因此，Shell脚本只要“用心写”一次，即可应用到很多系统上。因此，之所以要使用Shell脚本是基于：

但是，考虑到Shell脚本的命令限制和效率问题，下列情况一般不使用Shell：资源密集型的任务，尤其在需要考虑效率时（比如，排序，hash等等）。

需要处理大任务的数学操作，尤其是浮点运算，精确运算，或者复杂的算术运算（这种情况一般使用C++或FORTRAN来处理）。

有跨平台（操作系统）移植需求（一般使用C或Java）。

复杂的应用，在必须使用结构化编程的时候（需要变量的类型检查，函数原型，等等）。

对于影响系统全局性的关键任务应用。对于安全有很高要求的任务，比如你需要一个健壮的系统来防止入侵、破解、恶意破坏等等。

项目由连串的依赖的各个部分组成。

私人的、闭源的应用（Shell 脚本把代码就放在文本文件中，全世界都能看到）。

如果你的应用符合上边的任意一条，那么就考虑一下更强大的语言吧——或许是Perl、Tcl、Python、Ruby——或者是更高层次的编译语言比如C、C++，或者是Java。即使如此，你会发现，使用Shell来原型开发你的应用，在开发步骤中也是非常有用的。

Shell变量

Shell支持自定义变量。

定义变量

定义变量时，变量名不加美元符号（$），如：

variableName="value"

注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则：

变量定义举例：

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/"myNum=100

使用变量

使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号（$）即可，如：

your_name="mozhiyan"echo $your_name

echo ${your_name}

变量名外面的花括号是可选的，加不加都行，加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界，比如下面这种情况：

for skill in Ada Coffe Action Java

do

echo "I am good at ${skill}Script"done

如果不给skill变量加花括号，写成echo "I am good atskillScript"，解释器就会把skillScript"，解释器就会把skillScript当成一个变量（其值为空），代码执行结果就不是我们期望的样子了。推荐给所有变量加上花括号，这是个好的编程习惯。

重新定义变量

已定义的变量，可以被重新定义，如：

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/"echo ${myUrl}

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"echo ${myUrl}

这样写是合法的，但注意，第二次赋值的时候不能写myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"，使用变量的时候才加美元符（myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"，使用变量的时候才加美元符（）。

只读变量

使用readonly命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。

下面的例子尝试更改只读变量，结果报错：

#!/bin/bashmyUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"readonly myUrl

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/danpianji/"

运行脚本，结果如下：

/bin/sh: NAME: This variable is read only.

删除变量

使用unset命令可以删除变量。语法：

unset variable_name

变量被删除后不能再次使用；unset 命令不能删除只读变量。

举个例子：

#!/bin/shmyUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/"unset myUrl

echo $myUrl

上面的脚本没有任何输出。

变量类型

运行shell时，会同时存在三种变量：

1) 局部变量

局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前shell实例中有效，其他shell启动的程序不能访问局部变量。

2) 环境变量

所有的程序，包括shell启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。

3) shell变量

shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了shell的正常运行。

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