Linux_《Linux命令行与shell脚本编程大全》第十一章学习总结

摘要：命令允许你在脚本结束时指定一个退出状态码编写脚本编写脚本编写脚本当指定的退出状态码超过时，最终的结果是指定的数值除以后得到的余数。

时间：2017年08月28日星期一
说明：本文部分内容均摘取自书籍《Linux命令行与shell脚本编程大全》，版权归原作者所有。《Linux命令行与shell脚本编程大全》（第三版）第十一章学习总结

本章内容

使用多个命令
创建脚本文件
显示消息
使用变量
输入输出重定向
管道
数据运算
退出脚本

shell脚本的关键在于输入多个命令并处理每个命令的结果，甚至需要将一个命令的结果传给另一个命令。shell可以让你将多个命令串起来，一次执行完成。如果要两个命令一起运行，可以把它们放在同一行中，彼此用分号隔开。最大命令行字符数不超过255个字符。

命令演示：date ; who
命令说明：先执行date显示当前日期和时间，然后执行who显示当前是谁登陆到了系统上

使用这种方式，在每次运行之前，都必须在命令提示符下输入整个命令。可以将这些命令组合成一个简单的文本文件，这样就不需要在命令行中手动输入了。

命令演示：vim test1
命令说明：创建一个名为test1的文件

在创建shell脚本文件时，必须在文件的第一行指定要使用的shell，格式为

#!/bin/bash

在通常的shell脚本中，井号（#）用作注释行。shell并不会处理shell脚本中额注释行。但shell脚本文件的第一行是个例外，#后面的惊叹号会告诉shell用哪个shell来运行脚本。

使用vim编辑test1并保存

#!/bin/bash
# my shell script
date
who

命令演示：echo $PATH
命令说明：查看PATH环境变量
命令演示：chmod u+x test1
命令说明：通过chmod命令赋予文件属主执行文件的权限
命令演示：./test1
命令说明：运行在当前目录下的test1脚本

命令格式：echo "msg"
命令说明：显示 echo后面的文本字符串msg
命令格式：echo -n "msg"
命令说明：显示echo后面的文本字符串且不换行

修改test1如下保存并运行查看效果

#!/bin/bash
# my shell script
echo -n The time and date are:
date
echo "Let"s see who"s logged init the system:"
who

命令演示：set
命令说明：显示当前环境变量列表
命令演示：$UID
命令说明：通过美元符（$）来使用环境变量

使用vim编写test2如下并运行

#!/bin/bash
# display user infomation from the system.
echo "User info for userid: $USER"
echo UID: $UID
echo HOME: $HOME

说明：也可以通过${variable}形式引用变量。变量名两侧额外的花括号通常用来帮助识别美元符后的变量名。如果要显示$符号，则需要使用进行转义，如：$

用户变量

变量允许临时存储数据并在整个脚本中使用
由字母、数字或下划线组成，长度不超过20个
特别注意变量名区分大小写
使用等号进行赋值，且等号两边不能出现空格
例如：var1=10、var2="still more testing"
shell脚本自动识别决定变量值的数据类型
通过美元符号引用

使用vim编写test3如下

#!/bin/bash
days=10
guest="Katie"
echo "$guest checked in $days days ago"
days=5
guest="Jessica"
echo "$guest checked in $days days ago"

引用一个变量值时需要使用美元符，而引用变量来对其进行赋值时则不要使用美元符

使用vim编写test4如下

#!/bin/bash
value1=10
value2=$value1
echo The resulting value2 is $value2
value3=value1
echo The resulting value3 is $value3

shell脚本中最有用的特性之一就是可以从命令输出中提取信息，并将其赋给变量。把输出赋给变量之后，就可以随意在脚本中使用了。

有两种方法可以将命令输出赋给变量

反引号字符（`）：testing=`date`
$()格式：testing=$(date)

使用vim编写test5如下

#!/bin/bash
# copy the /usr/bin directory listing to a log file
today=$(date +%y%m%d)
ls /usr/bin -al > log.$today

警告：命令替换会创建一个子shell来运行对应的命令。子shell（subshell）是由运行该脚本的shell所创建出来的一个独立的子shell（child shell）。正因为如此，由该子shell所执行命令是无法使用脚本中所创建的变量的。在命令行提示符下使用路径./运行命令的话，也会创建出子shell；要是运行命令的时候不加入路径，就不会创建子shell。

