[Linux系统] (4)脚本编程

一、bash shell

可以理解为一种解释器和启动器，解释命令文本，并执行命令。

命令来源：

• 用户交互输入
• 文本文件输入

1.示例，写一个最简单的文本

vi test.txt

写入以下内容：

echo "Hello World"
ls -l /
echo $$

这样就写好了一个最简单的脚本，其中$$表示运行当前脚本的bash的进程号。

2.如何运行这个文本中的命令

# 使用bash内建命令source来运行
source test.txt
# 使用"."来运行,注意点后面是空格
. test.txt

实际上source和"."都是bash的biuldin命令：

[root@centos-clone1 ~]# type source
source is a shell builtin
[root@centos-clone1 ~]# type '.'
. is a shell builtin

source和"."是等效的，意思是解释文本中的命令，并执行。我们经常使用的source /etc/profile就是让系统重新执行一下/etc/profile配置脚本。

3.使用bash子进程运行

上面使用source和"."来执行脚本，echo $$显示的是当前bash的进程号。

先使用pstree工具查看进程树：

[root@centos-clone1 ~]# pstree
-bash: pstree: command not found

发现Mini版的CentOS默认没有安装pstree，使用yum安装：

yum install psmisc -y

安装完毕后执行pstree：

[root@centos-clone1 ~]# pstree
systemd鈹€鈹攢agetty
        鈹溾攢auditd鈹€鈹€鈹€{auditd}
        鈹溾攢chronyd
        鈹溾攢crond
        鈹溾攢dbus-daemon
        鈹溾攢irqbalance
        鈹溾攢lvmetad
        鈹溾攢master鈹€鈹攢pickup
        鈹       鈹斺攢qmgr
        鈹溾攢nginx鈹€鈹€鈹€nginx
        鈹溾攢polkitd鈹€鈹€鈹€*[{polkitd}]
        鈹溾攢rsyslogd鈹€鈹€鈹€*[{rsyslogd}]
        鈹溾攢sshd鈹€鈹€鈹€sshd鈹€鈹攢bash鈹€鈹€鈹€pstree
        鈹            鈹斺攢bash
        鈹溾攢systemd-journal
        鈹溾攢systemd-logind
        鈹溾攢systemd-udevd
        鈹斺攢tuned鈹€鈹€鈹€*[{tuned}]

发现显示乱码，解决他：

vi /etc/sysconfig/i18n

写入下面内容：

LANG="en_US"
SUPPORTED="en_US:en"
SYSFONT="latarcyrheb-sun16"

使其生效（临时生效，重新登录会失效）：

source /etc/sysconfig/i18n

然后再次执行pstree：

[root@centos-clone1 ~]# pstree
systemd-+-agetty
        |-auditd---{auditd}
        |-chronyd
        |-crond
        |-dbus-daemon
        |-irqbalance
        |-lvmetad
        |-master-+-pickup
        |        `-qmgr
        |-nginx---nginx
        |-polkitd---*[{polkitd}]
        |-rsyslogd---*[{rsyslogd}]
        |-sshd-+-sshd---bash
        |      `-sshd---bash---pstree
        |-systemd-journal
        |-systemd-logind
        |-systemd-udevd
        `-tuned---*[{tuned}]

红色部分显示我们的pstree运行在一个bash下。

我们使用命令创建一个子程序bash，并再次使用pstree查看：

[root@centos-clone1 ~]# /bin/bash
[root@centos-clone1 ~]# pstree
systemd-+-agetty
        |-auditd---{auditd}
        |-chronyd
        |-crond
        |-dbus-daemon
        |-irqbalance
        |-lvmetad
        |-master-+-pickup
        |        `-qmgr
        |-nginx---nginx
        |-polkitd---*[{polkitd}]
        |-rsyslogd---*[{rsyslogd}]
        |-sshd-+-sshd---bash
        |      `-sshd---bash---bash---pstree
        |-systemd-journal
        |-systemd-logind
        |-systemd-udevd
        `-tuned---*[{tuned}]

我们可以看到，这次的pstree实在新创建的bash子进程上运行的。

此时，我们有两层bash，我们可以使用exit退出一层：

[root@centos-clone1 ~]# exit
exit

如果本身是最底层的bash，如果使用exit，则会logout。

我们就可以在创建bash子进程的时候就运行脚本：

[root@centos-clone1 ~]# /bin/bash test.txt
hello World
total
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.    root root      Oct  : boot
drwxr-xr-x    root root      Oct  : dev
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : etc
drwxr-xr-x.    root root        Oct  : home
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib64 -> usr/lib64
drwxr-xr-x.    root root         Apr    media

