Linux基础 第三讲 Shell语法
Linux基础 第三讲 shell语法
1. shell语法
(1) 概论
shell是我们通过命令行与操作系统沟通的语言。
shell脚本可以直接在命令行中执行,也可以将一套逻辑组织成一个文件,方便复用。AC Terminal
中的命令行可以看成是一个“shell脚本在逐行执行”。
Linux中常见的shell脚本有很多种,常见的有:
Bourne Shell(/usr/bin/sh或/bin/sh)
Bourne Again Shell(/bin/bash)
C Shell(/usr/bin/csh)
K Shell(/usr/bin/ksh)
zsh
…
Linux系统中一般默认使用bash,所以接下来讲解bash中的语法。
文件开头需要写#! /bin/bash
,指明bash为脚本解释器。
学习技巧
不要死记硬背,遇到含糊不清的地方,可以在AC Terminal里实际运行一遍。
脚本示例
新建一个test.sh
文件,内容如下:
1 | ! /bin/bash # 指明解释器 |
运行方式
用解释器执行
1
2
3
4bash + 脚本文件名
bash test.sh
Hello World! # 脚本输出作为可执行文件运行
ls -l filename
查看文件权限
每组共三个权限rwx,即读写执行权限(上图都无可执行权限)
有三组:1 作者本身的权限, 2 同组的权限, 3 其他用户的权限
chmod +x test.sh
使脚本具有可执行权限(增加权限),同时文件名颜色从白到绿色
1 | ./test.sh # 当前路径下执行 |
(2) 注释
单行注释
每行中#
之后的内容均是注释。
1 | 这是一行注释 |
多行注释
格式:
1 | :<<EOF # 注意冒号也可以不用加 |
(3) 变量
定义变量
定义变量,不需要加$
符号,例如:
ps: 定义变量时,赋值时等号两边不能有空格。
1 | name1='ariesfun' # 单引号定义字符串, |
使用变量
使用变量,需要加上$
符号,或者${}
符号。花括号是可选的,主要为了帮助解释器识别变量边界。
1 | name=ariesfun |
定义变量的时候变量都是字符串,但当变量需要是整数时,会自动把变量转换成整数。
只读变量
使用readonly
或者declare
可以将变量变为只读。
1 | name=ariesfun |
删除变量unset
可以删除变量。
同时被声明为只读的变量无法被unset删除。
1 | name=ariesfun |
变量类型
配环境会用到。
1) 自定义变量(局部变量)
子进程不能访问的变量
2)环境变量(全局变量)
子进程可以访问的变量
自定义变量改成全局变量:
1 | name=ariesfun # 定义变量 |
环境变量改为局部变量:
1 | export name=ariesfun # 定义环境变量 |
字符串
字符串可以用单引号或双引号,也可以不用引号。
单引号与双引号的区别:
- 单引号中的内容会原样输出,不会执行、不会取变量;
- 双引号中的内容可以执行、可以取变量;
1 | name=ariesfun # 不用引号 |
获取字符串长度
1 | name="ariesfun" |
提取子串
1 | name="hello, ariesfun" |
ps :
top
输出正在执行的进程,按q
退出
type+命令
可以解释该命令的来源(内嵌命令、第三方命令等)
bash
可以用来开一个新的进程(原进程会休眠),输入exit
或按ctrl+d
退出新的bash
bash
:开启子进程,exit
或ctrl+d
: 退出子进程export
变为环境变量,declare +x
变为自定义变量
(4) 默认变量
文件参数变量
在执行shell脚本时,可以向脚本传递参数。$1
是第一个参数,$2
是第二个参数,以此类推。
特殊的,**$0是文件名(包含路径)**。
其实就是我们输入的第一段,输入绝对路径就显示绝对路径,输入相对路径就显示相对路径
eg. 创建文件test.sh
:
1 | ! /bin/bash |
然后执行该脚本:
1 | ./test.sh 1 2 3 4 |
其它参数相关变量
参数 | 说明 |
---|---|
$# |
代表文件传入的参数个数,如上例中值为4 |
$* |
由所有参数构成的用空格隔开的字符串,如上例中值为"$1 $2 $3 $4" |
$@ |
每个参数分别用双引号括起来的字符串,如上例中值为"$1" "$2" "$3" "$4" |
$$ |
脚本当前运行的进程ID |
$? |
返回上一条命令的退出状态(注意不是stdout,而是exit code),0表示正常退出,其他值表示错误 |
