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1、Linux入门引导第21章第21章 bash编程入门bash shell能够作为命令解释器提供给用户与计算机交互的平台，同样能够作为一种编程语言为用户完成各种批处理工作。bash是所有shell中最适用于shell脚本开发的解释性语言，如果详细展开，其篇幅可能要像这么一本书一样多，本章所展现给读者的，是最常用的shell编程基础与技巧。21.1 创建一个简单的脚本首先，选择一个合适的编辑器，创建一个脚本文件：:/test/bash$ vim helloworld.sh 这里假设使用vim编辑器来创建，通常来说，脚本文件最好以sh为后缀名命名，接着，输入简单的脚本内容：#!/bin/bashec

2、ho helloworld # 我的第一个脚本!exit 0现在来分析一下这个简单的脚本中有些什么：Sha-Bangbash脚本以一个名为“Sha-Bang”的“#!”符号开头，后跟bash shell的绝对路径。它告诉系统调用什么shell环境来解释该脚本。“Sha-Bang”只能放在脚本文件的第一行。从第二行开始，任何一行中以井号（#）开头后的字符都属于程序注释，是不会被shell所解释运行的。echo “hellowolrld”在这个脚本文件的第二行，有一个echo命令以及一段注释。bash脚本的注释是从一行中第一个非引用井号开始到行为的部分。在任何时候，给程序加上一段注释都是没错的。合

3、理的注释有助于他人或者是自己更好地完成日后的维护工作。exit 0一个程序结构在结束后，都应当返回一个值，来让调用脚本的程序判断其返回状态，从而更好地处理程序的执行。在这个脚本中，末尾返回了0表示程序执行成功。还有一种常见的返回值就是1,它表示程序执行失败。创建完这样一个简单的脚本后，就可以执行它了：:/test/bash$ bash helloworld.sh helloworld:/test/bash$ 通过命令bash，为脚本创建一个执行环境，使脚本能够运行起来。同样的，可以将脚本加上执行权限，直接执行脚本：:/test/bash$ ls -l总计 4-rw-r-r- 1 ghostm5

4、5 users 63 04-22 08:36 helloworld.sh:/test/bash$ chmod a+x helloworld.sh :/test/bash$ ls -l总计 4-rwxr-xr-x 1 ghostm55 users 63 04-22 08:36 helloworld.sh:/test/bash$ ./helloworld.sh helloworld:/test/bash$ 可以看到，在将脚本加上执行权限后，用户就可以直接执行脚本了。在学习本章的bash编程基础时，这个脚本文件将逐步被拓展，最后成为一个可供学习参考的语法示范脚本。21.2 变量在使用bash进行脚本

5、编程时，用户可以通过创建变量来动态地存储数据。变量在许多编程语言中都是必不可少的要素，在shell脚本编程中同样如此。21.2.1 创建一个变量创建变量的基本语法如下：变量名=值等于号（=）是赋值符号，它能够将右边的值赋给变量。在使用一个变量时，需要注意它是大小写敏感的，变量名不能以数字开头，并且不能同时设置两个相同名称的变量。现在试着创建一个变量dir：:/test/bash$ dir=/etc:/test/bash$ echo $dir/etc:/test/bash$ echo dirdir在命令行下用户就能直接创建变量了。在对一个命令进行赋值后，如果像要读取变量，那么需要在变量名前加上美

6、元符号（$），表示这是一个变量。如果不加，那么变量名将只是一个普通的字符串罢了。现在继续创建一个名为whereisdir的变量，简单地在该变量中调用dir变量，显示dir变量的值：:/test/bash$ whereisdir=dir is $dir # 1bash: is: command not found:/test/bash$ whereisdir=dir is $dir # 2:/test/bash$ echo $whereisdir dir is /etc:/test/bash$ whereisdir=dir is $dir # 3:/test/bash$ echo $wherei

7、sdir dir is $dir:/test/bash$ whereisdir=echo dir is $dir # 4:/test/bash$ echo $whereisdir dir is /etc 注释1：在第1次对whereisdir这个变量进行赋值时，值没有加上引号。于是，bash在解释这条命令时，会将is作为命令看待，由于没有is这个命令，所以bash报了错。 注释2：在第2次对whereisdir这个变量进行赋值时，值加上了双引号。加上双引号后，它能保留变量值中的空格，如果连续输入多个空格，那么bash会将空格串压缩成单个空格符：:/test/bash$ whereisdir=d