我们发现子进程的PID号是116980，这是我们刚刚创建并运行test.txt的子进程号。

但是我们运行echo $$看看：

[root@centos-clone1 ~]# echo $$

发现当前的PID并不是116980，说明一个问题，使用/bin/bash来创建子进程运行脚本，在运行完毕后，会结束子进程，回到父进程。

而且每次使用bash来运行脚本，运行时的子进程PID都可能是不一样的。

4.bash脚本

我们在前面看到，使用/bin/bash运行一个命令文本，我们每次运行时都需要使用/bin/bash test.txt来运行。

我们可以采用以下形式，将该文本默认使用/bin/bash执行，将文本内容修改为：

#!/bin/bash
echo "hello world"
ls -l /
echo $$

我们在前面加了一行"#!/bin/bash"，指定该文本运行的解释器。这样直接运行文件就可以执行了：

# 将文本的权限修改为可执行
chmod u+x test.txt
#运行
./test.txt

[root@centos-clone1 ~]# ./test.txt
hello World
total
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.    root root      Oct  : boot
drwxr-xr-x    root root      Oct  : dev
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : etc
drwxr-xr-x.    root root        Oct  : home
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib64 -> usr/lib64
...

同理，python脚本也是一样的，在开头写上"#!/usr/bin/python"等python命令的path。

在这种脚本的执行方式下，实际上和/bin/bash test.txt一样，是创建了一个子进程来执行，执行完毕后，退出子进程回到父进程。

5.一个重要的问题：为什么要在子进程中去执行脚本（重要）

如果我们的执行脚本有问题，可能导致进程崩溃，那么如果在当前进程执行的话，可能导致bash崩溃。

而我们如果每次执行脚本都fork出一个子进程执行，那么就算脚本有问题，崩溃的也是子进程，退出后回到父进程，还可以正常运行。

二、脚本中的函数

shell脚本也支持函数。定义好的函数就相当于一个命令。

一个命令只有以下三种情况：

• buildin
• 一个可执行文件
• 一个定义的function(可能包含多个命令)

1.在交互命令行下定义一个函数

[root@centos-clone1 ~]# ooxx(){
> echo "Hello World"
> ls -l /
> echo $$
> }

ooxx是函数名，后面跟一个小括号，不用写参数，只是一个形式。然后接大括号，中间每一行都是一个命令。

运行函数：

[root@centos-clone1 ~]# ooxx
Hello World
total
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.    root root      Oct  : boot
drwxr-xr-x    root root      Oct  : dev
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : etc
drwxr-xr-x.    root root        Oct  : home
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib64 -> usr/lib64
......

直接使用函数名运行，定义好的函数相当于一个命令。

查看该函数的信息：

[root@centos-clone1 ~]# type ooxx
ooxx is a function
ooxx ()
{
    echo "Hello World";
    ls --color=auto -l /;
    echo $$
}

可以看到ooxx是一个方法，并给出具体方法体。

三、重定向

首先重定向不是命令！！

每个程序都有I/O：

• 0：标准输入
• 1：标准输出
• 2：错误输出

1.示例，查看程序I/O位置

Linux一切皆文件，I/O也是抽象成文件的。

首先，我们来查看一下bash的I/O。

查看当前bash的进程号：

[root@centos-clone1 ~]#  echo $$

查看bash进程的I/O文件：

[root@centos-clone1 fd]# cd /proc/$$/fd
[root@centos-clone1 fd]# ll
total
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/

$$表示当前bash的进程PID，为1594。在系统运行的时候，所有程序都会在/proc中抽象出一个文件夹，里面存放的是程序的运行数据。

在/proc中找到名为1594的文件夹，这个文件夹就是bash的运行数据，里面有一个叫fd的文件夹(fd代表文件描述符)，其中的0、1、2就是他的标准输入、标准输出】错误输出。

这两个I/O都是默认指向/dev/pts/0的，也就是命令行终端。也就是为什么我们使用命令的时候，结果会显示在当前终端屏幕上的原因。

2.开启第2个终端

当我们使用ssh链接第二个终端（多用户登录）时，新的用户也会启动一个新的bash程序：

[root@centos-clone1 ~]# echo $$

查看新终端bash的I/O文件：

[root@centos-clone1 ~]# cd /proc//fd
[root@centos-clone1 fd]# ll
total
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/

我们发现他的标准输入输出都是指向/dev/pts/1的，说明每个终端都会对应一个输入输出文件（对应终端）。

我们在设备信息中可以看到这两个终端的I/O设备：

[root@centos-clone1 pts]# cd /dev/pts/
[root@centos-clone1 pts]# ll
total
crw--w----  root tty  ,  Oct  :
crw--w----  root tty  ,  Oct
c---------  root root   ,  Oct  : ptmx

在/dev/pts中，我们看到0、1两个I/O设备，对应的就是我们启动的两个终端，对应两个bash进程。

3.初试重定向

我们可以将1号终端的标准输出重定向到2号终端，达到的效果是，1号终端运行"ls -l /"命令，返回的结果在2号终端显示。

首先，我们备份1号终端的标准输出，以便于恢复：

[root@centos-clone1 fd]# cd /proc/$$/fd
[root@centos-clone1 fd]# ll
total
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
[root@centos-clone1 fd]# exec >&
[root@centos-clone1 fd]# ll
total
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/

