Bash腳本程式設計總結

bash腳本程式設計之使用者互動：

read [option]… [name …]

-p ‘PROMPT’

-t TIMEOUT

bash -n /path/to/some_script

檢測腳本中的文法錯誤

bash -x /path/to/some_script

調試執行

示例：

#!/bin/bash
  # Version: 0.0.1
  # Author: mrlapulga
  # Description: read testing
  read -p "Enter a disk special file: " diskfile
  [ -z "$diskfile" ] && echo "Fool" && exit 1
  if fdisk -l | grep "^Disk $diskfile" &> /dev/null; then
      fdisk -l $diskfile
  else
      echo "Wrong disk special file."
      exit 2
  fi

bash腳本程式設計1：

CONDITION:

bash指令：

用指令的執行狀态結果；

成功：true

失敗：flase

成功或失敗的意義：取決于用到的指令；

if語句：

單分支：

if CONDITION; then

if-true

雙分支：

else

if-false

多分支：

if CONDITION1; then

elif CONDITION2; then

if-ture

elif CONDITION3; then

…

esle

all-false

逐條件進行判斷，第一次遇為“真”條件時，執行其分支，而後結束；

示例：使用者鍵入檔案路徑，腳本來判斷檔案類型；

   #!/bin/bash
   #
   read -p "Enter a file path: " filename
   if [ -z "$filename" ]; then
       echo "Usage: Enter a file path."
       exit 2
   fi
   if [ ! -e $filename ]; then
       echo "No such file."
       exit 3
   fi
   if [ -f $filename ]; then
       echo "A common file."
   elif [ -d $filename ]; then
       echo "A directory."
   elif [ -L $filename ]; then
       echo "A symbolic file."
   else
       echo "Other type."
   fi

注意：if語句可嵌套；

循環：for

循環體：要執行的代碼；可能要執行n遍；

進入條件：

退出條件：

for循環：

for 變量名 in 清單; do

循環體

done

執行機制：

依次将清單中的元素指派給“變量名”; 每次指派後即執行一次循環體; 直到清單中的元素耗盡，循環結束;

示例：添加10個使用者, user1-user10；密碼同使用者名；

    #!/bin/bash
    #
    if [ ! $UID -eq 0 ]; then
        echo "Only root."
        exit 1
    fi
    for i in {1..10}; do
        if id user$i &> /dev/null; then
       echo "user$i exists."
        else
         useradd user$i
     if [ $? -eq 0 ]; then
         echo "user$i" | passwd --stdin user$i &> /dev/null
                echo "Add user$i finished."
            fi
        fi
    done

清單生成方式：

(1) 直接給出清單；

(2) 整數清單：

(a) {start..end}

(b) $(seq [start [step]] end)

(3) 傳回清單的指令；

$(COMMAND)

(4) glob

(b) 變量引用；

$@, $*

示例：判斷某路徑下所有檔案的類型

    #!/bin/bash
    #
    for file in $(ls /var); do
        if [ -f /var/$file ]; then
     echo "Common file."
        elif [ -L /var/$file ]; then
     echo "Symbolic file."
        elif [ -d /var/$file ]; then
     echo "Directory."
        else
     echo "Other type."
        fi
    done

示例：

    #!/bin/bash
    #
    declare -i estab=0
    declare -i listen=0
    declare -i other=0
    for state in $( netstat -tan | grep "^tcp\>" | awk '{print $NF}'); do
        if [ "$state" == 'ESTABLISHED' ]; then
     let estab++
        elif [ "$state" == 'LISTEN' ]; then
     let listen++
        else
     let other++
        fi
    done
    echo "ESTABLISHED: $estab"
    echo "LISTEN: $listen"
    echo "Unkown: $other"

bash腳本程式設計2：

程式設計語言：

資料結構

順序執行

選擇執行

條件測試

運作指令或[[ EXPRESSION ]]

執行狀态傳回值；

case

循環執行

将某代碼段重複運作多次；

重複運作多少次？

循環次數事先已知：

循環次數事先未知；

必須有進入條件和退出條件：

for, while, until

函數：結構化程式設計及代碼重用；

function

for循環文法:

for NAME in LIST; do

循環體

done

清單生成方式：

(1) 整數清單

{start..end}

$(seq start [[step]end])

