Linux-shell-完全詳解

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc19618">一、 Shell簡介：什麼是Shell，Shell指令的兩種執行方式1</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc30992">二、 幾種常見的Shell1</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc8930">三、 Shell腳本語言與編譯型語言的差異2</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc4745">四、什麼時候使用Shell3</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc19695">五、 第一個Shell腳本3</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc20380">六、Shell變量：Shell變量的定義、删除變量、隻讀變量、變量類型5</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc2087">七、Shell特殊變量：Shell $0, $#, $*, $@, $?, $$和指令行參數6</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc23107">八、 Shell替換：Shell變量替換，指令替換，轉義字元9</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc30822">九、 Shell運算符：Shell算數運算符、關系運算符、布爾運算符、字元串運算符12</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc2443">十、 Shell注釋20</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc22686">十一、 Shell字元串20</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc21584">十二、Shell數組：shell數組的定義、數組長度21</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc5416">十三、 Shell echo指令23</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc10954">十四、 shell printf指令：格式化輸出語句24</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc17811">十五、Shell if else語句25</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc30108">十六、Shell case esac語句28</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc27137">十七、Shell for循環30</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc11846">十八、Shell while循環31</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc12366">十九、Shell until循環32</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc25631">二十、Shell break和continue指令33</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc26522">二十一、Shell函數：Shell函數傳回值、删除函數、在終端調用函數35</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc23121">二十二、Shell函數參數37</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc15592">二十三、Shell輸入輸出重定向：Shell Here Document，/dev/null檔案38</a>

<a href="http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002#_Toc3680">二十四、Shell檔案包含41</a>

Shell本身是一個用C語言編寫的程式，它是使用者使用Unix/Linux的橋梁，使用者的大部分工作都是通過Shell完成的。Shell既是一種指令語言，又是一種程式設計語言。作為指令語言，它互動式地解釋和執行使用者輸入的指令；作為程式設計語言，它定義了各種變量和參數，并提供了許多在進階語言中才具有的控制結構，包括循環和分支。

它雖然不是Unix/Linux系統核心的一部分，但它調用了系統核心的大部分功能來執行程式、建立檔案并以并行的方式協調各個程式的運作。是以，對于使用者來說，shell是最重要的實用程式，深入了解和熟練掌握shell的特性極其使用方法，是用好Unix/Linux系統的關鍵。

Shell有兩種執行指令的方式：

1、互動式（Interactive）：解釋執行使用者的指令，使用者輸入一條指令，Shell就解釋執行一條。

2、批處理（Batch）：使用者事先寫一個Shell腳本(Script)，其中有很多條指令，讓Shell一次把這些指令執行完，而不必一條一條地敲指令。

Shell腳本和程式設計語言很相似，也有變量和流程控制語句，但Shell腳本是解釋執行的，不需要編譯，Shell程式從腳本中一行一行讀取并執行這些指令，相當于一個使用者把腳本中的指令一行一行敲到Shell提示符下執行。

Shell初學者請注意，在平常應用中，建議不要用 root 帳号運作 Shell 。作為普通使用者，不管您有意還是無意，都無法破壞系統；但如果是 root，那就不同了，隻要敲幾個字母，就可能導緻災難性後果。

上面提到過，Shell是一種腳本語言，那麼，就必須有解釋器來執行這些腳本。

Unix/Linux上常見的Shell腳本解釋器有bash、sh、csh、ksh等，習慣上把它們稱作一種Shell。我們常說有多少種Shell，其實說的是Shell腳本解釋器。

bash

bash是Linux标準預設的shell，本教程也基于bash講解。bash由Brian Fox和Chet Ramey共同完成，是BourneAgain Shell的縮寫，内部指令一共有40個。

