Linux Shell指令碼編程初體驗_linux shell

來源:互聯網
上載者:User

通常,當人們提到“shell指令碼語言”時,浮現在他們腦海中是bash,ksh,sh或者其它相類似的linux/unix指令碼語言。指令碼語言是與電腦交流的另外一種途徑。使用圖形化視窗介面(不管是windows還是linux都無所謂)使用者可以移動滑鼠並點擊各種對象,比如按鈕、列表、選框等等。但這種方式在每次使用者想要電腦/伺服器完成相同任務時(比如說批量轉換照片,或者下載新的電影、mp3等)卻是十分不方便。要想讓所有這些事情變得簡單並且自動化,我們可以使用shell指令碼。

某些程式設計語言,像pascal、foxpro、C、java之類,在執行前需要先進行編譯。它們需要合適的編譯器來讓我們的程式碼完成某個任務。

而其它一些程式設計語言,像php、javascript、visualbasic之類,則不需要編譯器,因此它們需要解譯器,而我們不需要編譯代碼就可以運行程式。

shell指令碼也像解譯器一樣,但它通常用於調用外部已編譯的程式。然後,它會捕獲輸出結果、結束代碼並根據情況進行處理。

Linux世界中最為流行的shell指令碼語言之一,就是bash。而我認為(這是我自己的看法)原因在於,預設情況下bash shell可以讓使用者便捷地通過曆史命令(先前執行過的)導航,與之相反的是,ksh則要求對.profile進行一些調整,或者記住一些“魔術”按鍵組合來查閱曆史並修正命令。

好了,我想這些介紹已經足夠了,剩下來哪個環境最適合你,就留給你自己去判斷吧。從現在開始,我將只講bash及其指令碼。在下面的例子中,我將使用CentOS 6.6和bash-4.1.2。請確保你有相同版本,或者更高版本。

Shell指令碼流

shell指令碼語言就跟和幾個人聊天類似。你只需把所有命令想象成能幫你做事的那些人,只要你用正確的方式來請求他們去做。比如說,你想要寫文檔。首先,你需要紙。然後,你需要把內容說給某個人聽,讓他幫你寫。最後,你想要把它存放到某個地方。或者說,你想要造一所房子,因而你需要請合適的人來清空場地。在他們說“事情幹完了”,那麼另外一些工程師就可以幫你來砌牆。最後,當這些工程師們也告訴你“事情幹完了”的時候,你就可以叫油漆工來給房子粉飾了。如果你讓油漆工在牆砌好前就來粉飾,會發生什麼呢?我想,他們會開始發牢騷了。幾乎所有這些像人一樣的命令都會說話,如果它們完成了工作而沒有發生什麼問題,那麼它們就會告訴“標準輸出”。如果它們不能做你叫它們做的事——它們會告訴“標準錯誤”。這樣,最後,所有的命令都通過“標準輸入”來聽你的話。

快速執行個體——當你開啟linux終端並寫一些文本時——你正通過“標準輸入”和bash說話。那麼,讓我們來問問bash shell who am i(我是誰?)吧。

複製代碼 代碼如下:

root@localhost ~]# who am i <--- 你通過標準輸入對 bash shell 說
root pts/0 2015-04-22 20:17 (192.168.1.123) <--- bash shell通過標準輸出回答你

現在,讓我們說一些bash聽不懂的問題:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# blablabla <--- 哈,你又在和標準輸入說話了
-bash: blablabla: command not found <--- bash通過標準錯誤在發牢騷了

“:”之前的第一個單詞通常是向你發牢騷的命令。實際上,這些流中的每一個都有它們自己的索引號(LCTT 譯註:檔案控制代碼號):


●標準輸入(stdin) - 0
●標準輸出(stdout) - 1
●標準錯誤(stderr) - 2


如果你真的想要知道哪個輸出命令說了些什麼——你需要將那次發言重新導向到(在命令後使用大於符號“>”和流索引)檔案:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# blablabla 1> output.txt
-bash: blablabla: command not found

