Linux_《Linux命令行與shell腳本編程大全》第十一章學習總結

時間：2017年08月28日星期一
說明：本文部份內容均摘取自書籍《Linux命令行與shell腳本編程大全》，版權歸原做者全部。《Linux命令行與shell腳本編程大全》（第三版）第十一章學習總結

第十一章：構建基本腳本

本章內容

使用多個命令
建立腳本文件
顯示消息
使用變量
輸入輸出重定向
管道
數據運算
退出腳本

11.1 使用多個命令

shell腳本的關鍵在於輸入多個命令並處理每一個命令的結果，甚至須要將一個命令的結果傳給另外一個命令。shell可讓你將多個命令串起來，一次執行完成。若是要兩個命令一塊兒運行，能夠把它們放在同一行中，彼此用分號隔開。最大命令行字符數不超過255個字符。

命令演示：date ; who
命令說明：先執行date顯示當前日期和時間，而後執行who顯示當前是誰登錄到了系統上

使用這種方式，在每次運行以前，都必須在命令提示符下輸入整個命令。能夠將這些命令組合成一個簡單的文本文件，這樣就不須要在命令行中手動輸入了。

11.2 建立shell腳本文件

命令演示：vim test1
命令說明：建立一個名爲test1的文件

在建立shell腳本文件時，必須在文件的第一行指定要使用的shell，格式爲

#!/bin/bash

在一般的shell腳本中，井號（#）用做註釋行。shell並不會處理shell腳本中額註釋行。但shell腳本文件的第一行是個例外，#後面的驚歎號會告訴shell用哪一個shell來運行腳本。

使用vim編輯test1並保存

#!/bin/bash
# my shell script
date
who

命令演示：echo $PATH
命令說明：查看PATH環境變量
命令演示：chmod u+x test1
命令說明：經過chmod命令賦予文件屬主執行文件的權限
命令演示：./test1
命令說明：運行在當前目錄下的test1腳本

11.3 顯示消息

命令格式：echo "msg"
命令說明：顯示 echo後面的文本字符串msg
命令格式：echo -n "msg"
命令說明：顯示echo後面的文本字符串且不換行

修改test1以下保存並運行查看效果

#!/bin/bash
# my shell script
echo -n The time and date are:
date
echo "Let's see who's logged init the system:"
who

11.4 使用變量

11.4.1 環境變量

命令演示：set
命令說明：顯示當前環境變量列表
命令演示：$UID
命令說明：經過美圓符（$）來使用環境變量

使用vim編寫test2以下並運行

#!/bin/bash
# display user infomation from the system.
echo "User info for userid: $USER"
echo UID: $UID
echo HOME: $HOME

說明：也能夠經過${variable}形式引用變量。變量名兩側額外的花括號一般用來幫助識別美圓符後的變量名。若是要顯示$符號，則須要使用進行轉義，如：\$

11.4.2 用戶變量

用戶變量

變量容許臨時存儲數據並在整個腳本中使用
由字母、數字或下劃線組成，長度不超過20個
特別注意變量名區分大小寫
使用等號進行賦值，且等號兩邊不能出現空格
例如：var1=十、var2="still more testing"
shell腳本自動識別決定變量值的數據類型
經過美圓符號引用

使用vim編寫test3以下

#!/bin/bash
days=10
guest="Katie"
echo "$guest checked in $days days ago"
days=5
guest="Jessica"
echo "$guest checked in $days days ago"

引用一個變量值時須要使用美圓符，而引用變量來對其進行賦值時則不要使用美圓符

使用vim編寫test4以下

#!/bin/bash
value1=10
value2=$value1
echo The resulting value2 is $value2
value3=value1
echo The resulting value3 is $value3

11.4.3 命令替換

shell腳本中最有用的特性之一就是能夠從命令輸出中提取信息，並將其賦給變量。把輸出賦給變量以後，就能夠隨意在腳本中使用了。

有兩種方法能夠將命令輸出賦給變量

反引號字符（`）：testing=`date`
$()格式：testing=$(date)

使用vim編寫test5以下

#!/bin/bash
# copy the /usr/bin directory listing to a log file
today=$(date +%y%m%d)
ls /usr/bin -al > log.$today

警告：命令替換會建立一個子shell來運行對應的命令。子shell（subshell）是由運行該腳本的shell所建立出來的一個獨立的子shell（child shell）。正由於如此，由該子shell所執行命令是沒法使用腳本中所建立的變量的。在命令行提示符下使用路徑./運行命令的話，也會建立出子shell；要是運行命令的時候不加入路徑，就不會建立子shell。