然后，将标准输出1，指向/dev/pts/1文件：

[root@centos-clone1 fd]# exec > /dev/pts/

此时，终端1的标准输出已经重定向到终端2的输入设备：

# 终端1中执行ls -l
[root@centos-clone1 fd]# ls -l /usr
[root@centos-clone1 fd]#

终端1中什么都没有显示，观察终端2：

# 终端2中显示了/usr中所有的内容列表
total
dr-xr-xr-x.   root root  Oct  : bin
drwxr-xr-x.   root root      Apr    etc
drwxr-xr-x.   root root      Apr    games
drwxr-xr-x.  root root   Oct  : include
drwxr-xr-x    root root     Oct  : java
dr-xr-xr-x.  root root   Oct  : lib
dr-xr-xr-x.  root root  Oct  : lib64
drwxr-xr-x.  root root   Oct  : libexec
drwxr-xr-x.  root root   Oct  : local
dr-xr-xr-x.   root root  Oct  : sbin
drwxr-xr-x.  root root   Oct  : share
drwxr-xr-x.   root root     Apr    src
lrwxrwxrwx    root root     Oct  : tmp -> ../var/tmp

实现完毕后，将终端1的标准输出流恢复回去：

[root@centos-clone1 fd]# exec >&
[root@centos-clone1 fd]# ll
total
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/
lrwx------  root root  Oct  :  -> /dev/pts/

4.重定向输出到文件

将ls -l /usr的输出重定向到文件中：

[root@centos-clone1 ~]# ls -l /usr > ~/usr_list
[root@centos-clone1 ~]# cat usr_list
total
dr-xr-xr-x.   root root  Oct  : bin
drwxr-xr-x.   root root      Apr    etc
drwxr-xr-x.   root root      Apr    games
drwxr-xr-x.  root root   Oct  : include
drwxr-xr-x    root root     Oct  : java
dr-xr-xr-x.  root root   Oct  : lib
dr-xr-xr-x.  root root  Oct  : lib64
drwxr-xr-x.  root root   Oct  : libexec
drwxr-xr-x.  root root   Oct  : local
dr-xr-xr-x.   root root  Oct  : sbin
drwxr-xr-x.  root root   Oct  : share
drwxr-xr-x.   root root     Apr    src
lrwxrwxrwx    root root     Oct  : tmp -> ../var/tmp

如果进行第2次命令，也重定向到该文件，则内容会被覆盖：

[root@centos-clone1 ~]# ls -l / > ~/usr_list
[root@centos-clone1 ~]# cat usr_list 

total
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.    root root      Oct  : boot
drwxr-xr-x    root root      Oct  : dev
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : etc
drwxr-xr-x.    root root        Oct  : home
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib64 -> usr/lib64
drwxr-xr-x.    root root         Apr    media
drwxr-xr-x.    root root         Apr    mnt
drwxr-xr-x.    root root         Apr    opt
dr-xr-xr-x   root root         Oct  : proc
dr-xr-x---.    root root      Oct  : root
drwxr-xr-x    root root       Oct  : run
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : sbin -> usr/sbin
drwxrwx---     root leoshare    Oct  : share
drwxr-xr-x.    root root         Apr    srv
dr-xr-xr-x    root root         Oct  : sys
drwxrwxrwt.    root root      Oct  : tmp
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : usr
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : var

所以">"符号叫做覆盖重定向。

如果想要追加，则使用">>"符号：

[root@centos-clone1 ~]# ls -l / >> ~/usr_list

5.错误输出

每个程序除了有标准输入和标准输出，还有错误输出，也就是2指向的文件。

在Bash的错误输出默认是输出到终端的，也就是/dev/pts/下的0、1等设备。

#god目录不存在的情况
[root@centos-clone1 ~]# ls -l /god
ls: cannot access /god: No such file or directory

此时返回的错误信息就是错误输出。

将错误输出重定向到文件(使用"2>"符号)：

[root@centos-clone1 ~]# ls -l /god > err.log
[root@centos-clone1 ~]# cat err.log
ls: cannot access /god: No such file or directory

6.重定向的绑定顺序

示例：

# /god目录不存在，/usr目录存在
ls -l /god /usr >& > a.out

[root@centos-clone1 ~]# ls -l /god /usr >& > a.out
ls: cannot access /god: No such file or directory
[root@centos-clone1 ~]# cat a.out
/usr:
total
 dr-xr-xr-x.   root root  Oct  : bin
  drwxr-xr-x.   root root      Apr    etc
  drwxr-xr-x.   root root      Apr    games
 drwxr-xr-x.  root root   Oct  : include
  drwxr-xr-x    root root     Oct  : java
  dr-xr-xr-x.  root root   Oct  : lib
 dr-xr-xr-x.  root root  Oct  : lib64
  drwxr-xr-x.  root root   Oct  : libexec
  drwxr-xr-x.  root root   Oct  : local
 dr-xr-xr-x.   root root  Oct  : sbin
  drwxr-xr-x.  root root   Oct  : share
  drwxr-xr-x.   root root     Apr    src
  lrwxrwxrwx    root root     Oct  : tmp -> ../var/tmp