在本例中,我們試著重新導向流1(stdout)到名為output.txt的檔案。讓我們來看對該檔案內容所做的事情吧,使用cat命令可以做這事:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat output.txt
[root@localhost ~]#

看起來似乎是空的。好吧,現在讓我們來重新導向流2(stderr):
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# blablabla 2> error.txt
[root@localhost ~]#

好吧,我們看到牢騷話沒了。讓我們檢查一下那個檔案:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat error.txt
-bash: blablabla: command not found
[root@localhost ~]#

果然如此!我們看到,所有牢騷話都被記錄到errors.txt檔案裡頭去了。


有時候,命令會同時產生stdout和stderr。要重新導向它們到不同的檔案,我們可以使用以下語句:

command 1>out.txt 2>err.txt

要縮短一點語句,我們可以忽略“1”,因為預設情況下stdout會被重新導向:
command >out.txt 2>err.txt好吧,讓我們試試做些“壞事”。讓我們用rm命令把file1和folder1給刪了吧:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# rm -vf folder1 file1 > out.txt 2>err.txt

現在來檢查以下輸出檔案:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat out.txt
removed `file1'
[root@localhost ~]# cat err.txt
rm: cannot remove `folder1': Is a directory
[root@localhost ~]#

正如我們所看到的,不同的流被分離到了不同的檔案。有時候,這也不是很方便,因為我們想要查看出現錯誤時,在某些操作前面或後面所連續發生的事情。要實現這一目的,我們可以重新導向兩個流到同一個檔案:

command >>out_err.txt 2>>out_err.txt

注意:請注意,我使用“>>”替代了“>”。它允許我們附加到檔案,而不是覆蓋檔案。


我們也可以重新導向一個流到另一個:

command >out_err.txt 2>&1

讓我來解釋一下吧。所有命令的標準輸出將被重新導向到out_err.txt,錯誤輸出將被重新導向到流1(上面已經解釋過了),而該流會被重新導向到同一個檔案。讓我們看這個執行個體:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# rm -fv folder2 file2 >out_err.txt 2>&1
[root@localhost ~]# cat out_err.txt
rm: cannot remove `folder2': Is a directory
removed `file2'
[root@localhost ~]#

看著這些組合的輸出,我們可以將其說明為:首先,rm命令試著將folder2刪除,而它不會成功,因為linux要求-r鍵來允許rm命令刪除檔案夾,而第二個file2會被刪除。通過為rm提供-v(詳情)鍵,我們讓rm命令告訴我們每個被刪除的檔案或檔案夾。

這些就是你需要知道的,關於重新導向的幾乎所有內容了。我是說幾乎,因為還有一個更為重要的重新導向工具,它稱之為“管道”。通過使用|(管道)符號,我們通常重新導向stdout流。

比如說,我們有這樣一個文字檔:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat text_file.txt
This line does not contain H e l l o word
This lilne contains Hello
This also containd Hello
This one no due to HELLO all capital
Hello bash world!

而我們需要找到其中某些帶有“Hello”的行,Linux中有個grep命令可以完成該工作:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# grep Hello text_file.txt
This lilne contains Hello
This also containd Hello
Hello bash world!
[root@localhost ~]#

當我們有個檔案,想要在裡頭搜尋的時候,這用起來很不錯。當如果我們需要在另一個命令的輸出中尋找某些東西,這又該怎麼辦呢?是的,當然,我們可以重新導向輸出到檔案,然後再在檔案裡頭尋找:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# fdisk -l>fdisk.out
[root@localhost ~]# grep "Disk /dev" fdisk.out
Disk /dev/sda: 8589 MB, 8589934592 bytes
Disk /dev/mapper/VolGroup-lv_root: 7205 MB, 7205814272 bytes
Disk /dev/mapper/VolGroup-lv_swap: 855 MB, 855638016 bytes
[root@localhost ~]#

如果你打算grep一些雙引號引起來帶有空格的內容呢!

