为编写Linux上的Shell脚本，需要对Linux系统上的一些常用的操作命令有所了解，这里不会专门进行介绍。但是，在编写中也能大致了解各种命令的使用方式。

1 简要介绍

在Linux上的脚本语言几乎默认为bash，其实还有其它这类的Shell语言，但是bash在这其中属于功能齐全且易学的。其文件以 .sh为结尾，原本有一个Shell语言就是叫sh，最初运行在Unix系统上，而bash则是容纳了sh的所有命令并有所扩充。因此，sh和bash在Unix上是两种不同的语言。那么在Linux上则无需考虑过多。

至于文件的编写，网上或书本可能会介绍eclipse等编辑器，又或是介绍windows上的一些脚本模拟器。但实际上，如果需要彻底地了解Linux的编程，最好租用一个Linux的服务器，不需要太高的性能，价格也不会太贵，既可以使用Linux上的vi/vim编辑器，也可以直接运行操作，如果不习惯vim类的编辑器，直接用windows的文本编辑器也是完全可以的。

2 脚本基础操作

2.1 编写

在编写最开始，首先要表明这是一个bash语言的脚本，在文件第一行写上，

xxxxxxxxxx
#!/bin/bash

因为bash包含了sh语言，也可以写#!/bin/sh。不过最好按上述的内容写。#!后跟的是解释器，针对语言的不同，可填写不同程序语言的对应目录。

其次，符号 #作为注释符号存在，不直接参与命令操作。

为了脚本能输出内容，采用命令 echo后跟需要输出的内容，最好带双引号。

在完成编写后，首先需要更改文件权限，默认这类文件无法执行，

xxxxxxxxxx
chmod +x 文件名或目录

运行脚本，只需要在文件目录前加上点 .，假设存在一个文件 /usr/bin/test.sh，

xxxxxxxxxx
./usr/bin/test.sh

若是当前目录在bin中，则直接用命令 ./test.sh执行。此时，即使未设置执行权限，也可用命令 source 文件名执行脚本。

2.2 变量

bash中的变量属于动态型，不需要事先指明类型，类似python这类语言。变量基本上就是整数型与字符串型，但本质上都是字符串型。 使用时，自定义变量名并赋值后，使用时需要在变量名前加上符号 $，例如，输出数字或字符串，

xxxxxxxxxx
echo $$ number
$
echo $$string
$

需注意的是，赋值时 =两边不能有空格。此外，=右边可以不加值，即赋值为空；也可以不事先声明变量而直接引用，但是前面的变量通过 命令 set可显示出所有存在的变量，没有事先声明的变量是不会出现的。若是需要消除脚本中定义的变量，通过 unset 变量名实现。 引用时，若是变量名存在可能的歧义，可使用花括号 {}将其包含在内。

• 声明变量 除了上述的直接将字符串或数值赋值外，还可通过符号 `` 将一串命令或脚本文件目录包裹其中，结果将被赋值给变量。 使用花括号{}，除了作为变量名的定界符，还可以拼接字符串，如 字符串1{字符串a,字符串b，...}字符串2。 除了在文件中对变量赋值，还可以在脚本运行时，由用户通过键盘输入自定义的值，命令为 read 变量名，例如，

xxxxxxxxxx
#!/bin/bash
echo "输入值"
read var
echo {I am,$var}

运行后，

xxxxxxxxxx
> source 脚本
输入值
a superman
I am a superman

当输入时不加上双引号，则中间的空格全都视为一个空格。 其次，前面的例子中提示用户 ‘输入值’，可将该值合并到 read命令中，read -p 提示信息 变量名，提示信息可以用引用变量替代。

有时需要限制用户的输入时间，则用命令 read -t 秒数 -n 字符个数 -p "快点写且不要多写" 变量，该命令除了指定时限，也指定了输入的个数，当字符数足够后将自动退出。

另外，read包括选项 -r允许输入反斜杠 ，-d后跟一个双引号括起来的符号，作为输入行的定界符。 在使用中，会发现在输入密码时，系统总是不做显示，使用的是选项 -s，为静默模式。

由于bash的变量本质是字符串，上述定义的变量即使赋值了数字，首先也是作为字符串处理，但同时的是，bash又会当字符串在做数值运算时尝试看作数字。 为了明确变量为数字，使用命令 declare -i 变量名。

