本文分成入门篇和基础篇。基础篇包括变量、字符串处理、数学运算三部分。基础篇包括流控制、函数和函数库三部分。主要是基于例子进行讲解，其中有 4 个复杂一点的脚本，看懂了也就入门了。
我们先来聊一聊 shell 和 shell script 的概念。计算机的运行离不开硬件，我们通过操作系统（OS，Operating System）操作硬件，而我们所说的 linux 严格来说是操作系统（OS）的核心部分——内核（Kernel）。我们无法直接操作 kernel，需要借助于 kernel 外的一层壳 shell 才能与 kernel 进行交互。如果把操作系统(OS)看做是一家公司，shell 就是前台，kernel 就是董事会。当我们访问公司的时候，先和前台(shell)打个招呼，前台通知董事会(kernel)，董事会来控制公司(OS)。
俗话说“铁打的营盘流水的兵”，就是公司人来人往，都不会影响公司的运转。对于操作系统也一样，我们可以替换操作系统的前台(shell)，甚至董事会(kernel)。如果你想知道你的系统中用到的是什么 shell 可以访问 /etc/shells 文件。,我的电脑上就有下面几种 shell
# /etc/shells: valid login shells
/bin/sh
/bin/dash
/bin/bash
/bin/rbash
/bin/zsh
/usr/bin/zsh小结: shell 是 kernel 外的一层壳,是操作系统与用户之间的桥梁.我们通常所说的 shell 并不是 shell 本身,而是 shell script(shell 脚本),一般是 .sh 结尾的文件.怎么写一个 shell 脚本是本文探讨的话题,而不是 shell 本身.
入门篇
#!/bin/bash
for ((i=0; i<10; i++));
do
echo ${i}
done直接来看一个例子吧。创建一个名为 shell001.sh 的文件，写上上面几行代码：
那么怎么运行这个脚本呢？我们应该知道在 linux 下,如果要运行一个文件,这个文件需要有可执行权限,可以通过chmod +x shell001.sh为其赋予可执行权限，接着用 ./shell001.sh 执行这个脚本。脚本运行起来将会在终端输出 0 到 9 这几个数字。
变量
通过上一小节的学习,我们创建了一个.sh 结尾的 shell 脚本,赋予它可执行权限,并执行这个脚本.
接下来我们重点看一下第 4 行echo ${i}。echo 是一个简单的 linux 命令，它会将输入输出到 stdout ，就可以终端中显示信息了，在这里显示的就是${i}这个变量的值。shell 的语法规定,使用变量需要在前面加上$操作符,可以使用$i, 也可以加上大括号,即${i}.
在 shell 中定义变量的规则如下：
比如说一个变量为name=”shuiyj”，那么使用变量就要加上$符号，打印这个变量就使用echo ${name}。此外变量除了显示地赋值，还可以使用语句给变量赋值:
# 获取该文件夹下后缀为 jpg 结尾的列表
for image in `ls *.jpg`变量匹配
我们已经会定义和使用一个变量了，接下来再介绍几个使用的处理变量的方法。
现在一张图片的名字叫做 cat.jpg，我想要获取文件的名称，即 cat。当然这有很多的中方法，这里介绍一种实用的方法——变量匹配。
回到最开始的需求，可以使用%来实现
cat="cat.jpg"
echo ${cat} # cat.jpg
echo ${cat%.*} # cat变量匹配在 shell 中被高频使用,特别是在处理文本文件的时候,是非常实用的技巧.
