一： 什么是 Shell

Shell是一塊包裹著系統(tǒng)核心的殼，處于操作系統(tǒng)的最外層，與用戶直接對話，把用戶的輸入， 解釋給操作系統(tǒng)，然后處理操作系統(tǒng)的輸出結(jié)果，輸出到屏幕給與用戶看到結(jié)果。

Shell是用戶與系統(tǒng)交互的主要方式之一。

在這里插入圖片描述
Shell的作用是

? 解釋執(zhí)行用戶輸入的命令或程序等

? 用戶輸入一條命令，Shell就解釋一條鍵盤輸入命令，Linux 給與響應(yīng)的方式，稱之為交互式

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我們想要獲取計算機的數(shù)據(jù)，不可能每次都編寫程序，編譯后，再運行，再得到我們想要的，例如你想找到一個文件，可以先寫一段 C語言的代碼，然后調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)，通過 gcc 編譯后，運行程序才能找到文件。

因此有大牛開發(fā)出了Shell解釋器，能夠讓我們方便的使用 Linux，例如只要敲下 ls - lh 這樣的字符串，Shell解釋器就會針對這句話翻譯，解釋成 ls-l -h 然后執(zhí)行，通過終端輸出結(jié)果，無論是圖形化或是命令行界面。

即使我們用的圖形化，點點點的動作，區(qū)別也只是

? 命令行操作，Shell解釋執(zhí)行后，輸出結(jié)果到黑屏命令行界面

? 圖形化操作，Shell接受點擊動作，輸出圖案數(shù)據(jù)

常見的 Shell 類型

?Bash (Bourne Again Shell)：
最廣泛使用的 Shell，是 GNU 項目的一部分，提供了豐富的功能和強大的腳本支持。
默認的 Shell 為大多數(shù) Linux 發(fā)行版和 macOS（直到 macOS Mojave）。

?Sh (Bourne Shell)：
最早的 Unix Shell，是 Bash 的前身，功能相對簡單。

?Tcsh (C Shell)：
提供了類似于 C 語言的語法，適合熟悉 C 語言的用戶。

?Zsh (Z Shell)：
提供了許多高級功能，如自動補全、主題支持等，是 macOS Catalina 及以后版本的默認 Shell。

?Fish (Friendly Interactive Shell)：
一個現(xiàn)代的 Shell，強調(diào)用戶友好性和交互性，提供了智能的自動補全和語法高亮等功能。

二： 什么是 Shell 腳本

當命令或者程序語句寫在文件中，我們執(zhí)行文件，讀取其中的代碼，這個程序文件就稱之為Shell腳本

在Shell腳本里定義多條 Linux 命令以及循環(huán)控制語句，然后將這些 Linux 命令一次性執(zhí)行完畢，執(zhí)行腳本文件的方式稱之為，非交互式方式，

? windows 中存在*.bat 批處理腳本

? Linux 中常用*.sh 腳本文件

Shell==腳本語言屬于一種弱類型語言==，無需聲明變量類型，直接定義使用強類型語言，必須先定義變量類型，確定是數(shù)字、字符串等，之后再賦予同類型的值 centos7 系統(tǒng)中支持的Shell情況，有如下種類

# cat /etc/shells
# /etc/shells: valid login shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/bash
/bin/rbash
/usr/bin/rbash
/bin/dash
/usr/bin/dash
/usr/bin/tmux
/usr/bin/screen

Linux 默認Shell

# echo $SHELL
/bin/bash

Shell 腳本規(guī)則

在 Linux 系統(tǒng)中，Shell腳本或者稱之為 (bash shell程序) 通常都是 vim 編輯，由 Linux 命令、bash shell 指令、邏輯控制語句和注釋信息組成。

第一個 Shell 腳本

# vim test1.sh
# cat test1.sh

# 第一個 shell 腳本 這是注釋
#!/bin/bash

echo"hello world!"

運行Shell腳本

# bash test1.sh
hello world!

Shebang

計算機程序中Shebang指的是出現(xiàn)在文本文件的第一行前兩個字符#!

? 就是指明這個代碼文件用哪個解釋器去讀

在 Unix 系統(tǒng)中，程序會分析Shebang后面的內(nèi)容，作為解釋器的指令，例如

? 以#!/bin/bash開頭的文件，程序在執(zhí)行的時候會調(diào)用/bin/bash，也就是 bash 解釋器

? 以 #!/usr/bin/python 開頭的文件，代表指定python解釋器去執(zhí)行

? 以 #!/usr/bin/env 解釋器名稱 ，是一種在不同平臺上都能正確找到解釋器的辦法

注意事項:

? 如果腳本未指定Shebang，腳本執(zhí)行的時候，默認用當前 shell 去解釋腳本，即 $SHELL。

? 如果Shebang指定了可執(zhí)行的解釋器，如 /bin/bash /usr/bin/python ，腳本在執(zhí)行時，文件名會作為參數(shù)傳遞給解釋器