(2) glob

/etc/rc.d/rc3.d/K*

(3) 指令

示例：通過ping指令探測172.16.250.1-254範圍内的所有主機的線上狀态；

   #!/bin/bash
   #
   net='172.16.250'
   uphosts=0
   downhosts=0
   for i in {1..20}; do
       ping -c 1 -w 1 ${net}.${i} &> /dev/null
       if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "${net}.${i} is up."
           let uphosts++
       else
    echo "${net}.${i} is down."
           let downhosts++
       fi
   done
       
   echo "Up hosts: $uphosts."
   echo "Down hosts: $downhosts."

while循環：

while CONDITION; do

CONDITION：循環控制條件；進入循環之前，先做一次判斷；每一次循環之後會再次做判斷；

條件為“true”，則執行一次循環；直到條件測試狀态為“false”終止循環；

是以：CONDTION一般應該有循環控制變量；而此變量的值會在循環體不斷地被修正；

示例：求100以内所有正整數之和；

   #!/bin/bash
   #
   declare -i sum=0
   declare -i i=1
   while [ $i -le 100 ]; do
       let sum+=$i
       let i++
   done
   echo "$i"
   echo "Summary: $sum."
  練習：添加10個使用者
   user1-user10
   #!/bin/bash
   #
   declare -i i=1
   declare -i users=0
   while [ $i -le 10 ]; do
       if ! id user$i &> /dev/null; then
    useradd user$i
      echo "Add user: user$i."
           let users++
       fi
       let i++
   done
   echo "Add $users users."

練習：通過ping指令探測172.16.250.1-254範圍内的所有主機的線上狀态；(用while循環)

   #!/bin/bash
   #
   declare -i i=1
   declare -i uphosts=0
   declare -i downhosts=0
   net='172.16.250'
   while [ $i -le 20 ]; do
       if ping -c 1 -w 1 $net.$i &> /dev/null; then
     echo "$net.$i is up."
     let uphosts++
       else
     echo "$net.$i is down."
     let downhosts++
       fi
       let i++
   done
   echo "Up hosts: $uphosts."
   echo "Down hosts: $downhosts."

練習：列印九九乘法表；(分别使用for和while循環實作)

   #!/bin/bash
   #
   for j in {1..9}; do
       for i in $(seq 1 $j); do
     echo -e -n "${i}X${j}=$[$i*$j]\t"
       done
       echo
   done   
   #!/bin/bash
   #
   declare -i i=1
   declare -i j=1
   while [ $j -le 9 ]; do
       while [ $i -le $j ]; do
     echo -e -n "${i}X${j}=$[$i*$j]\t"
     let i++
       done
       echo
       let i=1
       let j++
   done

練習：利用RANDOM生成10個随機數字，輸出這個10數字，并顯示其中的最大者和最小者；

   #!/bin/bash
   #
   declare -i max=0
   declare -i min=0
   declare -i i=1
   while [ $i -le 9 ]; do
       rand=$RANDOM
       echo $rand
       if [ $i -eq 1 ]; then
     max=$rand
     min=$rand
       fi
       if [ $rand -gt $max ]; then
     max=$rand
       fi
       if [ $rand -lt $min ]; then
     min=$rand
       fi
       let i++
   done
   echo "MAX: $max."
   echo "MIN: $min."

bash腳本程式設計3：

while CONDITION; do

循環體

done

進入條件：CONDITION為true；

退出條件：false

until CONDITION; do

進入條件：false

退出條件：true

示例：求100以内所正整數之和：

#!/bin/bash

declare -i i=1

declare -i sum=0

until [ $i -gt 100 ]; do

let sum+=$i

let i++

done

echo “Sum: $sum”

示例：列印九九乘法表

  #!/bin/bash
  #
  declare -i j=1
  declare -i i=1
  until [ $j -gt 9 ]; do
      until [ $i -gt $j ]; do
    echo -n -e "${i}X${j}=$[$i*$j]\t"
          let i++
      done
      echo
      let i=1
      let j++
  done

循環控制語句（用于循環體中）：

continue [N]：提前結束第N層的本輪循環，而直接進入下一輪判斷；

while CONDTIITON1; do

CMD1

…

if CONDITION2; then

continue

CMDn

break [N]：提前結束循環；

break

示例1：求100以内所有偶數之和；要求循環周遊100以内的所正整數；

   #!/bin/bash
   #
   declare -i i=0
   declare -i sum=0
   until [ $i -gt 100 ]; do
       let i++
       if [ $[$i%2] -eq 1 ]; then
     continue
       fi
       let sum+=$i
   done
   echo "Even sum: $sum"

