在Linux世界驰骋系列之Shell编程,linuxshell本讲介绍Shell概


Linux环境中，Shell不仅是常用的命令解释程序，而且是高级编程语言。本讲介绍Shell概述、Shell变量、位置参数、特殊符号、别名、各种控制语句、函数等Shell编程知识。

Shell是Unix/Linux系统中一个重要的层次，它是用户与系统交互作用的界面。在以前介绍Linux命令时，Shell都作为命令解释程序出现：它接收用户输入的命令，进行分析，创建子进程，由子进程实现命令所规定的功能，等子进程终止工作后发出提示符。这是Shell最常见的使用方式。

Shell还是一种高级编程语言，它有变量、关键字，有各种控制语句，如if、case、while、for等语句，支持函数模块，有自己的语法结构。利用Shell程序设计语言可以编写出功能很强、但代码简单的程序。特别是它把相关的Linux命令有机地组合在一起，可大大提高编程的效率，充分利用Linux系统的开放性能，能够设计出适合自己要求的命令。

Shell概述

Shell的概念最初是在Unix操作系统中形成和得到广泛应用的。Unix的Shell有很多种类，Linux系统继承了Unix系统中Shell的全部功能，现在默认使用的是bash。

1．Shell的特点

Shell具有如下突出特点：

（1）把已有命令进行适当组合构成新的命令。

（2）提供了文件名扩展字符（通配符，如* 、 ?、 [ ]），使得用单一的字符串可以匹配多个文件名，省去键入一长串文件名的麻烦。

（3）可以直接使用Shell的内置命令,而不需创建新的进程，如Shell中提供的cd、echo、exit、pwd、kill等命令。为防止因某些Shell不支持这类命令而出现麻烦，许多命令都提供了对应的二进制代码，从而也可以在新进程中运行。

（4）Shell允许灵活地使用数据流，提供通配符、输入/输出重定向、管道线等机制，方便了模式匹配、I/O处理和数据传输。

（5）结构化的程序模块，提供了顺序流程控制、条件控制、循环控制等。

（6）Shell提供了在后台执行命令的能力。

（7）Shell提供了可配置的环境，允许创建和修改命令、命令提示符和其它的系统行为。

（8）Shell提供了一个高级的命令语言，能够创建从简单到复杂的程序。这些Shell程序称为Shell脚本，利用Shell脚本，可把用户编写的可执行程序与Unix命令结合在一起，当作新的命令使用，从而便于用户开发新的命令。

2．常用Shell类型

Linux系统提供多种不同的Shell以供选择。常用的有Bourne Shell（简称sh）、C-Shelll（简称csh）、Korn Shell（简称ksh）和Bourne Again Shell (简称bash)。

(1)Bourne Shell是AT&T Bell实验室的 Steven Bourne为AT&T的Unix开发的，它是Unix的默认Shell，也是其它Shell的开发基础。Bourne Shell在编程方面相当优秀，但在处理与用户的交互方面不如其它几种Shell。

(2)C Shell是加州伯克利大学的Bill Joy为BSD Unix开发的，与sh不同，它的语法与C语言很相似。它提供了Bourne Shell所不能处理的用户交互特征，如命令补全、命令别名、历史命令替换等。但是，C Shell与BourneShell并不兼容。

(3)Korn Shell是AT&T Bell实验室的David Korn开发的，它集合了C Shell和Bourne Shell的优点，并且与Bourne Shell向下完全兼容。Korn Shell的效率很高，其命令交互界面和编程交互界面都很好。

(4)Bourne Again Shell (即bash)是自由软件基金会(GNU)开发的一个Shell，它是Linux系统中一个默认的Shell。Bash不但与Bourne Shell兼容，还继承了C Shell、Korn Shell等优点。

3. Shell脚本的建立

Shell程序可以存放在文件中，这种被Shell解释执行的命令文件称为Shell脚本 (Shell Script)。Shell脚本可以包含任意从键盘键入的Linux命令。

建立Shell脚本的步骤同建立普通文本文件的方式相同，利用编辑器（如vi）进行程序录入和编辑加工。例如，要建立一个名为ex1的Shell脚本，可在提示符后输入命令：

