Linux Shell脚本编程-数组和字符串处理

数组
  1、数组的定义及声明
　　变量：存储单个元素的内存空间
　　数组：存储多个元素的连续的内存空间，相当于多个变量的集合
　　数组名：整个数组只有一个名字
　　索引：编号从0开始，属于数值索引；bash的数组支持稀疏格式(索引不连续)
　　格式：
　　  数组名[索引]
　　  ${ARRAY_NAME[INDEX]} 必需用花括号{ }
　　  注意：索引可支持使用自定义的索引格式，而不仅仅是数值格式，即为关联数组，bash4.0版本之后开始支持

　　声明数组：
　　  declare -a ARRAY_NAME：声明一个索引数组
　　  declare -A ARRAY_NAME：声明一个关联数组(必须先声明再使用)

2、数组元素的赋值
　　一次只赋值一个元素：
　　  格式：ARRAY_NAME[INDEX]=VALUE
　　  示例：
　　　　weekdays[0]="Sunday"
　　　　weekdays[4]="Thursday"

一次赋值全部元素：
　　  格式：ARRAY_NAME=("VAL1" "VAL2" "VAL3" ...)
　　  注意：可以使用命令引用，glob通配等方法赋值

　　一次只赋值特定元素：(支持稀疏格式的数组)
　　  格式：ARRAY_NAME=([0]="VAL1" [3]="VAL2" ...)

　　使用read 交互式数组赋值：
　　  格式：read -a ARRAY

演示：
一次只赋值一个元素：
[root@centos7 ~]# declare -a animals #使用前最好先声明数组，当然不声明也可以
[root@centos7 ~]# animals[0]=pig
[root@centos7 ~]# animals[1]=dog

查看赋值，一定要注意书写格式，一定要加 {}
[root@centos7 ~]# echo $animals # 默认不加索引，显示第0个元素
pig
[root@centos7 ~]# echo $animals[0] # 错误写法，把其看做两部分 $animals 替换为 pig，[0]随后
pig[0]
[root@centos7 ~]# echo ${animals[0]}
pig
[root@centos7 ~]# echo ${animals[1]}
dog
[root@centos7 ~]# echo ${animals[*]} # 查看数组所有赋值
pig dog

一次赋值全部元素：
[root@centos7 ~]# number=(1 3 5 6 8 9)
[root@centos7 ~]# echo ${number[3]}
6
[root@centos7 ~]# echo ${number[0]}
1
[root@centos7 ~]# echo ${number[5]}
9
[root@centos7 ~]# echo ${number[*]}
1 3 5 6 8 9

# 下面的赋值方法也可以
[root@centos7 ~]# number=({1..9})
[root@centos7 ~]# echo ${number[*]}
1 2 3 4 5 6 7 8 9

[root@centos7 ~]# files=(/home/*)
[root@centos7 ~]# echo ${files[*]}
/home/centos /home/mage /home/mageedu

[root@centos7 ~]# files=($(ls /home)) # 命令引用 $()
[root@centos7 ~]# echo ${files[*]}
centos mage mageedu

[root@centos7 ~]# files=({1,2}{a,b}) # 命令行展开
[root@centos7 ~]# echo ${files[*]}
1a 1b 2a 2b

只赋值特定元素，稀疏格式的数组
[root@centos7 ~]# num=([0]=100 [2]=50 [3]=20)
[root@centos7 ~]# echo ${num[0]}
100
[root@centos7 ~]# echo ${num[2]}
50
[root@centos7 ~]# echo ${num[1]}

[root@centos7 ~]# echo ${num[3]}
20
[root@centos7 ~]# echo ${num[*]}
100 50 20

使用read交互式数组赋值
[root@centos7 ~]# read -a num
1 22 44 55 66 77 88 99
[root@centos7 ~]# echo ${num[0]}
1
[root@centos7 ~]# echo ${num[4]}
66
[root@centos7 ~]# echo ${num[6]}
88
[root@centos7 ~]# echo ${num[*]}
1 22 44 55 66 77 88 99

关联数组赋值
# 使用自定义的索引格式，即关联数组，如果不事先声明，会出现如下错误，索引总是显示最后一个元素
[root@centos7 ~]# username[F]=tao
[root@centos7 ~]# username[M]=xiu
[root@centos7 ~]# username[J]=jing
[root@centos7 ~]# echo ${username[F]}
jing
[root@centos7 ~]# echo ${username[M]}
jing
[root@centos7 ~]# echo ${username[J]}
jing
[root@centos7 ~]# echo ${username[*]}
jing

