[计算机硬件及网络]Linux的shell编程课件.ppt

1、第第5章章Linux的的shell编程编程 5.1什么是什么是shell 当一个用户登录当一个用户登录LinuxLinux系统之后，系统初始化系统之后，系统初始化程序程序initinit就为每一个用户运行一个称为就为每一个用户运行一个称为shell(shell(外壳外壳)的程序。的程序。shellshell就是一个命令行解释器。就是一个命令行解释器。一般的一般的LinuxLinux系统都将系统都将bashbash作为默认的作为默认的shellshell。5.2几种流行的几种流行的shell 目前流行的shell有ash、bash、ksh、csh、zsh等，bash是Linux系统默认使用的sh

2、ell。可以用下面的命令来查看shell的类型：#echo$SHELL SHELL是一个环境变量，它记录用户所使用的shell类型。几种流行的几种流行的shell（续）续）可以用命令：#shell-name 来转换到别的shell$exit 退出子shell。5.3 shell程序设计程序设计 使用shell编程类似于DOS中的批处理文件，称为shell script，又叫shell程序或shell命令文件或者shell脚本。Shell脚本程序是按行来解释的，脚本程序总是以#！/bin/sh 开始的，符号#!用来告诉系统它后面的参数是用来执行该文件的程序。如果要执行该脚本，还必须使其可执行。c

3、hmod+x filename 然后，您可以通过输入：./filename 来执行您的脚本。$cat firstscript.sh#!/bin/shecho“You are welcome to use base.”echo“Current work directory is$PWD.”echo“You are$LOGNAME.”增加执行权限$chmod+x firstscript.sh开始运行程序：$./firstscript.sh执行结果：You are welcome to use base.Current work directory is/rootYou are root.shell

4、只有字符型变量。shell变量无需初始化，一个没有初始化的shell变量自动被初始化为一个空串。shell变量名大小写敏感。5.4 shell基础编程基础编程5.4.1 shell变量变量Bourne Shell有如下四种变量：本地变量（用户自定义变量）位置变量即 shell script之参数 预定义变量（特殊变量）环境变量(参考shell定制部分)shell变量变量(续续)5.4.1.1本地变量本地变量(用户自定义变量用户自定义变量)本地变量在用户现在的shell生命期的脚本中使用。要设置一本地变量，格式为：$variable-name=value 或$variable-name=valu

5、e 因为大部分LINUX命令使用小写字符，因此在shell编程中变量通常全部大写。变量的引用：在变量前加$。（1）显示变量 使用echo命令输出单个变量的值，此时要在变量名前加$WEEK=Satur$echo Today is$WEEKday输出：Today is 使用花括号来告诉shell我们要显示的变量：$echo Today is$WEEKday输出：Today is Saturday（2）清除变量：使用unset命令删除变量的赋值$Z=hello$echo$Z hello$unset Z$echo$Z$（3）显示所有本地shell变量：使用set命令显示所有本地定义的shell变量（4

6、）结合变量值 Echo$variable-name1$variable-name2$A=Hello,$B=World$echo$A$BHello,World（5）设置变量的默认值 Bourne Shell允许对变量设置默认值，其格式如下：$variable:-defaultvalue$color=blue$echo The sky is$color:-grey today输出结果：The sky is blue today$color=blue$unset color$echo The sky is$color:-grey todayThe sky is grey today$echo$col

7、or$改变变量的值，格式如下：$variable:=value$color=blue$unset color$echo The sky is$color:=grey todayThe sky is grey today$echo$color$grey（6）使用变量来保存系统命令参数使用变量来保存系统命令参数 可以用变量保存系统命令参数的替换信息。$source=/etc/passwd$cd$source（7）设置只读变量设置只读变量 格式：variable-name=valuereadonly variable-name 查看所有只读变量，使用命令readonly5.4.1.2 环境变量 环境

8、变量用于所有用户进程（经常称为子进程）。登录进程称为父进程。s h e l l中执行的用户进程均称为子进程。环境变量应用于用户进程前，必须用export命令导出。(1)设置环境变量设置环境变量 VARIABLE-NAME=value；export VARIABLE-NAME也可：VARIABLE-NAME=valueexport VARIABLE-NAME环境变量环境变量(续续)(2)显示环境变量显示环境变量显示环境变量与显示本地变量一样。使用env命令可以查看所有的环境变量。(3)清除环境变量清除环境变量使用unset命令清除环境变量（4）set命令命令 不带参数的set命令输出目前所有的s

9、hell变量（含用户自定义的变量）和它们的当前值。（5）将变量导出到子进程将变量导出到子进程$cat father#!/bin/sh#father scriptecho this is the fatherFILM=A Few Good Menecho I like the film:$FILM./child#call the child scriptecho back to fatherecho and the film is:$FILM 将变量导出到子进程将变量导出到子进程(续续)$cat child#!/bin/sh#child scriptecho called from father