$ vi ex1

进入vi的插入方式后，就可录入程序行。完成编辑之后，将编辑缓冲区内容写入文件中，返回到Shell命令状态。

4．执行Shell脚本的方式

执行Shell脚本的方式基本上有三种：

(1)输入定向到Shell脚本

这种方式是用输入重定向方式让Shell从给定文件中读入命令行并进行相应处理。其一般形式是：

$ bash

例如：

$ bash

Shell从文件ex1中读取命令行，并执行它们。当Shell到达文件末尾时就终止执行，并把控制返回到Shell命令状态。此时，脚本名后面不能带参数。

(2)以脚本名作为参数

其一般形式是：

$ bash 脚本名 ［参数］

例如：

$ bash ex2 /usr/meng /usr/zhang

其执行过程与上一种方式一样，但这种方式的好处是能在脚本名后面带有参数，从而将参数值传递给程序中的命令，使一个Shell脚本可以处理多种情况，就如同函数调用时可根据具体问题给定相应的实参。

如果以目前Shell（以·表示）执行一个Shell脚本，则可以使用如下简便形式：

$ · 脚本名 ［参数］

以Shell脚本作为Shell的命令行参数，这种方式可用来进行程序调试。

(3)将Shell脚本的权限设置为可执行，然后在提示符下直接执行它。

通常用户是不能直接执行由正文编辑器（如vi）建立的Shell脚本的，因为直接编辑生成的脚本文件没有“执行”权限。如果要把Shell脚本直接当作命令执行，就需要利用命令chmod 将它置为有“执行”权限。例如，

$ chmod a+x ex2

就把Shell脚本ex2置为对所有用户都有“执行”权限。然后,在提示符后输入脚本名ex2就可直接执行该文件。注意，此时该脚本所在的目录应被包含在命令搜索路径(PATH)中。例如：

$ ex2

Shell接收用户输入的命令（脚本名），并进行分析。如果文件被标记为可执行的，但不是被编译过的程序，Shell就认为它是一个Shell脚本。Shell将读取其中的内容，并加以解释执行。所以,从用户的观点看，执行Shell脚本的方式与执行一般的可执行文件的方式相似。

因此，用户开发的Shell脚本可以驻留在命令搜索路径的目录之下（通常是“/bin”、 “/usr/bin”等），像普通命令一样使用。这样，也就开发出自己的新命令。如果打算反复使用编好的Shell脚本，那么采用这种方式就比较方便。

Shell脚本经常被用来执行重复性的工作，例如，当进入系统时要查看有无信件、列出谁在系统中、将工作目录改到指定目录并予以显示、印出当前日期等。完成这些工作的命令是固定的。为了减少录入时间，可把这些命令建立在一个Shell脚本中，以后每次使用该文件名就可执行这些工作。

另外，完成某些固定工作时需输入的命令很复杂，例如文件系统的安装（mount），要带多个选项和参数。此时，利用Shell脚本存放该命令，以后用时就很方便了。

Shell变量

Shell中也采用变量，用来存放字符串。Shell变量比C语言中的变量简单得多，没有众多存储类及类型的限制，也不需要预先定义、然后才能赋值，可以在使用时“现定义、现赋值”。

Shell有环境变量和临时变量。环境变量是永久性变量，其值不会随Shell脚本执行结束而消失。临时变量是在Shell程序内部定义的，其使用范围仅限于定义它的程序，出了本程序就不能再用它；而且当程序执行完毕，它的值也就不存在了。

1．用户定义的变量

用户定义的变量是最普通的Shell变量。变量名是以字母或下线符打头的字母、数字和下线符序列，并且大小写字母意义不同。如dir与Dir是不同的变量。这与C语言中标识符的定义相同。变量名的长度不受限制。

定义变量并赋值的一般形式是：

变量名=字符串

例如：

myfile=/usr/meng/ff/m1.c

注意，在赋值语句中，赋值号“＝”的两边没有空格，否则在执行时会引起错误。

变量的值可以改变，只须利用赋值语句重新给它赋值即可。一个未明确赋过值的变量仅含一个空字符串。

在程序中使用变量的值时，要在变量名前面加上一个符号“$”。例如，

$ dir=/usr/meng/ff

$ echo $dir

/usr/meng/ff ←——— 显示结果

$ echo dir

dir ←——— 显示结果

如果在赋给变量的值中要含有空格、制表符或换行符，那么，就应该用双引号把这个字符串括起来。例如，

names="Zhangsan Lisi Wangwu"

可以将一个命令的执行结果赋值给变量。有两种形式的命令替换：一种是使用倒引号引用命令，其一般形式是： `命令表`。

例如：将当前工作目录的全路径名存放到变量dir中，输入以下命令行：

$ dir=`pwd`

另一种形式是：$(命令表)。上面的命令行也可以改写为：

$ dir=$(pwd)

2．数组

bash只提供一维数组，并且没有限定数组的大小。类似与C语言，数组元素的下标由0开始编号。获取数组中的元素要利用下标。下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于0。用户可以使用赋值语句对数组变量赋值。对数组元素赋值的一般形式是：数组名[下标]＝值例如：