特殊变量的含义
shell 中有一些特殊的变量，它们有很多实用的功能，比如说校验输入的参数，允许追加更多参数，判断上一条命令是否执行成功等。
比如说我们要对 shell 中的输入参数进行校验，可以添加这样一段
#!/bin/bash
if [ $# != 2 ];then
echo "Usage: $0 "
exit -1
fi
...其中$#表示输入的参数数量，我们通过条件判断在程序的输入参数不为 2 的时候将会进行提示，并退出程序。其中$0一般是可执行文件的名称。
字符串
变量的话题就先讲到这里，接下来讲 shell 中处理字符串的一些注意事项和技巧。无论学习哪一门编程语言，字符串的处理都是一个绕不开的话题，并且在 shell 编程中用的最多的就是字符串。
单引号和双引号的区别
字符串可以用单引号，也可以用双引号，还可以不用引号，我们要注意它们之间的区别。
# 单引号
str='this is a string'
# 双引号
your_name='qinjx'
str="Hello, I know your are "$your_name"! n"单引号
双引号
想要了解更多它们之间的区别可以看这篇文章：shell十三问之4：””(双引号)与”(单引号)差在哪？。
拼接字符串
shell 中的字符串拼接只要直接连在一起就可以。
first_name="yujie"
last_name="shui"
greeting="hello,${first_name} ${last_name}"
echo ${greeting}计算字符串的长度
shell 中有两种方法可以计算字符串长度。
str="abcde"
echo ${#str} # 5
expr length "${str}" # 5 获取子串在字符串中的索引
expr index ${string} ${substring}抽取子串
命令替换
命令替换指的是 shell执行命令并将命令替换部分替换为执行该命令后的结果（先执行该命令，然后用结果代换到命令行中），共有有两种实现命令替换的方式：
# 方法一
`command`
# 方法二
$(command)还记得之前讲变量的时候提到变量既可以直接获取，也可以从语句获取么？
# 获取该文件夹下后缀为 jpg 结尾的列表
for image in `ls *.jpg`可以看到 Image 获取到的是ls *.jpg的返回值，也就是一个文件的列表。这里就用到命令替换的符号“即两个反引号。
再比如获取系统的所有用户并输出
index=1
for user in `cat /etc/passwd | cut -d ":" -f 1`
do
echo "This is ${index} user: ${user}"
index = $(($index + 1))
done cat /etc/passwd | cut -d “:” -f 1将会截取用户名，由于使用了命令替换，其执行结果会返回给 user 变量，此时的 user 就是一个包含用户名称的列表。
最后再举一个使用$()的例子linux转义符，比如获取系统时间计算今年或明年
echo "This is $(date +%Y) year"
echo "This is $(($(date +%Y) + 1)) year" 数学运算
shell 中就两种变量，字符串和数字，数字又要按照整型和浮点型分开进行处理，处理它们的函数是不同的。整型运算需要使用expr $num1 operator $num2或者$(($num1 operator $num2))，浮点型运算则需要使用bc。
任然是通过案例的方式进行说明，假设现在有这样一个需求：提示用户输入一个正整数 num，然后计算 1+2+3+…+num 的值，并且必须对 num 是否为正整数做判断linux转义符，不符合应该允许再次输入。
#!/bin/bash
#
while true
do
read -p "please input a positive number: " num
expr $num + 1 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
if [ `expr $num > 0` -eq 1 ];then
for((i=1;i<=$num;i++))
do
sum=`expr $sum + $i`
done
echo "1+2+3+....+$num = $sum"
exit
fi
fi
echo "error,input enlegal"
done这个脚本优点复杂但是不用着急，我们先关注于数学运算expr $num + 1 这一部分，其中关于if判断的部分会在下一节讲解。
expr $num + 1 意思就是做一次整数运算，将 num 和 1 相加。做这个操作的目的是判断 num 是不是一个整数，因为 expr 只能应用在整数运算上，所以执行expr $num + 1之后，如果 num 是整数退出状态就是正常的$? = 0，否则 $? ≠ 0 ，并且我们并不需要返回结果，可以将结果重定向到/dev/null中，即expr $num + 1 &> /dev/null。
注：在特殊变量的含义这一节可以了解$?的含义。退出状态指的是命令执行完毕之后像操作系统返回的值，成功则为 0。
expr 支持整数运算，不支持浮点数运算，要做浮点数运算那就要用到 bc。bc 是 bash 内建的运算器，支持浮点数运算，使用方法如下所示：
echo "23.3+30" | bc
53.3
echo "scale=4;23.3/3.2" | bc
7.2812基础篇
在前面的入门篇，我们了解了变量、字符串和数学运算，接下来我将会介绍 shell 中流程控制的语法规则，以及 shell 中如何使用函数以及函数库。当我们掌握以上这些内容，shell 就可以算是入门了，那么就一起开始吧。
流控制
流控制就是用判断语句，循环语句来控制程序执行的逻辑，就从我们在上一节数学运算中的那个脚本讲起吧，它既包含了if又包含了while循环，是一个很好的例子。
IF 控制语句
#!/bin/bash
#
while true
do
read -p "please input a positive number: " num
expr $num + 1 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
if [ `expr $num > 0` -eq 1 ];then
for((i=1;i<=$num;i++))
do
sum=`expr $sum + $i`
done
echo "1+2+3+....+$num = $sum"
exit
fi
fi
echo "error,input enlegal"
done上一节中的脚本中expr $num + 1 &> /dev/null是关于数学运算的部分，紧跟着的if就是一个控制语句，我们抛开无关部分，开看一下关于if的骨架
expr $num + 1 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
...
