超详细介绍bash脚本相关细节

        Bash（Bourne Again SHell）是一种广泛使用的Unix shell和命令语言，它提供了一套强大的功能用于脚本编写和自动化任务。

1.编写脚本方式和运行脚本方式

sudo vi 名称.sh

• 例如编写 一个名称为a的脚本：

运行方式1：先给权限再运行

 sudo chmod +x 文件名

./文件名

• 例如创建一个a.sh的脚本并给他执行的权限

（1）在终端输入下面的代码后enter

 sudo vi a.sh

（2）点击 i 进入插入模式，输入以下内容

（3）按esc键退出插入模式，输入“: wq” 保存并退出

（4） 使用命令ll 查看发现a.sh文件没有执行权限

（5）使用下面的命令给a.sh文件加执行权限

sudo chmod +x a.sh

结果如下： 

（6）使用./a.sh就可以执行文件

运行方式2：直接  bash 文件名 

（1）先将可执行脚本文件去除执行权限

（2）使用 bash ./a.sh 

运行方式3：直接 sh 文件名

结果如下：

2. 脚本开头

        每个 Bash 脚本都应该以一个 “shebang” 开头，后跟解释器的路径。这告诉系统应该使用哪个解释器来执行这个脚本。

#!/bin/bash

3. 变量

（1）在 Bash 脚本中，变量不需要声明，但赋值时不能在变量名和值之间加空格。

a="Hello, World!"

如下图的变量b: 

运行结果如下：

（2）要引用变量，需要在变量名前加上美元符号$。

echo $a

或者用花括号来明确变量的边界：

echo ${a}

（3）可以将变量设置为只读，这意味着该变量的值不能更改。（类似Java中的常量）

variable="Hello, World!"
readonly variable
# 下面的赋值会失败
variable="Goodbye, World!"  # 报错：variable 只读变量

运行结果如下：  

补充：也不能使用unset

 运行结果如下： 

（4）环境变量是全局变量，它们会影响当前shell及其子shell的执行环境。

export 变量名="路径"

1.首先我们要到/etc/profile文件中添加全局变量

sudo vim /etc/profile

2.进入之后光标移动到最底部点击 i 进入插入模式，添加环境变量（例如:MY_NAME="/home/tom"）

export MY_NAME=/home/tom

3.输入后，按esc键再输入“: wq”保存并退出

4.输入source /etc/profile   当你执行 source /etc/profile 命令时，你实际上是在告诉shell：“现在，我想重新读取并执行 /etc/profile 文件中的所有命令，以便更新我的环境变量和其他设置。”

source /etc/profile

5.编写一个Shell脚本

运行结果如下：

（5）bash提供了一些特殊变量，例如：

• $0 - 脚本名称
• $1 - 脚本的第一个参数
• $2 - 脚本的第二个参数
• $# - 传递给脚本的参数个数（${#变量名} - 变量的长度）
• $* - 所有位置参数的单个字符串
• $@ - 所有位置参数的单独引用字符串
• $? - 最后一条命令的退出状态
• $$ - 当前shell进程ID（PID）
• $! - 最后一个后台命令的进程ID

运行下面代码的注意要传两个参数：（这里我的脚本名字是a，传的参数是10和20）

./a.sh 10 20

#!/bin/bash
echo "Script name: $0"
echo "First argument: $1"
echo "Second argument: $2"
echo "Total number of arguments: $#"
echo "All arguments as a single string: $*"
echo "All arguments as separate strings: $@"
echo "Exit status of last command: $?"
echo "Process ID of current shell: $$"

4. 注释

注释以#开头，用于解释脚本中的代码。

# 这是一个注释

5. 输入输出重定向

可以使用>和<符号来重定向输入输出。

echo "This will be saved in a file." > output.txt
cat < input.txt

6.数学运算

（1）使用 $((...)) 进行算术

#!/bin/bash

# 定义变量
a=5
b=3

# 加法
sum=$((a + b))
echo "Sum: $sum"

# 减法
diff=$((a - b))
echo "Difference: $diff"

# 乘法
product=$((a * b))
echo "Product: $product"

# 除法（整数除法）
quotient=$((a / b))
echo "Quotient: $quotient"

# 取余数
remainder=$((a % b))
echo "Remainder: $remainder"

如果你想要动态输入变量将变量a换成$1,将变量b换成$2即可

#!/bin/bash
# 加法
sum=$(($1 + $2))
echo "Sum: $sum"