10、.i am the childecho film is:$FILMFILM=Die Hardecho changing film to:$FILM 显示结果this is the fatherI like the film:A Few Good Mencalled from father.i am the childfilm is:changing film to:Die Hardback to fatherand the film is:A Few Good Men$cat father2#!/bin/sh#father2 scriptecho this is the fatherFILM=

11、A Few Good Menecho I like the film:$FILM#call the child script#but export varible firstexport FILM#在调用脚本前导出变量./childecho back to fatherecho and the film is:$FILM 输出结果$./father2this is the fatherI like the film:A Few Good Mencalled from father.i am the childfilm is:A Few Good Menchanging film to:Die

12、Hardback to fatherand the film is:A Few Good Men 5.4.1.3 位置变量参数位置变量参数 如果要向一个shell脚本传递信息，可以使用位置参数完成此功能。参数相关数目传入脚本，此数目可以任意多，但只有前9个可以被访问，使用shift命令可以改变这个限制。参数从第1个开始，在第9个结束；每个访问参数前要加$符号。第一个参数为0，表示预留保存实际脚本名字。位置变量参数（续）位置变量参数（续）如向脚本传送Did You See The Full Moon信息：$0$1$2$3$4$5$6 脚本名字 Did You See The Full Moon$

13、7$8$9(1)在脚本中使用位置参数在脚本中使用位置参数$cat param#!/bin/sh#paramecho This is the script name:$0echo This is the first parameter:$1echo This is the 2nd parameter :$2echo This is the third parameter:$3 echo This is the 6th parameter :$6echo This is the 7th parameter :$7 输出结果执行：$./param Did You See The Full Moon

14、This is the script name :./paramThis is the first parameter:DidThis is the 2nd parameter :YouThis is the third parameter:SeeThis is the 6th parameter :MoonThis is the 7th parameter :(2)向系统命令传递参数向系统命令传递参数$cat findfile#!/bin/sh#findfilefind/-name$1 print 5.4.1.4 预定义变量预定义变量 预定义变量是在shell一开始时就定义了的变量，用户不能

15、重定义它。所有预定义变量都是由$符和另一个符号组成的。常用的预定义变量：$#传递到脚本的参数个数$*以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。与位置变量不同，此选项参数可超过9个$脚本运行的当前进程ID号 预定义变量（续）预定义变量（续）$!后台运行的最后一个进程的进程ID号$与$#相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数$-显示shell使用的当前选项，与set命令功能相同$?显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。(1)最后的退出状态最后的退出状态$cp ok.txt /tmp$echo$?0$cp ok.txt /usr/bin/aaa/bbbcp:cannot

16、 create regular file/usr/bin/aaa/bbb:No such file or directory$echo$?15.4.2条件测试条件测试（1）测试文件状态t e s t一般有两种格式，即：test condition或 condition 使用方括号时，要注意在条件两边加上空格。测试文件状态（续）-r文件名：如果文件存在且可读则为真-w文件名：如果文件存在且可写则为真-x文件名：如果文件存在且可执行则为真-s文件名：如果文件存在且至少有一个字符则为真-d文件名：如果文件存在且为目录则为真-f文件名：如果文件存在且为普通文件则为真-e文件名：如果文件存在则为真-c文

17、件名：如果文件存在且为字符型特殊文件则为真-b文件名：如果文件存在且为块特殊文件则为真测试文件scores.txt 是否可写$ls l scores.txt-rw-rr-1 dave admin 0 May 15 11:29 scores.txt$-w scores.txt$echo$?0$test w scores.txt$echo$?0简单的算术运算 格式：$expression例如：var1=2var2=$var1*10+1则：var2的值为21。数值数据处理Bash提供了3种方法对数值型数据进行算术运算：（1）使用let命令（2）使用shell扩展$(expression)（3）使用e

18、xpr命令（1）let命令语法：let express-list功能：求出算术表达式的值如果最后的表达式取值为0，则let命令返回1；否则返回0。$let “a=8”“b=13”#命令中的表达式含空格，需加双引号$let c=a+b$echo “The value of c is$c.”The value of c is 21.$let“a*=b”$echo“The new value of a is$a;the product of a and b.”The new value of a is 104;the product of a and b.Bash扩展语法：$(expression)

19、功能：计算expression并返回它的值$a=8 b=13$echo “The new value of c is$(a+b).”The new value of c is 21.expr命令语法：expr args功能：计算args的值，并返回它的值到标准输出$var1=10$var1=expr$var1+1$echo$var111(2)测试时使用逻辑操作符号测试时使用逻辑操作符号 Shell提供了三种逻辑操作完成两个文件状态比较的功能-a 逻辑与-o 逻辑或!逻辑否测试两个文件是否均可写$-w scores.txt a w results.txt$echo$?0(3)字符串测试字符串测试