命令格式：command > outputfile
命令说明：使用大于号（>）重定向将命令的输出发送到一个文件中
命令演示：date > test6
命令说明：重定向操作符创建了一个文件test6，并将date命令的输出重定向到该文件中，   
         如果文件已经存在，则会覆盖已有文件
命令演示：date >> test6
命令说明：将date命令的输出追加到test6文件中

命令格式：command < inputfile
命令说明：使用小于号（<）输入重定向将文件的内容重定向到命令

简单的记忆方法：在命令行上，命令总是在左侧，而重定向符号“指向”数据流动的方向。小于号说明数据正在从输入文件流向命令

命令演示：wc < test6
命令说明：使用wc命令对数据中的文本进行计数。

默认情况下，它会输出3个值

文本的行数
文本的词数
文本的字节数

命令格式：command << marker
         data
         marker
命令说明：内联输入重定向。使用远小于符号（<<），
         指定一个文本标记来划分输入数据的开始和结尾。
命令演示：wc << EOF
        test string 1
        test string 2
        test string 3
        EOF
命令说明：使用wc命令对输入的文本内容进行计数

有时需要将一个命令的输出作为另一个命令的输入。可以将一个命令的输出直接重定向到另一个命令，这个过程叫作管道连接。

管道连接

命令格式：command1 | command2
使用符号：|
不要以为由管道串起来的两个命令为依次执行。
Linux系统实际上会同时运行这两个命令，在系统内部将它们连接起来。
在第一个命令产生输出的同时，输出会被立即送给第二个命令
数据传输不会用到中间文件或缓冲区

命令演示：apt list | sort | more
命令说明：显示已安装的软件包并排序并安装more命令来显示

命令：more。常用操作

按Space键：显示文本的下一屏内容
按Enter键：只显示文本的下一行内容
按斜线符|：接着输入一个模式，可以在文本中寻找下一个相匹配的模式
按H键：显示帮助屏，该屏上有相关的帮助信息
按B键：显示上一屏内容
按Q键：退出rnore命令

命令：expr
命令说明：使用expr命令在命令行上处理数学表达式，特别笨拙
命令演示：expr 1 + 5
命令说明：计算1+5的值

expr命令操作符

ARG1 | ARG2：如果ARG1既不是null也不是零值，返回ARG1；否则返回ARG2
ARG1 & ARG2：如果没有参数是null或零值，返回ARG1；否则返回0
ARG1 < ARG2：如果ARG1小于ARG2，返回1；否则返回0
ARG1 <= ARG2：如果ARG1小于或等于ARG2，返回1；否则返回0
ARG1 = ARG2：如果ARG1等于ARG2，返回1；否则返回0
ARG1 != ARG2：如果ARG1不等于ARG2，返回1；否则返回0
ARG1 >= ARG2：如果ARG1大于或等于ARG2，返回1；否则返回0
ARG1 > ARG2：如果ARG1大于ARG2，返回1；否则返回0
ARG1 + ARG2：返回ARG1和ARG2的算术运算和
ARG1 - ARG2：返回ARG1和ARG2的算术运算差
ARG1 * ARG2：返回ARG1和ARG2的算术乘积
ARG1 / ARG2：返回ARG1和ARG2的算术商（注意：只支持整数运算）
ARG1 % ARG2：返回ARG1和ARG2的算术余数
STRING：REGEXP：如果REGEXP匹配到了STRING中的某个模式，返回该模式匹配
match STRING REGEXP：如果REGEXP匹配到了STRING中的某个模式，返回该模式匹配
substr STRING POS LENGTH：返回起始位置为POS（从1开始计数）、长度为LENGTH子字符串
index STRING CHARS：返回在STRING中找到CHARS字符串的位置；否则，返回0
length STRING：返回字符串STRING的数值长度
+ TOKEN：将TOKEN解释成字符串，即使是个关键字
(EXPRESSION)：返回EXPRESSION的值

修改test6脚本

#!/bin/bash
var1=10
var2=20
var3=$(expr $var2 / $var1)
echo The result is $var3

在使用的时候，注意对特殊符号进行转义。在脚本中使用expr命令比较复杂。

命令格式：$[ operation ]
命令说明：使用美元符和方括号将数学表达式围起来。
         这种方式比用expr命令方便，也适用于shell脚本。