（2）使用 $[...] 进行算术

#!/bin/bash

# 定义变量
a=10
b=3

# 加法
sum=$[a + b]
echo "Sum: $sum"  # 输出: Sum: 13

# 减法
diff=$[a - b]
echo "Difference: $diff"  # 输出: Difference: 7

# 乘法
product=$[a * b]
echo "Product: $product"  # 输出: Product: 30

# 除法（整数除法）
quotient=$[a / b]
echo "Quotient: $quotient"  # 输出: Quotient: 3

# 取余数
remainder=$[a % b]
echo "Remainder: $remainder"  # 输出: Remainder: 1

# 使用赋值运算符进行自增
a=$[a + 1]
echo "a after increment: $a"  # 输出: a after increment: 11

# 使用赋值运算符进行自减
b=$[b - 1]
echo "b after decrement: $b"  # 输出: b after decrement: 2

（3）let 命令可以在Bash中执行算术运算，并更新变量的值。

#!/bin/bash

# 定义变量
a=5
b=3

# 使用let进行加法
let sum=a+b
echo "Sum: $sum"

# 使用let进行减法
let diff=a-b
echo "Difference: $diff"

# 使用let进行乘法
let product=a*b
echo "Product: $product"

# 使用let进行除法（整数除法）
let quotient=a/b
echo "Quotient: $quotient"

# 使用let进行取余数
let remainder=a%b
echo "Remainder: $remainder"

7. 控制流

（1）单分支if 语句

语法格式：

if 条件测试表达式;then
操作语句（可以多条）
fi

1.[ ]命令类型

#!/bin/bash

number=10

if [ $number -gt 5 ]; then
  echo "Number is greater than 5."
fi

        在这个例子中，我们定义了一个变量 number 并赋值为 10。if 语句检查 number 是否大于 5。如果条件为真，则执行 then 后面的代码块，输出 “Number is greater than 5.”。

2. test 命令类型

test 命令可以用来执行条件测试，它与 [] 的用法基本相同，但是不需要括号。

#!/bin/bash

file="test.txt"

if test -e "$file"; then
  echo "File exists."
else
  echo "File does not exist."
fi

3. 双中括号 [[ ]]类型

        双中括号 [[ ]] 提供了更强大的模式匹配功能，并且允许使用正则表达式。它通常用于更复杂的条件测试。

#!/bin/bash

string="Hello World"

if [[ $string == *"World"* ]]; then
  echo "The string contains 'World'."
fi

在 [[ ]] 中，可以使用 == 来比较字符串，并且可以使用通配符，如 *。

4. 双括号 (( ))类型

双括号 (( )) 用于执行算术比较和赋值。它允许在比较中使用高级数学表达式。

#!/bin/bash

num=10

if (( num > 5 )); then
  echo "The number is greater than 5."
fi

# 在双括号内也可以进行赋值和算术运算
(( num++ ))
echo "The number is now $num."

在 (( )) 中，不需要在变量名周围使用引号，也不需要在操作符周围加空格。

注意事项

• [ 和 ] 是测试命令的符号，与 test 命令等价。
• [ 命令和要测试的变量或表达式之间必须有空格。
• 在使用 [ 命令时，变量不需要使用 $ 符号。
• 在使用 [[ 双方括号时，支持更多的模式和操作，并且不需要空格分隔。

 （2）多分支if-elif-else 语句

语法格式：

if 条件测试表达式;then
操作语句1（可以多条）
elif 条件测试表达式;then
操作语句2（可以多条）
else 
操作语句3（可以多条）
fi

#!/bin/bash

number=7

if [ $number -gt 10 ]; then
  echo "Number is greater than 10."
elif [ $number -gt 5 ]; then
  echo "Number is greater than 5 but not greater than 10."
else
  echo "Number is not greater than 5."
fi

        这里我们使用了 elif（else if的简写），它允许我们检查多个条件。如果第一个条件失败，它会检查第二个条件，如果第二个条件也失败，则执行 else 代码块。

（3）for 循环

1. 基本的 for 循环

在 Bash 中，最基本的 for 循环可以遍历一系列的值。

for 变量 in {list}
do 
  操作语句（可以多条）
done

        for循环执行次数和 list列表中常数或字符串的个数相同，先将in后面list列表的第一个常数或字符串赋值给变量，然后执行循环体；接着将list列表第二个赋值给变量，再次执行循环体。这个过程持续到list列表执行完，然后执行done后的操作命令。