注意:fdisk命令顯示關於Linux作業系統磁碟機的資訊。

就像我們看到的,這種方式很不方便,因為我們不一會兒就把臨時檔案空間給搞亂了。要完成該任務,我們可以使用管道。它們允許我們重新導向一個命令的stdout到另一個命令的stdin流:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# fdisk -l | grep "Disk /dev"
Disk /dev/sda: 8589 MB, 8589934592 bytes
Disk /dev/mapper/VolGroup-lv_root: 7205 MB, 7205814272 bytes
Disk /dev/mapper/VolGroup-lv_swap: 855 MB, 855638016 bytes
[root@localhost ~]#

如你所見,我們不需要任何臨時檔案就獲得了相同的結果。我們把fdisk stdout重新導向到了grep stdin。

注意 : 管道重新導向總是從左至右的。

還有幾個其它重新導向,但是我們將把它們放在後面講。

在shell中顯示自訂資訊

正如我們所知道的,通常,與shell的交流以及shell內的交流是以對話的方式進行的。因此,讓我們建立一些真正的指令碼吧,這些指令碼也會和我們講話。這會讓你學到一些簡單的命令,並對指令碼的概念有一個更好的理解。

假設我們是某個公司的總服務台經理,我們想要建立某個shell指令碼來註冊呼叫資訊:電話號碼、使用者名稱以及問題的簡要描述。我們打算把這些資訊儲存到普通文字檔data.txt中,以便今後統計。指令碼它自己就是以對話的方式工作,這會讓總服務台的工作人員的小日子過得輕鬆點。那麼,首先我們需要顯示提問。對於顯示資訊,我們可以用echo和printf命令。這兩個都是用來顯示資訊的,但是printf更為強大,因為我們可以通過它很好地格式化輸出,我們可以讓它靠右對齊、靠左對齊或者為資訊留出專門的空間。讓我們從一個簡單的例子開始吧。要建立檔案,請使用你慣用的文字編輯器(kate,nano,vi,……),然後建立名為note.sh的檔案,裡面寫入這些命令:

echo "Phone number ?"如何運行/執行指令碼?

在儲存檔案後,我們可以使用bash命令來運行,把我們的檔案作為它的參數:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# bash note.sh
Phone number ?

實際上,這樣來執行指令碼是很不方便的。如果不使用bash命令作為首碼來執行,會更舒服一些。要讓指令碼可執行,我們可以使用chmod命令:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# ls -la note.sh
-rw-r--r--. 1 root root 22 Apr 23 20:52 note.sh
[root@localhost ~]# chmod +x note.sh
[root@localhost ~]# ls -la note.sh
-rwxr-xr-x. 1 root root 22 Apr 23 20:52 note.sh
[root@localhost ~]#

注意 : ls命令顯示了當前檔案夾內的檔案。通過添加-la鍵,它會顯示更多檔案資訊。

如我們所見,在chmod命令執行前,指令碼只有讀(r)和寫(w)許可權。在執行chmod +x後,它就獲得了執行(x)許可權。(關於許可權的更多細節,我會在下一篇文章中講述。)現在,我們只需這麼來運行:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number ?

在指令碼名前,我添加了 ./ 組合。.(點)在unix世界中意味著當前位置(當前檔案夾),/(斜線)是檔案夾分隔字元。(在Windows系統中,我們使用反斜線 \ 表示同樣功能)所以,這整個組合的意思是說:“從當前檔案夾執行note.sh指令碼”。我想,如果我用完整路徑來運行這個指令碼的話,你會更加清楚一些:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# /root/note.sh
Phone number ?
[root@localhost ~]#

它也能工作。

如果所有linux使用者都有相同的預設shell,那就萬事OK。如果我們只是執行該指令碼,預設的使用者shell就會用於解析指令碼內容並運行命令。不同的shell的文法、內部命令等等有著一丁點不同,所以,為了保證我們的指令碼會使用bash,我們應該添加#!/bin/bash到檔案首行。這樣,預設的使用者shell將調用/bin/bash,而只有在那時候,指令碼中的命令才會被執行:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat note.sh
#!/bin/bash
echo "Phone number ?"

