Linux之19——Shell编程基础详解
第⼀部分：Linux Shell 简介
Shell 是⼀个⽤ C 语⾔编写的程序，它是⽤户使⽤ Linux 的桥梁。Shell 既是⼀种命令语⾔，⼜是⼀种程序设计语⾔。
Shell 是指⼀种应⽤程序，这个应⽤程序提供了⼀个界⾯，⽤户通过这个界⾯访问操作系统内核的服务。
Ken Thompson 的 sh 是第⼀种 Unix Shell，Windows Explorer 是⼀个典型的图形界⾯ Shell。
当⼀个⽤户登陆linux 系统后，系统就会为该⽤户创建⼀个shell程序。
Shell的版本：
Bourne Shell：是贝尔实验室开发的，unix普遍使⽤的shell，在编程⽅⾯⽐较优秀，但在⽤户交互⽅⾯没有其他shell优秀。
BASH：是GNU的Bourne Again Shell，是GNU操作系统上默认的shell，在bourne shell基础上增强了很多特性，如命令补全，命令历史表等等
Korn Shell：是对Bourne Shell 的发展，在⼤部分内容上与Bourne Shell兼容，集成了C Shell和Bourne shell优点。
C Shell：是SUN公司Shell的BSD版本，语法与c语⾔相似，⽐bourne shell 更适合编程
第⼆部分 shell 程序设计基础
2.1 shell输⼊输出
2.1.1 echo
echo命令可以显⽰⽂本⾏或变量取值，或者把字符串输⼊到⽂件中
格式： echo string
echo的常⽤功能：\c 不换⾏ \f 不进纸 \t 跳格 \n 换⾏
note：
对于linux系统，必须使⽤-e选项来使以上转义符⽣效
例：
$ echo  -e  "hello\tboy"
hello boy
echo命令对特殊字符敏感，如果要输出特殊字符，需要⽤\屏蔽其特殊含义。
常⽤的特殊字符：双引号"" 反引号`` 反斜线\
例：
$ echo "\"\""      //想输出""
""
2.1.2 read
read命令从键盘或者⽂件的某⼀⾏⽂本中读⼊信息，并将其赋给⼀个变量。
如果只指定了⼀个变量，read会把所有的输⼊赋给该变量，直⾄遇到第⼀个⽂件结束符或回车
格式：read var1 var2 …
例1:
chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ read name
Hello I am superman
chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ echo $name
Hello I am superman
如果输⼊的值个数多于变量个数，多余的值会赋给最后⼀个变量：
例2:
chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ read name surname
John Mike Kate
chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ echo $surname
Mike Kate
chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$
2.1.3 cat
cat可以⽤来显⽰⽂件，并且⽀持将多个⽂件串连接后输出
note：该命令⼀次显⽰完整个⽂件，若想分页查看，需使⽤more
格式：cat [ options ] filename1 … filename2 …
常⽤options：
-v 显⽰控制字符
-n 对所有输出⾏进⾏编号
-b 与-n相似，但空⽩⾏不编号
例：
$ cat  file1 file2 file3      // 同时显⽰三个⽂件
$ cat –b file1 file2 file3
2.1.4 管道 |
可以通过管道把⼀个命令的输出传递给另外⼀个命令做为输⼊
格式：命令1 | 命令2
例：
$ | grep 'hello'
2.1.5 tee
把输出的⼀个副本输送到标准输出，另⼀个副本拷贝到相应的⽂件中
如果想看到输出的同时，把输出也同时拷⼊⼀个⽂件，这个命令很合适
格式： tee -a file
-a 表⽰⽂件追加到末尾
file 表⽰保存输出信息的⽂件
tee命令⼀般和管道符|结合起来使⽤
例：
$ who | tee who.info      // 该命令的信息返回在屏幕上，同时保存在⽂件who.info中
$ who | tee who.info
chenshifeng console  Jan  9 12:56
chenshifeng ttys000  Jan  9 13:27
chenshifeng ttys004  Jan  9 19:11
chenshifeng ttys005  Jan 10 00:12
$ cat who.info
chenshifeng console  Jan  9 12:56
chenshifeng ttys000  Jan  9 13:27