最后，还可设置变量仅可读，readonly 变量 赋值 或者 declare -r 变量 赋值，此后，变量不可更改，也不可取消定义。为显示所有只读变量，使用命令 readonly -p或 declare -rp。declare -p可显示变量的属性和值。

除了自定义变量外，还存在系统的环境变量，即系统中本身就存在的变量，在脚本中可直接引用，可查询一些常用的环境变量。或者用 set显示出当前系统中存在的所有的环境变量，可能有非常多。最好根据需要查询是否存在对应的环境变量。

• 数值运算 对于赋值为数字的变量，如果只是简单的将变量做运算，系统会将变量视为字符串操作。

为了保证是作为数字操作，需将运算放在命令 let后。 或者放在 $(())的括号中，其中$(())的结果也可赋值给变量，若是使用 expr 后跟着表达式来计算时，则不需要里面的小括号。

2.2.1 数组

bash支持数组，但支持一维数组。数组内元素需保证类型统一。

• 声明 使用圆括号，或使用 read -a，元素用空格分隔，例如，

xxxxxxxxxx
y=(1 2 3)
read -a y #输入 1 2 3

readarray 与 mapfile同样可以将键盘输入作为数组，不同点在于，这两个命令以行为分隔。

• 引用 通过命令 ${数组名[*]} 可以得到数组的所有元素，通过 ${#数组名[*]} 可以得到数组元素的个数，使用某一元素，使用 ${数组名[序号]}。

此外可通过命令 declare -a创建数组，不需要在创建时指明元素。类似于不同的编程，可在之后针对各个下标赋值，同时下标可不连续。

xxxxxxxxxx
declare -a w
w[1]=1
w[3]=4
#或者
w=([1]=1 [3]=4)

${#w[*]}显示元素个数，${w[*]}显示所有元素的值， ${!w[*]}显示数组的所有下标， ${w[@]}同样显示所有元素的值，不同在于，${w[*]}将结果作为字符串输出，而后者将结果按空格分隔一个个输出。

最后，同样可用 readonly 或 declare -ar声明只读数组。

• 关联数组 使用命令 declare -A创建数组后，数组的下标不仅可以是数字，也可以是字符串。实际上，使得数组称为一个哈希表。 declare -Ap可显示当前所有的关联数组。

关于declare的其它命令，可使用 declare --help查看。

2.3 引号

其中反引号 `` 已介绍是用来包括命令，如 date等。 单引号 ''，内部的字符全都看作普通字符。 双引号 ""，对符号 $，\，'`，`"仍保存其特殊功能，其它的作为普通字符。特殊的是，双引号中的单引号中的内容若存在特殊符号仍具有功能。下面举例，

xxxxxxxxxx
a='sd'
echo $$a
$
#sd
echo '$$a'
$
#$$a
$
b="a is $$a$ '$$a' "
$
echo $$b
$
#a is sd 'sd'
echo '$$b'
$
#$$b
$
echo "$$b"
$
#a is sd 'sd'

2.4 参数

类似系统的许多命令，本身可能就是一个脚本，且这些脚本可以处理我们给定的各种参数。为此，这里需要介绍，脚本如何处理外部给定的各种参数，同时，脚本内部也可以处理内部参数。外部参数从1开始编号。

2.5 反斜线(\)

反斜线可屏蔽特殊符号的作用。 打印八进制字符时，也需要在前面加上反斜线，否则作为普通数字处理。（使用 echo -e激活转义字符） 使用计算命令 expr，直接用 *表示乘法会出现错误，需要使用 \*。

2.6 管道

当一组命令前后的结果和输入变量是连通的，则将前后的命令语句用管道 |连接起来。

• 浮点数计算 使用 bc计算，sacle表示计算后小数点后的位数，"scale=位数;表达式|bc"，例如，

xxxxxxxxxx
> echo "scale=8;sqrt(2)|bc"
1.41421356

3 判断、循环和函数

3.1 判断

• if 格式：

xxxxxxxxxx
if 条件1
then
    命令1
elif 条件2
    命令2
elif 
    .
    .
    .

else 
    命令
fi

条件判断的表达式可放在方括号中 []。 条件可设置为任意命令语句，只要该语句能够返回成功与否的结果。 其中，一些常用的比较大小的语句如下，

• case 格式：

xxxxxxxxxx
case 值 in
模式1)
    命令1
    ;;
模式2)
    命令2
    ;;
    .
    .
    .
    ;;
esac
done