编写test7脚本

#!/bin/bash
var1=100
var2=50
var3=45
var4=$[$var1 * ($var2-$var3)]
echo The final result is $var4

编写test8脚本

#!/bin/bash
# 只支持整数运算
var1=100
var2=45
var3=$[$var1 / $var2]
echo The final result is $var3

1.bc的基本用法

bc是內建的bash计算器，用于解决bash中数学运算的整数限制

bash计算器可以识别

数字（整数和浮点数）
变量（简单变量和数组）
注释（以#或C语言中的/* */开始的行）
表达式
编程语句（例如if-then语句）
函数

命令格式：bc

命令说明：访问bash计算器
命令格式：quit
命令说明：进入bash计算器后，输入quit退出bash计算器

2.在脚本中使用bc

命令格式：variable=$(echo "options;expression" | bc)
命令说明：使用命令替换运行bc命令，并将输出赋给一个变量。
    options允许你设置变量，多个变量用分号隔开
    expression参数定义了通过bc执行的数据表达式

编写test9脚本

#!/bin/bash
# 使用scale指定小数点后的位数
var1=$(echo "scale=4;3.44 / 5" | bc)
echo The answer is $var1

编写test10脚本

#!/bin/bash
var1=100
var2=45
var3=$(echo "scale=4; $var1 / $var2" | bc)
echo The answer for this is $var3

编写test11脚本

#!/bin/bash
var1=20
var2=3.14159
var3=$(echo "scale=4; $var1 * $var2" | bc)
var4=$(echo "scale=4; $var3 * $var2" | bc)
echo The final result is $var4

内联重定向

命令格式：variable=$(bc << EOF
         options
         statements
         expressions
         EOF)
命令说明：使用内联重定向数据进行命令替换符号将bc命令的输出赋给变量

编写test12脚本

#!/bin/bash

var1=10.46
var2=43.67
var3=33.2
var4=71

var5=$(bc << EOF
scale=4
a1 = ( $var1 * $var2)
b1 = ( $var3 * $var4)
a1 + b1
EOF
)
echo The final answer for this mess is $var5

shell中运行的每个命令都使用退出状态码（exit status）告诉shell它已经运行完毕。退出状态码是一个0~255的整数值，在命令结束运行时由命令传给shell。可以捕获这个值并在脚本中使用。

命令格式：$?
命令说明：查看由shell所执行的最后一条命令的退出状态码
命令演示：echo $?
命令说明：显示由shell所执行的最后一条命令的退出状态码

Linux错误退出状态码没有什么标准可循，但有一些有用的参考

0：命令成功结束
1：一般性未知错误
2：不适合的shell命令
126：命令不可执行（表明用户没有执行命令的正确权限）
127：没找到命令
128：无效的退出参数
128+x 与Linux信号x相关的严重错误
130：通过Ctrl+C终止的命令
255：正常范围之外的退出状态码

默认情况下，shell脚本会以脚本中的最后一个命令的退出状态码退出。exit命令允许你在脚本结束时指定一个退出状态码

编写test13脚本

#!/bin/bash
var1=10
var2=30
var3=$[$var1 + $var2]
echo The answer is $var3
exit 5

编写test14脚本

#!/bin/bash
var1=10
var2=30
var3=$[$var1 + $var2]
echo The answer is $var3
exit $var3

编写test14b脚本

#!/bin/bash
var1=10
var2=30
var3=$[$var1 * $var2]
echo The value is $var3
exit $var3

当指定的退出状态码超过255时，最终的结果是指定的数值除以256后得到的余数。在下一章，通过使用if-then语句来检查某个命令返回的错误状态，以便知道命令是否成功。

bash shell脚本允许你将多个命令串起来放进脚本中。讲解了shell脚本的基本结构，变量的使用以及管道命令和算术运算，最后介绍了退出状态码。本章介绍了echo、$、$()、>、>>、<、<<、|、expr、$[]、bc、exit命令。

本章学习命令个人总结如下

echo：显示消息
$：取变量值
$()：命令替换
>：输出重定向（覆盖数据）
>>：输出重定向（追加数据）
<：输入重定向
<<：内联输出重定向
|：管道命令
expr：处理数据表达式进行算术运算
$[]：被方括号包围的内容进行算术运算
bc：bash计算器进行浮点数算术运算
exit：指定退出状态码