上述运行结果中，/usr的内容列表被保存在了a.out中，而ls -l /god的错误信息打印在了屏幕上。

说明错误输出流没有绑定生效，我们将2个绑定换一下位置：

ls -l /god /usr > a.out >&

[root@centos-clone1 ~]# ls -l /god /usr  > a.out >&
[root@centos-clone1 ~]# cat a.out
ls: cannot access /god: No such file or directory
/usr:
total
 dr-xr-xr-x.   root root  Oct  : bin
  drwxr-xr-x.   root root      Apr    etc
  drwxr-xr-x.   root root      Apr    games
 drwxr-xr-x.  root root   Oct  : include
  drwxr-xr-x    root root     Oct  : java
  dr-xr-xr-x.  root root   Oct  : lib
 dr-xr-xr-x.  root root  Oct  : lib64
  drwxr-xr-x.  root root   Oct  : libexec
  drwxr-xr-x.  root root   Oct  : local
 dr-xr-xr-x.   root root  Oct  : sbin
  drwxr-xr-x.  root root   Oct  : share
  drwxr-xr-x.   root root     Apr    src
  lrwxrwxrwx    root root     Oct  : tmp -> ../var/tmp

此时，我们发现标准输出和错误输出都输出到了a.out。

以上实验说明重定向绑定的顺序是从左到右的。

标准输出和错误输出定位到一个文件的特殊写法：

# 两者一样的效果，都是将1、2都定向到a.out
[root@centos-clone1 ~]# ls -l /god /usr >& a.out
[root@centos-clone1 ~]# ls -l /god /usr &> a.out

7.输入重定向

输入重定向有三种方式：

• 输入一行字符串，使用"<<<"
• 输入一大段文本，使用"<<"
• 输入一个文件，使用"<"

read命令：接收标准输入的字符串，以换行符结果，类似python的input：

[root@centos-clone1 ~]# read var1
123abcd
[root@centos-clone1 ~]# echo $var1
123abcd

我们可以用以下形式重定向输入：

[root@centos-clone1 ~]# read var1 <<<"abcd123"
[root@centos-clone1 ~]# echo $var1
abcd123

使用三个"<"表示将一行字符串重定向到输入。

重定向一大段文本到输入：

[root@centos-clone1 ~]# read var2 <<ooxx
> abc
>
> uuiery
> sdfj
> ooxx
[root@centos-clone1 ~]# echo $var2
abc

使用两个"<"可以将多行文本重定向到输入，以ooxx作为整段文本的结束字符。

但是我们在打印$var2时，发现只有abc三个字符，这是因为read命令对换行符敏感，在输入流中确实有我们输入的所有字符，但是read只读到了第一行。

此时，我们将read换为cat，就正确了：

[root@centos-clone1 ~]# cat <<ooxx
> abc
>
> skdfjksf
> ooxx
abc

skdfjksf

我们可以看到，cat正确读到了除了ooxx(我们定义的结束符)以外的所有行内容。

将文件重定向到标准输入：

[root@centos-clone1 ~]# cat < myname.txt
My name is Leo...

这里只是一个示例，没有实际应用价值，因为上述命令等效于cat myname.txt。

8.一个综合的重定向示例（通过重定向请求www.baidu.com首页）

我们使用exec定义一个TCP socket：

# 将描述符8指向tcp socket，与baidu建立连接
[root@centos-clone1 fd]# exec <> /dev/tcp/www.baidu.com/
# 向8发送http请求头
[root@centos-clone1 fd]# echo -e "GET / HTTP/1.0\n" >&
# 从8接收http响应
[root@centos-clone1 fd]# cat <&

我们发现，www.baidu.com返回的响应打印在屏幕上：

[root@centos-clone1 fd]# cat <&
HTTP/1.0  OK
Accept-Ranges: bytes
Cache-Control: no-cache
Content-Length:
Content-Type: text/html
Date: Fri,  Oct  :: GMT
P3p: CP=" OTI DSP COR IVA OUR IND COM "
P3p: CP=" OTI DSP COR IVA OUR IND COM "
Pragma: no-cache
Server: BWS/1.1
Set-Cookie: BAIDUID=160ACF42CC151F0ED2B6D3241C0FE02A:FG=; expires=Thu, -Dec- :: GMT; max-age=; path=/; domain=.baidu.com
Set-Cookie: BIDUPSID=160ACF42CC151F0ED2B6D3241C0FE02A; expires=Thu, -Dec- :: GMT; max-age=; path=/; domain=.baidu.com
Set-Cookie: PSTM=; expires=Thu, -Dec- :: GMT; max-age=; path=/; domain=.baidu.com
Set-Cookie: BAIDUID=160ACF42CC151F0EA49EFE62D0FE9DB0:FG=; max-age=; expires=Sat, -Oct- :: GMT; domain=.baidu.com; path=/; version=; comment=bd
Traceid:
Vary: Accept-Encoding
X-Ua-Compatible: IE=Edge,chrome=
......
......
......
http:\/\/.+\.baidu\.com'))[0];}}name && ns_c({'fm': 'behs','tab': name,'query': encodeURIComponent(key),'un': encodeURIComponent(bds.comm.user || '') });};}})();};if(window.pageState==0){initIndex();}})();document.cookie = 'IS_STATIC=;expires=' + new Date(new Date().getTime() + 10*60*1000).toGMTString();</script>
</body></html>