特殊模式，

• for 格式：

xxxxxxxxxx
for 变量 in 列表
do
    命令
done

其中列表可由 "$@"替代，或省略，此时变量将从外部参数中取值。

• until 格式：

xxxxxxxxxx
until 条件
    命令

done

• while 格式：

xxxxxxxxxx
while 条件
do
    命令
done

当条件由符号 :代替，则代表死循环。

Shell的循环中也包含 break和continue命令，用法与常用方式相同

参数传递

• shift 当外部参数超过9个，若是使用 $10指定参数，则系统只会识别为 $1 0，即指定为第一个参数。可使用 ${10}指定对应参数，但为了方便循环操作，还是需要 shift命令。 为导入全部的参数，需要将前面已在脚本内保存的外部参数移除，于是剩余的外部参数则不断前移，通过循环指定 $1即可导入全部外部参数。

该命令使用非常简单，写入一个 shift则将外部参数的头部位置右移一个位置，也可通 shift 位置数指定迁移间隔。 若只是需要获取最后一个外部参数可用命令，eval echo \$$# 或 shift 'expr $# -2'。

• getopts 在使用系统命令时，经常遇到命令后面跟着不同的选项，这些选项前面都附带着 -符号。命令 getopts将捕获脚本后面跟的参数选项，并在脚本内进行比较判断。 假设脚本具有多个参数选项，例如 -a，-b，则编写例子如下，

xxxxxxxxxx
#!/bin/bash
# 输出参数索引
echo "OPTIND starts at $$OPTIND $"
#OPTIND： getopts使用OPTIND作为索引，来处理下一个需要处理的参数，记录当前的状态。
#OPTARG： 在循环中，a，b两个参数后面各有一个冒号，冒号表示该输入的参数后面还有一个参数值，当getopts发现冒号后，会处理用户输入的参数值，这个参数值被保存在OPTARG中。
# 接收参数
while getopts :a:b: optname
    do
    case "$$optname $" in
        "a")
        echo "Option $$optname $ is specified"
        ;;
        "b")
        echo "Option $$optname $ has value $$OPTARG $"
        ;;
        "?")
        echo "Unknown option $$OPTARG $"
        ;;
        ":")
        echo "No argument value for option $$OPTARG $"
        ;;
        *)
        # Should not occur
        echo "Unknown error while processing options"
        ;;
    esac
    echo "OPTIND is now $$OPTIND $"
done

上述代码的重点在 :a:b:，第一个:指忽略错误信息，当出现错误后，不会显示相关信息，即进入静默模式。而 a或b的这类参数选项后跟着:则意味着该选项后面还会跟着一个参数，如指定一个目录或其它信息，若没有此类信息，则不需要:。

3.3 函数

在脚本内定义函数，有以下两种格式，

xxxxxxxxxx
function 函数名
{
    操作
}
#或
函数名()
{
    操作
}

区别在于，使用 function，后面的函数名之后可以不添加小括号。启动函数，直接使用函数名即可。与常用语言类似，通过 return可产生返回值，且只能返回0~255内的整数值。

• 参数 相比于脚本的外部参数，函数后面也可以跟着多个参数，同样视为该函数的外部参数，用法与脚本外部参数的相似，使用 $n可引用函数的第n个外部参数。因此不同区域使用 $n意味着不同位置的外部参数，距离如下，

xxxxxxxxxx
#------------func_len.sh-----------
#! /bin/bash
length()
{
# 接收参数
str=$1
result=0
if [ "$str" != "" ]; then
# 计算字符串长度
result=${#str}
fi
# 将长度值写入标准输出
echo "$result"
}
# 调用函数
str="123456"
len=$(length $str)
# 输出执行结果
echo "the string  $1's length is $len"
echo "$1 length $(length $1)"

运行，

xxxxxxxxxx
> ./func_len 123
the string 123456's length is 6
123 length 3

• 变量和别名 可通过命令 declare -g定义全部变量。 若是参数为数组，假设

xxxxxxxxxx
func()
{
...
}
a=(1 2 3)
func "${a[@]}"#导入数组元素

为显示当前的函数名，可使用 $FUNCNAME引用，当内部嵌套着多个函数，则$FUNCNAME作为数组，保存多个函数名。 有时函数本身名字较为复杂，可为其设置别名 alias 别名="命令" 别名的使用可适用任何命令语句。