11.5 重定向輸入和輸出

11.5.1 輸出重定向

命令格式：command > outputfile
命令說明：使用大於號（>）重定向將命令的輸出發送到一個文件中
命令演示：date > test6
命令說明：重定向操做符建立了一個文件test6，並將date命令的輸出重定向到該文件中，   
         若是文件已經存在，則會覆蓋已有文件
命令演示：date >> test6
命令說明：將date命令的輸出追加到test6文件中

11.5.2 輸入重定向

命令格式：command < inputfile
命令說明：使用小於號（<）輸入重定向將文件的內容重定向到命令

簡單的記憶方法：在命令行上，命令老是在左側，而重定向符號「指向」數據流動的方向。小於號說明數據正在從輸入文件流向命令

命令演示：wc < test6
命令說明：使用wc命令對數據中的文本進行計數。

默認狀況下，它會輸出3個值

文本的行數
文本的詞數
文本的字節數

命令格式：command << marker
         data
         marker
命令說明：內聯輸入重定向。使用遠小於符號（<<），
         指定一個文本標記來劃分輸入數據的開始和結尾。
命令演示：wc << EOF
        test string 1
        test string 2
        test string 3
        EOF
命令說明：使用wc命令對輸入的文本內容進行計數

11.6 管道

有時須要將一個命令的輸出做爲另外一個命令的輸入。能夠將一個命令的輸出直接重定向到另外一個命令，這個過程叫做管道鏈接。

管道鏈接

命令格式：command1 | command2
使用符號：|
不要覺得由管道串起來的兩個命令爲依次執行。
Linux系統實際上會同時運行這兩個命令，在系統內部將它們鏈接起來。
在第一個命令產生輸出的同時，輸出會被當即送給第二個命令
數據傳輸不會用到中間文件或緩衝區

命令演示：apt list | sort | more
命令說明：顯示已安裝的軟件包並排序並安裝more命令來顯示

命令：more。經常使用操做

按Space鍵：顯示文本的下一屏內容
按Enter鍵：只顯示文本的下一行內容
按斜線符|：接着輸入一個模式，能夠在文本中尋找下一個相匹配的模式
按H鍵：顯示幫助屏，該屏上有相關的幫助信息
按B鍵：顯示上一屏內容
按Q鍵：退出rnore命令

11.7 執行數學運算

11.7.1 expr命令

命令：expr
命令說明：使用expr命令在命令行上處理數學表達式，特別笨拙
命令演示：expr 1 + 5
命令說明：計算1+5的值

expr命令操做符

ARG1 | ARG2：若是ARG1既不是null也不是零值，返回ARG1；不然返回ARG2
ARG1 & ARG2：若是沒有參數是null或零值，返回ARG1；不然返回0
ARG1 < ARG2：若是ARG1小於ARG2，返回1；不然返回0
ARG1 <= ARG2：若是ARG1小於或等於ARG2，返回1；不然返回0
ARG1 = ARG2：若是ARG1等於ARG2，返回1；不然返回0
ARG1 != ARG2：若是ARG1不等於ARG2，返回1；不然返回0
ARG1 >= ARG2：若是ARG1大於或等於ARG2，返回1；不然返回0
ARG1 > ARG2：若是ARG1大於ARG2，返回1；不然返回0
ARG1 + ARG2：返回ARG1和ARG2的算術運算和
ARG1 - ARG2：返回ARG1和ARG2的算術運算差
ARG1 * ARG2：返回ARG1和ARG2的算術乘積
ARG1 / ARG2：返回ARG1和ARG2的算術商（注意：只支持整數運算）
ARG1 % ARG2：返回ARG1和ARG2的算術餘數
STRING：REGEXP：若是REGEXP匹配到了STRING中的某個模式，返回該模式匹配
match STRING REGEXP：若是REGEXP匹配到了STRING中的某個模式，返回該模式匹配
substr STRING POS LENGTH：返回起始位置爲POS（從1開始計數）、長度爲LENGTH子字符串
index STRING CHARS：返回在STRING中找到CHARS字符串的位置；不然，返回0
length STRING：返回字符串STRING的數值長度
+ TOKEN：將TOKEN解釋成字符串，即便是個關鍵字
(EXPRESSION)：返回EXPRESSION的值

修改test6腳本

#!/bin/bash
var1=10
var2=20
var3=$(expr $var2 / $var1)
echo The result is $var3

在使用的時候，注意對特殊符號進行轉義。在腳本中使用expr命令比較複雜。

11.7.2 使用方括號

命令格式：$[ operation ]
命令說明：使用美圓符和方括號將數學表達式圍起來。
         這種方式比用expr命令方便，也適用於shell腳本。