如果我们想存入文件，在使用cat读取响应的时候，将输出重定向到文件就可以了：

[root@centos-clone1 fd]# exec <> /dev/tcp/www.baidu.com/
[root@centos-clone1 fd]# echo -e "GET / HTTP/1.0\n" >&
[root@centos-clone1 fd]# cat <& > ~/baidu.txt
[root@centos-clone1 fd]# cat ~/baidu.txt 

注意：如果在创建了socket后，我们过一段时间才发送请求，可能因为socket链接超时而收不到响应，此时应该重新绑定8>/dev/tcp/www..baidu.com/80。

四、变量

1.变量生命周期

变量的生命周期是在当前运行bash的进程中的，当前bash退出后，变量也就消亡了。

[root@centos-clone1 ~]# myname=Leo
[root@centos-clone1 ~]# echo $myname
Leo
[root@centos-clone1 ~]# /bin/bash
[root@centos-clone1 ~]# echo $myname

[root@centos-clone1 ~]# exit
exit
[root@centos-clone1 ~]# echo $myname
Leo

我们可以看到，定义一个变量myname为Leo，当前进程中打印$myname输出Leo正确。

我们启动一个bash子进程，并在子进程中打印$myname，输出空，表示没有这个变量。

退出子进程回到父进程，再次打印$myname，正确显示Leo。

2.局部变量

在函数内部，我们可以定义局部变量：

[root@centos-clone1 ~]# ooxx(){
> local age=
> echo $age
> }
[root@centos-clone1 ~]# ooxx

[root@centos-clone1 ~]# echo $age
#输出空

可以看到在函数内部定义的局部变量的生命周期只是在函数内部，函数执行完后，局部变量消亡。

3.函数内部访问普通变量

[root@centos-clone1 ~]# ooxx(){
> echo $myname
> myname=John
> echo $myname
> }
[root@centos-clone1 ~]# ooxx
Leo
John
[root@centos-clone1 ~]# echo $myname
John

可以看到，函数内部可以访问普通变量，并可以修改其值。

4.参数

对于shell脚本和shell函数，我们都需要传入参数。

和JAVA，C++等高级语言不同，shell的参数不需要形参，而是通过一些符号来取值：

[root@centos-clone1 ~]# ooxx(){
> echo $
> echo $
> echo $#
> }
[root@centos-clone1 ~]# ooxx     