8、ir is $dir:/test/bash$ echo $whereisdir dir is /etc可以看到，在whereisdir变量中包含了已经设定好的变量dir，在显示变量的值时，dir变量得到了拓展，所以显示出的结果时dir is /etc。 注释3：在第3次对whereisdir这个变量进行赋值时，值加上了单引号。可以看到的是，这次的执行结果没有将dir变量拓展开，而是将$dir视为一个字符串显示了出来。这也正是双引号与单引号在bash中最重要的区别之一。 注释4：在第4次对whereisdir这个变量进行赋值时，值加上的是反单引号。反单引号在esc键下的一个键位中。通过反单引号的

9、引用，whereisdir能够保存echo dir is $dir这个命令的显示结果。对于其它命令的调用，同样如此。事实上，$变量只是$变量的特殊形式，在遇到如下较为复杂的情况时，后者就变得有用起来：:/test/bash$ country=China:/test/bash$ city=$countryShanghai:/test/bash$ echo $city:/test/bash$ 用户的本意是想在显示完变量名country后，紧跟字符串Shanghai。实际情况则是，第一次对city进行赋值时，是将一个名为cityShanghai的变量值赋给了它，由于该变量事先没有赋值，所以显示的是空

10、白行。如果想要实现用户的本意，那么可以加上花括号，将变量名括起来，实现区分：:/test/bash$ city=$countryShanghai:/test/bash$ echo $cityChinaShanghai这时，变量就能被正确显示了。在设定变量后，如果想要删除变量，那么可以通过unset命令实现：:/test/bash$ unset $dir bash: unset: /etc: not a valid identifier:/test/bash$ unset dir :/test/bash$ echo $dir:/test/bash$ unset工具后应该直接跟变量名。如果像示例中

11、一开始那样加上美元符号，那么变量将会被拓展，命令的实际情况是unset /etc，所以会报错。21.2.2 变量的属性通过bash的内置命令declare或typeset（它们是同一个命令，只是有两个名字），用户可以设定变量的属性。那么，设置变量的属性有哪些用处呢？这里先给出一个简单的例子：:/test/bash$ sum=1+1:/test/bash$ echo $sum 1+1用户在这里时想用变量sum来保存1+1的结果，但是sum变量储存的却是字符串1+1。这是因为在bash中，变量在默认情况下都是以字符串的形式储存的。如果想要改变一个变量的类型，就需要使用declare或者typese

12、t。针对这个示例，我们需要将变量sum设置为整型来达到预先的要求：:/test/bash$ declare -i sum=1+1:/test/bash$ echo $sum 2通过命令选项i，declare能够将sum设定为整型变量。declare还能通过以下命令选项设置变量的属性： -a：声明一个数组变量 -f：声明一个函数名变量 -i：声明一个整型变量 -r：声明一个只读变量 -x：声明一个全局变量关于数组变量与函数将会在稍后的小节中讲解，下面讲解什么是只读变量与全局变量。当用户创建了一个变量后，为了确保变量不会在意外情况下被二次赋值，那么可以通过事先将变量设置为只读属性来得到确保：:/t

13、est/bash$ declare -r city=Shanghai:/test/bash$ echo $city Shanghai:/test/bash$ city=Beijingbash: city: readonly variable:/test/bash$ 在设置了city为只读变量后，如果想要再次对该变量进行赋值，将会得到city是只读变量的错误提示。并且，一旦变量被设置为了只读，它将无法被去除只读属性或者是删除。要将一个变量设置为只读属性，还能通过readonly命令实现：:/test/bash$ readonly numreadonly与带有命令选项r的declare功能相同。到

14、目前为止，这里所有的变量都是局部变量，只能在当前bash环境中生效：:/test/bash$ cat helloworld.sh#!/bin/bashecho helloworld # 我的第一个脚本!echo I come from $Countryexit 0:/test/bash$ declare Country=China:/test/bash$ echo $CountryChina:/test/bash$ ./helloworld.shhelloworldI come from:/test/bash$ 在脚本helloworld中，我们试着将变量Country的值显示出来，前提是在外

15、部先创建好一个Country变量，并已经对其赋值。可以看到，虽然在外部能够显示Country这个变量的值，它却无法在脚本中被正确引用。现在，试着将Country设定为全局变量：:/test/bash$ declare -x Country:/test/bash$ ./helloworld.shhelloworldI come from China:/test/bash$在将Country设置为全局变量后，脚本中就能显示它的值了。需要注意的是，全局变量仅对当前bash环境及其子环境有效，而不能对外部环境有效，如果在脚本中设置一个全局变量，那么在执行脚本的环境里这个变量是无效的。要设置一个全局变量