$(command) |
获取标准输出,返回command 这条命令的stdout(可嵌套,能实现多个命令) |
command,用``包起来(键盘左上角) | 返回command 这条命令的stdout(不可嵌套) |
ps:
$*
会把几个参数合并成一个参数,&@
结果出来的这几个参数仍然是独立的。
(5) 数组
数组中可以存放多个不同类型的值,
只支持一维数组,初始化时不需要指明数组大小, 数组下标从0开始。
定义
数组用小括号表示,元素之间用空格隔开。例如:
array=(1 abc "def" yyy)
也可以直接定义数组中某个元素的值:
1 | array[0]=1 |
读取数组中某个元素的值
格式:
${array[index]}
例如:
1 | array=(1 abc "def" yyy) |
读取整个数组, 并输出
例如:
1 | array=(1 abc "def" yyy) |
数组长度
类似于字符串,使用#
号
例如:
1 | array=(1 abc "def" yyy) |
ps: 注意
在读取整个数组时,未定义的部分就不会显示。比如定义了a[0] a[1] a[2] a[1000]
,
利用echo ${a[@]}
输出时,只会显示定义的数组那4个元素的值
对上例求长度时,结果是4,而不是1000
(6) expr命令
expr命令用于求表达式的值,格式为:expr 表达式
expr可以用$()
和``来取返回值。
乘号和括号都需要转义才能使用,因为单个符号有自己含义
表达式说明:
用空格隔开每一项
用反斜杠放在shell特定的字符前面(发现表达式运行错误时,可试试转义)
对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
expr会在
stdout
中输出结果。如果为逻辑关系表达式,则结果为真时,stdout
输出1,否则输出0。expr的
exit code
:如果为逻辑关系表达式,则结果为真时,exit code
为0,否则为1。
例如:(非重点)
1 | expr 3 '>' 2 # 结果为真,stdout输出1,exit code为0 |
字符串表达式
length STRING
ps: 取得得字符串要加双引号,以防中间含有空格
返回STRING
的长度index STRING CHARSET
CHARSET
中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置,下标从1开始。如果在STRING中完全不存在
CHARSET
中的字符,则返回0。substr STRING POSITION LENGTH
返回STRING
字符串中从POSITION
开始,长度最大为LENGTH
的子串, 截取子串如果
POSITION
或LENGTH
为负数,0或非数值,则返回空字符串。
示例:
1 | str="Hello World!" |
整数表达式expr
支持普通的算术操作,算术表达式优先级低于字符串表达式,高于逻辑关系表达式。
+ -
加减运算。两端参数会转换为整数,如果转换失败则报错。
* / %
乘,除,取模运算。两端参数会转换为整数,如果转换失败则报错。求n的m次幂 :
echo $[n**m]
()
可以改变优先级,但需要用反斜杠转义。
示例:
1 | ! /bin/bash |
逻辑关系表达式
|
如果第一个参数非空且非0,则返回第一个参数的值,否则返回第二个参数的值,但要求第二个参数的值也是非空或非0,否则返回0。如果第一个参数是非空或非0时,不会计算第二个参数。&
如果两个参数都非空且非0,则返回第一个参数,否则返回0。如果第一个参为0或为空,则不会计算第二个参数。< <= = == != >= >
比较两端的参数,如果为true,则返回1,否则返回0。”==”是”=”的同义词。expr
首先尝试将两端参数转换为整数,并做算术比较,如果转换失败,则按字符集排序规则做字符比较。()
可以改变优先级,但需要用反斜杠转义。
示例:
1 | a=3 |
(7) read命令
read
命令用于从标准输入中读取单行数据。当读到文件结束符时,exit code为1,否则为0。
参数说明
-p
: 后面可以接提示信息
-t
: 后面跟秒数,定义输入字符的等待时间,超过等待时间后会自动忽略此命令
实例:
1 | read name # 读入name的值 |
1 | read -p "Please input your name: " -t 5 name # 读入name的值,等待时间5秒 |
(8) echo命令
echo
输出变量时需要加上$
, 输出常量时不要加$
.
