Linux之Shell编程（四）函数、数组、正则
1. 函数使用
1.1 函数定义与基础规则
- 定义方式：有两种定义形式，一是
function 函数名()，二是直接函数名()，函数体用{}包裹，可加return int返回值（不加则以最后一条命令结果为返回值）。 - 使用前提：Shell 中函数需先定义后使用，需放在脚本开始部分，调用时仅用函数名即可。
1.2 函数的简单使用
- 示例代码：
#!/bin/bash
# 定义函数print
function print()
{echo "hello"echo "你好"
}
# 调用print函数
print
- 执行结果：运行脚本后会依次输出 “hello” 和 “你好”。
1.3 函数的参数
- 参数获取：函数体内部通过
$n（n为数字）获取参数，$1是第一个参数，$2是第二个参数，当n≥10时需用${n}。 - 参数相关变量：
$#获取参数总数，$*将所有参数作为一个字符串输出。 - 示例代码：
#!/bin/bash
# 定义带参数的函数funWithParam
funWithParam()
{echo "第一个参数为 $1"echo "第二个参数为 $2"echo "第十个参数为 ${10}"echo "第十一个参数为 ${11}"echo "参数总数有 $# 个"echo "作为一个字符串输出所有参数 $*"
}
# 调用函数并传递参数
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73
- 执行结果：会分别输出对应参数信息，如 “第一个参数为 1”“参数总数有 11 个” 等。
1.4 函数的返回值
- 返回方式：函数内用
return 数据值返回，且只能返回一个值。 - 返回值获取：函数调用后，返回值默认存储在
$?中，可通过$?获取。 - 示例代码：
#!/bin/bash
# 定义获取最大值的函数getMax
function getMax()
{if [ $1 -lt $2 ]; thenreturn $2elsereturn $1fi
}
# 调用函数
getMax $1 $2
# 输出最大值
echo "最大值::$?"
- 执行结果：运行脚本并传递两个参数，会输出较大的那个参数值。
2. 数组
2.1 数组定义
- 定义方式：Bash Shell 仅支持一维数组，初始化无需指定大小。一种是
array_name=(value1 value2 ... valueN)，元素用空格分隔；另一种是array_name[索引]=元素值，索引从 0 开始。 - 示例：
my_array=(A B "C" D)或my_array[0]=A。
2.2 数组读取
2.2.1 读取单个元素
- 格式：
${array_name[index]}，index为数组索引（从 0 开始）。 - 示例代码：
#!/bin/bash
my_array=(A B "C" D)
echo "第一个元素为: ${my_array[0]}"
echo "第二个元素为: ${my_array[1]}"
- 执行结果：输出 “第一个元素为: A”“第二个元素为: B” 等。
2.2.2 读取所有元素
- 格式：
${array_name[*]}或${array_name[@]}，两者都能获取数组所有元素。 - 示例代码：
#!/bin/bash
my_array[0]=A
my_array[1]=B
echo "数组的元素为: ${my_array[*]}"
echo "数组的元素为: ${my_array[@]}"
- 执行结果：均输出 “数组的元素为: A B”。
2.2.3 获取数组长度
- 格式：
${#array_name[*]}或${#array_name[@]}，用于获取数组元素个数。 - 示例代码：
#!/bin/bash
my_array[0]=A
my_array[1]=B
echo "数组元素个数为: ${#my_array[*]}"
- 执行结果：输出 “数组元素个数为: 2”。
2.3 数组遍历
2.3.1 方式一
- 代码：
#!/bin/bash
my_arr=(AA BB CC)
for var in ${my_arr[*]}
doecho $var
done
- 原理：通过
for循环遍历${my_arr[*]}获取的所有数组元素，依次输出。
2.3.2 方式二
- 代码：
#!/bin/bash
my_arr=(AA BB CC)
my_arr_num=${#my_arr[*]}
for((i=0;i<my_arr_num;i++));
doecho ${my_arr[$i]}