chenshifeng ttys004  Jan  9 19:11
chenshifeng ttys005  Jan 10 00:12
2.1.6 标准输⼊，输出和错误
当我们在shell中执⾏命令的时候，每个进程都和三个打开的⽂件相联系，并使⽤⽂件描述符来引⽤这些⽂件，见下表
⽂件⽂件描述符
输⼊⽂件-标准输⼊0
输出⽂件-标准输出1
错误输出⽂件-标准错误2
系统中实际上有12个描述符，可以任意使⽤⽂件描述符3－9
标准输⼊对应⽂件描述符0，是命令的输⼊，缺省键盘
标准输出对应⽂件描述符1，是命令的输出，缺省屏幕或⽂件
标准错误对应⽂件描述符2，是命令错误的输出，缺省屏幕或⽂件
利⽤⽂件重定向功能对命令的标准输⼊，输出和错误进⾏修改。
常⽤⽂件重定向命令：
command > file：标准输出重定向到⼀个⽂件，错误仍然输出屏幕
command >> file：标准输出重定向到⼀个⽂件(追加)
command 1> file：标准输出重定向到⼀个⽂件
command 2>> file：标准错误重定向到⼀个⽂件(追加)
command >file 2>&1：标准输出和标准错误⼀起重定向到⼀个⽂件
command >>file 2>&1：标准输出和标准错误⼀起重定向到⼀个⽂件(追加)
command < file1 >file2：以file1做为标准输⼊，file2做为标准输出
command <file：以file做为⽂件标准输⼊
结合使⽤标准输出和标准错误
$ cat hello 1>myfile.out  2>myerror.out
合并标准输出和标准错误
$ cat >>mylog.out  2>&1  <hello
2.2 shell后台执⾏命令
2.21 cron
cron是系统的调度进程，可在⽆⼈⼲预的情况下运⾏作业，通过crontab的命令允许⽤户提交，编辑或者删除相应的作业。
每个⽤户都可以有⼀个crontab⽂件来保存调度信息，通过该命令运⾏任意⼀个shell脚本或者命令
在⼤的系统中，系统管理员可以通过/etc/cron.allow和/etc/cron.deny这两个⽂件来禁⽌或允许⽤户拥有⾃⼰的crontab⽂件crontab的域
第1列分钟0～59
第2列⼩时0～23(0表⽰⼦夜)
第3列⽇1～31
第4列⽉1～12
第5列星期0～6(0表⽰星期天)
第6列要运⾏的命令
crontab格式：分<>时<>⽇<>⽉<>星期<>要运⾏的命令
<>表⽰空格
note：如果要表⽰范围的话，如周⼀到周五，可以⽤1-5表⽰
如果要列举某些值，如周⼀、周五，可以⽤1,5表⽰
例1：
30  21  *  *  *  /apps/bin/cleanup.sh
例2：
0,30  18-23  *  *  *  /apps/bin/dbcheck.sh
crontab的命令选项
格式：crontab [ -u user ] -e -l -r
其中
-u ⽤户名，如果使⽤⾃⼰的名字登陆，就不⽤使⽤-u选项
-e 编辑crontab⽂件
-l 列出crontab⽂件中的内容
-r 删除crontab⽂件
创建⼀个新的crontab⽂件
1 创建⼀个⽂件，建议名为cron，例shifengcron，在⽂件中假如如下内容：
0,10,20,30,40,50  *  *  *  *  /bin/echo "hello boy"
保存退出
2 提交刚刚创建的cron⽂件shifengcron
$ crontab shifengcron
$ ls /var/spool/cron/ 是否⽣成⽂件shifengcron
列出crontab⽂件
$ crontab –l
$ crontab –l  >  $HOME/mycron  可以通过这种⽅法对crontab进⾏备份
编辑crontab⽂件
$ crontab  -e
修改后保存退出，cron会对其进⾏必要的完整性检查
删除crontab⽂件
$ crontab –r
crontab⽂件的恢复
如果误删了crontab⽂件，假设在$HOME⽬录下还有备份，可以将这个备份⽂件拷贝到/var/spool/cron/ username是⽤户名，如果由于权限问题⽆法拷贝，可以使⽤
$ crontab <filename>
note：filename是备份的crontab⽂件的名字
2.22 at
at命令允许⽤户向cron守护进程提交作业，使其在稍后的时间运⾏，这个时间可以是10min以后，也可能是⼏天以后，但如果时间⽐较长，建议还是使⽤crontab
格式：at [ -f script ] [ -m -l -r ] [ time ] [ date ]
-f script 是要提交的脚本或命令
-m 作业完成后给⽤户发邮件
-r 清除某个作业，需要提供作业标识id
time 作业执⾏的时间格式可以为：HH. MM ,HH:MM
H代表⼩时，M代表分钟
date ⽇期格式可以是⽉份数或⽇期数，⽽且at命令可以识别诸如today，tomorrow这样的词