# 已经为索引数组就不能再次声明为关联数组了
[root@centos7 ~]# declare -A username
-bash: declare: username: 无法将索引数组转化为关联数组

# 声明一个关联数组，并赋值
[root@centos7 ~]# declare -A jianghu
[root@centos7 ~]# jianghu[A]=linghuchong
[root@centos7 ~]# jianghu[D]=qiaofeng
[root@centos7 ~]# jianghu[G]=yangguo

[root@centos7 ~]# echo "${jianghu[A]}"
linghuchong
[root@centos7 ~]# echo ${jianghu[D]}
qiaofeng
[root@centos7 ~]# echo ${jianghu[G]}
yangguo
[root@centos7 ~]# echo ${jianghu[*]}
linghuchong qiaofeng yangguo

3、引用数组元素
　　引用数组中的元素：
　　格式：${ARRAY_NAME[INDEX]}
　　注意：省略[INDEX]表示引用下标为0的元素；
　　索引数组是从0开始索引的，如果数组元素个数为n，那么索引数为 n-1

　　数组的长度：(数组中元素的个数)：
　　格式：
　　　${#ARRAY_NAME[*]}
　　  ${#ARRAY_NAME[@]}

　　引用数组中的所有元素:
　　格式：
　　  ${ARRAY_NAME[*]}
　　  ${ARRAY_NAME[@]}

　　列出数组中的所有索引：
　　格式：
　　　${!ARRAY_NAME[*]}
　　　${!ARRAY_NAME[@]}

演示：
[root@centos7 ~]# num=({1..9})
[root@centos7 ~]# echo ${#num[*]}
9

[root@centos7 ~]# echo ${num[*]}
1 2 3 4 5 6 7 8 9
[root@centos7 ~]# echo ${num[@]}
1 2 3 4 5 6 7 8 9

[root@centos7 ~]# var=(taotao jing xiu)
[root@centos7 ~]# echo ${#var[*]}
3
[root@centos7 ~]# echo ${var[*]}
taotao jing xiu

# {}里面是一个变量，${#VAR}就表示变量的长度，而之前的$#,表示传递给脚本的参数个数，注意区别
# 数组中单个元素的长度
[root@centos7 ~]# echo ${#var}
6
[root@centos7 ~]# echo ${#var[2]}
3
[root@centos7 ~]# echo ${#var[1]}
4

4、数组元素切片
  格式：${ARRAY_NAME[@]:offest:number}
  offest：要跳过的元素个数，即偏移量
  number：要取出的元素个数；省略number时，表示取偏移量之后的所有元素

演示：
[root@centos7 ~]# ls -d /etc/[Pp]*
/etc/pam.d /etc/php.d /etc/php.ini /etc/pki /etc/polkit-1 /etc/ppp /etc/profile /etc/pulse
/etc/passwd /etc/php-fpm.conf /etc/pinforc /etc/plymouth /etc/popt.d /etc/prelink.conf.d /etc/profile.d /etc/python
/etc/passwd- /etc/php-fpm.d /etc/pkcs11 /etc/pm /etc/postfix /etc/printcap /etc/protocols

# 一次赋值数组全部元素
[root@centos7 ~]# files=(/etc/[Pp]*)

[root@centos7 ~]# echo ${files[*]}
/etc/pam.d /etc/passwd /etc/passwd- /etc/php.d /etc/php-fpm.conf /etc/php-fpm.d
/etc/php.ini /etc/pinforc /etc/pkcs11 /etc/pki /etc/plymouth /etc/pm /etc/polkit-1
/etc/popt.d /etc/postfix /etc/ppp /etc/prelink.conf.d /etc/printcap /etc/profile
/etc/profile.d /etc/protocols /etc/pulse /etc/python

[root@centos7 ~]# echo ${#files[*]}
23

# 跳过前两个元素，取后面的三个元素
[root@centos7 ~]# echo ${files[@]:2:3}
/etc/passwd- /etc/php.d /etc/php-fpm.conf

# 跳过前20个元素，取后面的所有元素
[root@centos7 ~]# echo ${files[@]:20}
/etc/protocols /etc/pulse /etc/python

  5、数组的其它用法
　　向非稀疏格式数组中追加元素(先通过${#ARRAY_NAME[*]}得到当前数组的长度，以长度数字作为索引号赋值)
　　ARRAY_NAEM[${#ARRAY_NAME[*]}]=
　　删除数组中的某元素
　　unset ARRAY[INDEX]

　　关联数组
　　  首先一定要声明数组(-A表示声明关联数组)
　　  declare -A ARRAY_NAME
　　  赋值
　　  ARRAY_NAME=([index_name1]="value1" [index_name2]="value2"...)

练习：生成10个随机数保存于数组中，并找出其最大值和最小值
[root@centos7 bin]# cat shuzu.sh
#!/bin/bash

declare -a rand
declare -i max=0
declare -i min=0

#思路：刚生成的第一个数同时赋值给最大和最小值，然后和后面生成的随机数作比较，如果大于最大值
# 就赋值给 max，如果小于 min 就赋值给 min

for i in {0..9};do
　　rand[$i]=$RANDOM
　　echo ${rand[$i]}
　　if [ $i -eq 0 ];then
  　　max=${rand[$i]}
  　　min=${rand[$i]}
　　elif [ ${rand[$i]} -gt $max ];then
  　　max=${rand[$i]}
　　elif [ ${rand[$i]} -lt $min ];then
  　　min=${rand[$i]}
　　fi
done

echo "MAX=$max"
echo "MIN=$min"

#==========================================================
[root@centos7 bin]# bash shuzu.sh
31054
4869
13722
9142
8027
16340
11938
10497
11232
13826
MAX=31054
MIN=4869

练习：写一个脚本，定义一个数组，数组中的元素是/var/log目录下所有以.log结尾的文件；要统计其下标为偶数的文件中的行数之和。
#!/bin/bash
#

declare -a files

files=(/var/log/*.log)

for i in $(seq 0 $[${#files[*]}-1]);do
　　if [ $[$i%2] -eq 0 ];then
　　　　lines=$(wc -l ${files[$i]} |cut -d" " -f1) # 取文件行数
　　　　sumlines=$[$sumlines+$lines] # 总行数
　　fi
done

echo "行数之和为：$sumlines"

bash的内置字符串处理工具
  字符串切片
　　${#var}    　　  返回字符串变量var(是一个变量名)的长度
　　${var:offset}    返回字符串变量var中从第offset个字符后(不包括第offset个字符)的字符开始，到最后的部分，offset的取值在0到${#var}-1 之间
　　${var:offset:number} 返回字符串变量var中从第offset个字符后(不包括第offset个字符)的字符开始，长度为number的部分
　　${var: -lengh}  　 取字符串的最右侧几个字符；注意：冒号后必须有一空白字符

演示：
[root@centos7 ~]# name=guojing
[root@centos7 ~]# echo ${name}
guojing

# 查看字符串变量的长度
[root@centos7 ~]# echo ${#name}
7

# 跳过指定的偏移量，取后面的所有字符
[root@centos7 ~]# echo ${name:2}
ojing
[root@centos7 ~]# echo ${name:3}
jing

# 跳过指定的偏移量，取指定长度的字符
[root@centos7 ~]# echo ${name:2:3}
oji
[root@centos7 ~]# echo ${name:3:3}
jin

#取字符串最右侧的指定长度字符
[root@centos7 ~]# echo ${name: -4}
jing
[root@centos7 ~]# echo ${name: -3}
ing

基于模式取子串
　　${var#*pattern}  查找var所表示的字符串中，删除自左而右第一次被pattern所匹配到的字符串及前面的所有字符串
　　${var##*pattern}  查找var所表示的字符串中，删除自左而右最后一次被pattern所匹配到的字符串及前面的所有字符串
　　${var%pattern*}  查找var所表示的字符串中，删除自右而左第一次被pattern所匹配到的字符串及后面的所有字符串
　　${var%%pattern*} 查找var所表示的字符串中，删除自右而左最后一次被pattern所匹配到的字符串及后面的所有字符串

演示：
[root@centos7 ~]# mypath="/etc/init.d/functions"

# 自左而右查找由word指定的任意字符，并删除
[root@centos7 ~]# echo ${mypath}
/etc/init.d/functions

[root@centos7 ~]# echo ${mypath#*/}
etc/init.d/functions

[root@centos7 ~]# echo ${mypath##*/}
functions

#==================================================================

# 自右而左查找由word指定的任意字符，并删除
[root@centos7 ~]# echo ${mypath%/*}
/etc/init.d

[root@centos7 ~]# echo ${mypath%%/*} # 因为最后一个为 路径首部的/所以全都删除了

[root@centos7 ~]# url=http://www.magedu.com:80

[root@centos7 ~]# echo ${url##*/} # 自左而右查找最后一次出现“/”的字符，并删除之间所有的
www.magedu.com:80

[root@centos7 ~]# echo ${url%%:*} # 自右而左查找最后一次出现“:”的字符，并删除之间所有的
http

[root@centos7 ~]# echo ${url##*:} # 自左而右查找最后一次出现“:”的字符，并删除之间所有的，实为取端口号
80

字符串查找替换
　　${var/pattern/substi}  查找var所表示的字符串中，第一次被pattern所匹配到的字符串，以substi替换
　　${var//pattern/substi} 查找var所表示的字符串中，所有能被pattern所匹配到的字符串，以substi替换
　　${var/#pattern/substi} 查找var所表示的字符串中，行首被pattern所匹配到的字符串，以substi替换
　　${var/%pattern/substi} 查找var所表示的字符串中，行尾被pattern所匹配到的字符串，以substi替换
　　注意：pattern中使用glob风格的通配符

演示：
[root@centos7 ~]# userinfo="root:x:0:0:root admin:/root:/bin/chroot"

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo/root/ROOT}
ROOT:x:0:0:root admin:/root:/bin/chroot

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo/r..t/ROOT} # 不支持使用正则表达式的模式匹配
root:x:0:0:root admin:/root:/bin/chroot

root@centos7 ~]# echo ${userinfo/r??t/ROOT} # 支持 glob 风格的模式匹配
ROOT:x:0:0:root admin:/root:/bin/chroot

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo//root/ROOT} #查找所有能够被root匹配到的字符串，并替换为ROOT
ROOT:x:0:0:ROOT admin:/ROOT:/bin/chROOT

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo//r??t/ROOT}
ROOT:x:0:0:ROOT admin:/ROOT:/bin/chROOT

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo/#r??t/ROOT} # 查找行首能够被r??t匹配到的字符串，并替换为ROOT
ROOT:x:0:0:root admin:/root:/bin/chroot

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo/%r??t/ROOT} # 查找行尾能够被r??t匹配到的字符串，并替换为ROOT
root:x:0:0:root admin:/root:/bin/chROOT

  字符串查找并删除
　　${var/pattern}  查找var所表示的字符串中，删除第一次被pattern所匹配到的字符串；
　　${var//pattern}  查找var所表示的字符串中，删除所有被pattern所匹配到的字符串；
　　${var/#pattern} 查找var所表示的字符串中，删除行首被pattern所匹配到的字符串；
　　${var/%pattern} 查找var所表示的字符串中，删除行尾被pattern所匹配到的字符串；

演示：
[root@centos7 ~]# echo ${userinfo}
root:x:0:0:root admin:/root:/bin/chroot

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo/r??t} # 删除第一次被pattern所匹配到的字符串
:x:0:0:root admin:/root:/bin/chroot

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo//r??t} # 删除所有被pattern所匹配到的字符串；
:x:0:0: admin:/:/bin/ch

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo/#r??t} # 删除行首被pattern所匹配到的字符串；
:x:0:0:root admin:/root:/bin/chroot

[root@centos7 ~]# echo ${userinfo/%r??t} # 删除行尾被pattern所匹配到的字符串；
root:x:0:0:root admin:/root:/bin/ch

  字符大小写转换
　　${var^^}  把var中的所有小写字母转换为大写
　　${var,,}  把var中的所有大写字母转换为小写

演示：
[root@centos7 ~]# echo $url
http://www.magedu.com:80

[root@centos7 ~]# echo ${url^^} # 小写转换为大写
HTTP://WWW.MAGEDU.COM:80

[root@centos7 ~]# myurl=${url^^}

[root@centos7 ~]# echo $myurl
HTTP://WWW.MAGEDU.COM:80

[root@centos7 ~]# echo ${myurl,,} # 大写转换为小写
http://www.magedu.com:80

变量赋值
　　${varible:-default} 如果variable没有声明或者为空，则返回default字串；如果variable有值，则返回variable自身的值
　　${varible:+default} 如果variable没有声明或者为空，则返回空字串；如果variable有值，则返回default字串
　　${varible:=default} 如果variable没有声明或者为空，则返回default字串，并且将default赋值给variable；如果variable有值，则返回variable自身值
　　${varible:?default} 如果variable没有声明或者为空，则以default为错误信息返回；如果variable有值，则返回variable自身的值

变量测试与替换：用来判断x的值，y是否有值  

演示：
[root@centos7 ~]# echo $hi # 变量 hi 为空

[root@centos7 ~]# echo ${hi:-world} # 如果为空或未设置，那么返回word
world
[root@centos7 ~]# echo ${hi} # 但是并没有赋值给变量 hi

[root@centos7 ~]# hi=china # 现在赋值给变量 hi
[root@centos7 ~]# echo ${hi:-world} # 有值，则返回hi的变量值
china
[root@centos7 ~]# unset hi # 撤销变量
[root@centos7 ~]# echo ${hi}

#==========================================================
[root@centos7 ~]# echo ${hi:=world} #为空或未设置，那么返回world，并将world赋值给hi
world
[root@centos7 ~]# echo ${hi}
world