Linux使用它作為預設的shell是因為它有諸如以下的特色：

可以使用類似DOS下面的doskey的功能，用方向鍵查閱和快速輸入并修改指令。

1、自動通過查找比對的方式給出以某字元串開頭的指令。

2、包含了自身的幫助功能，你隻要在提示符下面鍵入help就可以得到相關的幫助。

sh

由Steve Bourne開發，是Bourne Shell的縮寫，sh 是Unix 标準預設的shell。

ash

ash shell 是由Kenneth Almquist編寫的，Linux中占用系統資源最少的一個小shell，它隻包含24個内部指令，因而使用起來很不友善。

csh

csh 是Linux比較大的核心，它由以William Joy為代表的共計47位作者編成，共有52個内部指令。該shell其實是指向/bin/tcsh這樣的一個shell，也就是說，csh其實就是tcsh。

ksh

ksh 是Korn shell的縮寫，由Eric Gisin編寫，共有42條内部指令。該shell最大的優點是幾乎和商業發行版的ksh完全相容，這樣就可以在不用花錢購買商業版本的情況下嘗試商業版本的性能了。

注意：bash是 Bourne Again Shell 的縮寫，是linux标準的預設shell ，它基于Bourne shell，吸收了C shell和Korn shell的一些特性。bash完全相容sh，也就是說，用sh寫的腳本可以不加修改的在bash中執行。

大體上，可以将程式設計語言可以分為兩類：編譯型語言和解釋型語言。

編譯型語言

很多傳統的程式設計語言，例如Fortran、Ada、Pascal、C、C++和Java，都是編譯型語言。這類語言需要預先将我們寫好的源代碼(source code)轉換成目标代碼(object code)，這個過程被稱作“編譯”。

運作程式時，直接讀取目标代碼(object code)。由于編譯後的目标代碼(object code)非常接近計算機底層，是以執行效率很高，這是編譯型語言的優點。

但是，由于編譯型語言多半運作于底層，所處理的是位元組、整數、浮點數或是其他機器層級的對象，往往實作一個簡單的功能需要大量複雜的代碼。例如，在C++裡，就很難進行“将一個目錄裡所有的檔案複制到另一個目錄中”之類的簡單操作。

解釋型語言

解釋型語言也被稱作“腳本語言”。執行這類程式時，解釋器(interpreter)需要讀取我們編寫的源代碼(source code)，并将其轉換成目标代碼(object code)，再由計算機運作。因為每次執行程式都多了編譯的過程，是以效率有所下降。

使用腳本程式設計語言的好處是，它們多半運作在比編譯型語言還高的層級，能夠輕易處理檔案與目錄之類的對象；缺點是它們的效率通常不如編譯型語言。不過權衡之下，通常使用腳本程式設計還是值得的：花一個小時寫成的簡單腳本，同樣的功能用C或C++來編寫實作，可能需要兩天，而且一般來說，腳本執行的速度已經夠快了，快到足以讓人忽略它性能上的問題。腳本程式設計語言的例子有awk、Perl、Python、Ruby與Shell。

因為Shell似乎是各UNIX系統之間通用的功能，并且經過了POSIX的标準化。是以，Shell腳本隻要“用心寫”一次，即可應用到很多系統上。是以，之是以要使用Shell腳本是基于：

