shell语法
概论
shell是我们通过命令行与操作系统沟通的语言。
shell脚本可以直接在命令行中执行，也可以将一套逻辑组织成一个文件，方便复用。
AC Terminal中的命令行可以看成是一个“shell脚本在逐行执行”。
Linux中常见的shell脚本有很多种，常见的有：
- Bourne Shell(/usr/bin/sh或/bin/sh)
- Bourne Again Shell(/bin/bash)
- C Shell(/usr/bin/csh)
- K Shell(/usr/bin/ksh)
- zsh
- …
Linux系统中一般默认使用bash，所以接下来讲解bash中的语法。
文件开头需要写#! /bin/bash，指明bash为脚本解释器。
脚本示例
新建一个test.sh文件，内容如下：
#! /bin/bash
echo "Hello World!"
运行方式
作为可执行文件
acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh # 使脚本具有可执行权限
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh # 当前路径下执行
Hello World! # 脚本输出
acs@9e0ebfcd82d7:~$ /home/acs/test.sh # 绝对路径下执行
Hello World! # 脚本输出
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ~/test.sh # 家目录路径下执行
Hello World! # 脚本输出
用解释器执行
acs@9e0ebfcd82d7:~$ bash test.sh
Hello World! # 脚本输出
注释
单行注释
每行中#之后的内容均是注释。
#这是一行注释
echo 'Hello World' # 这也是注释
多行注释
格式：
:<<EOF
第一行注释
第二行注释
第三行注释
EOF
其中EOF可以换成其它任意字符串。例如：
:<<abc
第一行注释
第二行注释
第三行注释
abc
:<<!
第一行注释
第二行注释
第三行注释
!
变量
定义变量
定义变量，不需要加$符号，例如：
name1='yxc' # 单引号定义字符串
name2="yxc" # 双引号定义字符串
name3=yxc # 也可以不加引号，同样表示字符串
等式两边不能有空格！！
使用变量
使用变量，需要加上$符号，或者${}符号。花括号是可选的，主要为了帮助解释器识别变量边界。
name=yxc
echo $name # 输出yxc
echo ${name} # 输出yxc
echo ${name}acwing # 输出yxcacwing
只读变量
使用readonly或者declare可以将变量变为只读。
name=yxc
readonly name
declare -r name # 两种写法均可
name=abc # 会报错，因为此时name只读
删除变量
unset可以删除变量。
name=yxc
unset name
echo $name # 输出空行
变量类型
-
自定义变量（局部变量）
子进程不能访问的变量 -
环境变量（全局变量）
子进程可以访问的变量自定义变量改成环境变量：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ name=yxc # 定义变量 acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name # 第一种方法 acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare -x name # 第二种方法环境变量改为自定义变量：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ export name=yxc # 定义环境变量 acs@9e0ebfcd82d7:~$ declare +x name # 改为自定义变量
字符串
字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。
单引号与双引号的区别：
-
单引号中的内容会原样输出，不会执行、不会取变量；
-
双引号中的内容可以执行、可以取变量；
name=yxc # 不用引号 echo 'hello, $name \"hh\"' # 单引号字符串，输出 hello, $name \"hh\" echo "hello, $name \"hh\"" # 双引号字符串，输出 hello, yxc "hh"获取字符串长度
name="yxc" echo ${#name} # 输出3提取子串
name="hello, yxc" echo ${name:0:5} # 提取从0开始的5个字符
默认变量
文件参数变量
在执行shell脚本时，可以向脚本传递参数。$1是第一个参数，$2是第二个参数，以此类推。特殊的，$0是文件名（包含路径）。例如：
创建文件test.sh：
#! /bin/bash
echo "文件名："$0
echo "第一个参数："$1
echo "第二个参数："$2
echo "第三个参数："$3
echo "第四个参数："$4
然后执行该脚本：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ chmod +x test.sh
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ./test.sh 1 2 3 4
文件名：./test.sh
第一个参数：1
第二个参数：2
第三个参数：3
第四个参数：4
其它参数相关变量
数组
数组中可以存放多个不同类型的值，只支持一维数组，初始化时不需要指明数组大小。
数组下标从0开始。
定义
数组用小括号表示，元素之间用空格隔开。例如：
array=(1 abc "def" yxc)
也可以直接定义数组中某个元素的值：
array[0]=1
array[1]=abc
array[2]="def"
array[3]=yxc
读取数组中某个元素的值
格式：
${array[index]}
例如：
array=(1 abc "def" yxc)
echo ${array[0]}
echo ${array[1]}
echo ${array[2]}
echo ${array[3]}
读取整个数组
格式：
${array[@]} # 第一种写法
${array[*]} # 第二种写法
例如：
array=(1 abc "def" yxc)
echo ${array[@]} # 第一种写法
