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Bash 学习总结

志正则众邪不生，心静则众事不躁。

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壹-变量
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1、变量管理​

  • var=1：创建/更改变量
  • unset var：删除变量
  • echo $var：读取变量
  • env/set：读取全部变量
  • read var：从键盘读取变量
  • export var：声明变量为全局变量
  • declare [-aixr] var：定义变量类型为 数组、整型、全局变量（同 export 一样 ）、只读。

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  • var[1]=1;var[2]=b：创建数组变量；echo ${var[*]}：遍历数组变量。

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注意： （1）默认情况下，Bash 中的变量属于万能变量，什么类型的值都可以被赋予一个变量。（2）变量的创建/更改不需要加 $符号，只有在读取变量的时候才需要在变量名前面加 $ 符号。

2、默认变量​

  • $?：保存上一条命令的执行是否成功的状态。
  • $#：代表脚本名或函数名后面接的参数的个数，例如 script_name v1 v2 v3 v4 则表示为 4
  • $@：代表"$1" "$2" "$3" "$4" 多个变量之意，每个变量都是独立的（相当于一个包含多个变量的数组变量）。
  • ${*}：代表"$1 $2 $3 $4" 一个变量之意, 这个字符变量的值为此这些（相当于一个字符串变量）。
  • $LINENO：显示脚本中每行的行号。
  • $RANDOM：产生一个随机数值。
  • randomString =$(tr -dc A-Za-z0-9 </dev/urandom | head -c 8 ; echo '')：产生一个随机字串。

注意： $@ 与 $* 基本上还是有所不同，一般情况下还是推荐使用 $@ 为好。 有点怪异的是 $@ 与 "$@" 的输出结果并不一样，当你传入的参数内带有双引号时，建议还是使用 "$@" 来带入脚本中，否则双引号会被取消，这样执行结果的差异会相当大！尤其是像./script one "a to b"这种仅有两个参数的且参数内还带有空格的，最容易出现莫名其妙的问题！

3、字串内调​

  • 删除：# 删除从左到右匹配到的最短的内容；## 删除从左到右匹配到的最长的内容；% 删除从右到左匹配到的最短的内容；% % 删除从右到左匹配到的最长的内容；【例如， echo ${PATH%%:*bin} 将 PATH 变量中匹配到的最长字段删除；echo ${PATH%???} 删除变量末尾的 3 个字符。】
  • 替换：/ 替换匹配到的第一个旧字符串为新字符串；// 替换匹配到的所有旧字符串为新字符串；【例如， echo ${PATH//sbin/SBIN} 将 PATH 变量中所有小写的 sbin 替换为大写的 SBIN。】
  • 赋值：赋予未定义的变量为指定的值，详情见下表。【例如， username =${username-root} 先判断 username 是否未定义，若未定义则赋值为 root，若已定义或值为空，则保留原值。】

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4、作用范围​

（1）进程之间的变量（不同进程）

在父子关系的程序中，变量可否被引用与 export 有关。被 export 后的变量我们称其为环境变量，父程序的环境变量可以被子程序所引用，而其它未被 export 的变量就不会存在于子程序中。

那么为什么环境变量的值可以被子程序所引用呢？这是因为内存分配的原因。具体流程如下：

  • 当启动一个 shell，操作系统会在内存中为这个 shell 分配一块静态存储区和栈，以供 shell 使用。
  • 若父程序使用 export 时，可以让自定义变量（栈）的内容写到静态存储区（环境变量）当中。
  • 当加载另一个 shell 时（亦即启动子程序，离开原来的父程序），子 shell 可以将父 shell 中的环境变量导入自己的环境变量区块中。

透过这样的关系，我们就可以让变量在存有父子关系的进程之间互用了。 不过需要注意的是，环境变量与 bash 的操作环境的变量不太一样。如：PS1 并不是环境变量，但是这个 PS1 会影响到 bash 的接口。（在脚本中写入 read 读取键盘时，此时显示的 shell 应该是子 shell，但是我们发现子 shell 的 bash 操作环境与父 shell 的操作环境似乎是同一个，故子 shell 操作环境是一个很特殊的环境，它的形成可能并不需要读取配置文档。）

（2）函数之间的变量（同一进程）

在同一个 shell 进程中，在函数中定义变量且该函数已被调用，而在该函数中定义的变量并不会随着函数的执行结束而被回收，它依然存在于进程的变量环境中可被其它函数调用。【注：由此推断，shell 中没有变量回收的功能。所以为了防止函数变量的混乱，可以适当在函数结束的时候通过 unset 来删除那些仅需存在于函数内部的变量。】

5、注意事项​

  1. 变量类型默认是字串，所以若不指定变量类型为整型，则 var = 1+2 是一个字符串而不是计算表达式。若不想指定变量的类型为整型，则可用 $((${a}*${b})) 替代 declare -i total=${a}*${b}。
  2. Bash 环境中的数值运算，结果精度最大只能到整数，所以 1/3 的结果只能是 0。而若想要让输出结果更准确，则需要借助 bc 这个指令来实现。例如：echo "scale=6;1/3"|bc -lq 可以让结果达到小数点后 6 位。【注：scale 就是指定计算结果将精确到小数点后几位的意思。】

