第五章 Linuxshell程序设计

第五章Linux

shell程序设计李威liweizhisjb@163.com1Linux内核概述shell层是内核之外的中间层，是用户和系统交互的界面。2Linux内核概述在前面章节，shell被解释为命令解释程序，即，它接收用户输入的命令，然后创建子进程，由子进程实现命令所规定的功能，等子进程终止工作后发出提示符。这是shell常见的使用方式。3Linux内核概述其实shell还是一种高级程序设计语言，它有变量、关键字还有各种控制语句4Linux

shell程序设计Linux提供多种不同的shell。常用的有Bourneshell(简称sh)、C-shell(简称csh)、Kornshell(简称ksh)和BourneAgainshell(简称bash)。

5Linux

shell程序设计Bourneshell是AT&TBell实验室为AT&T的UNIX开发的，是UNIX默认的shell6Linux

shell程序设计C-shell(简称csh)是加州伯克利大学的BillJoy为BSDUNIX开发的，与sh不一样7Linux

shell程序设计Kornshell(简称ksh)也是AT&TBell实验室开发的，其命令交互界面和编程界面很好8Linux

shell程序设计BourneAgainshell(简称bash)是GNU开发的一个shell，是Linux默认的shell9Linux

shell程序设计shell特点：☆对已有命令进行组合构成新命令，组合方式简单；☆提供了文件名扩展字符，使单一字符串可以匹配多个文件名；☆可以直接使用shell的内置命令而不需创建新的进程；☆shell灵活使用数据流，提供通配符、输入/输出重定向、管道线等机制；☆提供了顺序流程控制、条件控制、循环控制语句；☆shell提供了在后台执行命令的能力；☆shell提供了可配置的环境，允许用户创建修改命令、命令提示符等系统行为；☆shell提供了一个高级的命令语言，允许用户创建简单和复杂的程序。操作系统本身自带的命令。不需要外部软件支持的命令，如：cd、echo、kill等命令10Linux

shell程序设计shell脚本的创建和执行：☆使用shell的最简单的方法是从键盘上直接输入命令行或存入文件中，这种被shell解释执行的文件为shell脚本。☆利用编辑器建立一个shell脚本，和普通文件一样，例：$viex1建立一个名字为ex1的shell脚本11Linux

shell程序设计☆执行shell脚本的方式有三种：（1）$bash<脚本名（2）$bash脚本名[参数]（3）将shell脚本的权限设置为可执行，然后再提示符下直接执行它用输入重定向让shell从给定文件中读入命令行，进行相应处理。

以脚本名作为参数传递给程序中的命令例（1）$bash<ex1（2）$·

ex1（3）$chmoda+xex2$./ex2()脚本后面不能带参数目前使用的shell以·表示把shell脚本ex2置为对所有用户都有执行权限，然后在提示符后可以直接执行该文件12Linux

shell程序设计☆bash提供了命令历史功能，即系统为每一个用户维护一个命令历史文件（/root/.bash_history），该文件把用户输入的命令自动的加到该命令历史表中。用户可以调用或者修改以前的命令。

$HISTFILE=”/home/.test_history”$HISTSIZE=100可以通过HISTFILE改变存放历史命令的文件将历史命令存放在/home/.test_history下设置历史文件中可以保留100条历史命令，默认是50013Linux

shell程序设计☆显示命令历史表中的命令

history[option][arg…]显示历史命令，包括刚输入的history例：$history$history50显示历史表中的最后50行命令14Linux

shell程序设计☆执行历史命令：以字符“！”开头，后随一个或多个字符来定义某种类型的历史命令。(符号间没有空格)格式意义！！重复上一条命令，相当于！-1！ｎ重新执行第n条历史命令！-n重新执行倒数第n条历史命令。！-1等于！！！string重新执行以字符串string开头的最近的历史命令行。例：！ca表示访问最近的cat命令！?string?重新执行最近的、包含string的历史命令。例：！?hist?表示重复前面含有hist的命令15Linux

shell程序设计☆名称补全：在bash命令行上输入目录名和文件名时，可以按tab键让系统自动补全剩余的部分。例：$cd/us$cate系统自动补全/usr如果目录中有ex1、ex2、exam1则系统会补全到三者相同部分的最后一个字符，屏幕显示为$catex，如果此时用户继续按Tab键，屏幕显示为$catexex1ex2exam1等待用户选择16Linux