$ city[0]=Beijing

$ city[1]=Shanghai

$ city[2]=Tianjin

$

也可以用declare命令显式声明一个数组，一般形式是：

declare -a 数组名

读取数组元素值的一般格式是：

${数组名[下标]}

例如：

$ echo ${city[0]}

Beijing

一个数组的各个元素可以利用上述方式一个元素一个元素地赋值，也可以组合赋值。定义一个数组并为其赋初值的一般形式是：

数组名=(值1 值2 ... 值n)

其中，各个值之间以空格分开。

例如：

$ A=(this is an example of shell script)

$ echo ${A[0]} ${A[2]} ${A[3]} ${A[6]}

this an example script

$ echo ${A[8]}

$

由于值表中初值共有7个，所以A的元素个数也是7。A[8]超出了已赋值的数组A的范围，就认为它是一个新元素，由于预先没有赋值，所以它的值是空串。

若没有给出数组元素的下标，则数组名表示下标为0的数组元素，如city就等价于city[0]。

使用*或@做下标，则会以数组中所有元素取代

或[@]。

3．变量引用

除了上面所介绍的变量引用方式外，在bash中还有其它的引用方式。归纳起来，有效的变量引用表达式有以下形式：

$name ${name#pattern}

${name} ${name##pattern}

${name[n]} ${name % pattern}

${name

} ${name %% pattern}

${name [@]} ${#@}

${name:-word} ${$#*}

${name:=word} ${# name }

${name:?word} ${# name

}

${name:+word} ${#name[@]}

（1）表达式$name表示变量name的值，若变量未定义，则用空值替换。

（2）表达式${name}将被变量name的值替换。用花括号括起name，目的在于把变量名与后面的字符分隔开，避免出现混淆。替换后花括号被取消。

（3）${name[n]}表示数组变量name中第n个元素的值。

（4）表达式${name

}和${name[@]}都表示数组name中所有非空元素的值，每个元素的值用空格分开。如果用双引号把它们都括起来，那么二者的含义就有区别：对于"${name

}",它被扩展成一个词(即字符串)，这个词由以空格分开的各个数组元素组成；对于"${name[@]}"，它被扩展成多个词，每个数组元素是一个词。如果数组name中没有元素，则${name[@]}被扩展为空串。

（5）表达式${name:-word}、${name:=word}、${name:+word}、${name:?word}的计算方法在下面介绍。

（6）表达式${name#pattern}和${name##pattern}，如果pattern(表示匹配模式)与name值的开头匹配，那么name的值去掉匹配部分后的结果就是该表达式的值;否则, name的值就是该表达式的值。在第一种格式中，name值去掉的部分是与pattern匹配的最少的部分；而第二种格式中，name值去掉的部分是与pattern匹配的最多的部分。

（7）表达式${name % pattern}和${name %% pattern}，如果pattern与name值的末尾匹配，那么name的值中去掉匹配部分后的结果就是该表达式的值；否则，该表达式的值就是name的值。在第一种格式中，去掉的部分是最少的匹配部分；而第二种格式中，去掉的部分是最多的匹配部分。

（8）表达式${#@}和${#*}的值分别是由$@和$*返回的参数的个数。

（9）表达式${#name}的值是数组name第i个元素值的长度(字符个数)。

（10）表达式${#nane

}和${#name[@]}的值都是数组name中已经设置的元素的个数。

4．交互输入变量值

利用read命令可以从键盘上读取数据，然后赋给指定的变量。read命令的一般格式是：

read 变量1 [ 变量2 …]

例如：

read a b c

输入数据时，数据间以空格或制表符作为分隔符。如果变量个数与给定数据个数相同，则依次对应赋值；如果变量个数少于数据个数，则从左至右对应赋值，但最后一个变量被赋予剩余的所有数据；如果变量个数多于给定数据个数，则依次对应赋值，而没有数据与之对应的变量取空串。

5．位置参数

执行Unix/Linux命令或Shell 脚本时可以带有实参。相应地，在Shell脚本中应有变量。执行Shell程序时，用实参去替代这些变量。在Shell脚本中这类变量的名称很特别，分别是0、1、2……这类变量称作位置变量，因为它们与命令行上具体位置的实参相对应：命令名（脚本名）对应位置变量0，第一个实参对应位置变量1，第二个实参对应位置变量2……如果位置变量是由两个或更多个数字构成，那么，必须把它们用一对花括号括起来，如{10}、{11}。命令行实参与脚本中位置变量的对应关系如图 1所示。