我们可以看到，shell中的参数是使用$1、$2、$#、$*等来取值的，如下表所示：

# 参数个数
$#
# 参数列表
$*
# 参数列表
$@
# 第一个参数
$
# 第二个参数
$
# 第11个参数
${}

使用示例：

# 创建一个脚本
vi test.sh

# 输入内容
echo $
echo $
echo $
echo ${}
echo $#
echo $*
echo $@

运行脚本：

[root@centos-clone1 ~]# . test.sh           a b c

a

          a b c
          a b c

我们输入了13个参数

$1为1正确。$2为2正确。$11为11，不正确，是先取了$1然后拼接上1，得到11。${11}取第11个参数为a是正确的。

$#输出13正确，一共有13个参数。$*和$@输出参数列表。

5.管道

重要：管道符号"|"实际上会开启多个子进程来完成前后的命令。

[root@centos-clone1 ~]# ls -l / | more

也就是"|"左边的ls命令和右边的more命令，会分别新建一个子进程来分别执行。管道打通两个子进程之间的通道，将ls的输出传递给more命令。

我们验证一下：

[root@centos-clone1 ~]# echo $$

[root@centos-clone1 ~]# echo $$ | more

第一个echo $$打印的是当前进程的PID，而根据上述的说法，第二个命令打印的PID不应该是1594。这里出现了问题：

我们将echo $$换一个命令：

[root@centos-clone1 ~]# echo $BASHPID

[root@centos-clone1 ~]# echo $BASHPID | more

使用echo $BASHPID同样获取的是进程的PID。但是第二个命令的结果却真正输出了子进程的PID。

这是因为，echo $$的优先级高于管道符号"|"：

# bash先看到echo $$并将其执行，结果替换为了1594，然后再启动子进程
echo $$ | more
# 相当于
echo  | more

而echo $BASHPID只是一个普通取值，优先级低于管道符号"|"：

# 先启动了子进程，然后在子进程中执行echo $BASHPID
echo $BASHPID | more
# 所以$BASHPID拿到的是子进程的PID

6.判断一个命令是否执行成功

[root@centos-clone1 ~]# ls -l /
total
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : bin -> usr/bin
dr-xr-xr-x.    root root      Oct  : boot
drwxr-xr-x    root root      Oct  : dev
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : etc
drwxr-xr-x.    root root        Oct  : home
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib -> usr/lib
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : lib64 -> usr/lib64
drwxr-xr-x.    root root         Apr    media
drwxr-xr-x.    root root         Apr    mnt
drwxr-xr-x.    root root         Apr    opt
dr-xr-xr-x   root root         Oct  : proc
dr-xr-x---.    root root      Oct  : root
drwxr-xr-x    root root       Oct  : run
lrwxrwxrwx     root root         Oct  : sbin -> usr/sbin
drwxrwx---     root leoshare    Oct  : share
drwxr-xr-x.    root root         Apr    srv
dr-xr-xr-x    root root         Oct  : sys
drwxrwxrwt.    root root      Oct  : tmp
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : usr
drwxr-xr-x.   root root      Oct  : var
[root@centos-clone1 ~]# echo $?

[root@centos-clone1 ~]# ls -l /god
ls: cannot access /god: No such file or directory
[root@centos-clone1 ~]# echo $?

我们可以看到，当ls执行成功时，$?的值为0。

当ls执行失败时，$?的值为非0。

所以，我们在脚本中可以通过判断$?来判断前面的命令是否执行成功。

五、环境变量

前面我们提到的变量的生命周期都是限于当前进程的。

我们的父进程要创建一个子进程，而子进程也要获取到某个变量的值（环境变量）。

什么叫做环境变量，环境可能是包含多个进程的一个环境，则环境变量能够供多个进程访问。

[root@centos-clone1 ~]# echo $env_var

[root@centos-clone1 ~]# /bin/bash
[root@centos-clone1 ~]# echo $env_var

使用export将变量导出，则可以供子进程访问。

注意：这里的export是导出而不是共享，也就是说该变量可供该父进程创建的所有子进程访问，但是不是共享的。当子进程修改该变量时，父进程中这个变量的值不发生改变。反之同理。

重要：export导出的变量，相当于在子进程中有一个拷贝，各自拥有一个独立的副本。

在这种原理下，我们考虑一个场景：

当父进程中有大量的导出的环境变量，每个变量的值占用空间很大。所有环境变量加起来例如有10GB，那么父进程创建子进程时，理论上会将所有的环境变量进行拷贝。子进程创建速度会非常缓慢。

操作系统内核设计者如何解决这个问题，答案时使用copy on write技术。

即，创建子进程时，所有的环境变量以引用的方式传递给子进程，当父进程要修改某个环境变量时，在修改之前，将副本拷贝给子进程，这样将10G的变量分时拷贝，就可以解决这个问题。

同样的，当子进程要修改某个变量时，则先拷贝该变量，然后再进行修改。

六、其他一些知识点

1.引用

双引号引用：

[root@centos-clone1 ~]# name=Leo
[root@centos-clone1 ~]# echo $name
Leo
[root@centos-clone1 ~]# echo "$name say hello"
Leo say hello

双引号可以拼接中间带空格的字符串。并且其中的$name优先级更好，bash会取到name的值。

单引号引用：

[root@centos-clone1 ~]# name=Leo
[root@centos-clone1 ~]# echo $name
Leo
[root@centos-clone1 ~]# echo '$name say hello'
$name say hello

我们发现单引号中的$name无法取值，说明$取值的优先级低于单引号。

2.将命令输出赋值给变量

[root@centos-clone1 ~]# lines=`ls -l / | wc -l`
[root@centos-clone1 ~]# echo $lines

整个命令用反引号引起来。

七、表达式

1.算术表达式

第一种形式：let c=$a+$b

[root@centos-clone1 ~]# a=
[root@centos-clone1 ~]# b=
[root@centos-clone1 ~]# let c=$a+$b
[root@centos-clone1 ~]# echo $c

第二种形式：c=$((a+b))

[root@centos-clone1 ~]# c=$((a+b))
[root@centos-clone1 ~]# echo $c

2.条件表达式（逻辑表达式）

使用test做条件判断，查看help test：

[root@centos-clone1 ~]# help test
test: test [expr]
    Evaluate conditional expression.

    File operators:

      -a FILE        True if file exists.
      -b FILE        True if file is block special.
      -c FILE        True if file is character special.
      -d FILE        True if file is a directory.
      -e FILE        True if file exists.
      -f FILE        True if file exists and is a regular file.
      -g FILE        True if file is set-group-id.
      -h FILE        True if file is a symbolic link.
      -L FILE        True if file is a symbolic link.
      -k FILE        True if file has its `sticky' bit set.
      -p FILE        True if file is a named pipe.
      -r FILE        True if file is readable by you.
      -s FILE        True if file exists and is not empty.
      -S FILE        True if file is a socket.
      -t FD          True if FD is opened on a terminal.
      -u FILE        True if the file is set-user-id.
      -w FILE        True if the file is writable by you.
      -x FILE        True if the file is executable by you.
      -O FILE        True if the file is effectively owned by you.
      -G FILE        True if the file is effectively owned by your group.
      -N FILE        True if the file has been modified since it was last read.