shell程序设计☆别名：对于常用的选项或参数比较多的固定命令可以取个别名替换，定义别名的命令

alias[name[=value]]…

例：$alias$aliasll=’ls-l’$ll$aliasll=ls-l$ll在屏幕上显示别名清单等价于$ls-l等价于$ls17Linux

shell程序设计☆别名：对于常用的选项或参数比较多的固定命令可以取个别名替换，定义别名的命令

alias[name[=value]]…☆取消别名：unaliasname执行后从别名表中删除name指定的别名18Linux

shell程序设计19Linux

shell程序设计☆模式表达式：除了*、?和［…］之外还有以下形式：（１）＊（模式表）：匹配给定模式表中的模式的０次或多次出现，各模式以｜分开；（２）＋（模式表）：匹配给定模式表中的模式的１次或多次出现，各模式以｜分开；（３）？（模式表）：匹配给定模式表中任一模式的０次或１次出现，各模式以｜分开；（４）@(模式表)：仅匹配模式表中的给定模式的１次出现；（５）！（模式表）：除给定模式表中的模式外匹配其他任何模式20Linux

shell程序设计例：file*(.c|.o)将匹配文件file、file.c、file.o、file.c.c、file.o.o、file.c.o、file.o.c等

file＋(.c|.o)将匹配文件file.c、file.o、file.c.c、file.o.o、file.c.o、file.o.c等,不匹配file

file?(.c|.o)只匹配文件file、file.c、file.o，不匹配file.c.c、file.o.o、file.c.o、file.o.c等，

file@(.c|.o)只匹配文件file.c、file.o不匹配file、file.c.c、file.o.o、file.c.o、file.o.c等21Linux

shell程序设计☆引号：分为单引号、双引号和倒引号。用双引号括起来除$、倒引号（`）和反斜线（\）之外都作为普通字符对待，$表示变量替换；倒引号（`）表示命令替换；反斜线（\）表示转义字符。单引号括起来的字符表示都是普通字符。倒引号（`）括起来的字符被shell解释为命令行。22Linux

shell程序设计例：$catex3echo“currentdirectoryis`pwd`”echo”homedirectoryis$HOME”echo“file*.?”$bashex3currentdirectoryis/homehomedirectoryis/rootfile*.?23Linux

shell程序设计☆注释：shell程序中以#开头的正文行表示注释；在shell脚本的第一行以#！开头表示该脚本是用哪种shell编写的，从而调用相应的解释程序执行。☆后台命令：当程序执行需要时间过长时，那么在命令最后输入&符号，则shell在后台启动该程序，马上显示下一个提示符，允许用户输入新的命令。24Linux

shell程序设计等价于pwd这里分号隔开的命令，前面的命令执行成功who|wc–l与否并不影响后面命令的执行

cd/home☆命令执行操作符：多条命令可以在一行中出现，各命令之间以分号隔开，例pwd;who|wc-l;cd/home25Linux

shell程序设计☆命令执行操作符：逻辑与操作符&&可将两个命令联系在一起，命令１&&命令２表示先执行命令１，如果执行成功才执行命令２，否则不执行命令２。逻辑非操作符||可将两个命令联系在一起，命令１||命令２表示先执行命令１，如果不成功则执行命令２，如果命令成功则不执行命令２。26Linux

shell程序设计27Linux

shell程序设计☆成组命令：在shell中有两种方式将若干命令组合在一起，一个是花括号，一个是圆括号；（１）｛…;｝形式：以花括号括起来的全部命令作为一条命令执行，左括号后有一个空格右括号前有分号

（２）（…）形式：左括号后不需有空格，右括号之前也不需加分号例：${echo“userreportfor`date`”;who;}|cat(echo和who命令的执行结果经管道传给屏幕进行输出)28Linux

shell程序设计二者区别：花括号括起来的组命令在本shell执行命令，不产生新进程；圆括号括起来的组命令要在新的子shell内执行，要建立新的子进程。29Linux

shell程序设计shell有两类变量：环境变量和临时变量。环境变量是永久性变量，值不会随shell脚本执行结束而消失；临时变量是在shell程序内部定义，使用范围仅限于定义它的程序，出了程序就不能使用，程序结束后，它的值就不存在了。环境变量像$HOME（用户主目录的全路径）$LOGNAME（用户的注册名，通过该变量系统来确认用户是否是文件的拥有者，是否有权利执行某个命令）$PATH（shell从中查找命令的目录列表，例：PATH=$PATH：/home）