例如：

$ set `pwd;ls;date`

$ echo $1 $2 $3 $9 ${10} ${11}

/home/mengqc bash_1 ex1 12 3 21:52:32

如果在脚本中使用的位置参数不超过9个，那么只用$1～$9即可。但是，实际给定的命令行参数有可能多于9个，此时就需要用shift命令移动位置参数。每执行一次shift命令，就把命令行上的实参向左移一位，即相当于位置参数向右移动一个位置，如图2所示。

图2虚线示出实参与位置参数的对应关系。可以看出，shift命令执行后新$1的值是原$2的值，新$2的值是原$3的值，依此类推。

shift命令不能将$0移走，所以经shift右移位置参数后， $0的值不会发生变化。

6. 预先定义的特殊变量

在Shell中，预先定义了几个有特殊含义的Shell变量，它们的值只能由Shell根据实际情况进行赋值，而不能通过用户重新设置。下面给出这些特殊变量的表示形式及意义：

$# 命令行上实际参数的个数，但不包含Shell脚本名。

$？上一条命令执行后的返回值（也称作 “退出码”）。它是一个十进制数。多数Shell命令执行成功时，则返回值为0；如果执行失败，则返回非0值。

$$ 当前进程的进程号。

$！ 上一个后台命令对应的进程号，这是一个由1~5位数字构成的数字串。

$- 由当前Shell设置的执行标志名组成的字符串。例如：

set －xv

这个命令行给Shell设置了标志-x和-v（用于跟踪输出）。

$* 表示在命令行中实际给出的所有实参字符串，它并不仅限于9个实参。

$ @ 它与$*基本功能相同，但“$@”与“$*”不同。

7．环境变量

Linux环境（也称为Shell环境）由许多变量及这些变量的值组成。这些变量和变量的值决定了用户环境的外观。注意，如果要使用环境变量或其它Shell变量的值，必须在变量名之前加上一个“$”符号，不能直接使用变量名。

常用的环境变量如下：

HOME 用户主目录的全路径名。

LOGNAME 即注册名，由Linux自动设置。它是与系统交互的名字或字符串。

MAIL 系统信箱的路径。

PATH 查找命令的目录列表。PATH变量包含带冒号分界符的字符串，这些字符串指向含有所使用命令的目录。

PS1 Shell的主提示符。bash默认的主提示符一般为“s-v$ ”。其中，s表示Shell的名称；v表示bash的版本号。当然，也可以随意设置PS1的值，例如：

PS1="Enter Command> "

则主提示符改成“Enter Command> ”。

PWD 当前工作目录的路径，它指出目前在Linux文件系统中处在什么位置。

SHELL 当前使用的Shell，它也指出Shell解释程序放在什么地方。

TERM 终端类型。

可以使用unset命令删除一个环境变量(如NAME)：

$ unset NAME

可以创建一个新的环境变量，或者改变一个已有的环境变量的值，其形式与设置一般变量相同。如果变量值的字符串中带有空格等特殊字符，需要用引号把整个字符串括起来。利用export命令可以将这些变量导出，使它们成为公用量，如：

export HOME HZ LOGNAME TERM

可以利用env命令列出所有的环境变量，包括本进程及以前的“祖先进程”所导出的变量。

8．参数置换变量

参数置换变量是另一种为变量赋值的方式，其一般形式是：

变量2=$ {变量1 op 字符串}

其中，op表示操作符，它可以是下列四个操作符之一“： :－”、“: =” 、“: +” 和“: ?”。变量2的值取决于变量1（参数）是否为空串、利用哪个操作符及字符串的取值。在操作符的前后不留空格。

命令历史

bash提供了命令历史功能，即系统为每个用户维护一个命令历史文件(~/.bash_history)，它在注册用户的主目录（用~表示）之下。该文件由编号的表格构成。每当注册后，用户输入命令并执行它时，该命令就自动地加到这个命令历史表中。

使用命令历史机制，用户可以方便地调用或者修改以前的命令，可以把全部或部分先前命令作为新命令予以快捷执行。这一功能称为历史替换(history substitution)。

◆history命令可以显示命令历史表中的命令。其语法格式是：

history [option][arg ?]