1、簡單性：Shell是一個進階語言；通過它，你可以簡潔地表達複雜的操作。

2、可移植性：使用POSIX所定義的功能，可以做到腳本無須修改就可在不同的系統上執行。

3、開發容易：可以在短時間内完成一個功能強大又妤用的腳本

但是，考慮到Shell腳本的指令限制和效率問題，下列情況一般不使用Shell：

1、資源密集型的任務，尤其在需要考慮效率時（比如，排序，hash等等）。

2、需要處理大任務的數學操作，尤其是浮點運算，精确運算，或者複雜的算術運算（這種情況一般使用C++或FORTRAN 來處理）。

3、有跨平台（作業系統）移植需求（一般使用C 或Java）。

4、複雜的應用，在必須使用結構化程式設計的時候（需要變量的類型檢查，函數原型，等等）。

5、對于影響系統全局性的關鍵任務應用。

6、對于安全有很高要求的任務，比如你需要一個健壯的系統來防止入侵、破解、惡意破壞等等。

7、項目由連串的依賴的各個部分組成。

8、需要大規模的檔案操作。

9、需要多元數組的支援。

10、需要資料結構的支援，比如連結清單或數等資料結構。

11、需要産生或操作圖形化界面 GUI。

12、需要直接作業系統硬體。

13、需要 I/O 或socket 接口。

14、需要使用庫或者遺留下來的老代碼的接口。

15、私人的、閉源的應用（shell 腳本把代碼就放在文本檔案中，全世界都能看到）。

如果你的應用符合上邊的任意一條，那麼就考慮一下更強大的語言吧——或許是Perl、Tcl、Python、Ruby——或者是更高層次的編譯語言比如C/C++，或者是Java。即使如此，你會發現，使用shell來原型開發你的應用，在開發步驟中也是非常有用的。

打開文本編輯器，建立一個檔案，擴充名為sh（sh代表shell），擴充名并不影響腳本執行，見名知意就好，如果你用php寫shell 腳本，擴充名就用php好了。

輸入一些代碼：

#!/bin/bash

echo "Hello World !"

“#!” 是一個約定的标記，它告訴系統這個腳本需要什麼解釋器來執行，即使用哪一種Shell。echo指令用于向視窗輸出文本。

運作Shell腳本有兩種方法。

作為可執行程式

将上面的代碼儲存為test.sh，并 cd 到相應目錄：

chmod +x ./test.sh  #使腳本具有執行權限./test.sh  #執行腳本

注意，一定要寫成./test.sh，而不是test.sh。運作其它二進制的程式也一樣，直接寫test.sh，linux系統會去PATH裡尋找有沒有叫test.sh的，而隻有/bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin等在PATH裡，你的目前目錄通常不在PATH裡，是以寫成test.sh是會找不到指令的，要用./test.sh告訴系統說，就在目前目錄找。

通過這種方式運作bash腳本，第一行一定要寫對，好讓系統查找到正确的解釋器。

這裡的"系統"，其實就是shell這個應用程式（想象一下Windows Explorer），但我故意寫成系統，是友善了解，既然這個系統就是指shell，那麼一個使用/bin/sh作為解釋器的腳本是不是可以省去第一行呢？是的。

作為解釋器參數

這種運作方式是，直接運作解釋器，其參數就是shell腳本的檔案名，如：

/bin/sh test.sh/bin/php test.php

這種方式運作的腳本，不需要在第一行指定解釋器資訊，寫了也沒用。

再看一個例子。下面的腳本使用 read 指令從 stdin 擷取輸入并指派給 PERSON 變量，最後在 stdout 上輸出：

# Author : mozhiyan

# Copyright (c) http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/

# Script follows here:

echo "What is your name?"

read PERSON

echo "Hello, $PERSON"

運作腳本：

chmod +x ./test.sh$./test.shWhat is your name?mozhiyanHello, mozhiyan$

Shell支援自定義變量。

定義變量

定義變量時，變量名不加美元符号（$），如：

variableName="value"

注意，變量名和等号之間不能有空格，這可能和你熟悉的所有程式設計語言都不一樣。同時，變量名的命名須遵循如下規則：

1、首個字元必須為字母（a-z，A-Z）。

2、中間不能有空格，可以使用下劃線（_）。

3、不能使用标點符号。

4、不能使用bash裡的關鍵字（可用help指令檢視保留關鍵字）。

變量定義舉例：

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/"

myNum=100

使用變量

使用一個定義過的變量，隻要在變量名前面加美元符号（$）即可，如：

your_name="mozhiyan"

echo $your_name

echo ${your_name}

變量名外面的花括号是可選的，加不加都行，加花括号是為了幫助解釋器識别變量的邊界，比如下面這種情況：

for skill in Ada Coffe Action Java

do

    echo "I am good at ${skill}Script"

done

如果不給skill變量加花括号，寫成echo "I am good at $skillScript"，解釋器就會把$skillScript當成一個變量（其值為空），代碼執行結果就不是我們期望的樣子了。