done
- 原理：先获取数组长度
my_arr_num，再通过for循环（从 0 到数组长度 - 1），根据索引$i获取并输出每个元素。
3. 加载其它文件的变量
3.1 加载语法与作用
- 语法格式：有两种方式，一是
. filename（注意点号和文件名间有空格），二是source filename。 - 作用：在一个 Shell 程序中包含外部 Shell 脚本，便于封装公用代码，实现数据源和业务处理分离，提升代码复用性和扩展性。
3.2 示例操作
3.2.1 步骤一：创建 test1.sh
- 代码：
#!/bin/bash
my_arr=(AA BB CC)
- 功能：定义数组
my_arr。
3.2.2 步骤二：创建 test2.sh
- 代码：
#!/bin/bash
# 加载test1.sh的内容
source /export/shelldemo/test1.sh
# 循环打印数组元素
for var in ${my_arr[*]}
doecho $var
done
- 功能：加载
test1.sh中的数组my_arr，并通过循环输出数组元素。 - 执行结果：运行
test2.sh，会依次输出 “AA”“BB”“CC”。
4. 正则表达式
4.1正则表达式基础
1. 定义与功能
- 定义：正则表达式（Regular Expression，简称 regex/regexp/RE）是描述字符串模式的规则。
- 功能：实现对字符串的检索、替换、过滤，筛选符合特定规则的内容。
2. 用途
- 系统日志筛选，如定位 “登录失败”“服务启动失败” 相关日志。
- 配置文件解析，提取或验证配置项内容。
- 文本查找替换，批量修改符合规则的文本。
- 脚本编程中的条件匹配，判断字符串是否符合预设格式。
3. Linux 正则表达式分类
| 类别 | 特点 | 常用工具 | 关键语法差异 | |
|---|---|---|---|---|
| BRE（基础正则表达式） | 传统语法，功能有限 | grep、sed | 量词{}需转义为\{n,m\}；+、?、()需转义 | |
| ERE（扩展正则表达式） | 功能更强，语法简洁 | egrep（grep -E）、awk | +、?、()、{}、` | ` 等无需转义 |
4.2 正则表达式组成
1. 普通字符
- 包括字母（a-z、A-Z）、数字（0-9）、标点符号（如.、,、!）等，匹配自身。
2. 元字符（核心规则）
| 元字符 | 含义 | 示例 |
|---|---|---|
. | 匹配任意单个字符（除 \r\n） | a.b可匹配 aab、acb，不匹配 a\nb |
[] | 匹配字符集中的任意一个字符 | go[ola]d可匹配 gold、golad、good；[a-z0-9]匹配小写字母或数字 |
[^list] | 匹配不在字符集中的任意一个字符 | [^a-z]匹配非小写字母的字符 |
^ | 匹配行首 | ^the匹配以 “the” 开头的行 |
$ | 匹配行尾 | \.$匹配以 “.” 结尾的行（\.转义 “.” 的特殊意义） |
\ | 转义符，忽略后续字符的特殊意义 | a\.b仅匹配 a.b，不匹配 ajb |
3. 重复次数限定符
| 限定符 | 含义 | 示例 | 适用类别差异 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
* | 匹配前面子表达式 0 次或多次 | goo*d可匹配 gd、god、good | BRE/ERE 通用 | |||
+ | 匹配前面子表达式至少 1 次 | wo+d可匹配 wod、wood、woood | BRE 需转义\+，ERE 无需转义 | |||
? | 匹配前面子表达式 0 次或 1 次 | bes?t可匹配 bet、best | BRE 需转义\?，ERE 无需转义 | |||
{n} | 匹配前面子表达式恰好 n 次 | go\{2\}d（BRE）、go{2}d（ERE），均匹配 good | ||||
{n,m} | 匹配前面子表达式 n 到 m 次 | wo\{2,5\}d（BRE）、wo{2,5}d（ERE），匹配 wood 到 woooood | ||||
{n,} | 匹配前面子表达式至少 n 次 | [0-9]\{2,\}（BRE）、[0-9]{2,}（ERE），匹配两位及以上数字 | ||||
| ` | ` | 逻辑 “或”，匹配多个表达式之一 | `of | is | on` 可匹配 of、is、on | BRE 需转义|，ERE 无需转义 |