(1)如果不带任何参数，则history命令会显示历史命令的清单（包括刚输入的history命令）。所有这些命令都被称作事件，一个事件表示一个操作已经发生，即一个命令已被执行。显示的各行命令之前的数字表示相应命令行在命令历史表中的序号，称为历史事件号。历史事件号从1开始顺序向下排，最后执行的命令的事件号最大。

（2）如果history 后给出一个正整数，例如：

history 50

那么，就只显示历史表中的最后50行命令。

（3）如果history后给出一个文件名，例如：

history al

那么，就把al作为历史文件名。

◆执行历史命令是命令替换之一，它以字符“！”开头、后随1个或多个字符来定义用户所需的某种类型的历史命令。它可以出现在输入行的任何地方，除非已在进行历史替换。如果在“！”之前加上反斜线“”，或者在其后跟着空格、制表符、换行符、等号“＝”或开括号“(”，那么“！”就作为普通字符对待，失去特殊意义。

历史替换可以作为输入的命令行的一部分或全体。当输入行的正文中包含历史替换时，将在完成相应的替换后，在终端上显示输入的命令行，从而用户可以看到实际执行的命令(显示命令后立即执行)。

◆在默认方式下，bash使用用户主目录下面的文件“.bash_history”来保存命令历史。但是，用户也可以通过重新为环境变量HISTFILE赋值来改变存放历史命令的文件。例如：

$ HISTFILE="/home/mengqc/.myhistory"

历史文件中能够保留的命令个数有限，其默认值是500。如果用户输入的命令太多，超过限定值，那么最早输入的命令就会从历史表中删除，而新输入的命令会加到该表尾部。用户可以利用HISTSIZE变量重新设定该值。例如：

$ HISTSIZE=600

通常用户不必对命令历史表进行管理（如设置HISTSIZE的值等），由系统自动管理。利用命令历史功能，用户可以对先前输入的命令重新进行编辑、修改和执行，从而简化用户的操作。

别名

使用别名可以简化输入，方便用户。对于常用的选项或参数较多的固定命令采用别名替换，既缩短击键次数，又减少出错机率。

定义别名要使用Shell内部命令alias，其一般语法格式为：

alias [name[=value]]…

如果没有指定参数，将在标准输出(屏幕)上显示别名清单，其格式为name=value，其中name是用户(或系统)定义的别名名称，value是别名所代表的内容。注意，在赋值号“＝”两边不能有空格。

例如：

$ alias ll=' ls -l '

定义了别名ll，它代表“ls -l”。当输入ll命令后，Shell将寻找它们所维护的别名表(放在内存中的一个内部表格)。若在该表中找到命令行的第一个字段(即“ll”)时，该命令就会被别名定义的内容所替换。定义别名时，往往用单引号将它代表的内容括起来，从而防止Shell对其中的内容产生歧义，如对空格和特殊字符另作解释。

如果想取消先前定义的别名，可使用如下命令：

unalias name…

执行后，就从别名表中删除由name指定的别名。

unalias也可以在一个命令上同时取消多个别名的定义，只须在unalias之后依次列出要取消的别名名称。也可以一次将所有的别名都从别名表中删除，使用如下命令：

unalias -a

Shell特殊字符

Shell中除使用普通字符外，还使用了一些特殊字符，它们有特定的含义，如通配符“*”和“？”、管道线（|）及单引号、双引号等。在使用时应注意它们表示的意义和作用范围。

1．一般通配符

通配符用于模式匹配，如文件名匹配、路径名搜索、字符串查找等。常用的通配符有四种：

* 匹配任意字符0次或多次出现。例如，f*可以匹配以f 打头的任意字符串。但应注意，文件名前面的圆点( . ) 和路径名中的斜线( / )必须显式匹配。

？ 匹配任意一个字符，例如，f ?匹配f1、fa、fb等，但不能匹配 f 、fabc、 f12等。

［ ］ 其中有一个字符组，它匹配该字符组所限定的任何一个字符。该字符组可以由直接给出的字符组成，也可以由表示限定范围的起始字符、终止字符及中间一个连字符（-）组成。例如，f[a-d]与f[abcd]作用相同。

! 表示不在一对方括号中所列出的字符。例如，f[!1—9].c 表示以f打头，后面一个字符不是数字1至9的.c文件名，它匹配fa.c、fb.c、fm.c等。

在一个正则表达式中，可以同时使用“*”和“？”。

2．模式表达式

模式表达式是那些包含一个或多个通配符的字。bash除支持一般通配符外，还提供了特有的扩展模式匹配表达式，其形式和含义如下：

（1）*(模式表) 匹配给定模式表中“模式”的0次或多次出现，各模式之间以“|”分开。例如，file*(.c｜.o)将匹配文件file、file.c、file.o、file.c.c、file.0.0、file.c.o、file.o.c等，但不匹配file.h或file.s等。