推薦給所有變量加上花括号，這是個好的程式設計習慣。

重新定義變量

已定義的變量，可以被重新定義，如：

echo ${myUrl}

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"

這樣寫是合法的，但注意，第二次指派的時候不能寫 $myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/"，使用變量的時候才加美元符（$）。

隻讀變量

使用 readonly 指令可以将變量定義為隻讀變量，隻讀變量的值不能被改變。

下面的例子嘗試更改隻讀變量，結果報錯：

readonly myUrl

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/danpianji/"

運作腳本，結果如下：

/bin/sh: NAME: This variable is read only.

删除變量

使用 unset 指令可以删除變量。文法：

unset variable_name

變量被删除後不能再次使用；

unset 指令不能删除隻讀變量。

舉個例子：

#!/bin/sh

myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/"

unset myUrl

echo $myUrl

上面的腳本沒有任何輸出。

變量類型

運作shell時，會同時存在三種變量：

1) 局部變量

局部變量在腳本或指令中定義，僅在目前shell執行個體中有效，其他shell啟動的程式不能通路局部變量。

2) 環境變量

所有的程式，包括shell啟動的程式，都能通路環境變量，有些程式需要環境變量來保證其正常運作。必要的時候shell腳本也可以定義環境變量。

3) shell變量

shell變量是由shell程式設定的特殊變量。shell變量中有一部分是環境變量，有一部分是局部變量，這些變量保證了shell的正常運作。

前面已經講到，變量名隻能包含數字、字母和下劃線，因為某些包含其他字元的變量有特殊含義，這樣的變量被稱為特殊變量。

例如，$ 表示目前Shell程序的ID，即pid，看下面的代碼：

$echo $$

運作結果

29949

特殊變量清單

變量

含義

$0

目前腳本的檔案名

$n

傳遞給腳本或函數的參數。n 是一個數字，表示第幾個參數。例如，第一個參數是$1，第二個參數是$2。

$#

傳遞給腳本或函數的參數個數。

$*

傳遞給腳本或函數的所有參數。

$@

傳遞給腳本或函數的所有參數。被雙引号(" ")包含時，與 $* 稍有不同，下面将會講到。

$?

上個指令的退出狀态，或函數的傳回值。

$$

目前Shell程序ID。對于 Shell 腳本，就是這些腳本所在的程序ID。

指令行參數

運作腳本時傳遞給腳本的參數稱為指令行參數。指令行參數用 $n 表示，例如，$1 表示第一個參數，$2 表示第二個參數，依次類推。

請看下面的腳本：

echo "File Name: $0"

echo "First Parameter : $1"

echo "First Parameter : $2"

echo "Quoted Values: $@"

echo "Quoted Values: $*"

echo "Total Number of Parameters : $#"

運作結果：

$./test.sh Zara AliFile Name : ./test.shFirst Parameter : ZaraSecond Parameter : AliQuoted Values: Zara AliQuoted Values: Zara AliTotal Number of Parameters : 2

$* 和 $@ 的差別

$* 和 $@ 都表示傳遞給函數或腳本的所有參數，不被雙引号(" ")包含時，都以"$1" "$2" … "$n" 的形式輸出所有參數。

但是當它們被雙引号(" ")包含時，"$*" 會将所有的參數作為一個整體，以"$1 $2 … $n"的形式輸出所有參數；"$@" 會将各個參數分開，以"$1" "$2" … "$n" 的形式輸出所有參數。

下面的例子可以清楚的看到 $* 和 $@ 的差別：

echo "\$*=" $*

echo "\"\$*\"=" "$*"

echo "\$@=" $@

echo "\"\$@\"=" "$@"

echo "print each param from \$*"

for var in $*

    echo "$var"

echo "print each param from \$@"

for var in $@

echo "print each param from \"\$*\""

for var in "$*"

echo "print each param from \"\$@\""

for var in "$@"