echo ${array[*]} # 第二种写法
数组长度
类似于字符串
${#array[@]} # 第一种写法
${#array[*]} # 第二种写法
例如：
array=(1 abc "def" yxc)
echo ${#array[@]} # 第一种写法
echo ${#array[*]} # 第二种写法
expr命令
expr命令用于求表达式的值，格式为：
expr 表达式
表达式说明：
- 用空格隔开每一项
- 用反斜杠放在shell特定的字符前面（发现表达式运行错误时，可以试试转义）
- 对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来
- expr会在stdout中输出结果。如果为逻辑关系表达式，则结果为真，stdout为1，否则为0。
- expr的exit code：如果为逻辑关系表达式，则结果为真，exit code为0，否则为1。
字符串表达式
- length STRING
返回STRING的长度 - index STRING CHARSET
CHARSET中任意单个字符在STRING中最前面的字符位置，下标从1开始。如果在STRING中完全不存在CHARSET中的字符，则返回0。 - substr STRING POSITION LENGTH
返回STRING字符串中从POSITION开始，长度最大为LENGTH的子串。如果POSITION或LENGTH为负数，0或非数值，则返回空字符串。
示例：
str="Hello World!"
echo `expr length "$str"` # ``不是单引号，表示执行该命令，输出12
echo `expr index "$str" aWd` # 输出7，下标从1开始
echo `expr substr "$str" 2 3` # 输出 ell
整数表达式
expr支持普通的算术操作，算术表达式优先级低于字符串表达式，高于逻辑关系表达式。
- + -
加减运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。
- * / %
乘，除，取模运算。两端参数会转换为整数，如果转换失败则报错。 - () 可以改变优先级，但需要用反斜杠转义
示例：
a=3
b=4
echo `expr $a + $b` # 输出7
echo `expr $a - $b` # 输出-1
echo `expr $a \* $b` # 输出12，*需要转义
echo `expr $a / $b` # 输出0，整除
echo `expr $a % $b` # 输出3
echo `expr \( $a + 1 \) \* \( $b + 1 \)` # 输出20，值为(a + 1) * (b + 1)
逻辑关系表达式
- |
如果第一个参数非空且非0，则返回第一个参数的值，否则返回第二个参数的值，但要求第二个参数的值也是非空或非0，否则返回0。如果第一个参数是非空或非0时，不会计算第二个参数。 - &
如果两个参数都非空且非0，则返回第一个参数，否则返回0。如果第一个参为0或为空，则不会计算第二个参数。 - < <= = == != >= >
比较两端的参数，如果为true，则返回1，否则返回0。”==”是”=”的同义词。”expr”首先尝试将两端参数转换为整数，并做算术比较，如果转换失败，则按字符集排序规则做字符比较。 - () 可以改变优先级，但需要用反斜杠转义
示例：
a=3
b=4
echo `expr $a \> $b` # 输出0，>需要转义
echo `expr $a '<' $b` # 输出1，也可以将特殊字符用引号引起来
echo `expr $a '>=' $b` # 输出0
echo `expr $a \<\= $b` # 输出1
c=0
d=5
echo `expr $c \& $d` # 输出0
echo `expr $a \& $b` # 输出3
echo `expr $c \| $d` # 输出5
echo `expr $a \| $b` # 输出3
read命令
read命令用于从标准输入中读取单行数据。当读到文件结束符时，exit code为1，否则为0。
参数说明
- -p: 后面可以接提示信息
- -t：后面跟秒数，定义输入字符的等待时间，超过等待时间后会自动忽略此命令
实例：
acs@9e0ebfcd82d7:~$ read name # 读入name的值
acwing yxc # 标准输入
acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $name # 输出name的值
acwing yxc #标准输出
acs@9e0ebfcd82d7:~$ read -p "Please input your name: " -t 30 name # 读入name的值，等待时间30秒
Please input your name: acwing yxc # 标准输入
acs@9e0ebfcd82d7:~$ echo $name # 输出name的值
acwing yxc # 标准输出
echo 命令
echo用于输出字符串。命令格式：
echo STRING
显示普通字符串
echo "Hello AC Terminal"
echo Hello AC Terminal # 引号可以省略
显示转义字符
echo "\"Hello AC Terminal\"" # 注意只能使用双引号，如果使用单引号，则不转义
echo \"Hello AC Terminal\" # 也可以省略双引号
显示变量
name=yxc
echo "My name is $name" # 输出 My name is yxc
显示换行
echo -e "Hi\n" # -e 开启转义
echo "acwing"
输出结果：
Hi
acwing
显示不换行
echo -e "Hi \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "acwing"
输出结果：
Hi acwing
显示结果定向至文件
echo "Hello World" > output.txt # 将内容以覆盖的方式输出到output.txt中
原样输出字符串，不进行转义或取变量（用单引号）
name=acwing
echo '$name\"'
输出结果
$name\"
显示命令的执行结果
echo `date`
输出结果：
Wed Sep 1 11:45:33 CST 2021
printf语句
printf命令用于格式化输出，类似于C/C++中的printf函数。
默认不会在字符串末尾添加换行符。
命令格式：
printf format-string [arguments...]