建立死循環：

while true; do

until false; do

示例2：每隔3秒鐘到系統上擷取已經登入的使用者的資訊；如果docker登入了，則記錄于日志中，并退出；

   #!/bin/bash
   #
   read -p "Enter a user name: " username
   while true; do
       if who | grep "^$username" &> /dev/null; then
     break
       fi
       sleep 3
   done
   echo "$username logged on." >> /tmp/user.log      
   第二種實作：
   #!/bin/bash
   #
   read -p "Enter a user name: " username
   until who | grep "^$username" &> /dev/null; do
       sleep 3
   done
   echo "$username logged on." >> /tmp/user.log

while循環的特殊用法（周遊檔案的每一行）：

while read line; do

done < /PATH/FROM/SOMEFILE

依次讀取/PATH/FROM/SOMEFILE檔案中的每一行，且将行指派給變量line:

示例：找出其ID号為偶數的所有使用者，顯示其使用者名及ID号；

   #!/bin/bash
   #
   while read line;do
           if [ $[`echo $line | cut -d: -f3` % 2] -eq 0 ];then
                   echo -e -n "username: `echo $line | cut -d: -f1`\t"
                   echo "uid: `echo $line | cut -d: -f3 `"
           fi
   done < /etc/passwd

for循環的特殊格式：

for ((控制變量初始化;條件判斷表達式;控制變量的修正表達式)); do

控制變量初始化：僅在運作到循環代碼段時執行一次；

控制變量的修正表達式：每輪循環結束會先進行控制變量修正運算，而後再做條件判斷；

示例1：求100以内所正整數之和；

   #!/bin/bash
   #
   declare -i sum=0
   for ((i=1;i<=100;i++)); do
       let sum+=$i
   done
   echo "Sum: $sum."

示例2：列印九九乘法表；

   #!/bin/bash
   #
   for((j=1;j<=9;j++));do
           for((i=1;i<=j;i++))do
               echo -e -n "${i}X${j}=$[$i*$j]\t"
           done
           echo
   done

練習：寫一個腳本，完成如下任務

(1) 顯示一個如下菜單：

cpu) show cpu information;

mem) show memory information;

disk) show disk information;

quit) quit

(2) 提示使用者選擇選項；

(3) 顯示使用者選擇的内容；

    #!/bin/bash
    #
    cat << EOF
    cpu) show cpu information;
    mem) show memory information;
    disk) show disk information;
    quit) quit
    ============================
    EOF
    read -p "Enter a option: " option
    while [ "$option" != 'cpu' -a "$option" != 'mem' -a "$option" != 'disk' -a "$option" != 'quit' ]; do
        read -p "Wrong option, Enter again: " option
    done
    if [ "$option" == 'cpu' ]; then
        lscpu
    elif [ "$option" == 'mem' ]; then
        cat /proc/meminfo
    elif [ "$option" == 'disk' ]; then
        fdisk -l
    else
        echo "Quit"
        exit 0
    fi

進一步地：

使用者選擇，并顯示完成後不退出腳本；而是提示使用者繼續選擇顯示其它内容；直到使用quit方始退出；

條件判斷：case語句

case 變量引用 in

PAT1)

分支1

;;

PAT2)

分支2

…

預設分支

esac

case支援glob風格的通配符：

*: 任意長度任意字元；

?: 任意單個字元；

[]：指定範圍内的任意單個字元；

a|b: a或b

示例：

   #!/bin/bash
   #
   cat << EOF
   cpu) show cpu information;
   mem) show memory information;
   disk) show disk information;
   quit) quit
   ============================
   EOF
   read -p "Enter a option: " option
   while [ "$option" != 'cpu' -a "$option" != 'mem' -a "$option" != 'disk' -a "$option" != 'quit' ]; do
       read -p "Wrong option, Enter again: " option
   done
   case "$option" in
   cpu)
    lscpu 
    ;;
   mem)
    cat /proc/meminfo
    ;;
   disk)
    fdisk -l
    ;;
   *)
    echo "Quit..."
    exit 0
    ;;
   esac

bash腳本程式設計4：

function：函數

過程式程式設計：代碼重用

子產品化程式設計

結構化程式設計

文法一：

function f_name {

…函數體…

}

文法二：

f_name() {

}

調用：函數隻有被調用才會執行；

調用：給定函數名

函數名出現的地方，會被自動替換為函數代碼；

函數的生命周期：被調用時建立，傳回時終止；

return指令傳回自定義狀态結果；

0：成功

1-255：失敗

   #!/bin/bash
   #
   function adduser {
      if id $username &> /dev/null; then
           echo "$username exists."
           return 1
      else
           useradd $username
           [ $? -eq 0 ] && echo "Add $username finished." && return 0
      fi
   }
   for i in {1..10}; do
       username=myuser$i
       adduser
   done