() | 分组，将多个字符视为一个整体 | `t(a | e) st` 可匹配 tast、test | BRE 需转义\(\)，ERE 无需转义 | ||
()+ | 匹配重复的分组（至少 1 次） | A(xyz)+C可匹配 AxyzC、AxyzxyzC | 仅 ERE 支持（无需转义） |
4.3 文本处理器：grep 工具
1. 常用选项
| 选项 | 功能 | 示例 |
|---|---|---|
-E | 启用扩展正则表达式（等价于 egrep） | grep -E 'wo{2}d' test.txt |
-c | 统计匹配内容的行数 | grep -c root /etc/passwd（统计含 root 的行数） |
-i | 忽略大小写匹配 | grep -i "the" web.sh（匹配 the、The、THE） |
-o | 只输出匹配的内容，不输出整行 | grep -o '[0-9]' test.txt（仅输出所有数字） |
-v | 反向匹配，输出不包含匹配内容的行 | grep -v root /etc/passwd（输出不含 root 的行） |
-n | 显示匹配内容所在的行号 | grep -n 'the' test.txt |
--color=auto | 高亮显示匹配的内容 | grep --color=auto 'root' /etc/passwd |
2. 典型示例
- 提取 IP 地址：
grep -o '[0-9]\+\.[0-9]\+\.[0-9]\+\.[0-9]\+' ifconfig.out | head -1 - 匹配以 “the” 开头的行：
grep -n '^the' test.txt - 匹配空行：
grep -n '^$' test.txt
4.4 基础正则（BRE）与扩展正则（ERE）对比
1. BRE 常见元字符
- 包含
^（行首）、$（行尾）、.（任意单字符）、[list]（字符集）、[^list]（反向字符集）、*（0 或多次）。 - 次数限定需转义：
\{n\}（精确 n 次）、\{n,\}（至少 n 次）、\{n,m\}（n~m 次）。
2. ERE 新增功能（无需转义）
- 支持
+（至少 1 次）、?（0 或 1 次）、|（或逻辑）、()（分组）、()+（重复分组）。 - 次数限定直接用
{n}、{n,}、{n,m}。
4.5 元字符操作案例（基于 grep）
查找特定字符：
grep -n 'the' test.txt（匹配含 “the” 的行并显示行号）；
grep -vn 'the' test.txt（反向匹配，输出不含 “the” 的行）。
中括号集合：
grep -n 'sh[io]rt' test.txt（匹配 shirt 或 short）；
grep -n '[^w]oo' test.txt（匹配前面不是 w 的 “oo”，如 foo、too）。
定位符：
grep -n '^the' test.txt（行首是 “the”）；
grep -n '\.$' test.txt（行尾是 “.”）；
grep -n '^$' test.txt（匹配空行）。
点与星：
grep -n 'w..d' test.txt（w 开头、d 结尾，中间 2 个任意字符，如 ward、wind）；
grep -n 'woo*d' test.txt（w 开头、d 结尾，中间 o 可有可无，如 wd、wod）；
grep -n 'w.*d' test.txt（w 开头、d 结尾，中间任意字符，如 wad、wabcd）。
次数限定符：
grep -n 'o\{2\}' test.txt（匹配含 “oo” 的行）；
grep -n 'wo\{2,5\}d' test.txt（w 开头、d 结尾，中间 2-5 个 o，如 wood、woood）；
grep -n 'wo\{2,\}d' test.txt（w 开头、d 结尾，中间至少 2 个 o，如 wood、woooood）。
5. 总结
函数：
- 参数：用
$n接收（$1、${10}），调用时直接跟在函数名后 - 返回值：
return输出，结果存于$?中
- 参数：用
数组：
- 定义：
数组名=(元素...)或数组名[索引]=值 - 访问：
${数组名[索引]}取单个，${数组名[@/*]}取所有 - 遍历：
for循环遍历元素或通过索引（结合长度${#数组名[@]}）
- 定义：
正则与 grep：
- 功能：按模式匹配字符串，用于文本处理
- grep 常用选项：
-E（扩展正则）、-c（计数）、-i（忽略大小写）等 - 核心元字符：
^（行首）、$（行尾）、.（任意字符）、*（0 + 次）、[]（字符集）、{n,m}（次数范围）等