Shell语法基础总结

• Shell 变量

• 使用变量

• 只读变量

• 删除变量

• 变量类型

• Shell 字符串

• 单引号与双引号字符串

• 获取字符串长度

• 提取子字符串

• 拼接字符串

• Shell 数组

• 定义数组

• 读取数组

• 获取数组的长度

• Shell 传递参数

• Shell 基本运算符

• 算术运算符

• 关系运算符

• 布尔运算符

• 逻辑运算符

• 字符串运算符

• Shell 信息输出命令

• Shell echo 命令

• Shell printf 命令

• %d %s %c %f 格式替代符详解:

• printf 的转义序列

• Shell test 命令

• 数值测试

• test 检查文件属性

• Shell 流程控制

• if else

• if else-if else

• for 循环

• while 语句

• Shell 函数

• 局部变量与全局变量

• 递归函数

• 常用命令

• Shell 正则表达式

• 参考资料

Shell 变量

在 Shell 脚本中，定义变量直接赋值即可，使用变量时需要在变量名前加美元符号$，注意定义变量时变量名和等号之间不能有空格。变量名的命名必须遵循以下规则：

• 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。

• 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。

• 不能使用标点符号。

• 不能使用 bash 里的关键字（可用 help 命令查看保留关键字）。

使用变量

使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号即可（推荐给所有变量加上花括号，这是一个好的编程习惯），如：

#!/bin/bash
my_name="hongghao.zhang"
echo $my_name
echo ${my_name}

hongghao.zhang

hongghao.zhang

只读变量

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。

删除变量

使用 unset 变量可以删除变量，语法：unset variable_name。

变量类型

运行 shell 时，会同时存在三种变量：

1. 局部变量： 局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前shell实例中有效，其他shell启动的程序不能访问局部变量。

2. 环境变量： 所有的程序，包括shell启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。

3. shell变量： shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了shell的正常运行。

Shell 字符串

字符串是 shell 编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没啥其它类型好用了），字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。单双引号的区别跟 PHP 类似。

单引号与双引号字符串

单引号字符串限制：

• 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的；

• 单引号字串中不能出现单独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用。

双引号字符串优点：

• 双引号里可以有变量；

• 双引号里可以出现转义字符，Shell 脚本程序字符型建议都用双引号。

获取字符串长度

string="honggao.zhang"
echo ${#string}  # 输出13

提取子字符串

下面实例从字符串第8个字符开始截取5个字符：

string="honggao.zhang"
echo ${string:7:5}  # 输出zhang

拼接字符串

实际脚本中，拼接字符串可能有以下场景：灵活应用即可。

your_name="qinjx"
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1

Shell 数组

bash 支持一维数组，不支持多维数组，并且没有限定数组的大小。类似 C 语言，数组的元素下标也是从 0 开始。获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于 0。

定义数组

在 Shell 中，用括号来表示数组，数组元素用"空格"符号分割开。定义数组的一般形式为：

数组名=(值1 值2 ... 值n)

读取数组

读取数组元素值的一般格式是：

${数组名[下表标]}

使用 @ 符号可以获取数组中的所有元素，例如：

echo ${array_name[@]}

获取数组的长度

获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同，例如：

# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthn=${#array_name[n]}

更多内容参考shell脚本——字符串 数组。

Shell 传递参数

命令行执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，脚本内获取参数的格式为：$n。n 代表一个数字，1 为脚本的第一个参数，2 为脚本的第二个参数，以此类推。特殊字符表示的参数如下：

参数处理	说明
$#	传递到脚本的参数个数
$$	脚本运行的当前进程ID号
$!	后台运行的最后一个进程的ID号
$*	以一个单字符形式显示所有向脚本传递的参数，"$1 $2 ... $n"的形式输出所有参数
$@	与 * 相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。如 "$@" 用「"」括起来的情况、以 "$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。
$-	显示 Shell 使用的当前选项，与set命令功能相同。
$?	显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。

示例代码如下：

#!/bin/bash
# author:harley
echo "=== $* 演示 ==="
for i in "$*"; doecho $i
done
echo "====$@ 演示==="
for i in "$@";doecho $i
done

执行脚本，bash demo1.sh harley zhang hong，输出结果如下：

=== $* 演示 ===
harley zhang hong
====$@ 演示===
harley
zhang
hong

Shell 基本运算符

Shell 支持多种运算符，如下：

• 算法运算符

• 关系运算符

• 布尔运算符

• 字符串运算符

• 文件测试运算符

字符串判断相等用=，数值判断相等用==。原生 bash 不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。expr是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。用法如下：