fi这里首选要进一步解释退出状态的含义。之前已经说了，退出状态指的是命令（包括脚本和函数）在执行完毕之后，向操作系统返回的值。这个值是一个 0~255 的整数，用来表示命令执行成功还是失败，其中 0 代表命令执行成功。参数$?则用于保存这个返回值。
由此可以看出if在这里做的就是判断expr $num + 1 &> /dev/null是否执行成功。
此外，我们也可以使用if…elif..else的形式，如下：
if condition1
then
command1
elif condition2
command2
else
commandN
fi此外，在实际开发过程中还经常会对文件状态进行判断，比如说判断这是不是一个文件夹、是不是一个文本文件等；或者会对字符串进行判断，比如说字符串是否为空，字符串长度是否符合要求；还会对数值进行比较操作，就像例子中提到到值是不是为 0 等。
判断表达式
if test #表达式为真
if test ! #表达式为假
test 表达式1 –a 表达式2 #两个表达式都为真
test 表达式1 –o 表达式2 #两个表达式有一个为真
test 表达式1 ! 表达式2 #条件求反文件表达式
test File1 –ef File2 #两个文件是否为同一个文件，可用于硬连接。主要判断两个文件是否指向同一个inode。
test File1 –nt File2 #判断文件1是否比文件2新
test File1 –ot File2 #判断文件1比是否文件2旧
test –b file #文件是否块设备文件
test –c File #文件并且是字符设备文件
test –d File #文件并且是目录
test –e File #文件是否存在 （常用）
test –f File #文件是否为正规文件 （常用）
test –g File #文件是否是设置了组id
test –G File #文件属于的有效组ID
test –h File #文件是否是一个符号链接（同-L）
test –k File #文件是否设置了Sticky bit位
test –b File #文件存在并且是块设备文件
test –L File #文件是否是一个符号链接（同-h）
test –o File #文件的属于有效用户ID
test –p File #文件是一个命名管道
test –r File #文件是否可读
test –s File #文件是否是非空白文件
test –t FD #文件描述符是在一个终端打开的
test –u File #文件存在并且设置了它的set-user-id位
test –w File #文件是否存在并可写
test –x File #文件属否存在并可执行字符串表达式
test string #string不为空
test –n 字符串 #字符串的长度非零
test –z 字符串 #字符串的长度是否为零
test 字符串1＝字符串2 #字符串是否相等，若相等返回true
test 字符串1＝=字符串2 #字符串是否相等，若相等返回true
test 字符串1!＝字符串2 #字符串是否不等，若不等反悔false
test 字符串1>字符串2 # 在排序时，string1 在 string2 之后
test 字符串1<字符串2 # 在排序时，string1 在 string2 之前整数表达式
test 整数1 -eq 整数2 #整数相等
test 整数1 -ge 整数2 #整数1大于等于整数2
test 整数1 -gt 整数2 #整数1大于整数2
test 整数1 -le 整数2 #整数1小于等于整数2
test 整数1 -lt 整数2 #整数1小于整数2
test 整数1 -ne 整数2 #整数1不等于整数2以上表达式摘自test – shell环境中测试条件表达式工具，test 是测试条件表达式的工具，test 后面部分的内容可以用于if条件判断中。
WHILE 和 UNTIL 循环
再接之前的脚本来讲解 while 的用法
#!/bin/bash
#
while true
do
read -p "please input a positive number: " num
expr $num + 1 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
if [ `expr $num > 0` -eq 1 ];then