#!/bin/bash

# 遍历列表中的每个元素
for fruit in apple banana cherry
do
  echo "I like $fruit"
done

        在这个例子中，for 循环遍历了列表 apple banana cherry 中的每个元素，并在每次迭代中将当前的元素赋值给变量 fruit，然后执行 echo 命令。

结果如下：

2. 使用通配符

for 循环也可以使用通配符来遍历文件。

#!/bin/bash

# 遍历当前目录下所有的 .txt 文件
for file in *.txt
do
  echo "Processing $file"
done

这个例子中，for 循环会遍历当前目录下所有扩展名为 .txt 的文件。

结果如下：

3. 使用序列

你可以使用 {start..end} 语法生成一个序列，并使用 for 循环遍历它。

#!/bin/bash

# 使用序列从 1 遍历到 5
for i in {1..5}
do
  echo "Number: $i"
done

这个例子中，for 循环会打印数字 1 到 5。

结果如下：

如果想遍历1-5内的所有奇数，只需将{1..5}改成{1..5..2}

#!/bin/bash

# 使用序列从 1 遍历到 5
for i in {1..5..2}
do
  echo "Number: $i"
done

结果如下： 

4. 使用 seq 命令

seq 命令可以生成一个数字序列，常与 for 循环结合使用。

#!/bin/bash

# 使用 seq 命令从 1 到 5，步长为 1
for i in $(seq 1 5)
do
  echo "Count: $i"
done

这个例子中，seq 1 5 生成一个从 1 到 5 的序列，for 循环遍历这个序列。

结果如下：

5. C 风格的 for 循环

Bash 也支持类似于 C 语言的 for 循环语法。

#!/bin/bash

# C 风格的 for 循环
for (( i=0; i<5; i++ ))
do
  echo "Index: $i"
done

        这个例子中，for 循环使用类似于 C 语言的控制变量 i，初始化为 0，并在每次迭代后递增，直到 i 小于 5 为止。

结果如下：

（4）while 循环

while 循环是一种控制结构，它重复执行一组命令，直到给定的条件不再为真。

1. 基本的 while 循环

这是一个基本的 while 循环，它将一直执行，直到条件变为假。

while 条件测试表达式
do 
操作语句（可以多条）
done

#!/bin/bash

# 初始化计数器
count=1

# while 循环，直到 count 大于 5
while [ $count -le 5 ]
do
  echo "Count: $count"
  # 增加计数器的值
  ((count++))
done

        在这个例子中，while 循环会一直执行，直到变量 count 的值大于 5。每次循环，它都会打印当前的 count 值，并将其递增。

结果如下：

2. 读取文件行

while 循环常用于读取文件中的每一行。

#!/bin/bash

# 读取文件中的每一行
while read line
do
  echo "$line"
done < "filename.txt"

        这个例子中，while 循环使用 read 命令从文件 “filename.txt” 中读取每一行，并打印它。循环会继续，直到文件中没有更多的行可以读取。

• 例如我有一个study.txt 文件,所以我执行下面的内容

#!/bin/bash

# 读取文件中的每一行
while read line
do
  echo "$line"
done < "study.txt"

结果如下： 

3. 无限循环

如果你不提供退出条件，while 循环将变成一个无限循环。

#!/bin/bash

# 无限循环
while true
do
  echo "Looping forever..."
  sleep 1  # 等待 1 秒
done

        这个例子中，while 循环会无限地执行，每次循环打印消息并暂停一秒钟。要停止这个循环，你需要手动中断脚本（例如，按 Ctrl+C）。

结果如下：

4. 使用控制变量

在 while 循环中，你可以使用一个控制变量来决定何时退出循环。

#!/bin/bash

# 控制变量
number=1

# while 循环，直到 number 大于 5
while [ $number -le 5 ]
do
  echo "Number: $number"
  ((number++))
  # 如果 number 等于 4，则退出循环
  if [ $number -eq 4 ]; then
    break
  fi
done