16、，还能通过命令export实现：:/test/bash$ export Countryexport与带有命令选项x的declare功能相同。21.2.3 关键字变量在bash下有着许多默认的关键字变量，这些变量可以通过继承或者是启动时初始化得到，通常它们都是全局变量。本小节会介绍几个最主要的关键字变量。PS1在登录bash后，我们首先可以看到类似这样的命令提示符：userlocalhost:$默认情况下，命令提示符都会由用户名，主机名，当前工作目录以及表示用户身份的提示符号组成。用户可以自行对命令提示符的显示信息进行定义，bash的命令提示符属性可以在/.bashrc文件中通过设定变量PS1改

17、变。这个例子中的PS1变量是：PS1=uh:w$ 在设定变量PS1时，u代表用户名，h代表主机名，w代表工作目录的绝对路径，$显示用户身份的提示符，普通用户登录时该提示符为$，而超级用户则为#。表21.1给出了最为常用的PS1提示符号：表21.1 主要的PS1提示符号提示符含义$只有在以root身份运行时显示为#，否则就是$w工作目录的绝对路径W工作目录名d按照“星期日/月/日期”格式显示的日期h计算机的主机名，不包括域名H计算机的主机名，包括域名u当前用户的用户名t以HH:MM:SS的格式，24小时制显示当前时间A以HH:MM的格式，24小时制显示当前时间用户可以随自己的需要自由地设置命令提

18、示符。HOMEHOME变量在默认情况下是用户的家目录：:$ echo $HOME/home/user家目录是用户登录shell后的默认工作目录，HOME变量还能使用波浪符号（）来指代：:$ echo /home/ghostm55PATHPATH变量存放着用户查找程序的路径，通常，用户可以直接输入vim来启动编辑器vim，那是因为vim命令存放在PATH变量中包含的目录下：:$ which vim/usr/bin/vim:$ echo $PATH/bin:/usr/bin:/sbin:/usr/sbin:/opt/kde/bin:/opt/qt/bin可以看到，vim命令是在/usr/bin目录

19、下，当查看PATH变量时，可以看到许多以冒号(:)隔开的路径，其中就包括了/usr/bin。用户可以在自己的bash配置文件中自行配置PATH变量：PATH=PATH:/bin这样就能添加/home/user/bin作为搜索路径了。如果要添加工作目录为搜索路径，那么在任何时候都不要将它放在PATH搜索路径列表的第一位。这样做会导致不可预测的安全问题。比如，在工作目录下有个恶意程序ls，这是个使用率极高的命令，一旦先被搜索到执行，那么后果不堪设想。21.2.4 数组变量bash支持一维数组的变量类型，数组的下标是以0开始的阿拉伯数字，这与C语言中的规则是一样的。bash中创建一个数组变量的语法如

20、下：变量名=(值1 值2 值3 . 值n)现在试着创建一个数组变量：:/test/bash$ City=(Shanghai Beijing GuangZhou ChongQing):/test/bash$ echo $CityShanghai:/test/bash$ echo $City0Shanghai:/test/bash$ echo $City4:/test/bash$在这里，City是一个包括4个城市名的数组变量。当数组变量被赋值后,直接读取变量名将会取得数组中第1个值。要显示数组中指定的变量，需要将变量名用花括号括起来，并且在中括号中指定显示第几个变量。 数组变量中的维数0指代第一个

21、，维数n就是第n+1个变量。如果所指范围超过已经指定的数组范围，那么将会被视为不存在的变量，从而显示空行。数组变量同样能够被设置为整形变量：:/test/bash$ nums=(1 2 3 4 a):/test/bash$ sum=$nums3+$nums2:/test/bash$ echo $sum4+3:/test/bash$ declare -i nums:/test/bash$ declare -i sum:/test/bash$ sum=$nums3+$nums2:/test/bash$ echo $sum7:/test/bash$ echo $nums4a可以看到，用户在将数组变量

22、nums的属性改变为整形变量后，数组中的数字就能相加得到结果然后赋值给变量sum，而变量nums4的值依然是a。21.2.5 特殊变量在bash中，有着其指定的特殊变量，它们分别访问一些极为有用的变量值。$变量$代表着当前程序的PID号：:/test/bash$ echo $4127:/test/bash$ ps PID TTY TIME CMD 4127 pts/2 00:00:00 bash 4545 pts/2 00:00:00 ps可以看到，特殊变量$显示出的数字就是当前运行程序进程的PID号。$?变量$?记录的是上一个命令执行后的返回码：:/test/bash$ dddbash: d