20、 字符串测试共包含五种格式：test“string”test string_operator“string”test“string”string_operator“string”string_operator string string string_operator string String_operator 可以为：=：两个字符串相等!=：两个字符串不等-z：空串-n：非空串 比较两个字符串是否相等$TAPE1=”/dev/rmt0”$TAPE2=”dev/rmt1”$“$TAPE1”=“$TAPE2”$echo$?1(4)数值测试数值测试 格式：“number”numeric_oper

21、ator“number”或“number”numeric_operator“number”numeric_operator一般为：-eq：数值相等-ne：数值不相等-gt：大于-lt：小于-le：小于等于-ge：大于等于 测试两个数是否相等$NUMBER=130$“NUMBER”eq“130”$echo$?0测试两个表达式$“990”le“995”a“123”gt“33”$echo$?05.4.3 控制流结构控制流结构（1）if 语句 if expression1 then command-list elif expression2 then then-command-list else el

22、se-command-listfi在这里，一个expression是一系列命令。也可采用如下格式：if expression1;then command-list elif expression2;then then-command-list else else-command-listfi 三种典型的if结构第一种if语句:if expression then then-commandsfi第二种if语句:if expression then then-commands else else-commandsfi 第3种if语句if expression1 then then-commands

23、elif expression2 then elif1-commandselif expression3 then elif2-commands else else-commandsfi例如：$cat grade_evaluate.sh#!/bin/sh#Usage:./grade_evaluate grade#grade should be between 0 and 100,including 0 and 100if$1 lt 0 ;thenecho Error:invalid gradeelif$1 lt 60 ;thenecho no passelif$1 lt 70 ;thenech

24、o passelif$1 lt 80 ;thenecho goodelif$1 le 100 ;thenecho excellentelseechoError:invalid gradefi（2）case 语句 格式：case test-string in模式1)command-list1 ;模式2)command-list2 ;*)command-listN+1;esac case 语句（续）in 的每一模式必须以右括号)结束,取值可以为变量或常数，匹配发现string1取值符合某一模式后，其间所有命令开始执行直至;.如果模式1、模式2中没有和strings1相符合的，则星号（*）下面的语句

25、被执行。模式匹配符*代表任意字符,?表示任意单个字符,.表示类或范围中任意字符。$cat caseexample.sh#!/bin/shecho n Do you want to continue this operation?nread yesnocase$yesno iny|Y|Yes|yes)echo system will continue this operation;n|N|no|NO)echo system will skip this operation;*)echo Incorrect inputexit 1;esac（3）for语句 有两种使用 for 语句的表达式：第一种

26、形式是：for var in listdocommandsdone第二种形式是：for vardostatementsDone使用这种形式时，变量var的取值是位置参数。$cat simplefor.sh#!/bin/shfor i in 1 3 5 7 9doecho$Idone（4）while和until循环 while循环的一般格式为：while expressiondostatementsdone$cat whileexample.sh#!/bin/shwhile read stringdoecho”your string is$string”doneecho Thank you,By

27、e!#!/bin/bash#program test_while#count=1while-n$*doecho This is parameter number$count$1shiftlet count=count+1done until语句的格式为：until expressiondocommandsdone#!/bin/bash#program test_until#count=1until-z$*doecho This is parameter number$count$1shiftlet count=count+1done$cat untilexample.sh#!/bin/shun

28、til read stringdoecho”your string is$string”doneecho Thank you,Bye!输出结果$your string is(程序继续)$abcThank you,Bye!Shell还提供了true和false两条命令用于建立无限循环结构的需要，它们的返回状态分别是总为0或总为非0(5)break and continue break 退出循环$cat breakexample.sh#!/bin/shwhile:doread stringif$?!=0;thenbreakfidone$cat continueexample.sh#!/bin/sh

29、for(i=0;i /p a t h/W R I T E _ F I L E.T X T#WRITE_FILE.TXT是写入数据的文件名done/path/WRITE_FILE.TXT#WRITE_FILE.TXT是写入数据的文件名done（4）cat 命令 cat 命令可以用来显示文件内容，创建文件，还可以用来显示控制符号（用-v选项）。cat命令一下子显示整个完整的文件。如果希望每次显示一页，可以使用more命令$cat filename$more filename 连接文件$cat filename1 filename2 filename3#该命令把两个文件连成一个文件filename3