編寫test7腳本

#!/bin/bash
var1=100
var2=50
var3=45
var4=$[$var1 * ($var2-$var3)]
echo The final result is $var4

編寫test8腳本

#!/bin/bash
# 只支持整數運算
var1=100
var2=45
var3=$[$var1 / $var2]
echo The final result is $var3

11.7.3 浮點解決方案

1.bc的基本用法

bc是內建的bash計算器，用於解決bash中數學運算的整數限制

bash計算器能夠識別

數字（整數和浮點數）
變量（簡單變量和數組）
註釋（以#或C語言中的/* */開始的行）
表達式
編程語句（例如if-then語句）
函數

命令格式：bc

命令說明：訪問bash計算器
命令格式：quit
命令說明：進入bash計算器後，輸入quit退出bash計算器

2.在腳本中使用bc

命令格式：variable=$(echo "options;expression" | bc)
命令說明：使用命令替換運行bc命令，並將輸出賦給一個變量。
    options容許你設置變量，多個變量用分號隔開
    expression參數定義了經過bc執行的數據表達式

編寫test9腳本

#!/bin/bash
# 使用scale指定小數點後的位數
var1=$(echo "scale=4;3.44 / 5" | bc)
echo The answer is $var1

編寫test10腳本

#!/bin/bash
var1=100
var2=45
var3=$(echo "scale=4; $var1 / $var2" | bc)
echo The answer for this is $var3

編寫test11腳本

#!/bin/bash
var1=20
var2=3.14159
var3=$(echo "scale=4; $var1 * $var2" | bc)
var4=$(echo "scale=4; $var3 * $var2" | bc)
echo The final result is $var4

內聯重定向

命令格式：variable=$(bc << EOF
         options
         statements
         expressions
         EOF)
命令說明：使用內聯重定向數據進行命令替換符號將bc命令的輸出賦給變量

編寫test12腳本

#!/bin/bash

var1=10.46
var2=43.67
var3=33.2
var4=71

var5=$(bc << EOF
scale=4
a1 = ( $var1 * $var2)
b1 = ( $var3 * $var4)
a1 + b1
EOF
)
echo The final answer for this mess is $var5

11.8 退出腳本

11.8.1 查看退出狀態碼

shell中運行的每一個命令都使用退出狀態碼（exit status）告訴shell它已經運行完畢。退出狀態碼是一個0~255的整數值，在命令結束運行時由命令傳給shell。能夠捕獲這個值並在腳本中使用。

命令格式：$?
命令說明：查看由shell所執行的最後一條命令的退出狀態碼
命令演示：echo $?
命令說明：顯示由shell所執行的最後一條命令的退出狀態碼

Linux錯誤退出狀態碼沒有什麼標準可循，但有一些有用的參考

0：命令成功結束
1：通常性未知錯誤
2：不適合的shell命令
126：命令不可執行（代表用戶沒有執行命令的正確權限）
127：沒找到命令
128：無效的退出參數
128+x 與Linux信號x相關的嚴重錯誤
130：經過Ctrl+C終止的命令
255：正常範圍以外的退出狀態碼

11.8.2 exit命令

默認狀況下，shell腳本會以腳本中的最後一個命令的退出狀態碼退出。exit命令容許你在腳本結束時指定一個退出狀態碼

編寫test13腳本

#!/bin/bash
var1=10
var2=30
var3=$[$var1 + $var2]
echo The answer is $var3
exit 5

編寫test14腳本

#!/bin/bash
var1=10
var2=30
var3=$[$var1 + $var2]
echo The answer is $var3
exit $var3

編寫test14b腳本

#!/bin/bash
var1=10
var2=30
var3=$[$var1 * $var2]
echo The value is $var3
exit $var3

當指定的退出狀態碼超過255時，最終的結果是指定的數值除以256後獲得的餘數。在下一章，經過使用if-then語句來檢查某個命令返回的錯誤狀態，以便知道命令是否成功。

11.9 小結

bash shell腳本容許你將多個命令串起來放進腳本中。講解了shell腳本的基本結構，變量的使用以及管道命令和算術運算，最後介紹了退出狀態碼。本章介紹了echo、$、$()、>、>>、<、<<、|、expr、$[]、bc、exit命令。

本章學習命令我的總結以下

echo：顯示消息
$：取變量值
$()：命令替換
>：輸出重定向（覆蓋數據）
>>：輸出重定向（追加數據）
<：輸入重定向
<<：內聯輸出重定向
|：管道命令
expr：處理數據表達式進行算術運算
$[]：被方括號包圍的內容進行算術運算
bc：bash計算器進行浮點數算術運算
exit：指定退出狀態碼