示例：服務腳本

   #!/bin/bash
   #
   # chkconfig: - 88 12
   # description: test service script
   #
   prog=$(basename $0)
   lockfile=/var/lock/subsys/$prog
   start() {
       if [ -e $lockfile ]; then
    echo "$prog is aleady running."
    return 0
       else
    touch $lockfile
    [ $? -eq 0 ] && echo "Starting $prog finished."
       fi
   }
   stop() {
       if [ -e $lockfile ]; then
    rm -f $lockfile && echo "Stop $prog ok."
       else
    echo "$prog is stopped yet."
       fi
   }
   status() {
       if [ -e $lockfile ]; then
    echo "$prog is running."
       else
    echo "$prog is stopped."
       fi
   }
   usage() {
       echo "Usage: $prog {start|stop|restart|status}"
   }
   if [ $# -lt 1 ]; then
       usage
       exit 1
   fi   
   case $1 in
   start)
    start
    ;;
   stop)
    stop
    ;;
   restart)
    stop
    start
    ;;
   status)
    status
    ;;
   *)
    usage
   esac

函數傳回值：

函數的執行結果傳回值：

(1) 使用echo或print指令進行輸出；

(2) 函數體中調用指令的執行結果；

函數的退出狀态碼：

(1) 預設取決于函數體中執行的最後一條指令的退出狀态碼；

(2) 自定義退出狀态碼：

return

函數可以接受參數：

傳遞參數給函數：調用函數時，在函數名後面以空白分隔給定參數清單即可；例如“testfunc arg1 arg2 …”

在函數體中當中，可使用$1, $2, …調用這些參數；還可以使用$@, $*, $#等特殊變量；

示例：添加10個使用者

   #!/bin/bash
   #
   function adduser {
      if [ $# -lt 1 ]; then
    return 2
    # 2: no arguments
      fi
      if id $1 &> /dev/null; then
    echo "$1 exists."
    return 1
      else 
    useradd $1
    [ $? -eq 0 ] && echo "Add $1 finished." && return 0
      fi
   }
   for i in {1..10}; do
       adduser myuser$i
   done

變量作用域：

本地變量：目前shell程序；為了執行腳本會啟動專用的shell程序；是以，本地變量的作用範圍是目前shell腳本程式檔案；

局部變量：函數的生命周期；函數結束時變量被自動銷毀；

如果函數中有局部變量，其名稱同本地變量；

在函數中定義局部變量的方法：

local NAME=VALUE

函數遞歸：

函數直接或間接調用自身；

    N!=N(n-1)(n-2)...1
    n(n-1)! = n(n-1)(n-2)!
   
    #!/bin/bash
    #
    fact() {
        if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ]; then
      echo 1
        else
      echo $[$1*$(fact $[$1-1])]
        fi
    }
    fact 5

練習：求n階斐波那契數列；

    #!/bin/bash
    #
    fab() {
        if [ $1 -eq 1 ]; then
     echo 1
        elif [ $1 -eq 2 ]; then
     echo 1
        else
     echo $[$(fab $[$1-1])+$(fab $[$1-2])]
        fi
    }
    fab 7

bash腳本程式設計5：

數組：

變量：存儲單個元素的記憶體空間；

數組：存儲多個元素的連續的記憶體空間；

數組名

索引：編号從0開始，屬于數值索引；

注意：索引也可支援使用自定義的格式，而不僅僅是數值格式；

bash的數組支援稀疏格式；

引用數組中的元素：${ARRAY_NAME[INDEX]}

聲明數組：

declare -a ARRAY_NAME

declare -A ARRAY_NAME: 關聯數組；

數組元素的指派：

(1) 一次隻指派一個元素；

ARRAY_NAME[INDEX]=VALUE

weekdays[0]=”Sunday”

weekdays[4]=”Thursday”

(2) 一次指派全部元素：

ARRAY_NAME=(“VAL1” “VAL2” “VAL3” …)

(3) 隻指派特定元素：

ARRAY_NAME=([0]=”VAL1″ [3]=”VAL2″ …)