贰-流程控制
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1、条件控制​

（1）单层、简单条件判断式

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注：如果上述语法中 then 单起一行，那么 if 后面就不用再有分号了。

（2）多重、复杂条件判断式

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（3）利用 case 条件多选判断式

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2、循环控制​

（1）不定循环 while、until

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注：while 是当条件为真时执行循环，直到条件为假才停止循环，until 是直到条件为真才停止循环。两者适用范围各有千秋，不过一般 while 更常用些。

（2）固定循环 for

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注：（1）for...in... 语法中的字串列表可以是变量 $a(其中 a 的值是： a = "a b c")、命令结果 $(seq 1 10)/$(cut -d ":" -f1 /etc/passwd) ，只要输出结果中各字符串之间是用空格分割的即可；（2）for (( )) 语法与 C 语言中的用法一致，如：for (( i = 1; i < 100; i++ ))。

3、条件表达式​

  1. 表达式语法 [ expersion ] 等价于命令 test expersion，虽然 [ expersion ] 用法简洁但要求严格，有时候少写一个空格分隔、变量不加双引号都会引发语法错误。
  2. 单独使用命令 test expersion 判断时，执行结果并不会显示任何讯息。此时，可通过 $?/&&/|| 来间接判断结果。例如：test -e /test && echo "exist" || echo "not exist"
  3. 中括号中的判断式可以这样互相转换而不影响执行： [ "${yn}" == "Y" -o "${yn}" == "y" ] 等价于 [ "${yn}" == "Y" ] || [ "${yn}" == "y" ]。
  4. if 后面的条件可以是表达式也可以是命令，但是针对表达式和针对命令的行为是不一样的。命令执行成功返回的值是 0，而 0 对于表达式来说意味着假，但对于命令来说它却代表真。【例如：if echo hello; then echo "命令执行成功";fi， echo hello;if [[ $? == 0 ]]; then echo "命令执行成功";fi 】【注意：这一区别请务必要注意了。详细参考】

表达式所支持的判断用法：

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叁-函数
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1、函数语法​

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注意：由于脚本是自上而下、自左而右的执行方式，因此在 shell 脚本中的 function 的设定一定要在程序的最前面（即被调函数的前面即可），这样才能够在执行时找到对应的执行函数。

2、函数变量​

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  • 和脚本默认变量一样，在函数中也有关于函数的默认变量，即 $0 $1 $2 这些变量。但这些变量只能作用于每个函数自身，这也就意味着，对应于脚本的 $0 $1 $2 变量是不能够直接被函数使用的，而是需要通过中间变量来传递。
  • shift n 可以造成参数变量的偏移：如 shift 2 就表示将上例变为 opt1 opt2 opt3 opt4，拿掉了两个参数变量。

注意：在 bash 中的函数调用是 func v1 v2 这样的，而不是 func(v1,v2) 这样的。

肆-杂项
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（1）脚本首行的 #! /bin/bash 是用来声明该脚本应该需要使用哪个类型的 shell 才能够被完美执行，虽然不是必需要有，但一般还是指定为好。【注：这是因为不同 Linux 版本默认的 shell（Bash、Csh、Tcsh、Sh）可能并不相同，而不同 shell 之间的语法又有着些许的差别，因此，在bash 中可以被运行的脚本，在 sh 中可能就不一定能够正常运行了。】

（2）在 shell 中执行命令时，如果命令很长，则可以通过跳脱符号的方式，将一行命令拆分成多行去输入。

for x in 1 2 3 \
; do \
    echo $x \
; done

#以上等价于 for x in 1 2 3; do echo $x; done
#而不能是

for x in 1 2 3 \
do \
echo $x \
done

#以上等价于 for x in 1 2 3 do echo $x done
#注意，这是语法错误，因此要使用这种多行撰写命令的方式，一定要按照单行命令的方式去写，而不是按照 Bash 脚本的方式去写。

（3）执行脚本有三种方式：（1）直接执行则需要用户对脚本具有 rx 权限，然后才能 ./shell.sh。（2）Bash 执行则只需要用户对脚本具有 r 权限即可，然后才能 bash shell.sh。（3）另一种是 source ./shell.sh，需要用户对脚本具有 r 权限。

注意：这前两种执行脚本的方式是在一个新衍生的 shell 进程中执行脚本中的内容，而这第三种则是在不衍生新 shell 进程的情况下，将脚本中的内容模拟手动执行命令的方式在当前 shell 中执行。见下图：

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（4） Shell 脚本 Debug

#仅检查语法问题，不执行
sh -n test.sh

#将脚本的执行过程详细呈现出来
sh -x test.sh

（5）shell 中管道符两侧的命令/进程将同步运行，只不过是通过管道在互相通信。（fork 炸弹即是根据此特性实现的进程指数级增加，从而耗尽系统的内存资源导致系统宕机。）

（*）Shell 中的通配符与特殊符号

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