#!/bin/bash
val=`expr 3 + 6`
echo "两数之和为：" ${val}  # 两数之和为：9

注意：

• 表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。

• 条件表达式都要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]。

• 完整的算数表达式要被 ` ` 包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。

• bash 不支持浮点运算，如果需要进行浮点运算，需要借助 bc,awk 处理。

算术运算符

运算符	说明	举例
+	加法	expr $a + $b 结果为 30
-	减法	expr $a - $b 结果为 -10
*	乘法	expr $a \* $b 结果为 200
/	除法	expr $b / $a 结果为 2
%	取余	expr $b % $a 结果为 0
=	赋值	a=$b 将把变量 b 的值赋给 a
==	相等	用于比较两个数字，相同则返回 true。 [ $a == $b ] 返回 false
!=	不相等	用于比较两个数字，不相同则返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true

算数运算符实例脚本如下：

#!/bin/bash
a=10
b=20val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"
val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"
val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"

脚本运行结果如下：

a + b : 30

a - b : -10

a * b : 200

关系运算符

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。Shell 的关系运算符和 C/C++/Python 不一样，它们的大于用 > 表示即可，但是 Shell 得用关键字表示，下表列出了常用得关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

参数	说明	举例
-eq	等于则为真	[ $a -eq $b]返回false
-ne	不等于则为真	[ $a -ne $b]返回true
-gt	大于则为真	[ $a -gt $b]返回false
-ge	大于等于则为真	[ $a -ge $b]返回false
-lt	小于则为真	[ $a -lt $b]返回true
-le	小于等于则为真	[ $a -le $b]返回true

这些关系运算符初学时不必全部记住，编写脚本用到时再来查询也可。

布尔运算符

运算符	说明	举例
!	非运算符，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true	[ ! false ] 返回 true
-o	或运算，有一个表达式为 true 则返回 true	[ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true
-a	与运算，两个表达式都为 true 才返回 true	[ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false

实例代码如下：

$ a=120;if [ $a != 120 ];then echo "a != 120";else echo "a == 120";fi   # ! 运算符的用法
a == 120

逻辑运算符

运算符	说明	举例
&&	逻辑的 AND	[[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]
`		`

字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 "abc"，变量 b 为 "efg"：

运算符	说明	举例
=	检测两个字符串是否相等，相等返回 true	[ $a = $b ] 返回 false
!=	检测两个字符串是否相等，不相等返回 true	[ $a != $b ] 返回 true
-z	检测字符串长度是否为0，为0返回 true	[ -z $a ] 返回 false
-n	检测字符串长度是否为0，不为0返回 true	[ -n "$a" ] 返回 true
$	检测字符串是否为空，不为空返回true	[ $a ]返回true

字符串运算符使用示例代码如下：

#!/bin/bash
a="abc"
b="efg"if [ $a = $b ]
thenecho "$a = $b : a 等于 b"
elseecho "$a = $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
thenecho "$a != $b : a 不等于 b"
elseecho "$a != $b: a 等于 b"
fi
if [ -z $a ]
thenecho "-z $a : 字符串长度为 0"
elseecho "-z $a : 字符串长度不为 0"
fi
if [ -n "$a" ]
thenecho "-n $a : 字符串长度不为 0"
elseecho "-n $a : 字符串长度为 0"
fi
if [ $a ]
thenecho "$a : 字符串不为空"
elseecho "$a : 字符串为空"
fi

执行脚本，输出结果如下：

abc = efg: a 不等于 b

abc != efg : a 不等于 b

-z abc : 字符串长度不为 0

-n abc : 字符串长度不为 0

abc : 字符串不为空

Shell 信息输出命令

Shell echo 命令

echo 命令用于字符串的输出，echo打印字符串默认换行。

Shell printf 命令

printf 命令和 echo 命令类似，都是用于信息的输出。

• printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。

• printf 由 POSIX 标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。

• printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。

printf 命令语法如下：

printf format-string [arguments...]

参数说明：

• format-string: 为格式控制字符串

• arguments:为参数列表

示例程序如下：

#!/bin/bash
printf "%-10s %-8s %-4s %12s\n" 姓名 性别 体重kg 学号
printf "%-10s %-8s %-4.2f %12d\n" 郭靖 男 66.1234 2017210675
printf "%-10s %-8s %-4.2f %12d\n" 杨过 男 48.6543 2017210688
printf "%-10s %-8s %-4.2f %12d\n" 郭芙 女 47.9876 2017210889

执行脚本，程序输出如下：

姓名 性别 体重kg 学号

郭靖 男 66.12 2017210675

杨过 男 48.65 2017210688

郭芙 女 47.99 2017210889

格式控制字符串解释：

• %s %c %d %f都是格式替代符

• %-10s 指一个宽度为10个字符（-表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在10个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。

• %-4.2f 指格式化为小数，其中**.2指保留2位小数**。

%d %s %c %f 格式替代符详解:

• d: Decimal 十进制整数 -- 对应位置参数必须是十进制整数，否则报错！

• s: String 字符串 -- 对应位置参数必须是字符串或者字符型，否则报错！

• c: Char 字符 -- 对应位置参数必须是字符串或者字符型，否则报错！

• f: Float 浮点 -- 对应位置参数必须是数字型，否则报错!