（2）+(模式表) 匹配给定模式表中“模式”的1次或多次出现，各模式之间以“|”分开。例如，file+(.c | .o)匹配文件file.c、file.o、file.c.o、file.c.c等，但不匹配file。

（3）?(模式表) 匹配模式表中任何一种“模式”的0次或1次出现，各模式之间以“|”分开。例如，file?(.c｜.o)只匹配file、file.c和file.0，它不匹配多个模式或模式的重复出现，即不匹配file. c. c、file. c. 0等。

（4）@(模式表) 仅匹配模式表中给定“模式”的一次出现，各模式之间以“|”分开。例如，file@(.c｜.0)匹配file.c和file.0，但不匹配file、file.c.c、file.c.o等。

（5）!(模式表) 除给定模式表中的一个“模式”之外，它可以匹配其它任何东西。

可以看出，模式表达式的定义是递归的，每个表达式中都可以包含一个或多个模式。例如file*( .[cho]｜.sh)是合法的模式表达式。但在使用时应注意，由于带“*”和“+”的表达式可以匹配给定模式的组合，若利用此种表达式去删除文件就存在危险，有可能误将系统配置文件删除。因此，必须小心使用。

3．引号

在Shell中引号分为三种：单引号、双引号和倒引号。

（1）双引号

由双引号括起来的字符，除$、倒引号(`)和反斜线（）仍保留其特殊功能外，其余字符均作为普通字符对待。“$”表示变量替换，即用其后指定的变量的值来代替$和变量；倒引号表示命令替换；仅当“”后面的字符是下述字符之一时，“”才是转义字符，这些字符是：“$”、“`”、“"”、“”或换行符。转义字符告诉Shell不要对其后面的那个字符进行特殊处理，只是当作普通字符。例如：

$ echo "My current dir is `pwd` and logname is $LOGNAME"

My current dir is /home/mengqc and logname is mengqc

（2）单引号

由单引号括起来的字符都作为普通字符出现。例如，

$ echo 'The time is ` date ` , the file is $HOME/abc '

The time is ` date ` , the file is $HOME/abc

（3）倒引号

倒引号括起来的字符串被shell解释为命令行，在执行时，Shell会先执行该命令行，并以它的标准输出结果取代整个倒引号部分。在前面示例中已经见过。例如，

$ echo current directory is ` pwd `

current directory is /home/mengqc

4．注释

Shell程序中以“#”开头的正文行表示注释。例如：

#!/bin/bash

# If no arguments, then listing the current directory.

# Otherwise, listing each subdirectory.

if test $# = 0

then ls ·

else

for i

do

ls -l $i | grep '^d'

done

fi

上面程序由if语句构成，其中else部分是for循环语句。其功能是检测位置参数个数，若等于0，则列出当前目录本身；否则，对于每个位置参数显示其所包含的子目录。

上面代码中，第一行#!/bin/bash表示下面的脚本是用bash编写的，必须调用bash程序对它解释执行。后面两行以“ # ”开头，表示这是注释行。注释行可用来说明程序的功能、结构、算法和变量的作用等，增加程序的可读性。在执行时Shell将忽略注释行。

命令执行操作符

◆多条命令可以在一行中出现。它们可以从左到右顺序执行。此时，各条命令之间应以分号（ ；）隔开，如：

pwd ; who | wc －l ; cd /usr/bin

◆在相邻命令间可存在逻辑关系，即逻辑“与”和逻辑“或”。

逻辑与操作符“&&”可把两个命令联系在一起，其一般形式：

命令1 && 命令2

其功能是先执行命令1，如果执行成功，才执行命令2；否则，若命令1执行不成功，则不执行命令2。例如：

cp ex1 ex10 && rm ex1

如果成功地把文件ex1拷贝到文件ex10中，则把ex1删除。

逻辑或操作符“||”可把两个命令联系起来，其一般形式是：

命令1 || 命令2

其功能是先执行命令1，如果执行不成功，则执行命令2；否则，若命令1执行成功，则不执行命令2。例如：

cat abc || pwd

如果不能将文件abc的内容列出来，则显示当前工作目录的路径。

◆在Shell中有两种方式可以将若干命令组合在一起，使其在逻辑上被视为一条命令，它们是用花括号{ }将各命令括起来和用圆括号( )括起来。

以花括号括起来的全部命令可视为语法上的一条命令，出现在管道符的一边。成组命令的执行顺序是根据命令出现的先后次序，由左至右执行。在管道线中，成组命令把各命令的执行结果汇集在一起，形成一个输出流，这个流作为该管道线中下一个命令的输入。例如，