echo
用于输出字符串。命令格式:echo STRING
ps: 查看命令用法help commond
, eg.help echo
显示普通字符串
1 | echo "Hello AC Terminal" |
显示转义字符
1 | echo "\"Hello AC Terminal\"" # 注意只能使用双引号,如果使用单引号,则不转义 |
显示变量
1 | name=yyy |
显示换行
1 | echo -e "Hi\n" # -e 开启转义 |
显示不换行
1 | echo -e "Hi \c" # -e 开启转义 \c 不换行 |
显示结果定向至文件
echo "Hello World" > output.txt # 将内容以覆盖的方式输出到output.txt中
原样输出字符串,不进行转义或取变量(用单引号)
1 | name=acwing |
显示命令的执行结果
1 | echo `date` |
(9) printf命令
printf命令用于格式化输出,类似于C/C++中的printf函数。
默认不会在字符串末尾添加换行符。
命令格式:
printf format-string [arguments...]
用法示例
脚本文件内容:
1 | printf "%10d.\n" 123 # 占10位,右对齐 |
输出结果:
1 | 123. |
(10) test命令与判断符号[]
短路原则
1 | A | B |
逻辑运算符&&
和||
&&
表示与,||
表示或二者具有短路原则:
expr1 && expr2
:当expr1
为假时,直接忽略expr2
expr1 || expr2
:当expr1
为真时,直接忽略expr2
表达式的
exit code
为0,表示真;为非零,表示假。(与C/C++
中的定义相反)
test
命令
在命令行中输入help test
,可以查看test
命令的用法。
test
命令用于判断文件类型,以及对变量做比较。
test
命令用exit code
返回结果,而不是使用stdout
。0表示真,非0表示假。
if
也是返回真的时候可以执行。exit code
为0表示真,所以可以执行。
例如:
1 | test 2 -lt 3 # 为真,返回值为0 |
文件类型判断
命令格式:
test -e filename # 判断文件是否存在
测试参数 | 代表意义 |
---|---|
-e | 文件是否存在 |
-f | 是否为文件 |
-d | 是否为目录 |
文件权限判断
命令格式:
test -r filename # 判断文件是否可读
测试参数 | 代表意义 |
---|---|
-r | 文件是否可读 |
-w | 文件是否可写 |
-x | 文件是否可执行 |
-s | 是否为非空文件 |
整数间的比较
命令格式:
test $a -eq $b # a是否等于b
测试参数 | 代表意义 |
---|---|
-eq | a是否等于b |
-ne | a是否不等于b |
-gt | a是否大于b |
-lt | a是否小于b |
-ge | a是否大于等于b |
-le | a是否小于等于b |
字符串比较
测试参数 | 代表意义 |
---|---|
test -z STRING | 判断STRING是否为空,如果为空,则返回true |
test -n STRING | 判断STRING是否非空,如果非空,则返回true(-n可以省略) |
test str1 == str2 | 判断str1是否等于str2 |
test str1 != str2 | 判断str1是否不等于str2 |
多重条件判定
命令格式:
test -r filename -a -x filename
测试参数 | 代表意义 |
---|---|
-a | 两条件是否同时成立 |
-o | 两条件是否至少一个成立 |
! | 取反。如 test ! -x file,当file不可执行时,返回true |
判断符号[][]
与test
用法几乎一模一样,更常用于if
语句中。另外[[]]
是[]
的加强版,支持的特性更多。
例如:
1 | [ 2 -lt 3 ] # 为真,返回值为0 |
注意:
[]
内的每一项都要用空格隔开- 中括号内的变量,最好用双引号括起来
- 中括号内的常数,最好用单或双引号括起来
例如:
1 | name="acwing yyy" |
(11) 判断语句
if…then形式
类似于C/C++
中的if-else
语句。
ps: 当条件condition
的exit code
退出状态为0,表示为真时才会执行then
后边的语句
单层if
命令格式:
1 | if condition |