23、dd: command not found:/test/bash$ echo $?127:/test/bash$ echo $?0这个示例先试着运行了一个错误指令，然后查看返回码，是127,具体的错误返回码含义要查看相关的资料。再次查看返回码时，发现数值已经返回到了0,这是因为在上次查看返回码的命令成功返回，值为0。$#与$n这里，$n中的n是阿拉伯数字，从$1开始，每个变量都对应着调用脚本的命令参数，而$0代表的是调用脚本的名字：:/test/bash$ echo $0/bin/bash而特殊变量$#则表示调用脚本的命令参数个数，现在来看一个例子：#!/bin/bashecho $0 $1

24、$2echo There is $# parameters hereexit 0接着，用户试着执行这个脚本：:/test/bash$ bash parameter.sh p1 p2 p3parameter.sh p1 p2There is 3 parameters here可以看到，变量$0，$1，$2虽然没有被创建过，但是它们分别代表了调用脚本名、第一个命令参数以及第二个命令参数。而后面的特殊变量$#则是命令参数的个数21.2.6 学习记录本小节学习了变量的基本使用，现在，将学习心得写到脚本helloworld中去。#!/bin/bash#helloworld bash shell学习脚本#

25、变量的学习#变量的创建语法为： 变量名=值Country=China #首先创建一个变量Countryecho $Country # 显示Chinaecho $Country # 显示$Country#使用 $变量 的形式更为标准echo I come from $CountryShanghai#变量的删除使用unsetunset Countryecho $Country # 变量Country已经不存在,显示空行#整形变量的创建declare -i sum#只读变量的创建declare -r sum#数组变量的创建#语法：变量名=(值1 值2 值3 . 值n)nums=(1 2 3 4) #

26、数组的下标从0开始echo $nums3 #数组变量必须用中括号将变量名括起，这里显示结果时4#特殊变量echo $0 $1 $2 # 分别显示调用脚本名，第一个命令参数，第二个命令参数echo $# # 显示命令参数个数echo $ # 显示PID号在学习shell编程的过程中，写这样一份参考脚本是一个不错的习惯，它能够帮助日后的复习与参考使用。在完成每一节的学习后，读者都可以自行都会对helloworld进行扩展，以加深对学习过的内容的印象。21.3 控制结构引入正确的控制结构是编程中最重要的一个环节，bash编程语言也有许多控制结构语句供用户使用，它们分为循环、判断、选择三种。21.3.

27、1 if . elif . else判断语句if的语法如下：if 条件 then 执行语句 elif 条件 then 执行语句 . else 执行语句fi先看一个例子，有助于对语句的理解：#!/bin/bashecho make a choice(y/n):read choiceif $choice = y then echo Your choice is y exit 0elif $choice = n then echo Your choice is n exit 0else echo You should have a second thought exit 1fi指令read是等待用户

28、输入一个值赋给指定的变量，在这里，这个变量是NUM。接下来，程序开始执行判断语句，这里判断语句的思想是：根据户输入的字符，判断他的输入是y还是n，如果都不是，那么就报错。在if语句中，子语句elif还有else如果不需要使用，是可以省略的。如果这里我们只希望判断用户输入的是不是字符y，那么可以将elif与else的子语句块去掉，或者是注释掉：#!/bin/bashecho make a choice(y/n):read choiceif $choice = y then echo Your choice is y exit 0#elif $choice = n #then# echo Your

29、 choice is n# exit 0#else# echo You should have a second thought# exit 1fi这样，程序就等价于：#!/bin/bashecho make a choice(y/n):read choiceif $choice = y then echo Your choice is y exit 0fitest内置命令在前面if语句的示例中，运用到了内置命令test进行条件判断。事实上，该句中的中括号是test的简写形式。test的语法如下：test 表达式 表达式 test命令对表达式进行判断，并返回一个值，来表示这个表达式是true（

30、0），还是false（1）。test的简写形式是一对中括号，由它将表达式括起来，由于中括号实际上就是一个命令，所以要注意表达式与中括号之间要有空格。表达式可以是一个，也可以是多个，当有多个表达式时，需要使用布尔操作符对它们进行分割。-a是布尔与操作符，只有当由-a连接的条件表达式都为真是，整个表达式的值才能为真。-o时布尔或操作符，只要当由-o连接的条件表达式中有一个为真，那么整个表达式的值就为真。表达式中的每个元素都必须通过空格来分割。下面列出的是test的最常用的判别式：表21.2 内置命令test的常用判别式判别式含义-n string如果字符串string长度大于0，那么返回值为真-z str