{ echo "User Report for ` date ` . "; who ; } | pr

使用花括号时在格式上应注意:左括号 “{ ”后面应有一个空格;右括号“}”之前应有一个分号（ ;）。

成组命令也可以用圆括号括起来。例如：

(echo "Current directory is ` pwd ` . "

cd /home/mengqc ; ls －l ;

cp m1 em1 && rm m1

cat em1) | pr

如上所示，在用圆括号括起成组命令时，左括号后不必有空格，右括号之前也不需加上分号。

二者执行过程相同，但是存在重要区别：用花括号括起来的成组命令只是在本Shell内执行命令表，不产生新的进程；而用圆括号括起来的成组命令是在新的子Shell内执行，要建立新的子进程。因此，在圆括号内的命令不会改变父Shell的变量值及工作目录等。

算术运算

bash中执行整数算术运算的命令是let，其语法格式为：

let arg …

其中，arg是单独的算术表达式。这里的算术表达式使用C语言中表达式的语法、优先级和结合性。除++、--和逗号(，)之外，所有整型运算符都得到支持。此外，还提供了方幂运算符“**”。命名的参数可以在算术表达式中直接利用名称访问，不要前面带有“$”符号。当访问命名参数时，就作为算术表达式计算它的值。算术表达式按长整数进行求值，并且不检查溢出。当然，用0作除数就产生错误。

let 命令的替代表示形式是：

((算术表达式))

例如，let ″j=i*6+2″等价于((j=i*6+2))。

如果表达式的值是非0，那么返回的状态值是0；否则，返回的状态值是1。

当表达式中有Shell的特殊字符时，必须用双引号将其括起来。例如,let ″val=a|b″。如果不括起来，Shell会把命令行let val=a|b中的“|”看成管道符，将其左右两边看成不同的命令，因而无法正确执行。

控制结构

Shell具有一般高级程序设计语言所具有的控制结构和其它的复杂功能，如if语句、 case语句、循环结构、函数等。其实在Shell中，这些控制结构也称作“命令”。为了程序设计的习惯，才把它们称作语句。

1．if语句

if语句用于条件控制结构中，其一般格式为：

if 测试条件

then 命令1

else 命令2

fi

其中，if、then、else和fi是关键字。例如：

if test -f "$1"

then echo "$1 is an ordinary file . "

else echo "$1 is not an ordinary file . "

fi

应该注意，if语句中else部分可以缺省。另外，if 语句的else部分还可以是else—if结构,此时可以用关键字“elif”代替“else if”。

通常，if的测试部分是利用test命令实现的。其实，条件测试可以利用一般命令执行成功与否来作判断。如果命令正常结束，则表示执行成功，其返回值为0，条件测试为真；如果命令执行不成功，其返回值不等于0，条件测试就为假。所以if的语句的更一般形式是：

if 命令表1

then 命令表2

else 命令表3

fi

2．条件测试

条件测试有三种常用形式：一种是用test命令，如上所示。另一种是用一对方括号将测试条件括起来。这两种形式是完全等价的。例如，测试位置参数$1是否是已存在的普通文件，可写为test -f "$1"。也可写成[ -f "$1" ]。利用一对方括号表示条件测试时，在左方括号“［”之后、右方括号“］”之前各应有一个空格。

第三种形式是：

[[条件表达式]]

test命令可以和多种系统运算符一起使用。这些运算符可以分为四类：文件测试运算符（文件的属性及权限等）、字符串测试运算符（两个串是否相同及是否为空）、数值测试运算符（大小关系）和逻辑运算符（逻辑与、或、非）。

3．case语句

case语句允许进行多重条件选择。其一般语法形式是：

case 字符串 in

模式字符串1） 命令

…

命令;;

模式字符串2） 命令

…

命令;;

…

模式字符串n） 命令

…

命令;;

esac

其执行过程是用“字符串”的值依次与各模式字符串进行比较，如果发现同某一个匹配，那么就执行该模式字符串之后的各个命令，直至遇到两个分号为止。如果没有任何模式字符串与该字符串的值相符合，则不执行任何命令。

在使用case语句时应注意：

（1）每个模式字符串后面可有一条或多条命令，其最后一条命令必须以两个分号(即；；)结束。

（2）模式字符串中可以使用通配符。

（3） 如果一个模式字符串中包含多个模式，那么各模式之间应以竖线（|）隔开，表示各模式是“或”的关系，即只要给定字符串与其中一个模式相配，就会执行其后的命令表。

（4）各模式字符串应是惟一的，不应重复出现。并且要合理安排它们的出现顺序。例如，不应将“*”作为头一个模式字符串，因为“*”可以与任何字符串匹配，它若第一个出现，就不会再检查其它模式了。