示例:
1 | a=3 |
输出结果:
3在范围内
单层if-else
命令格式
1 | if condition |
示例:
1 | a=3 |
输出结果:
3小于4
多层if-elif-elif-else
命令格式
1 | if condition |
示例:
1 | a=4 |
输出结果:
其他
case…esac形式
类似于C/C++
中的switch
语句。
命令格式
1 | case $变量名称 in |
示例:
1 | a=4 |
输出结果:
其他
(12) 循环语句
for…in…do…done
命令格式:
1 | for var in val1 val2 val3 |
示例1,输出a 2 cc,每个元素一行:
1 | for i in a 2 cc |
示例2,输出当前路径下的所有文件名,每个文件名一行:
1 | for file in `ls` |
示例3,输出1-10
1 | for i in $(seq 1 10) # seq只支持数字遍历,可产生左闭右闭的区间的所有整数 |
示例4,使用{1..10} 或者 {a..z}
1 | for i in {a..z} |
for ((…;…;…)) do…done
命令格式:
1 | for ((expression; condition; expression)) |
示例,输出1-10,每个数占一行:
1 | for ((i=1; i<=10; i++)) |
while…do…done循环
命令格式:
1 | while condition |
示例,文件结束符为ctrl+d
,输入文件结束符后read
指令返回false。
1 | while read name |
until…do…done循环
当条件为真时结束。
命令格式:
1 | until condition |
示例,当用户输入yes或者YES时结束,否则一直等待读入。
1 | until [ "${word}" == "yes" ] || [ "${word}" == "YES" ] |
break命令
跳出当前一层循环,注意与C/C++不同的是:break不能跳出case语句。
示例
1 | while read name |
该示例每读入非EOF的字符串,会输出一遍1-7。
该程序可以输入ctrl+d
文件结束符来结束,也可以直接用ctrl+c
杀掉该进程。
continue命令
跳出当前循环。
示例:
1 | for ((i=1;i<=10;i++)) |
该程序输出1-10中的所有奇数。
死循环的处理方式
如果AC Terminal
可以打开该程序,则输入ctrl+c
即可。
否则可以直接关闭进程:
- 使用
top
命令找到进程的PID(按q可以退出),ps aux
可查看当前所有的进程 - 输入
kill -9 PID
即可关掉此进程
(13) 函数
bash
中的函数类似于C/C++
中的函数,但return的返回值与C/C++不同,返回的是exit code,取值为0-255,0表示正常结束。
如果想获取函数的输出结果,可以通过echo
输出到stdout
中,然后通过$(function_name)
来获取stdout
中的结果。
函数的return值
可以通过$?
来获取。
命令格式:
1 | [function] func_name() { # function关键字可以省略 |
不获取 return值和 stdout值
示例
1 | func() { |
输出结果:
Hello yyy
获取 return值和stdout值
不写return
时,默认return 0
。
示例
1 | func() { |
输出结果:
output = Hello yyy
return = 123
函数的输入参数
在函数内,$1
表示第一个输入参数,$2
表示第二个输入参数,依此类推。
注意:函数内的$0
仍然是文件名,而不是函数名。
ps: $()
会读取函数的stdout
,而不会直接输出来,导致屏幕上没输出
示例:
1 | func() { # 递归计算 $1 + ($1 - 1) + ($1 - 2) + ... + 0 |
输出结果:
55
函数内的局部变量
可以在函数内定义局部变量,作用范围仅在当前函数内。
可以在递归函数中定义局部变量。
命令格式:
local 变量名=变量值
例如:
1 | ! /bin/bash |
输出结果:
yyy
第一行为函数内的name变量,第二行为函数外调用name变量,会发现此时该变量不存在。
(14) exit命令
使用exit会结束整个shell脚本
exit
命令用来退出当前shell
进程,并返回一个退出状态;使用$?