直到現在,我們才100%確信bash會用來解析我們的指令碼內容。讓我們繼續。

讀取輸入


在顯示資訊後,指令碼會等待使用者回答。有個read命令用來接收使用者的回答:

複製代碼 代碼如下:

#!/bin/bash
echo "Phone number ?"
read phone

在執行後,指令碼會等待使用者輸入,直到使用者按[ENTER]鍵結束輸入:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number ?
12345 <--- 這兒是我輸入的內容
[root@localhost ~]#

你輸入的所有東西都會被儲存到變數phone中,要顯示變數的值,我們同樣可以使用echo命令:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat note.sh
#!/bin/bash
echo "Phone number ?"
read phone
echo "You have entered $phone as a phone number"
[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number ?
123456
You have entered 123456 as a phone number
[root@localhost ~]#

在bash shell中,一般我們使用$(美元)符號來表明這是一個變數,除了讀入到變數和其它為數不多的時候才不用這個$(將在今後說明)。
好了,現在我們準備添加剩下的問題了:
複製代碼 代碼如下:

#!/bin/bash
echo "Phone number?"
read phone
echo "Name?"
read name
echo "Issue?"
read issue
[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number?
123
Name?
Jim
Issue?
script is not working.
[root@localhost ~]#

使用流重新導向

太完美了!剩下來就是重新導向所有東西到檔案data.txt了。作為欄位分隔符號,我們將使用/(斜線)符號。

注意 : 你可以選擇任何你認為是最好的分隔字元,但是確保檔案內容不會包含這些符號在內,否則它會導致在文本行中產生額外欄位。

別忘了使用“>>”來代替“>”,因為我們想要將輸出內容附加到檔案末!

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# tail -2 note.sh
read issue
echo "$phone/$name/$issue">>data.txt
[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number?
987
Name?
Jimmy
Issue?
Keybord issue.
[root@localhost ~]# cat data.txt
987/Jimmy/Keybord issue.
[root@localhost ~]#

注意 : tail命令顯示了檔案的最後的n行。

搞定。讓我們再來運行一次看看:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number?
556
Name?
Janine
Issue?
Mouse was broken.
[root@localhost ~]# cat data.txt
987/Jimmy/Keybord issue.
556/Janine/Mouse was broken.
[root@localhost ~]#

我們的檔案在增長,讓我們在每行前面加個日期吧,這對於今後擺弄這些統計資料時會很有用。要實現這功能,我們可以使用date命令,並指定某種格式,因為我不喜歡預設格式:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# date
Thu Apr 23 21:33:14 EEST 2015 <---- date命令的預設輸出
[root@localhost ~]# date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"
2015.04.23 21:33:18 <---- 格式化後的輸出

有幾種方式可以讀取命令的輸出到變數,在這種簡單的情況下,我們將使用`(是反引號,不是單引號,和波浪號~在同一個鍵位):
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat note.sh
#!/bin/bash
now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"`
echo "Phone number?"
read phone
echo "Name?"
read name
echo "Issue?"
read issue
echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt
[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number?
123
Name?
Jim
Issue?
Script hanging.
[root@localhost ~]# cat data.txt
2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging.
[root@localhost ~]#

嗯…… 我們的指令碼看起來有點醜啊,讓我們來美化一下。如果你要手動讀取read命令,你會發現read命令也可以顯示一些資訊。要實現該功能,我們應該使用-p鍵加上資訊:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat note.sh
#!/bin/bash
now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"`
read -p "Phone number: " phone
read -p "Name: " name
read -p "Issue: " issue
echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt

你可以直接從控制台尋找到各個命令的大量有趣的資訊,只需輸入:man read, man echo, man date, man ……

同意嗎?它看上去是舒服多了!