（5）case语句以关键字case开头，以关键字esac(是case倒过来写！)结束。

（6）case的退出（返回）值是整个结构中最后执行的那个命令的退出值。若没有执行任何命令，则退出值为零。

4． while语句

Shell中有三种用于循环的语句，它们是while语句、for语句和until语句。

while语句的一般形式是：

while 测试条件

do

命令表

done

其执行过程是，先进行条件测试，如果结果为真，则进入循环体(do—done之间部分)， 执行其中命令；然后再做条件测试……直至测试条件为假时才终止while语句的执行。例如：

while [ $1 ]

do

if [ -f $1 ]

then echo "display : $1 "

cat $1

else echo "$1 is not a file name . "

fi

shift

done

这段程序对各个给定的位置参数，首先判断其是否是普通文件，若是，则显示其内容；否则，显示它不是文件名的信息。每次循环处理一个位置参数$1，利用shift命令可把后续位置参数左移。

测试条件部分除使用test命令或等价的方括号外，还可以是一组命令。根据其最后一个命令的退出值决定是否进入循环体执行。

5．until语句

until语句的一般形式是：

until 测试条件

do

命令表

done

它与while语句很相似，只是测试条件不同：当测试条件为假时，才进入循环体，直至测试条件为真时终止循环。

6．for语句

for语句是最常用的建立循环结构的语句。其使用格式主要有三种，取决于循环变量的取值方式。格式一：

for 变量 in 值表

do

命令表

done

例如：

for day in Monday Wednesday Friday Sunday

do

echo $day

done

其执行过程是，变量day依次取值表中各字符串，即第一次将“Monday”赋给day，然后进入循环体，执行其中的命令，显示出Monday。第二次将“Wednesday”赋给day，然后执行循环体中命令，显示出Wednesday。依次处理，当day把值表中各字符串都取过一次之后，下面day的值就变为空串，从而结束for循环。因此，值表中字符串的个数就决定了for循环执行的次数。在格式上，值表中各字符串之间以空格隔开。

格式二：

for 变量 in 文件正则表达式

do

命令表

done

其执行过程是，变量的值依次取当前目录下（或给定目录下）与正则表达式相匹配的文件名，每取值一次，就进入循环体执行命令表，直至所有匹配的文件名取完为止，退出for循环。

格式三：

for i in $* 或者 for i

do do

命令表 命令表

done done

这两种形式是等价的。其执行过程是，变量i 依次取位置参数的值，然后执行循环体中的命令表，直至所有位置参数取完为止。

7．break命令和continue命令

break命令可以使我们从循环体中退出来。其语法格式是：

break [ n ]

其中，n表示要跳出几层循环。默认值是1，表示只跳出一层循环。

continue命令跳过循环体中在它之后的语句，回到本层循环的开头，进行下一次循环。其语法格式是：

continue [ n ]

其中，n表示从包含continue语句的最内层循环体向外跳到第几层循环。默认值为1。循环层数是由内向外编号。

函数

在Shell脚本中可以定义并使用函数。其定义格式为：

[function]函数名( )

{

命令表

}

其中，关键字function可以缺省。

函数应先定义，后使用。调用函数时，直接利用函数名，如showfile，不必带圆括号，就像一般命令那样使用。Shell脚本与函数间的参数传递可利用位置参数和变量直接传递。变量的值可以由Shell脚本传递给被调用的函数，而函数中所用的位置参数$1、$2，等对应于函数调用语句中的实参，这一点是与普通命令不同的。下面是使用函数的示例：

#func is a function name

# it echos the values of variables and arguments

func( )

{

echo "Let's begin now. "

echo $a $b $c

echo $1 $2 $3

echo "The end. "

}

a=" Working directory "

b="is"

c=`pwd`

func Welcome You Byby

echo "Today is ` date ` "

Shell中的函数把若干命令集合在一起，通过一个函数名加以调用。如果需要，还可被多次调用。执行函数并不创建新的进程，是通过Shell进程执行。

通常，函数中的最后一个命令执行之后，就退出被调函数。也可利用return命令立即退出函数，其语法格式是：

return [ n ]

其中，n值是退出函数时的退出值（退出状态），即$?的值。当n值缺省时，则退出值是最后一个命令执行后的退回值。

本讲介绍了有关Shell编程的知识和示例，从中可以体会到bash的特点和长处。很显然，对于系统管理员来说，利用bash编写脚本解决问题，可以大大减轻工作强度，有效提高编程效率。建议读者多上机练习。

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