執行 ./test.sh "a" "b" "c" "d"，看到下面的結果：

$*=  a b c d"$*"= a b c d$@=  a b c d"$@"= a b c dprint each param from $*abcdprint each param from $@abcdprint each param from "$*"a b c dprint each param from "$@"abcd

退出狀态

$? 可以擷取上一個指令的退出狀态。所謂退出狀态，就是上一個指令執行後的傳回結果。

退出狀态是一個數字，一般情況下，大部分指令執行成功會傳回 0，失敗傳回 1。

不過，也有一些指令傳回其他值，表示不同類型的錯誤。

下面例子中，指令成功執行：

$./test.sh Zara AliFile Name : ./test.shFirst Parameter : ZaraSecond Parameter : AliQuoted Values: Zara AliQuoted Values: Zara AliTotal Number of Parameters : 2$echo $?0$

$? 也可以表示函數的傳回值，後續将會講解。

如果表達式中包含特殊字元，Shell 将會進行替換。例如，在雙引号中使用變量就是一種替換，轉義字元也是一種替換。

a=10

echo -e "Value of a is $a \n"

Value of a is 10

這裡 -e 表示對轉義字元進行替換。如果不使用 -e 選項，将會原樣輸出：

Value of a is 10\n

下面的轉義字元都可以用在 echo 中：

轉義字元

\\

反斜杠

\a

警報，響鈴

\b

倒退（删除鍵）

\f

換頁(FF)，将目前位置移到下頁開頭

\n

換行

\r

回車

\t

水準制表符（tab鍵） 

\v

垂直制表符

可以使用 echo 指令的 -E 選項禁止轉義，預設也是不轉義的；使用 -n 選項可以禁止插入換行符。

指令替換

指令替換是指Shell可以先執行指令，将輸出結果暫時儲存，在适當的地方輸出。

指令替換的文法：

`command`

注意是反引号，不是單引号，這個鍵位于 Esc 鍵下方。

下面的例子中，将指令執行結果儲存在變量中：

DATE=`date`

echo "Date is $DATE"

USERS=`who | wc -l`

echo "Logged in user are $USERS"

UP=`date ; uptime`

echo "Uptime is $UP"

Date is Thu Jul  2 03:59:57 MST 2009Logged in user are 1Uptime is Thu Jul  2 03:59:57 MST 200903:59:57 up 20 days, 14:03,  1 user,  load avg: 0.13, 0.07, 0.15

變量替換

變量替換可以根據變量的狀态（是否為空、是否定義等）來改變它的值

可以使用的變量替換形式：

形式

說明

${var}

變量本來的值

${var:-word}

如果變量 var 為空或已被删除(unset)，那麼傳回 word，但不改變 var 的值。

${var:=word}

如果變量 var 為空或已被删除(unset)，那麼傳回 word，并将var 的值設定為 word。

${var:?message}

如果變量 var 為空或已被删除(unset)，那麼将消息 message 送到标準錯誤輸出，可以用來檢測變量 var 是否可以被正常指派。

若此替換出現在Shell腳本中，那麼腳本将停止運作。

${var:+word}

如果變量 var 被定義，那麼傳回 word，但不改變 var 的值。

請看下面的例子：

#!/bin/bash echo ${var:-"Variable is not set"}echo "1 - Value of var is ${var}" echo ${var:="Variable is not set"}echo "2 - Value of var is ${var}" unset varecho ${var:+"This is default value"}echo "3 - Value of var is $var" var="Prefix"echo ${var:+"This is default value"}echo "4 - Value of var is $var" echo ${var:?"Print this message"}echo "5 - Value of var is ${var}"

Variable is not set

1 - Value of var is

2 - Value of var is Variable is not set

3 - Value of var is

This is default value

4 - Value of var is Prefix

Prefix

5 - Value of var is Prefix

本文轉自 KaliArch 51CTO部落格，原文連結：http://blog.51cto.com/kaliarch/1897002，如需轉載請自行聯系原作者