30、输入文件$cat a.txtabcefg(5)tee 功能：tee命令从标准输入设备读取数据，将其内容输出到标准输出设备，同时将输出的一个副本保存成文件。语 法：tee-a-i-help-version文件 参 数：-a 附加到文件的后面，而非覆盖它。如果tee指令的文件已经存在，没有-a则会覆盖该文件的内容。有-a，数据会新增在该文件内容的最后面，而不会删除原先之内容。-i 忽略中断信号 -help 在线帮助 -version 显示版本信息(6)文件重定向 在Linux中，每一个进程都有三个特殊的文件描述指针：标准输入(standard input，文件描述符为0)、标准输出(standar

31、d output，文件描述符为1)、标准错误输出(standard error，文件描述符为2)。在Linux中，可以通过文件重定向指定命令的标准输入、标准输出和标准错误输出。在shell中，使用者可以利用“”和“filename：将标准输出重定向到文件filename。command 1filename：将标准输出重定向到文件filename。commandfilename：将标准输出重定向到文件filename(追加)。commandfilename 2&1将标准输出和标准错误输出一起重定向到文件filename。command 2filename：将标准错误输出重定向到文件filenam

32、e。command 2filename：将标准错误输出重定向到文件filename(追加)。文件重定向（续）commandfilename 2&1将标准输出和标准错误输出一起重定向到文件filename中（追加）。commandfilename2：让command命令以文件filename为标准输入，以文件filename2为标准输出。commandfilename：让command命令以文件filename为标准输入。commanddelimiter：让command命令以标准输入作为输入，直到遇到delimiter分界符。文件重定向（续）command&m：把标准输出重定向到文件描述符m中

33、。command&-：关闭标准输入。5.5 shell高级编程5.5.1命令排列、调度与替换 (1)命令排列 shell 允许用户在不同的命令之间，放上特殊的排列字符。用户如果需要在一行中给出多个命令需使用分号“；”。command1;command2 (1)命令排列（续）command1&command2 上面的命令表示只有当 command1 正确运行完毕后，才执行 command2。command1|command2 上面的命令表示只有当 command1 运行失败才会执行 command2。(2)命令的任务调度 在shell下面，一个新产生的进程可以通过用命令后面的符号“；”和“&”来

34、分别以前台和后台的方式来执行，语法如下：command;产生一个前台的进程，下一个命令须等该命令运行结束后才能输入。command&产生一个后台的进程，此进程在后台运行的同时，可以输入其他的命令。(3)命令的替换 command1$(command2)除了$()，还可以用后引号(backquote)：command1 command2 5.5.2引用(1)双引号 使用双引号可引用除字符$(美元符号)、(反引号)、(反斜线)外的任意字符或字符串。(2)单引号如果用单引号把字符串括起来，则单引号内字符串中的任何特殊字符的特殊含义均被屏蔽。引用（续）(3)反引号shell将反引号中的内容作为一个系统

35、命令，并执行其内容。使用这种方法可以替换输出为一个变量。$TIME=date$echo$TIME(4)反斜线 如果一个字符有特殊含义，可以使用反斜线防止shell误解其含义，即屏蔽其特殊含义。下述字符包含有特殊意义:&*+$|?5.5.3命令分组 在shell中有两种命令分组的方法：“()”和“”，当用户在执行某个命令时不想让命令运行时对状态集合(如位置参数、环境变量、当前工作目录等)的改变影响到下面语句的执行时，就应该把这些命令放在圆括弧中 用于将顺序执行的命令的输出结果用于另一个命令的输入(管道方式)。5.5.4运行shell程序的方法 执行shell程序，有三种方法：（1）将shell程

36、序作为sh命令的输入，具体如下：#sh first.sh 运行shell程序的方法（续）（2）利用输入重定向#bashfirst.sh（3）使用chmod命令使first.sh成为可执行的，然后直接执行。#chmod a+x first.sh#first.sh 5.5.5 bash程序的调试 shell程序的调试主要是利用bash命令解释程序的选择项。调用bash的形式是：bash-选择项 shell程序文件名几个常用的选择项-e：如果一个命令失败就立即退出-n：读入命令但是不执行它们-u：置换时把未设置的变量看作出错-v：当读入shell输入行时把它们显示出来-x：执行命令时把命令和它们的参数显示出来(1)未置变量退出和立即退出 未置变量退出：如果引用了一个未赋值的变量就终止shell程序的执行。未置变量退出选择项为“-u”。要想在错误发生时使shell程序立即结束，可以使用“-e”选项。(2)shell程序的跟踪 调试shell程序的主要方法是利用shell命令解释程序的“-v”或“-x”选项来跟踪程序的执行。“-v”选择项使shell在执行程序的过程中，把它读入的每一个命令行都显示出来，而“-x”选择项使shell在执行程序的过程中把它执行的每一个命令在行首用一个“+”加上命令名显示出来。并把每一个变量和该变量所取的值也显示出来。