类似的，有时变量本身保存的是另一个变量的名字，如何适用变量真正的值，操作如下， 假设

xxxxxxxxxx
A=B#B是个变量名
B="真正的值"
${A}#结果是B
${!A}#结果为"真正的值"

3.3.1 库文件

当已有写好的脚本，可让其它脚本在内部使用其功能，方式为

xxxxxxxxxx
#-------------ku_test.sh--------
#!/bin/bash
. 一个脚本文件目录     #中间有空格
#假设该库文件有一个函数 func()
#则直接调用
func #如同内部写好的一个函数一样使用

4 屏幕输出

在脚本中，使用命令 tput，并附带各种命令，对屏幕输出做出相应的操作。具体可查看附录tput命令。

xxxxxxxxxx
变量名="tput 命令名"

通过输出对应的变量名，可完成对应的命令操作。 例如，利用脚本完成清屏操作，

xxxxxxxxxx
#!/bin/bash
CLEAR=" tput clear" #定义一个清屏的变量
$CLEAR

上述只是为演示操作，实际上，若是上向 clear这类系统命令，可直接在脚本中当作已有函数使用。 通过在终端输入命令 infocmp $TERM可显示全部的tput命令。

• 颜色改变 通过输出 echo -e "\033[背景值;前景值m"，可将当前屏幕的输出字符转变对应的颜色。详细的颜色值，可查看附录颜色值。

5 进程

关于进程的知识，脚本并没有太多额外的知识，大多是Linux本身关于进程的命令。 最重要且关键的两个是，启动一个程序和终止程序。Linux启动程序的方式就是在对应目标的目录前加上一个点 .，或者将一条Linux的启动某程序的命令赋值给一个字符串变量，引用该变量则运行了该命令。终止则是命令 kill pid，pid可通过命令 ps或 top 查看当前运行的进程的相关信息。

后台运行，在终端输入一条命令后，最后尾部加上符号&后，该命令会放在后台运行。 使用命令 jobs可查看当前后台的命令，包括运行与暂停的。这些后台的命令，会显示着自身的作业号。 这些作业号有的会附带着符号 +或 -。+代表最近的（最新）的作业或当前作业，-代表前一个作业。

前台，为了将前述的后台中的暂停的命令继续执行，则使用命令 fg 作业号，

如果某个命令并没有一开始设定为后台运行，但是在运行期间被终止，也可以通过 jobs查看它当前的作业号。使用命令 bg可以将对应的命令转移到后台执行。

如果，需要将后台的命令终止，除了简单地用命令 kill 命令对应的pid，或者 kill %作业号。有时，简单的 kill无法彻底终止命令，则需要执行强制终止，使用命令 kill -s SIGKILL pid或%作业号，其中 SIGKILL是传递的信号。实际上命令kill不仅简单的执行终止进程，也可以向进程发送各种信号，使用命令 kill -l可显示可用的各种信号。常用的信号如下，

与上述的命令类似，还有命令wait，使得只有等待某个进程执行完才可以做其它动作。 在前面已介绍了 kill可以传输不同的信号。存在一个命令 trap可在获得对应的信号后执行对应的操作，

xxxxxxxxxx
trap "命令" 信号

其它的还有 suspend，disown等命令。

6 文本处理

关于文本处理，需要且非常重要的是了解正则表达式，关于这一知识的介绍已非常多，这里不做介绍。 通过正则表达式，我们可以匹配我们需要的可能的结果。常用的过滤命令 grep "正则匹配模式"。 系统中可对某个文件内的内容做过滤，如下，

xxxxxxxxxx
grep [选项] 匹配模式 文件目录

针对文本的处理有许多命令，如提取内容的命令 cut，合并文件内容的 paste，以及类似的命令 join，又或者转换字符的命令 tr。 也存在文本格式化的命令，如指定内容宽度的 fold，或是作用较复杂的 fmt，或是反转字符顺序的 rev，又或是转化为打印格式的 pr等。 nl可为文本添加行号。wc可对文本进行各种统计。

• 排序（sort) sort默认排序为字典排序。

• 流编辑 当文本文件本身巨大时，直接编辑时非常困难。流编辑的命令为 sed，该命令会将标准输入的内容或文本内容按行处理，即将内容一行行地复制到缓存中，每次仅对各行做处理。

xxxxxxxxxx
sed [选项] [脚本] [文本文件]