(4) read -a ARRAY

引用數組元素：${ARRAY_NAME[INDEX]}

注意：省略[INDEX]表示引用下标為0的元素；

數組的長度(數組中元素的個數)：${#ARRAY_NAME[*]}, ${#ARRAY_NAME[@]}

示例：生成10個随機數儲存于數組中，并找出其最大值和最小值；

    #!/bin/bash
    #
    declare -a rand
    declare -i max=0
    for i in {0..9}; do
        rand[$i]=$RANDOM
        echo ${rand[$i]}
        [ ${rand[$i]} -gt $max ] && max=${rand[$i]}
    done
    echo "Max: $max"

練習：寫一個腳本

定義一個數組，數組中的元素是/var/log目錄下所有以.log結尾的檔案；要統計其下标為偶數的檔案中的行數之和；

     #!/bin/bash
     #
     declare -a files
     files=(/var/log/*.log)
     declare -i lines=0
     for i in $(seq 0 $[${#files[*]}-1]); do
         if [ $[$i%2] -eq 0 ];then
      let lines+=$(wc -l ${files[$i]} | cut -d' ' -f1) 
         fi
     done
     echo "Lines: $lines."

引用數組中的元素：

所有元素：${ARRAY[@]}, ${ARRAY[*]}

數組切片：${ARRAY[@]:offset:number}

offset: 要跳過的元素個數

number: 要取出的元素個數，取偏移量之後的所有元素：${ARRAY[@]:offset}；

向數組中追加元素：

ARRAY[${#ARRAY[*]}]

删除數組中的某元素：

unset ARRAY[INDEX]

關聯數組：

declare -A ARRAY_NAME

ARRAY_NAME=([index_name1]=’val1′ [index_name2]=’val2′ …)

bash的字元串處理工具：

字元串切片：

${var:offset:number}

取字元串的最右側幾個字元：${var: -lengh}

注意：冒号後必須有一空白字元；

基于模式取子串：

${var#*word}：其中word可以是指定的任意字元；功能：自左而右，查找var變量所存儲的字元串中，第一次出現的word, 删除字元串開頭至第一次出現word字元之間的所有字元；

${var##*word}：同上，不過，删除的是字元串開頭至最後一次由word指定的字元之間的所有内容；

file=”/var/log/messages”

${file##*/}: messages

${var%word*}：其中word可以是指定的任意字元；功能：自右而左，查找var變量所存儲的字元串中，第一次出現的word, 删除字元串最後一個字元向左至第一次出現word字元之間的所有字元；

${file%/*}: /var/log

${var%%word*}：同上，隻不過删除字元串最右側的字元向左至最後一次出現word字元之間的所有字元；

示例：url=http://www.mrlapulga.com:80

${url##*:}

${url%%:*}

查找替換：

${var/pattern/substi}：查找var所表示的字元串中，第一次被pattern所比對到的字元串，以substi替換之；

${var//pattern/substi}: 查找var所表示的字元串中，所有能被pattern所比對到的字元串，以substi替換之；

${var/#pattern/substi}：查找var所表示的字元串中，行首被pattern所比對到的字元串，以substi替換之；

${var/%pattern/substi}：查找var所表示的字元串中，行尾被pattern所比對到的字元串，以substi替換之；

查找并删除：

${var/pattern}：查找var所表示的字元串中，删除第一次被pattern所比對到的字元串

${var//pattern}：

${var/#pattern}：

${var/%pattern}：

字元大小寫轉換：

${var^^}：把var中的所有小寫字母轉換為大寫；

${var,,}：把var中的所有大寫字母轉換為小寫；

變量指派：

${var:-value}：如果var為空或未設定，那麼傳回value；否則，則傳回var的值；

${var:=value}：如果var為空或未設定，那麼傳回value，并将value指派給var；否則，則傳回var的值；

${var:+value}：如果var不空，則傳回value；

${var:?error_info}：如果var為空或未設定，那麼傳回error_info；否則，則傳回var的值；

為腳本程式使用配置檔案：

(1) 定義文本檔案，每行定義“name=value”

(2) 在腳本中source此檔案即可

指令：

mktemp指令：

mktemp [OPTION]… [TEMPLATE]

TEMPLATE: filename.XXX

XXX至少要出現三個；

OPTION：

-d: 建立臨時目錄；

–tmpdir=/PATH/TO/SOMEDIR：指明臨時檔案目錄位置；

install指令：

install [OPTION]… [-T] SOURCE DEST

install [OPTION]… SOURCE… DIRECTORY

install [OPTION]… -t DIRECTORY SOURCE…

install [OPTION]… -d DIRECTORY…

選項：

-m MODE

-o OWNER

-g GROUP

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