30Linux

shell程序设计☆用户定义的变量：变量名是以字母或下划线开头，由字母、下划线和数字组成的序列。大小写意义不同，变量长度不受限制。定义变量并赋值的一般形式变量名＝字符串引用变量时用“$变量”31Linux

shell程序设计例：$dir=/home/ccc$echo$dir$echodir$today=Sunday$echo$today$Today$dir=/home/cc$cat${dir}c/mi.c$cat$dirc/mi.c$cat$dir/mi.c显示结果/home/ccc显示结果dir显示结果SundayToday未被赋值，为空串将文件/home/ccc/mi.c显示出来提示出错，认为dirc是个新变量，前面未赋值，所以找不到文件mi.c将文件/home/cc/mi.c显示出来32Linux

shell程序设计☆数组：bash只提供一维数组，数组元素下标由0开始编号。一般形式为：declare

–a数组名读取数组元素值的一般形式是：${数组名［下标］}对数组元素赋值的一般形式是：数组名［下标］＝值或数组名＝（值１值２……值ｎ）33Linux

shell程序设计例：$city[0]=Beijing$city[1]=Shanghai$echo${city[0]}$A=(thisisanexampleofshellscript)$echo${A[0]}${A[2]}${A[3]}${A[6]}$echo${A[8]}显示结果Beijing显示结果结果显示为thisanexamplescript显示结果结果显示为空串34Linux

shell程序设计☆输入命令——read命令：从键盘上读取数据，然后赋给指定的变量，例$readxyzTodayisMonday$echo$z$x$y显示结果Monday

Todayis35Linux

shell程序设计☆输入命令——read命令：从键盘上读取数据，然后赋给指定的变量，例$readn1n2n3FirstSecondThird1234abcd(回车键)

$echo$n3

$echo$n2$n1变量个数少于数据个数时，从左往右对应赋值，最后一个变量被赋予剩余的所有数据显示结果为Third1234abcd显示结果为SecondFirst36Linux

shell程序设计☆输入命令——read命令：从键盘上读取数据，然后赋给指定的变量，例$readn1n2n3１２(回车键)

$echo$n3$echo$n2$n1变量个数多于给定的数据个数时，依次对应赋值，没有数据对应的取空串显示结果为空串显示结果为2137Linux

shell程序设计☆预先定义的特殊变量（１）$#——命令行上参数的个数（２）$?——上一条命令的返回值，执行成功为０；执行失败返回非０值（３）$$——当前进程的进程号（４）$!——上一个后台命令对应的进程号，由１～５位数字构成（５）$-——由当前shell设置的执行标志名组成的字符串（６）$*——表示在命令行中实际给出的所有实参字符串例ex6m1.cm2.c（$#值为２）38Linux

shell程序设计39Linux

shell程序设计bash中执行整数算术运算的命令是let,语法格式：letarg…

例：let“j=i*6+2”等价于((j=i*6+2))40Linux

shell程序设计优先级运算符结合性功能１－、＋从右至左取表达式负值、正值２！、～从右至左逻辑非、按位取反３＊＊从左至右方幂４＊、／、％从左至右乘、除、取模５＋、－从左至右加、减６<<、>>从左至右左移若干二进制位、右移若干二进制位、41Linux

shell程序设计７>、>=、<、<=从左至右大于、大于或等于、小于、小于或等于８＝＝、！＝从左至右相等、不相等９&从左至右按位与１０^从左至右按位异或１１｜从左至右按位或１２&&从左至右逻辑与１３||从左至右逻辑或１４？：从右至左条件计算１５＝、＋＝、－＝、＊＝／＝、％＝&=、^=、|=、<<=、>>=从右至左赋值运算且赋值42Linux

shell程序设计注意：当表达式中有shell特殊字符时，必须用双引号括起来。例：$let“v=6|5”$echo$v$let

v=6|5

显示结果为7结果提示出错，把|看成管道符，左右两边由于不是命令因而无法正确执行43Linux

shell程序设计☆if语句一般格式：if测试条件then命令１else命令２fi

44Linux

shell程序设计例：

iftest-f“$1”thenecho“$1isanordinaryfile.”

elseecho“$1isnotanordinaryfile.”fi

通过test命令测试$1是否是一个已存在的普通文件，如果是则显示$1isanordinaryfile.否则显示$1isnotanordinaryfile45Linux

shell程序设计例：

iftest-f“$1”thenecho“$1isanordinaryfile.”

elseecho“$1isnotanordinaryfile.”fi

用test命令或一对方括号括起来是等价的，

test–f“$1”等价于[–f“$1”]

46Linux

shell程序设计☆条件测试命令——test（１）文件测试运算符及其功能参数功能-r文件名若文件存在并且是用户可读的，则测试条件为真-w文件名若文件存在并且是用户可写的，则测试条件为真-x文件名若文件存在并且是用户可执行的，则测试条件为真-f文件名若文件存在并且是普通文件，则测试条件为真-d文件名若文件存在并且是目录文件，则测试条件为真-p文件名若文件存在并且是命名的ＦＩＦＯ文件，则测试条件为真-b文件名若文件存在并且是块设备文件，则测试条件为真-c文件名若文件存在并且是字符设备文件，则测试条件为真-s文件名若文件存在并且文件长度大于０，则测试条件为真-t文件描述字如果文件被打开其文件描述字是与终端设备相关的，则测试条件为真47Linux