其中脚本是编写的sed脚本文件，内部包含一系列 sed命令，输入的内容将按照内部的命令执行相关操作。并且sed脚本文件的第一行为 #!/bin/sed。 如果不指定文本文件，则从标准输入中读取内容。

sed编辑命令，

• awk 包括上述的 sed，awk实际上已经不是bash语言中的组成部分，而是独立的脚本语言，因此 awk既可以在终端完成相关的命令，也可以编写对应的脚本文件，文件后缀为 .awk，第一行为 #!/usr/bin/awk -f。脚本内部的编写方式，与bash类似，只不过包含着 awk自身特有的相关命令。 下面简要介绍相关的命令操作，

1. 格式

xxxxxxxxxx
awk '命令' 文件

当未指明文件，则从标准输入中读取内容。

2. 读取 $0指读取文件的每一行，$n(n>0)意味读取对应的列。 假设文件 test.txt的内容如下，

xxxxxxxxxx
hang1 lie12 lie13
hang2 lie22 lie23

命令 awk '{print $0}' test.txt，将按行输出文件内容，print为awk内置的输出命令。 命令 awk '{print NR,$2}' test.txt，其中 NR为awk内置的变量，表示当前行的序号，输出如下

xxxxxxxxxx
1 lie12
2 lie22

当不存在文件，则键盘输入的内容，也会被按行读取，之后也可按列输出，等同于文件内容。

3. 匹配 文本处理自然需要支持正则表达式。某一列作模式匹配时，使用符号 ~。 其它的，为提取内容时，有时需要按某一分隔符提取，比如提取的内容是两个列的内容被用 ‘:’分隔，则用选项 -F，命令为 awk -F: '命令' 文件，也可以用 FS命令。当内部的命令包括多个不同的命令语句，用分号分隔开。 上述介绍了从文本提取，若需要在输出时将内容按指定的分隔符分开(默认空格)，使用命令 OFS指定。当从文本中按分隔符 ’:’提取，并输出时用 ’#’分隔。awk '{FS=':';OFS="#";print 列}' 文件。
4. 函数 有时，需要指定一段命令中，某一命令是首先执行，或某一命令是最后执行的。对应着语句 BEGIN{}，END{}。 同时，这里也可以使用if，while的判断循环函数，前后的语句用花括号包裹，花括号内部的命令用分号分隔。当然也可以将则这些语句写在awk脚本文件中。exit用于终止awk程序。 若是不在文件第一行写入 #!/usr/bin/awk -f，则使用 awk [选项] -f 脚本文件名。 此外还有特殊的命令 next，可以跳过当前awk后面的命令，例如对文本中的每一行进行操作，若某一行存在问题可直接跳过其它命令并开始执行文本的下一行。

7 文件处理

针对文件的操作，Linux系统本身便具有多种命令，可详细了解，如查询的 find，比较用的 common和 diff

• 重定向 通过符号 >或 <可将结果输出到指定文件，或从指定文件输入内容。 其中在符号前可附带数字 0、1或2，这些数字为文件描述符，每个进程都会附带着着三个文件描述符。可将指定的内容输出。

0为标准输入，代表默认输入文件，即执行命令的来源，通常是键盘输入，也可以是某个文件或是其它命令的结果，此时就需要输入重定向。 1为标准输出，即执行结果将存放的位置，通常为显示器，其它位置则需要重定向。 2为标准错误，通常结果输出到显示器，其它位置需重定向。 例如，将系统某个目录下的内容及其权限等信息输出到某个文件内，

xxxxxxxxxx
ls -l 目录 > 文件
ls -l 目录 2> 文件1#将错误记录输出到文件1中
ls -l 目录 &> 文件2#将标准输出于标准错误输出到文件2中

上述的符号在输出到对应文件中时，会将原有的内容清空。

可采用追加方式，避免清空，即符号 >>。 << 分隔符，表示命令需要不断地读取输入，直到遇到指定的分隔符。

文件描述符重定向

xxxxxxxxxx
文件描述符a>&文件描述符b

将a对应的输出变成向b一样输出到对应的位置。

上述的方式只是对当前命令的输入输出作操作。若是需要让以后的命令都能够定向到某个文件，可使用命令 exec。相关使用如下，

附录

tput命令

• 字符串输出

• 数字输出

• 布尔输出

颜色值

• 前景色

• 背景色