printf 的转义序列

序列	说明
\a	警告字符，通常为ASCII的BEL字符
\f	换页
\n	换行
\t	水平制表符
\r	回车

Shell test 命令

Shell 中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

数值测试

这是关系运算符，只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

参数	说明
-eq	等于则为真
-ne	不等于则为真
-gt	大于则为真
-ge	大于等于则为真
-lt	小于则为真
-le	小于等于则为真

符号含义：

1. eq （equal的缩写），表示等于为真

2. ne (not equal的缩写），表示不等于为真

3. gt (greater than的缩写），表示大于为真

4. ge （greater&equal的缩写），表示大于等于为真

5. lt （lower than的缩写），表示小于为真

6. le （lower&equal的缩写），表示小于等于为真

实例代码如下：

#!/bin/bash
# 关系运算符判断
num1=100
num2=333
if test $num1 -eq $num2
thenecho "两个数相等"
elseecho "两个数不相等"
fi
# 算术运算符判断
str1="honggao"
str2="hong.hao"
echo "传递的参数为: $*"
if [ $1 = $2i ]
thenecho "两个输入字符串相等"
elseecho "输入的两个字符串不相等"
fi

执行脚本(sh comm_test.sh eere wdwe2)，输出如下：

两个数不相等

传递的参数为: eere wdwe2

输入的两个字符串 不相等

test 检查文件属性

检查文件属性也是 test 的常见用法，比如检查一个文件类型是不是普通文件，可以使用 -f 选项，检查路径是否是目录可以用 -d 选项：

touch test.sh
filename="test.sh"
# 检查文件
if test -f "$filename";thenecho "It's a regular file."
fi
# 检查目录
dirname="test_directory"
mkdir $dirname
if test -d "$dirname";thenecho "It's a directory."
fi

运行脚本，输出如下：

test 命令是shell编程中非常重要的命令，一定要掌握！下面是其他一些常用的文件检查运算符：

-b file : 文件存在并且是块设备文件。
-c file : 文件存在并且是字符设备文件。
-d file : 文件存在并且是一个目录。
-e file : 文件存在。
-f file : 文件存在并且是一般文件。
-g file : 文件存在并且设置了 setgid 位。
-h file : 文件存在并且是一个链接文件。
-p file : 文件存在并且是一个命名管道(FIFO)。
-r file : 文件存在并且是可读的。
-s file : 文件存在并且有内容。
-u file : 文件存在并且设置了 setuid。
-w file : 文件存在并且是可写的。
-x file : 文件存在并且是可执行的。
-S file : 文件存在并且是一个 socket。

Shell 流程控制

Shell 的流程控制不可为空。

if else

if else语法格式：

if condition
thencommand1command2command3
elsecommand
fi

if else-if else

if else-if else 语法格式如下：

if condition1
thencommand1
elif condition2
thencommand2
elsecommandN
fi

根据 width、height 计算 BMI 指数脚本实例代码如下：

echo "pleae input your weight and height"  # 无法支持输入小数
pf=`expr $2 \* $2`
bmi=`expr $1 / $pf`
echo "your bmi is: $bmi"
a=18
b=25
c=28
d=32
if [ $bmi -le $a ]
thenecho "体重过轻"
elif [ $bmi -le $b ]
thenecho "体重正常"
elif [ $bmi -le $c ]
thenecho "体重过重"
elif [ $bmi -le $d ]
thenecho "体重肥胖"
elif [ $bmi -gt $d ]
thenecho "严重肥胖"
fi

执行脚本(sh if_else.sh 64 2)，程序输出如下：

pleae input your weight and height

your bmi is: 16

体重过轻

for 循环

for 循环格式为：

for var in item1 item2 ... itemN
docommand1command2...commandN
done

while 语句

while 循环用于不断执行一系列命令，也可用于从输入文件中读取数据；命令通常为测试条件，其格式为：

while condition
docommand
done

Shell 函数

shell 函数中的定义格式如下：

[ function ] funname [()]
{action;[return int;]
}

参数说明：

• 可以带 function fun() 定义，也可以直接 fun() 定义,不带任何参数。

• 执行函数直接使用 funname 即可。

局部变量与全局变量

# !/bin/bash
a="this is a" # 定义全局变量
b="this is b"
function funname() {local_c="this is c" # 定义局部变量echo $a, $becho $local_creturn 0   # shell 函数返回值是整形，并且在 0-257 之间
}
echo $d  # 打印不会生效，因为 d 是局部变量
funname  # 执行函数 funname

执行上诉程序 bash fun_test.sh，输出如下：

this is a, this is b

this is c

递归函数

bash 也是支持递归函数的（能够调用自身的函数），示例程序如下：

#!/bin/bash
function name() {echo $1name hellosleep 1
}
name

运行此脚本后不断打印出 hello，按 ctrl+c 结束。

常用命令

ps、grep、awk、sed 三剑客

Shell 正则表达式

参考博客Shell 正则表达式。

参考资料

• 菜鸟教程-shell教程

• [Linux 命令行与 Shell 脚本教程](Linux 命令行与 Shell 脚本教程)