for((i=1;i<=$num;i++))
do
sum=`expr $sum + $i`
done
echo "1+2+3+....+$num = $sum"
exit
fi
fi
echo "error,input enlegal"
done
前面也说过，这个脚本的目的是接收一个 num，如果输入的 num 不是一个整数就一直让用户输入，直到输入的 num 是一个整数为止。这里就用到了 while 循环，并且将循环条件设置为 true，也就是一个永久的循环。循环不能终止，按照逻辑我们要在用户输入整数并完成计算之后推出程序,所以这里通过exit来退出程序，这里也可以使用break来跳出循环。我们还可以配合使用continue表示继续执行，这里没有举例说明。
while命令退出状态不为0时终止循环，而until命令则刚好相反。除此之外，until命令与while命令很相似。until循环会在接收到为0的退出状态时终止。在while-count脚本中，循环会一直重复到count变量小于等于5。使用until改写脚本也可以达到相同的效果。
#!/bin/bash
# until-count: display a series of numbers
count=1
until [ $count -gt 5 ]; do
echo $count
count=$((count + 1))
done
echo "Finished."
将测试表达式改写为count –gt 5 until就可以在合适的时刻终止循环。选择使用while还是until，通常取决于哪种循环能够允许程序员写出最明了的测试表达式。
case 分支
前面讲了使用if做条件判断，在其他语言比如 C++ 或者 Java 等中都存在switch..case..这样的语句，shell 也提供了case这个多选项符合命令，它的命令格式是这样的：
case word in
[pattern [| pattern]...) commands ;;]...
esac在这里我想举一个做算数运算的例子，这和例子与下一节讲解的函数相关，其中用到了case，但是即使不了解函数怎么使用，也不会对理解case的运用造成影响。
#!/bin/bash
#
function calcu
{
case $2 in
+)
echo "`expr $1 + $3`"
;;
-)
echo "`expr $1 - $3`"
;;
*)
echo "`expr $1 * $3`"
;;
/)
echo "`expr $1 / $3`"
;;
esac
}
calcu $1 $2 $3
这个脚本希望做的是一次算数运算，根据操作符是+ – * /来进行运算。
for 循环
现在到了流控制的最后一节了，for 循环其实在文章一开始我们就见过了，在文章最开始我举了两个例子：
# 获取该文件夹下后缀为 jpg 结尾的列表
for image in `ls *.jpg`
do
....
done
# 输出 0-9 共 10 个数字
for ((i=0; i<10; i++));
do
echo ${i}
done第一种是传统的形式，和 python 中的 for 循环很像，我们可以像这样for i in A B C D;do echo $i; done使用 for 循环，可以将循环的内容就当成 python 中的一个列表，也可以像for i in {A..E};do echo $i; done这样创建字符列表。
第二种方式就是 C 语言的形式了for ((i=0; i函数
在上一节中，我们介绍了 shell 中的流控制的语法：if, while, until, case和 for。再之前我们讲了变量、字符串和数学运算。到这一节就可以讲一下函数这个话题了。
了解了上面这些内容理论上已经能够写出任何的程序的，不过写程序的过程中会有许多类似的代码，如果全部重新写一遍程序就会显得冗长，所以一般的做法就是将可以复用的代码抽取出来形成函数。shell 自然也支持函数的使用，接下里就看看在 shell 中怎么定义和使用函数。
首先看 shell 中函数是怎么定义的。shell 中的函数有两种定义格式，使用任意一种都可以。
name()
{
command1
command2
...
commandn
}
function name
{
command1
command2
...