shell程序设计（２）有关字符串方面的测试参数功能-zs1如果字符串s1的长度为０，则测试条件为真-ns1如果字符串s1的长度大于０，则测试条件为真s1如果字符串s1不是空字符串，则测试条件为真s1=s2如果s1等于s2，则测试条件为真s1！＝s2如果s1不等于s2，则测试条件为真s1<s2如果按字典顺序s1在s2之前，则测试条件为真s1>s2如果按字典顺序s1在s2之后，则测试条件为真48Linux

shell程序设计（３）有关数值方面的测试参数功能n1–eqn2如果整数n1等于n2，则测试条件为真n1–nen2如果整数n1不等于n2，则测试条件为真n1–ltn2如果整数n1小于n2，则测试条件为真n1–len2如果整数n1小于或等于n2，则测试条件为真n1–gtn2如果整数n1大于n2，则测试条件为真n1–gen2如果整数n1大于或等于n2，则测试条件为真49Linux

shell程序设计（４）逻辑运算符参数功能！放在任意逻辑表达式之前，使原来的表达式变为假-a放在两个逻辑表达式之间，当两个表达式为真时，结果为真-o放在两个逻辑表达式之间，其中只要一个表达式为真时，结果就为真()把一个逻辑表达式括起来，使其优先得到运算50Linux

shell程序设计（5）特殊条件测试：表示不作任何事情，退出值为0ture表示总为真，退出值总是0false表示总为假，退出值总是25551Linux

shell程序设计☆case语句，一般语法形式为case字符串in

模式字符串1）命令

…

命令；；模式字符串2）命令…

命令；；…模式字符串n）命令…

命令；；esac执行过程如下：用字符串依次同各模式字符串进行比较，如果发现某一个匹配，那就执行该模式字符串之后的命令，直至遇到两个分号为止；如果没有任何模式字符串与该字符串的值相符合，则不执行任何命令注意：（1）每个模式字符串后面可有一条或多条命令，其最后一条命令必须用两个分号结束；（2）模式字符串中可以使用通配符；（3）如果模式字符串中包含多个模式，那么各模式之间应以竖线（|）隔开，表示各模式是或的关系；（4）各模式字符串应是唯一的，不重复出现；（5）要以case开头以esac结束；（6）case的返回值是整个结构中最后执行的那个命令的退出值，若没有执行任何命令，则返回值为052Linux

shell程序设计☆while语句一般语法形式为：while测试条件do

命令表done执行过程如下：先进行条件测试，如果结果为真则进入循环体，执行其中的命令；然后再作条件测试……，直至测试条件为假才终止while语句的执行。53Linux

shell程序设计☆until语句一般语法形式如下：until测试条件do

命令表done执行过程如下：测试条件为假时进入循环体，直至测试条件为真时终止循序54Linux

shell程序设计for变量in值表do

命令表done执行过程如下：变量依次取值表里的各个值，然后执行命令表☆for语法一般语法主要有三种，（1）格式一：55Linux

shell程序设计例：fordayinMondayWednesdayFridaySundaydoecho$daydone执行过程如下：变量day依次取值表里的各个值，第一次将Monday赋给day，然后执行命令“echo$day”；第二次将Wednesday赋给day……☆for语法一般语法主要有三种，（1）格式一：56Linux

shell程序设计for变量in文件正则表达式do

命令表done执行过程如下：取当前目录下与正则表达式相匹配的文件名，每取值依次就进入循环体执行命令表一次☆for语法一般语法主要有三种（2）格式二：57Linux

shell程序设计例：forfileinm*.cdocat$file|prdone执行过程如下：将当前目录下所有以m开头的C程序文件按分页格式显示出来☆for语法一般语法主要有三种（2）格式二：58Linux

shell程序设计foriin$*do

命令表doneforido或者命令表done☆for语法一般语法主要有三种（3）格式三：执行过程如下：变量i依次取位置参数的值，然后执行循环体中的命令表，直至所有位置参数取完为止59Linux

shell程序设计☆位置参数：执行UNIX/Linux命令或Shell脚本时，Shell传递给脚本的参数，例：bashex1/home/l1ex15ex16ex17——实参$0$1$2$3$4注意：$0始终对应脚本名，不能为空；其他位置变量的值可以为空串——位置参数60Linux

shell程序设计例：bashex1/home/l1ex15ex16ex17$0$1$2$3$4注意：shift——移动位置命令，每执行一次，实参就左移一位，相当于位置参数右移一位☆位置参数：执行UNIX/Linux命令或Shell脚本时，Shell传递给脚本的参数，61Linux

shell程序设计例：命令行：bashex7ABCDEF$0$1$2$3$4shift后位置参数原位置：参数$5$6$0$1$2$3$4$562Linux

shell程序设计请解释下列程序并给出最终结果#ex8ec