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number: 321
Name: Susane
Issue: Mouse was stolen
[root@localhost ~]# cat data.txt
2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging.
2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen
[root@localhost ~]#

游標在訊息的後面(不是在新的一行中),這有點意思。(LCTT 譯註:如果用 echo 命令輸出顯示的話,可以用 -n 參數來避免換行。)

迴圈

是時候來改進我們的指令碼了。如果使用者一整天都在接電話,如果每次都要去運行,這豈不是很麻煩?讓我們讓這些活動都永無止境地迴圈去吧:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat note.sh
#!/bin/bash
while true
do
read -p "Phone number: " phone
now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"`
read -p "Name: " name
read -p "Issue: " issue
echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt
done

我已經交換了read phone和now=date行的位置。這是因為我想要在輸入電話號碼後再獲得時間。如果我把它放在迴圈的首行,那麼迴圈一次後,變數 now 就會在資料存放區到檔案中後馬上獲得時間。而這並不好,因為下一次呼叫可能在20分鐘後,甚至更晚。
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number: 123
Name: Jim
Issue: Script still not works.
Phone number: 777
Name: Daniel
Issue: I broke my monitor
Phone number: ^C
[root@localhost ~]# cat data.txt
2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging.
2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen
2015.04.23 21:47:55/123/Jim/Script still not works.
2015.04.23 21:48:16/777/Daniel/I broke my monitor
[root@localhost ~]#

注意: 要從無限迴圈中退出,你可以按[Ctrl]+[C]鍵。Shell會顯示^表示 CTRL 鍵。

使用管道重新導向

讓我們添加更多功能到我們的“弗蘭肯斯坦(Frankenstein)”,我想要指令碼在每次呼叫後顯示某個統計資料。比如說,我想要查看各個號碼呼叫了我幾次。對於這個,我們應該cat檔案data.txt:

複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat data.txt
2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging.
2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen
2015.04.23 21:47:55/123/Jim/Script still not works.
2015.04.23 21:48:16/777/Daniel/I broke my monitor
2015.04.23 22:02:14/123/Jimmy/New script also not working!!!
[root@localhost ~]#

現在,所有輸出我們都可以重新導向到cut命令,讓cut來把每行切成一塊一塊(我們使用分隔字元“/”),然後列印第二個欄位:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2
123
321
123
777
123
[root@localhost ~]#

現在,我們可以把這個輸出重新導向打另外一個命令sort:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2|sort
123
123
123
321
777
[root@localhost ~]#

然後只留下唯一的行。要統計唯一條目,只需添加-c鍵到uniq命令:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2 | sort | uniq -c
3 123
1 321
1 777
[root@localhost ~]#

只要把這個添加到我們的迴圈的最後:
複製代碼 代碼如下:

#!/bin/bash
while true
do
read -p "Phone number: " phone
now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"`
read -p "Name: " name
read -p "Issue: " issue
echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt
echo "===== We got calls from ====="
cat data.txt | cut -d"/" -f2 | sort | uniq -c
echo "--------------------------------"
done

運行:
複製代碼 代碼如下:

[root@localhost ~]# ./note.sh
Phone number: 454
Name: Malini
Issue: Windows license expired.
===== We got calls from =====
3 123
1 321
1 454
1 777
--------------------------------
Phone number: ^C

當前情境貫穿了幾個熟知的步驟:

●顯示訊息
●擷取使用者輸入
●儲存值到檔案
●處理儲存的資料


但是,如果使用者有點責任心,他有時候需要輸入資料,有時候需要統計,或者可能要在儲存的資料中尋找一些東西呢?對於這些事情,我們需要使用switches/cases,並知道怎樣來很好地格式化輸出。這對於在shell中“畫”表格的時候很有用。

來自:Linux中國
原文:http://linoxide.com/linux-shell-script/guide-start-learning-shell-scripting-scratch/
作者: Petras Liumparas
譯文:LCTT https://linux.cn/article-5591-1.html
譯者: GOLinux

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