commandn
}我比较习惯用第二种形式，你可以选择任何一种方式，不过我接下来的例子是按照第二种定义方式。
我们知道了函数定义的架构，但是如果你用过其他编程语言会发现它没有参数列表，也没有返回值，这在一开始也让我觉得很困惑，但是我们在变量那一节学过特殊变量的含义，其中有一个变量是$0表示函数的名称，shell 中的变量是通过命令行键入，再用$1 $2 $3读取的。这就和 C++ 或者 Java 中的主函数读取参数一个道理，char** argv和String[] args就是由命令行键入的参数列表。
下面就用一个具体函数的例子进行说明，这个例子在 流控制——case 这一节也讲过，但是没有讲完：
#!/bin/bash
#
function calcu
{
case $2 in
+)
echo "`expr $1 + $3`"
;;
-)
echo "`expr $1 - $3`"
;;
*)
echo "`expr $1 * $3`"
;;
/)
echo "`expr $1 / $3`"
;;
esac
}
calcu $1 $2 $3
echo ""calcu $1 $2 $3""首先这个脚本的文件名为 calcu，其中定义了一个函数 calcu，采用的是第二种函数定义方式，在函数体中我们利用case做了一个多条件判断。
在脚本的结尾我们调用了 calcu 这个函数，并将输入了三个参数，紧接着为了给大家看到三个参数分别是什么我选择将其打印出来。调用函数的过程是这样的：
ubuntu@VM-0-2-ubuntu:/tmp$ ./calcu.sh 5 + 3
8
calcu 5 + 3可以看到在这里$1 = 5, $2 = +, $3 = 3，这就是 shell 中传递参数的方式。
再看 shell 中返回值这个问题，shell 有两种返回值的方式，一种是使用return，一种是使用echo。
使用echo
echo的内容作为返回值可以看一下上面这个例子，这里再举一个return来返回值的例子。
#!/bin/bash
#
this_pid=$
function is_nginx_running
{
ps -ef | grep nginx | grep -v grep | grep -v $this_pid &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
return
else
return 1
fi
}
is_nginx_running && echo "Nginx is running" || echo "Nginx is stoped"和前面说过的退出状态一样，return 也是 0 表示函数执行成功，其他表示执行失败。这里举的例子是通过查看 Nginx 的进程来来确认 Nginx 是否运行。
首先是用$来接收这个 shell 脚本的 Pid，因为脚本名字中带有 Nginx 就需要将其利用 Pid 过滤掉。还记得之前讲的的退出状态么，如果 ps 命令找到了 nginx 进程退出状态就会是 0，表示成功。最后就通过return来返回 nginx 是否正常运行。
之后可以用后台挂起的形式运行这个脚本，将其作为 nginx 的守护进程：nohup sh nginx.sh &，使用tail -f nohup.out来查看监听结果。
局部变量和全局变量
讲到函数就还有一个作用域的问题需要讨论，shell 中的局部变量、全局变量和一般编程语言没什么区别。
#!/bin/bash
#
var1="Hello world"
function test
{
local var2=87
}
test
echo $var1
echo $var2这里给到一个脚本自行体会一下即可。
函数库
基础篇的最后一部分就用来介绍一下 shell 中的函数库。函数库是每一门编程语言中非常重要的一部分，比如说 C++ 中的标准库，Java 中的 JDK，正式这些优秀的库存在才让编程变得更加高效。
shell 也是可以封装自己的库的，比如我现在下一个你要加加减乘除封装成一个函数库，作为之前 calcu 脚本的升级版，该函数库实现以下几个函数：
加法函数 add减法函数 reduce乘法函数 multiple除法函数 divide打印系统运行情况的函数 sys_load，该函数显示内存运行情况，
function add
{
echo "`expr $1 + $2`"
}
function reduce
{
echo "`expr $1 - $2`"
}
function multiple
{
echo "`expr $1 * $2`"
}
function divide
{
echo "`expr $1 / $2`"
}
function sys_load
{
echo "Memory Info"
echo
free -m
echo
echo "Disk Usage"
echo
df -h
echo
}我们将上面文件封装成一个函数库lib/base_function。
接着用一个 shell 脚本 calculate.sh 调用函数库中的函数
#!/bin/bash
#
. /root/lesson/3.5/lib/base_function
add 12 23
reduce 90 30
multiple 12 12
divide 12 2编写函数库文件的建议
总结
最后来做一个总结:
当然 shell 的功能是很强大的,本文也只是介绍其非常基础的使用方法,希望对大家有帮助.
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