在这个例子中，while 循环在 number 达到 4 时通过 break 命令提前退出。

结果如下：

8.函数

        在 Bash 脚本中，函数是一段可重用的代码块，它可以接受参数，执行一系列命令，并可能返回一个值。

1. 定义和调用一个简单的函数

下面是一个定义和调用简单函数的例子：

#!/bin/bash

# 定义函数 greet
greet() {
  echo "Hello, $1!"
}

# 调用函数 greet 并传递参数 "World"
greet "World"

 或者

#!/bin/bash

# 定义函数 greet
function greet() {
  echo "Hello, $1!"
}

# 调用函数 greet 并传递参数 "World"
greet "World"

        在这个例子中，greet 是一个接受一个参数的函数。当你调用 greet "World" 时，它会在屏幕上打印 “Hello, World!”。

结果如下：

如果你想要在终端上输入你想要的内容可以加上read 命令

#!/bin/bash

# 定义函数 greet
function greet() {
  echo "Hello,$context !"
}

# 调用函数 greet 并传递参数 "World"
read -p "请输入内容:" context
greet $context

结果如下：

2. 使用局部变量

        默认情况下，Bash 函数中的变量是全局的。如果你想要在函数内部使用局部变量，可以使用 local 关键字。

#!/bin/bash

# 定义函数 greet_with_local
greet_with_local() {
  local name=$1
  echo "Hello, $name!"
}

# 调用函数 greet_with_local
greet_with_local "Alice"

在这个例子中，name 是一个局部变量，它只在 greet_with_local 函数内部有效。

3. 函数返回值

Bash 函数可以通过 return 语句返回一个整数，或者通过 echo 来返回字符串。

#!/bin/bash

# 定义函数 add，返回两个数的和
add() {
  local a=$1
  local b=$2
  local sum=$((a + b))
  echo $sum
  # 或者使用 return 语句返回整数结果
  # return $sum
}

# 调用函数 add 并获取返回值
result=$(add 5 3)
echo "The result is $result"

        在这个例子中，add 函数接受两个参数，计算它们的和，并通过 echo 返回结果。调用函数时，可以使用 $() 来捕获函数的输出。

4. 函数中使用位置参数

Bash 函数可以像脚本一样使用位置参数 $1, $2, $3 等。

#!/bin/bash

# 定义函数 print_params
print_params() {
  echo "Parameter 1: $1"
  echo "Parameter 2: $2"
  echo "All parameters: $*"
}

# 调用函数 print_params 并传递参数
print_params "First" "Second" "Third"

在这个例子中，print_params 函数打印了传递给它的每个参数，以及所有参数的列表。

9.数组

        在 Bash 中，数组是一组数据的集合，可以存储一个或多个元素。数组元素可以是任何数据类型，但通常使用字符串和整数。

（1）数组的定义

在Shell脚本中，数组可以通过以下两种方式之一来定义：

1.显式定义：使用括号()和空格分隔的元素来定义数组。

# 定义一个包含三个元素的数组  
my_array=(element1 element2 element3)

2.隐式定义：通过赋值给数组的索引来定义数组。

# 逐个定义数组元素  
my_array[0]=element1  
my_array[1]=element2  
my_array[2]=element3

（2）访问数组元素

数组元素可以通过索引来访问，索引从0开始。

# 访问第一个元素  
echo ${my_array[0]}  # 输出: element1  
  
# 访问第二个元素  
echo ${my_array[1]}  # 输出: element2

（3）获取数组长度

可以使用特殊变量${#array_name[@]}或${#array_name[*]}来获取数组的长度（即元素的个数）。

# 获取数组长度  
array_length=${#my_array[@]}  
echo $array_length  # 输出: 3

（4）遍历数组

可以使用for循环来遍历数组元素。

# 使用for循环遍历数组  
for element in "${my_array[@]}"; do  
    echo $element  
done

或者，使用数组的索引来遍历：

# 使用索引遍历数组  
for i in "${!my_array[@]}"; do  
    echo "Element at index $i: ${my_array[$i]}"  
done

注意事项

• Shell脚本中的数组是一维的，不支持多维数组。
• 数组索引是从0开始的整数。
• 在访问数组元素时，建议使用双引号将变量名括起来（如${my_array[0]}），以避免在元素包含空格或特殊字符时出现问题。
• 在某些Shell（如Dash，它是Debian和Ubuntu的/bin/sh的默认Shell）中，数组功能可能受到限制或不完全支持。因此，在编写依赖于数组功能的脚本时，最好指定使用Bash（或其他支持数组的Shell）。