可以接收这个退出状态。
exit
命令可以接受一个整数值作为参数,代表退出状态。如果不指定,默认状态值是 0。
exit
退出状态只能是一个介于 0~255 之间的整数,其中只有 0 表示成功,其它值都表示失败。
示例:
创建脚本test.sh
,内容如下:
1 | ! /bin/bash |
执行该脚本:
1 | chmod +x test.sh |
(15) 文件重定向
每个进程默认打开3个文件描述符:
stdin
标准输入,从命令行读取数据,文件描述符为0stdout
标准输出,向命令行输出数据,文件描述符为1stderr
标准错误输出,向命令行输出数据,文件描述符为2
可以用文件重定向将这三个文件重定向到其他文件中。
重定向命令列表
命令 | 说明 |
---|---|
command > file |
将stdout 重定向到file 中 |
command < file |
将stdin 重定向到file 中 |
command >> file |
将stdout 以追加方式重定向到file 中 |
command n> file |
将文件描述符n 重定向到file 中 |
command n>> file |
将文件描述符n 以追加方式重定向到file 中 |
输入和输出重定向
1 | echo -e "Hello \c" > output.txt # 将stdout重定向到output.txt中 |
同时重定向stdin和stdout
创建bash脚本:
1 | #! /bin/bash |
创建input.txt,里面的内容为:
3
4
执行命令:
1 | chmod +x test.sh # 添加可执行权限 |
ps: (补充内容)
1.ls -l >文件
(列表的内容写入文件a.txt中 覆盖写)
2.ls -al >>文件
(列表的内容文件追加到文件aa.txt的末尾)
3.cat 文件1 >文件2
(将文件1的内容覆盖到文件2)
4.echo “内容” >>文件
(将echo的内容追加到文件末尾)
(16) 引入外部脚本
类似于C/C++
中的include
操作,**bash
也可以引入其他文件中的代码**。
语法格式:
. filename
注意点和文件名之间有一个空格
source filename
这里会将filename执行一遍
示例
创建test1.sh
,内容为:
1 | ! /bin/bash |
然后创建test2.sh,内容为:
1 | ! /bin/bash |
执行命令:
1 | chmod +x test2.sh |
ps:
ll
等价于ls -a
查看隐藏文件
2.创建作业 & 测试作业的正确性
homework 3 create 可以重新创建所有lesson_3的作业
homework 3 create id 可以单独创建lesson_3的第id个作业.
e.g.homework 3 create 0 可以只重新创建lesson_3的第0个作业
homework 3 test 可以评测lesson_3的所有作业
3.章节作业
创建好作业后,先进入文件夹/home/acs/homework/lesson_3/
,然后:
homework_0:
1 |
|
作业笔记:homework_0
homework_1:
1 | (1) 进入homework_1文件夹,编写脚本check_file.sh。要求: |
作业笔记:homework_1
homework_2:
1 | (2) 进入homework_2文件夹,编写脚本main.sh。要求: |
作业笔记:homework_2
homework_3:
1 | (3) 进入homework_3文件夹,编写脚本main.sh。要求: |
作业笔记:homework_3
homework_4:
1 | (4) 进入homework_4文件夹,编写脚本main.sh。要求: |
作业笔记:homework_4
4.参考资料
讲义整理自Linux基础课讲义,及评论区的问答整理
https://www.acwing.com/activity/content/57/)
章节作业打卡笔记: