Linux中的Shell编程 第一章

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一、Shell介绍

1.简介

• Shell 是一个用 C 语言编写的程序， 通过 Shell 用户可以访问操作系统内核
  服务
• Shell类似于DOS下的command和后来的 cmd.exe
• Shell既是一种命令语言，又是一种程序设计语言
• Shell script 是一种为shell编写的脚本程序。 Shell编程一般指shell脚本编程，不是指开发shell自身

2.Shell解释器

Shell编程跟传统的编程语言一样，只要有一个能编写代码的文本编辑器和
一个能解释执行的脚本解释器就可以了。
Linux的Shell解释器种类众多，一个系统可以存在多个 shell，可以通过 cat
/etc/shells 命令查看系统中安装的 shell

bash 由于易用和免费，在日常工作中被广泛使用。同时， bash 也是大多数
Linux 系统默认的 Shell。

二、入门操作

1.编写Shell脚本

使用 vi 编辑器新建一个文件hello.sh（扩展名并不影响脚本执行）

vim hello.sh
编辑内容：
#!/bin/bash
echo "Hello World !"

#! 是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使
用哪一种 Shell
echo命令 用于向窗口输出文本。

[root@centos7 meng1]# sh hello.sh 
Hello World !

给shell程序赋予执行权限：

 chmod +x ./hello.sh # 使脚本具有执行权限

2.执行Shell脚本

执行shell程序：

1 ./hello.sh #执行脚本

• 直接写 hello.sh，linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫hello.sh的。
• 用 ./hello.sh 告诉系统说，就在当前目录找
• 还可以作为解释器参数运行。 直接运行解释器，其参数就是 shell 脚本的文
  件名，如：

sh /root/shelldemo/hello.sh

在使用解释器直接执行shell程序这种方式来运行脚本，不需要考虑脚本程序的执行权限了

小结：

• 执行shell程序 提前：给shell程序授予可执行权限
• 第一种： ./xxx.sh 在当前目录中执行shell程序
• 第二种： /xx/xxx.sh 书写全路径的shell程序
• 第三种： sh /xx/xxx.sh 把shell程序作用/bin/sh解释器的参数，通过运行解释器来执行shell

三、变量

1.语法格式

变量的语法： 变量名＝值

# 变量的名字是由写程序的人自主定义的。 通常在shell定义格式为： 一
个小写字母单词、 多个单词组成时每个单词之间使用"_"分隔
your_name="bigdata.com" # 通常开发中命名惯例： 见名知其意。
例：name、gender、student_name

注意： 等号两边不能有空格，同时变量名的命名须遵循如下规则：

• 首个字符必须为字母（ a-z， A-Z）
• 中间不能有空格，可以使用下划线（ _）
• 不能使用标点符号
• 不能使用 bash 里的关键字（可用 help 命令查看保留关键字）

2.变量使用

使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加 $ 即可。

your_name="bigdata.com"
echo $your_name
echo ${your_name}

花括号是可选的，加不加都行，加花括号是为了帮助解释器识别变量的
边界。

#!/bin/bash
name="bigdata"
echo $name
name="hadoop"
echo @$name

已定义的变量，可以被重新定义。
使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。
语法格式：

readonly 变量名=值

使用 unset 命令可以删除变量。 不能删除只读变量。

# 定义只读变量
readonly variable_name
unset variable_name # 不能删除只读变量

# 定义只读变量
readonly name="bigdata"
# 只读变量不能修改
name="linux"
echo $name
# 不能删除只读变量
unset name

小结：
变量的定义： 变量名=初始值 等号两边不能有空格
变量的使用： $变量名 或 ${变量名}
修改变量中的值： 变量名=新的值 针对普通变量
只读变量： readonly 变量名=初始值 只读变量在初始化后不能修改初始
值，只读变量不能被删除
删除变量（只能删除普通变量）： unset 变量名

3.变量类型

变量的类型可以分为：局部变量、全局变量
局部变量：局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前 shell 实例中有效，其
他 shell 启动的程序不能访问局部变量。

# 在当前实例 下
name="hadoop"
echo $name # 可以正常输出

# 新建一个连接实例
echo $name

全局变量(环境变量)：所有的程序，包括shell启动的程序，都能访问环境
变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。可以用过 set 命令查看当
前环境变量。

set

小结：
变量的定义：

变量名=值 # 等号两边没有空格

变量的使用：

val=100
echo ${val} # 使用${变量名}访问变量
val=”hello”
echo $val # 变量可以重复赋值

变量的类型：全局变量(环境变量)、局部变量(本地变量)

四、字符串

字符串是shell编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没
啥其它类型好用了），字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不
用引号。

1.单引号

[root@centos7 meng1]# str='linux'
[root@centos7 meng1]# sbr='haha$str'
[root@centos7 meng1]# echo $sbr
haha$str

单引号字符串的限制：

• 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的
• 单引号字串中不能出现单独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用

2.双引号

[root@centos7 meng1]# str='linux'
[root@centos7 meng1]# slr="haha$str"
[root@centos7 meng1]# echo $slr 
hahalinux

双引号的优点：

• 双引号里可以有变量
• 双引号里可以出现转义字符

3.获取字符串长度

[root@centos7 meng1]# echo $str
linux
[root@centos7 meng1]# echo ${str}
linux
[root@centos7 meng1]# echo ${#str}
5

4.提取子字符串

substring(2) # 从2开始截取到最后
substring(2,3) # 从2开始截取3个

[root@centos7 meng1]# echo ${str:1:1}
i
[root@centos7 meng1]# echo ${str:1:2}
in
[root@centos7 meng1]# echo ${str:1}
inux

注意：当字符串中有空格时，空格也算一个字符存在（字符串是从0开始计
算）

5.查找子字符串

查找子字符串的位置：

[root@centos7 meng1]# str="I am goot at hadoop"
[root@centos7 meng1]# echo `expr index "$str" am`
3

注意： 以上脚本中 ` 是反引号(Esc下面的)，而不是单引号 '，不要看错了
哦。这个是从1开始数。

小结：
获取字符串长度：

${#字符串}

提取子字符串：

${字符串:索引} ##索引从0开始计算
${字符串:索引:长度}

查找子字符在字符串中的位置： 从1开始计算位置

`expr index 字符串 子字符串`

五、参数传递方式

在执行Shell程序脚本时，是可以向shell程序传递参数。

sh shellscript.sh # 启动运行解释器， 并把"shellscript.sh"作为参数传递过去

1. 参数传递方式

传递参数的方式：

./shell程序 [空格] 参数1 [空格] 参数2 ….

shell程序脚本内获取参数的格式为： $n
n 代表一个数字， 1 为执行脚本的第一个参数， 2 为执行脚本的第二个参
数，以此类推……
$0 表示当前脚本名称

[root@centos7 meng1]# vim a.sh
echo $0
echo $1 
echo $2[root@centos7 meng1]# sh a.sh 1 2
a.sh
1
2

2. 特殊字符

shell程序中的特殊字符：

#!/bin/bash
echo "第一个参数为： $1";
echo "参数个数为： $#";
echo "传递的参数作为一个字符串显示： $*";
执行脚本： ./demo1.sh 1 2 3

[root@centos7 meng1]# sh a.sh 1 2 3
第一个参数为： 1
参数个数为： 3
传递的参数作为一个字符串显示： 1 2 3

2. $*和$@的区别

相同点： 都表示传递给脚本的所有参数。
不同点：

• 不被" "包含时：$*和$@都以$1 $2… $n 的形式组成参数列表
• 被" "包含时：
  • *“$*” 会将所有的参数作为一个整体，以"$1 $2 … $n" 的形式组成一个
    整串
  • “$@” 会将各个参数分开，以"$1" “$2” … “$n” 的形式组成一个参数列
    表

[root@centos7 ~]# vim demo03.sh#!/bin/bash
echo "$@"
echo"$*"[root@centos7 ~]# sh demo03.sh 1 2 3
1 2 3
1 2 3

“$*” 输出： “1 2 3"
“$@” 输出： 1 2 3 当作一个完整的参数

6、运算符

1.运算符的基本使用

Shell和其他编程语言一样，支持包括：算术、关系、逻辑、字符串等运符。
原生 /bin/bash 不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，
例如： expr
expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。

val=`expr 2+2`
echo $val

注意：
1.等号两边不能有空格
2.表达式必须是包含在``内
3.表达式中运算符号的两边必须有空格

此外，还可以通过(()) 、 $[] 进行算术运算

案例1：(( )) 进行算术运算

#!/bin/bashcount=1
((count++)) ##当仅只是进行+1运算时，可以直接使用：((…++))
echo $count

[root@centos7 home]# sh  b.sh
2

案例2： $(( ))

#!/bin/bashval=$((1+1))echo $val

[root@centos7 home]# sh t.sh
2

案例3：$[ ]

#!/bin/bashval=$[1+2]echo $val

2.关系运算符

注意：关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

数字的关系运算符： > >= < <= != ==

运算符	含义
-eq	检测两个数是否相等，相等返回 true
-ne	检测两个数是否不相等，不相等返回 true
-lt	小于 应用于：整型比较。 例： 10 lt 5
-gt	检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true
-le	小于或等于 应用于：整型比较
-ge	大于或等于 应用于：整型比较

3.逻辑运算符

运算符	含义
-a	双方都成立（and） 表达式1 –a 表达式2
-o	单方成立（or） 表达式1 –o 表达式2

# && 表示并且（and）
echo "$[10>5 && 10%2==0]"
# || 表示或者 (or)
echo $((10>100 || 10%2==0))# 直接通过echo方式使用逻辑运算，运算符： && 、 ||
# 在if语句中使用逻辑运算，运算符： -a 、 -o
if [10>5 -a 10>0]

4.字符串运算符

字符串

运算符	含义
-n STRING	字符串长度不为零 （非空字符串）
-z STRING	字符串长度为0（空字符串）
=	判断两个字符串是否一样
!=	判断两个字符串是否不一样

if ['bigdata'='data']

5.文件

文件测试运算符

运算符号	含义
-f	存在且是普通文件
-d	存在且是目录
-s	文件不为空
-e	文件存在
-r	文件存在并且可读
-w	文件存在并且可写
-x	文件存在并且可执行

示例：
[ -f 文件路径 ]

7、流程控制

任何程序都有默认的执行流程，通常是 从上向下 逐行依次执行。

#!/bin/bash #先执行的第1行
num=100 #第2行
((num++)) #第3行
echo $num #第4行
.........

当希望对程序的默认执行流程进行控制，需要学习：流程控制

• 选择：有选择性的执行某行或某段程序
• 重复：一直重复性的执行某行或某段程序，至到执行结束(条件控制循环执行的次数)
  Shell提供了丰富的语句判断方式，包括数字，字符串和文件。

7.1 if…else

格式1：单支

if [ 条件 ]; then
命令。。。
fi

执行机制：判断一次，仅有一个结果

• 条件成立（true）：执行命令
• 条件失败（false）：没有任何执行

#!/bin/bash
num1=$1num2=$2if [ $num1 -gt $num2 ]; thenecho "$num1 大于 $num2"
elseecho "$num1 小于 $num2"fi

格式3：多支

if [ 条件1 ]; then
命令1…
elif [ 条件2 ]; then
命令2......elif
else
默认命令…
fi

执行机制：有多个判断条件，每个判断条件对应一个结果；如果所有的
判断条件都不成立，则执行else后面的默认结果

• 当第1个判断条件就成立了，会执行命令1。后续其他的判断条件都
  不会再执行了

#!/bin/bash
score=$1
if [ $score -ge 90 ]; then
echo "优秀"
elif [ $score -ge 80 ]; then
echo "良好"
elif [ $score -ge 60 ]; then
echo "及格"
else
echo "不及格"

7.2 for

循环流程控制：程序在执行时重复性的执行某行或某段代码。
不能出现死循环现象（在循环中添加条件用于在某个时刻结束循环）

一个简单的循环必须具备：

1. 循环初始值
2. 循环条件
3. 修改循环条件

for((循环初始值; 循环条件; 修改循环条件))
do
循环体代码（会重复执行的程序代码）
done
# 体育课跑5圈
for((count=0; count<5; count++ ))
do
循环体代码
done

方式一：用于数值方面的处理

for ((初始值; 限制值; 执行步长))
do
程序段
done

解释：

• 初始值：即循环初始值。例如：i=1
• 限制值：即循环条件。例如：i<=5
• 执行步长：即循环初始值修改。例如：i++

方式二的其它写法：

for ((i = 0; i <= 5; i++)); do echo "$i"; done

案例一：实现打印5次HelloWorld

#!/bin/bash
for ((i=0;i<5;i++))
do
echo "$i - Hello World~"
done

案例二：求10以内数值的累加和

#!/bin/bash# 定义变量
count=0 # 存储累加计算的结果
# 循环：计算
for((i=1;i<=10;i++))
do
count=$(($count+$i));
done
# 输出计算后的结果
echo “累加后的值：${count}”;

方式二：

for var in con1 con2 con3 …
do
程序段..
echo $var
done

循环流程：

1. 第一次循环时，$var的内容是con1
2. 第二次循环时，$var的内容是con2
3. 第三次循环时，$var的内容是con3

也可以有其它写法：

for N in 1 2 3; do echo $N; done

for N in {1..3}; do echo $N; done

案例1：

#!/bin/bashfor animal in cat dog elephant
do
echo ${animal}
done

案例2：把指定目录下所有的文件名打印出来

#!/bin/bash###查询/root/shellodemo目录下所有的文件名，并赋值给filelist变量
filelist=$(ls /root/shelldemo);###循环遍历filelist，获取每一个文件名
for filename in $filelist
do
#输出文件名
echo $filename
done

小结：

• 循环流程： 在程序执行过程中，针对某行或某段代码进行重复性的执
  行，至到循环条件不满足，才会结束重复执行操作
• 方式1：从指定的起始值开始循环，至到循环上限结束

for((循环初始值; 循环条件; 修改循环条件中的值))
do
程序代码
done

• 方式2：从一些数据集中，依次取出每一个数据进行操作，至到从数据
  集中取完所有数据

for 变量名 in 数据1 数据2 数据3 ....
do
程序代码
done
================================================
for 变量名 in 数组
do
程序代码(循环体代码)
done

7.3 while

方式一：

while [ expression ]
do
command
…
修改while中的循环条件
done

案例1：

#!/bin/bash
###演示while循环的第一种方式
while [ "$y" != "yes" -a "$y" != "YES" ]doecho "请输入yes/YES停止循环："read y ##接收键盘录入的值doneecho "循环停止了!";

方式二：

i=1while((i<=3))doecho $i
let i++ # (($i++))
done

let 命令是 BASH 中用于计算的工具，用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加上 $ 来表示变量。

• 自加操作： let no++
• 自减操作： let no–

案例2：

#!/bin/bash###while循环的第二种方式:计算10以内数值的累加
count=0 # 记录累加值结果
num=1 # 循环初始值
while((num<=10))
do
# 计算累加值的和
count=$[$count+$num]
##((num++))
#使用let命令，计算变量++
let num++ # 修改循环条件中的值
done
echo "10以内数值的累加和：${count}";

方式三： 无限循环（死循环）

while true
do
command
done

案例3：

#!/bin/bash
###演示while死循环
while true
do
echo "请输入字符串："
read y
if [ "$y" == "yes" ]; then
exit 0 ##退出
fi
done

7.4 case

case $变量名称 in匹配模式1 )程序段;; # 匹配模式1执行完毕匹配模式2 ）程序段;;* ） # 默认值，没有匹配的模式程序段;;esac # 代表case语句结束

案例：

#!/bin/bash### 演示case的使用case $1 in"hello")echo "Hello World!";;"test")echo "testting...";;"")echo "$0 没有参数";;*)
echo "默认"
;;
esac

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总结

提示：这里对文章进行总结：

例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。