用法示例
脚本内容：
printf "%10d.\n" 123 # 占10位，右对齐
printf "%-10.2f.\n" 123.123321 # 占10位，保留2位小数，左对齐
printf "My name is %s\n" "yxc" # 格式化输出字符串
printf "%d * %d = %d\n" 2 3 `expr 2 \* 3` # 表达式的值作为参数
输出结果：
123.
123.12 .
My name is yxc
2 * 3 = 6
test命令与判断符号
逻辑运算符&&和||
- && 表示与，|| 表示或
- 二者具有短路原则：
expr1 && expr2：当expr1为假时，直接忽略expr2
expr1 || expr2：当expr1为真时，直接忽略expr2 - 表达式的exit code为0，表示真；为非零，表示假。（与C/C++中的定义相反）
test命令
在命令行中输入man test，可以查看test命令的用法。
test命令用于判断文件类型，以及对变量做比较。
test命令用exit code返回结果，而不是使用stdout。0表示真，非0表示假。
例如：
test 2 -lt 3 # 为真，返回值为0
echo $? # 输出上个命令的返回值，输出0
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ls # 列出当前目录下的所有文件
homework output.txt test.sh tmp
acs@9e0ebfcd82d7:~$ test -e test.sh && echo "exist" || echo "Not exist"
exist # test.sh 文件存在
acs@9e0ebfcd82d7:~$ test -e test2.sh && echo "exist" || echo "Not exist"
Not exist # testh2.sh 文件不存在
文件类型判断
命令格式：
test -e filename # 判断文件是否存在
测试参数 代表意义
-e 文件是否存在
-f 是否为文件
-d 是否为目录
文件权限判断
命令格式：
test -r filename # 判断文件是否可读
测试参数 代表意义
-r 文件是否可读
-w 文件是否可写
-x 文件是否可执行
-s 是否为非空文件
整数间的比较
命令格式：
test $a -eq $b # a是否等于b
测试参数 代表意义
-eq a是否等于b
-ne a是否不等于b
-gt a是否大于b
-lt a是否小于b
-ge a是否大于等于b
-le a是否小于等于b
字符串比较
测试参数 代表意义
test -z STRING 判断STRING是否为空，如果为空，则返回true
test -n STRING 判断STRING是否非空，如果非空，则返回true（-n可以省略）
test str1 == str2 判断str1是否等于str2
test str1 != str2 判断str1是否不等于str2
多重条件判定
命令格式：
test -r filename -a -x filename
测试参数 代表意义
-a 两条件是否同时成立
-o 两条件是否至少一个成立
! 取反。如 test ! -x file，当file不可执行时，返回true
判断符号[]
[]与test用法几乎一模一样，更常用于if语句中。另外[[]]是[]的加强版，支持的特性更多。
例如：
[ 2 -lt 3 ] # 为真，返回值为0
echo $? # 输出上个命令的返回值，输出0
acs@9e0ebfcd82d7:~$ ls # 列出当前目录下的所有文件
homework output.txt test.sh tmp
acs@9e0ebfcd82d7:~$ [ -e test.sh ] && echo "exist" || echo "Not exist"
exist # test.sh 文件存在
acs@9e0ebfcd82d7:~$ [ -e test2.sh ] && echo "exist" || echo "Not exist"
Not exist # testh2.sh 文件不存在
注意：
- []内的每一项都要用空格隔开
- 中括号内的变量，最好用双引号括起来
- 中括号内的常数，最好用单或双引号括起来
例如：
name="acwing yxc"
[ $name == "acwing yxc" ] # 错误，等价于 [ acwing yxc == "acwing yxc" ]，参数太多
[ "$name" == "acwing yxc" ] # 正确