【Shell编程】Shell程序设计

1、Shell简介

作为Linux灵感来源的Unix系统最初是没有图形化界面的，所有的任务都是通过命令行来实现的。因此，Unix的命令行系统得到了很大的发展，逐步成为一个功能强大的系统。

Shell是一个应用程序，它是用户与Linux系统的接口，允许用户向操作系统输入需要执行的命令，有点类似于Windows的命令提示符，但功能更加强大。

Shell对Linux系统的重要性不言而喻，它适合于比较简单的小任务，更加关注的是易于配置和维护，因此执行效率往往不是很高。Shell可以用来执行命令，调用Linux工具，还可以执行程序。Shell可以执行Shell程序，通常称为Shell脚本，在运行时解释执行，这就是Shell和Shell脚本的关系。

Linux系统中有各种不同的Shell，但是默认情况下，我们默认总是作为/bin/sh安装的标准shell是GNU工具中的bash，bash开源并且可移植，被广泛使用。

2、管道和重定向

（1）重定向输出

$ ls -l > output.txt  # 将ls的输出直接保存到文件中  >

$ ps >> output.txt # 输出内容追加到文件末尾 >>

（2）重定向输入

$ more < input.txt # 重定向标准输入

$ more  input.txt # more本身也接收文件参数

（3）管道

管道可以用来连接多个进程(数量没有限制)，其操作符是 | ，通过管道连接的进程可以同时运行，并且数据流可以在他们之间自动协调的进行传递。

注意一点：当使用管道执行一系列的命令时，如果使用重定向输出，相应的输出文件是在这一组命令被创建的同时立即被创建或者写入的，所以绝对不要在命令流中使用相同的文件名，否则会得到一个空文件。

$ ps | sort > output.txt # 对当前进程排序输出

$ ps | sort | more # ps的输出排序，然后一次显示一屏

$ ps -xo comm | sort | uniq | grep -v sh | more # 按字母顺序排序ps的输出，然后uniq取出名字相同的进程，然后用grep -v sh删除名为sh的进程，最终将结果分页显示在屏幕上

$ cat data.txt | sort | uniq > data.txt # 错误，会得到一个空文件

3、作为程序设计语言的Shell

（1）交互式程序

在命令行上直接输入shell程序是一种简单方式，可以用来测试短小的代码段，方便快捷，更重要的是方便进行测试，这称为交互式脚本。但是每次要执行命令时，都要进行命令的输入，很繁琐，所以除了简单的测试一般情况下不会使用这种方法。

（2）创建脚本

创建一个非交互式脚本是我们一贯的做法，这就是Shell编程。shell脚本有其独特的优势和用武之地，概括为以下几点：（1）无需编译，解释执行；（2）以文本文件的形式存在；（3）有强大的正则表达式操作；（4）速度相对较慢，数据类型少；（5）主要用于系统管理和文件操作。

创建并运行一个shell脚本过程如下：

文件编辑。用文本编辑器创建文件，进行编辑，Linux并不以扩展名区分文件类型，但是一般为了直观，可以命令为以.sh为后缀的格式。
```
#!/bin/sh

for file in *

do

	if grep -l POSIX $file # 匹配文件名包含POSIX的文件

	then

		echo $file

	fi

done

exit 0
```
把脚本设置为可执行。文件创建完成后，简单方法是直接调用，比如$ /bin/sh first.sh，这可以运行，但是更常用的方法是改变文件权限为可执行，然后直接运行。
```
$ chmod +x first.sh # 改变权限为可运行

$ first.sh # 直接运行
```