可以通过命令⾏⽅式或者at命令提⽰符⽅式来提交作业，⼀般来讲，如果提交多个命令，可以使⽤at命令提⽰符；如果提交的是shell脚本，可以使⽤命令⾏⽅式
例：提⽰符⽅式：
$ at 01:15
at > echo “hello”
at > echo “boy”  >/home/wuxh/at.log
at > <EOT>
note：EOT是Ctrl+D，任务执⾏后，会给当前⽤户发送邮件，通过mail命令可以查看相关信息，也可以将信息重定向到⽂件
例：提交shell脚本⽅式
$ at  3:00pm  tomorrow –f  /home/wuxh/hello.sh
note：该脚本将在明天下午3点运⾏，使⽤脚本⽅式，要加参数－f
列出at任务，格式：at -l
例：
$ at  -l
5 2021-01-17 11:20 a root
note: 第⼀个是作业标识id；第⼆个是⽇期；第三个是时间；a代表at；第四个代表创建任务的⽤户
清除at任务
格式：at -r
$ at  –r  [ job no]
例：$ at -r 5
note：不接job no将清除所有未执⾏的任务，接具体job id将清楚对应的任务
2.23 &
当在前台运⾏某个作业时，终端被该作业占据；⽽当它在后台运⾏时，它不会占据终端
可以借助&命令把作业放到后台执⾏
格式：命令 &
注：
1 .需要⽤户交互的命令不要放在后台执⾏，否则机器⼀直等待
2 .后台程序在执⾏时，执⾏结果仍然会输出到屏幕，⼲扰我们的⼯作，建议将这样的信息重定向到某个⽂件
即：command > out.file 2>&1 &
将标准输⼊错误输出都定向到⼀个out.file的⽂件中
例：$ find /etc/ -name "hello" -print >find.dt 2>&1 &
2.3 引号
""双引号
`反引号
''单引号
\反斜线
linux命令及shell编写2.31 双引号
可引⽤除字符$,`,\外的任意字符或者字符串，对$,`,\敏感
例1：
$ echo "hello"
hello
例2：
$ echo "$$"
8311            ///想输出字符$$  结果看到的是数值8311
$ echo "\$$"      //对特殊字符需要反斜线屏蔽其特殊含义
$$              //得到想要的结果
例3：
$ echo "`V_V`"  //想输出`V_V`字样结果得到错误信息
$ echo "\`V_V\`"    //得到`V_V`输出
2.32 单引号
单引号和双引号的⽤法基本类似，不同的是单引号对特殊字符不敏感，可以将其做为普通字符输出出来
例：
$ echo '$$'              //结果 $$  不⽤借助\进⾏屏蔽
$ echo '`V_V`'          //结果`V_V`，和前⾯双引号⽐较
2.33 反引号
该命令⽤于设置系统命令的输出到变量，shell将反引号中的内容做为命令执⾏。
例1：
$ echo `hello`
-bash: hello: command not found
例2：
$ echo `date`
2021年 1⽉17⽇星期⽇ 23时40分18秒 CST
反引号可以和双引号结合起来使⽤：
例3：
$ echo "The date today is `date`"
The date today is 2021年 1⽉17⽇星期⽇ 23时41分15秒 CST
2.34 反斜线
如果⼀个字符有特殊含义，为防⽌shell误解其含义，可⽤\屏蔽该字符
具有特殊含义的字符
------------------------------------------------------------------------------------
& * ^ $ ` “ |
------------------------------------------------------------------------------------
例1 ：
$ echo "$$"          //在屏幕上输出$$字符，结果显⽰3853
$ echo "\$$"          //⽤反斜线屏蔽，防⽌shell误解，结果显⽰$$
例2：
$ echo  *        //在屏幕上输出*字符，结果输出当前⽬录下内容
$ echo  \*            //⽤反斜线屏蔽，防⽌shell误解，输出*字符
2.4 shell变量，参数
2.4.1 系统变量
系统变量适⽤于所有⽤户进程，可以在命令⾏中设置，但⽤户注销时这些值将丢失，最好在.bash_profile中进⾏定义，或者/etc/profile 传统上，所有环境变量都⼤写，且必须⽤export命令导出
设置环境变量：
var_name=value; export var_name
或者：
var_name=value

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