      FILE1 -nt FILE2  True if file1 is newer than file2 (according to
                       modification date).

      FILE1 -ot FILE2  True if file1 is older than file2.

      FILE1 -ef FILE2  True if file1 is a hard link to file2.

    String operators:

      -z STRING      True if string is empty.

      -n STRING
         STRING      True if string is not empty.

      STRING1 = STRING2
                     True if the strings are equal.
      STRING1 != STRING2
                     True if the strings are not equal.
      STRING1 < STRING2
                     True if STRING1 sorts before STRING2 lexicographically.
      STRING1 > STRING2
                     True if STRING1 sorts after STRING2 lexicographically.

    Other operators:

      -o OPTION      True if the shell option OPTION is enabled.
      -v VAR     True if the shell variable VAR is set
      ! EXPR         True if expr is false.
      EXPR1 -a EXPR2 True if both expr1 AND expr2 are true.
      EXPR1 -o EXPR2 True if either expr1 OR expr2 is true.

      arg1 OP arg2   Arithmetic tests.  OP is one of -eq, -ne,
                     -lt, -le, -gt, or -ge.

可以从帮助中看到，test可以做文件状态的判断，文件之间的比较，以及字符串的比较，数值的比较等等。

使用test比较两个数字：

[root@centos-clone1 ~]# test  -gt
[root@centos-clone1 ~]# echo $?

3大于8，结果应该是假，所以$?的值为非0。

[root@centos-clone1 ~]# test  -lt
[root@centos-clone1 ~]# echo $?

反之，命令的执行状态为0，表示结果为真。

由于运行的结果是以命令成败与否来判断，则一般使用以下形式：

[root@centos-clone1 ~]# test  -gt  && echo "It's true"

当前面成功运行时，后面的才会执行。

也可以写成更清晰的形式：

[root@centos-clone1 ~]# [  -gt  ] && echo "It's true"

我们看一下"[]"的信息：

[root@centos-clone1 ~]# type '['
[ is a shell builtin

发现[]是一个bash内建命令，是命令后面就必须跟一个空格。。。

[root@centos-clone1 ~]# [ -gt  ] && echo "It's true"
bash: [: command not found
[root@centos-clone1 ~]# [  -gt ] && echo "It's true"
bash: [: missing `]'

前中括号的后面以及后中括号的前面都必要带空格，否则会报错。

总结：只要是命令，后面必须有空格。

如果要取反：

[root@centos-clone1 ~]# [ !  -gt  ] && echo "It's true"  

取反就在前面加"!"。

八、示例（编写一个自动创建用户的脚本）

#!/bin/bash
[ $# -eq  ] || exit
adduser $
echo $ | passwd --stdin $ &> /dev/null
echo "Add User Seccuss..."

解释：

1）[ $# -eq 2 ] || exit 2，表示判断参数是否是2个，如果不是2个，则退出脚本。exit后面跟数字标准脚本的执行状态，0表示正确退出，1-127表示错误。

2) 创建用户，用户名从第一个参数获取

3) 设置用户密码，从第二个参数获取，注意这里passwd命令要接受标准输入必须使用--stdin选项。并将命令的返回信息全部扔掉，/dev/null是一个数据黑洞。

4) 打印一个消息，表示添加成功。

添加用户是否存在的验证：

[root@centos-clone1 ~]# id leokale
uid=(leokale) gid=(leokale) groups=(leokale)
[root@centos-clone1 ~]# echo $?

当用户存在时id命令执行正确，返回0。

[root@centos-clone1 ~]# id leokale
id: leokale: no such user
[root@centos-clone1 ~]# echo $?

当用户不存在时，id命令执行失败，返回非0数字1。

所以，我们可以通过id命令的执行状态来判断该用户是否存在：

#!/bin/bash
[ ! $# -eq  ] && echo "number of args wrong.." && exit
id $ &> /dev/null && echo "User is exist..." && exit
adduser $
echo $ | passwd --stdin $ &> /dev/null
echo "Add User Seccuss..."

通过id命令判断指定创建的用户是否存在，如果存在，则提示用户存在，然后错误退出，退出码为5。如果用户不存在，则执行后面的逻辑，创建指定用户。

只有root用户才有权限添加用户，我们要考虑普通用户误运行该脚本的情况：

#!/bin/bash
[ ! $# -eq  ] && echo "number of args wrong.." && exit
id $ &> /dev/null && echo "User is exist..." && exit
adduser $ &>/dev/null && echo $ | passwd --stdin $ &> /dev/null && echo "Add User Seccuss..." $$ exit
echo "Somewhere wrong.."
exit 

我们将创建用户，创建密码都用&&串起来，这样当创建用户失败的情况下，横向命令都不会继续执行，然后错误退出，退出码为7。

# 使用普通用户leo来执行脚本
[leo@centos-clone1 tmp]$ ./addUser
number of args wrong..
[leo@centos-clone1 tmp]$ ./addUser leokale 52myself
User is exist...
[leo@centos-clone1 tmp]$ ./addUser sjdjkf sdf
Somewhere wrong..

九、控制语句

1.if判断语句

查看if的帮助：

[leo@centos-clone1 tmp]$ help if
if: if COMMANDS; then COMMANDS; [ elif COMMANDS; then COMMANDS; ]... [ else COMMANDS; ] fi
    Execute commands based on conditional.
    ......
    ......

    Exit Status:
    Returns the status of the last command executed.

我们可以看到if语句的基本形式为：if 命令; then 命令; else 命令; fi。。以if开始，以fi结尾。

if语句使用示例：

[root@centos-clone1 ~]# vi test2.sh
if ls -l / &> /dev/null; then echo "OK!"; else echo "Not OK!"; fi

[root@centos-clone1 ~]# vi test2.sh
if [  -gt  ]; then echo "OK!"; else echo "Not OK!"; fi

分行写法：

[root@centos-clone1 ~]# vi test2.sh
if ls -l / &> /dev/null; then 
    echo "OK!"
else 
    echo "Not OK!"
fi 

2.for循环

查看for的帮助：

[root@centos-clone1 ~]# help for
for: for NAME [in WORDS ... ] ; do COMMANDS; done
    Execute commands for each member in a list.
    ......

for ((: for (( exp1; exp2; exp3 )); do COMMANDS; done
    Arithmetic for loop.

    Equivalent to
        (( EXP1 ))
        while (( EXP2 )); do
                COMMANDS
                (( EXP3 ))
        done

    ......

for循环使用示例：

[root@centos-clone1 ~]# vi test3.sh
for((i=;i<;i++));do echo $i;done

[root@centos-clone1 ~]# chmod +x test3.sh
[root@centos-clone1 ~]# ./test3.sh 

分行写：

[root@centos-clone1 ~]# vi test3.sh
for((i=;i<;i++)); do
    echo $i
done

增强for循环：

[root@centos-clone1 ~]# vi test4.sh
for name in leo john "leo kale";do echo $name;done

[root@centos-clone1 ~]# ./test4.sh
leo
john
leo kale

分行写法：

[root@centos-clone1 ~]# vi test4.sh
for name in leo john "leo kale";do
    echo $name
done

 3.while循环

[root@centos-clone1 ~]# vi test5.sh
while ls -l /god;do
    echo "ok"
    rm -rf /god
done

[root@centos-clone1 ~]# ./test5.sh
total
ok
ls: cannot access /god: No such file or directory

预先创建一个/god目录，然后执行上述脚本，循环第一次发现有/god目录，然后执行删除操作，第二轮循环发现目录不存在，则退出。

4.case多分支

[root@centos-clone1 ~]# vi test6.sh
name=$

case $name in
"john")
    echo "John";;
"leo")
    echo "Leo";;
*)
    echo "wrong";;
esac

[root@centos-clone1 ~]# ./test6.sh leo
Leo
[root@centos-clone1 ~]# ./test6.sh john
John
[root@centos-clone1 ~]# ./test6.sh leokale
wrong

十、示例

增强For循环读取一个文件，打印每一行，并统计行数：

[root@centos-clone1 ~]# vi scanfile.sh 

#!/bin/bash
oldIFS=$IFS
IFS=$'\n'
num=
content=`cat testfile.txt`
for i in $content;do
    echo $i
    ((num++))
done
echo "$num lines"

IFS=$oldIFS

解释：

1）首先我们备份IFS，IFS是一个环境变量，其中定义了做文本分割的符号，例如空格、换行等。

2）将IFS赋值为只有换行符，否则文件中的每一行如果存在空格，则会被自动切分成多行。

3）完成后，需要将IFS回复，不影响其他程序的运行。

逐步For循环方式：

[root@centos-clone1 ~]# vi scanfile.sh
#!/bin/bash

num=
lines=`cat testfile.txt | wc -l`
for((i=;i<=lines;i++));do
        head -$i testfile.txt | tail -
        ((num++))
done
echo num:$num

解释：

1）使用cat testfile.txt | wc -l获取文件行数

2） 从第1行开始for循环遍历，获取每一行内容，并打印

while循环方式：

[root@centos-clone1 ~]# vi scanfile.sh
#!/bin/bash

exec <$
exec < testfile.txt

num=
while read line;do
        echo $line
        ((num++))
done
echo num:$num
exec <&

解释：

1）先备份准备输入

2）重定向标准输入为testfile.txt文件

3）使用read从输入流中读取一行（read对换行符敏感），循环读取

4）回复标准输入