? 如果 #! 指定的解釋程序沒有可執(zhí)行權(quán)限，則會報錯“bad interpreter: Permission denied”。

? 如果 #! 指定的解釋程序不是一個可執(zhí)行文件，那么指定的解釋程序會被忽略，轉(zhuǎn)而交給當前的 SHELL 去執(zhí)行這個腳本。

? 如果 #! 指定的解釋程序不存在，那么會報錯 “bad interpreter: No such file or directory”。

? #! 之后的解釋程序，需要寫其絕對路徑 (如:#!/bin/bash)，它是不會自動到 $PATH 中尋找解釋器的。。

? 如果你使用 “bash test.sh” 這樣的命令來執(zhí)行腳本，那么 #! 這一行將會被忽略掉，解釋器當然是用命令行中顯式指定的 bash。

腳本的常用執(zhí)行方式

第一種：采用bash或sh + 腳本的相對路徑或絕對路徑（不用賦予腳本 +x 權(quán)限）

sh + 腳本的相對路徑

$ sh helloworld.sh
Helloworld

sh + 腳本的絕對路徑

$ sh /home/zfox/datas/helloworld.sh
helloworld

bash+腳本的相對路徑

$ bash helloworld.sh
Helloworld

bash + 腳本的絕對路徑

$ bash /home/zfox/datas/helloworld.sh
Helloworld

第二種：采用輸入腳本的絕對路徑或相對路徑執(zhí)行腳本（必須具有可執(zhí)行權(quán)限 + x）

（a）首先要賦予 helloworld.sh 腳本的 + x權(quán)限

$ chmod777helloworld.sh

（b）執(zhí)行腳本

相對路徑（推薦使用）

$ ./helloworld.sh
Helloworld

絕對路徑

$ /home/zfox/datas/helloworld.sh
Helloworld

注意：第一種執(zhí)行方法，本質(zhì)是 bash解析器 幫你執(zhí)行腳本，所以腳本本身不需要執(zhí)行權(quán)限。第二種執(zhí)行方法，本質(zhì)是腳本需要自己執(zhí)行，所以需要執(zhí)行權(quán)限

第二個 Shell 腳本：多命令處理

（1）需求： 在/home/zfox/目錄下創(chuàng)建一個ljw.txt, 在ljw.txt文件中增加I love ljw

（2）案例實操：

$ touch batch.sh
$ vim batch.sh

在 batch.sh 中輸入如下內(nèi)容

#!/bin/bash

cd /home/zfox
touch ljw.txt
echo"I love ljw" ljw.txt

Shell 的優(yōu)勢

雖然有諸多腳本編程語言，但是對于 Linux 操作系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)用而言，Shell是最好的工具，Linux 底層命令都支持Shell語句，以及結(jié)合三劍客 (grep、sed、awk) 進行高級用法。

? 擅長系統(tǒng)管理腳本開發(fā)，如軟件啟停腳本、監(jiān)控報警腳本、日志分析腳本

每個語言都有自己擅長的地方，揚長避短，達到高效運維的目的是最合適的

三： Shell 中的變量

? 變量定義與賦值，注意變量與值之間不得有空格

name="zfox"

變量名
變量類型，bash默認把所有變量都認為是字符串

bash變量是弱類型，無需事先聲明類型，是將聲明和賦值同時進行

? 變量替換寫弓|用

# name="zfox帶你學(xué)bash"

# echo ${name}
zfox帶你學(xué)bash

# echo $name  # 可以省略花括號
zfox帶你學(xué)bash

? 變量名規(guī)則

? 名稱定義要做到見名知意，切按照規(guī)則來，切不得引用保留關(guān)鍵字(help檢查保留字)

? 只能包含數(shù)字、字母、下劃線

? 不能以數(shù)字開頭

? 不能用標點符號

? 變量名嚴格區(qū)分大小寫

? 變量的作用域

? 本地變量。只針對當前的 shell 進程

系統(tǒng)變量

1）常用系統(tǒng)變量

HOME、PWD、SHELL、USER等

2）案例實操

（1）查看系統(tǒng)變量的值

$ echo $HOME
/home/zfox

（2）顯示當前 Shell 中所有變量：set

$set
BASH=/bin/bash
BASH_ALIASES=()
BASH_ARGC=()
BASH_ARGV=()

自定義變量

1．基本語法

（1）定義變量：變量=值

（2）撤銷變量：unset 變量

（3）聲明靜態(tài)變量：readonly 變量，注意：不能unset

單引號 雙引號區(qū)別

單引號變量，不識別特殊語法
雙引號變量，能識別特殊符號
反引號，引用命令執(zhí)行結(jié)果，等于 $() 用法

舉例子：

# name="奧里給"
# echo ${name}
奧里給

# 單引號
# name2='${name}'
# echo $name2
${name}

# 雙引號
# name2="${name}"
# echo $name2
奧里給

特殊變量

? $?

? 0 成功

? 1-255 錯誤碼

Shell 的特殊變量，用在如腳本，函數(shù)傳遞參數(shù)使用，有如下特殊的，位置參數(shù)變量

$0    獲取shel1腳本文件名，以及腳本路徑
$n    獲取shel1腳本的第n個參數(shù),n在1~9之間，如$1,$2，$9，大于9則需要寫，${10}，參數(shù)空格隔開
$#    獲取執(zhí)行的she11腳本后面的參數(shù)總個數(shù)
$*    獲取she11腳本所有參數(shù)，不加引號等同于 $@ 作用，加上引號"$*"作用是 接收所有參數(shù)為單個字符串，"$1 $2.
$@    不加引號，效果同上，加引號，是接收所有參數(shù)為獨立字符串，如"$1" "$2" "$3”...，空格保留

特殊變量實踐

#! bin/bash
# 注意單引號和雙引號的區(qū)別
echo'特殊變量 $0 $1 $2 ... 的實踐'
echo'結(jié)果: '$0$1$2

echo'############################'
echo'特殊變量$# 獲取參數(shù)個數(shù)的總數(shù)'
echo'結(jié)果: '$#


echo'############################'
echo'特殊變量$* 實踐'
echo'結(jié)果: '$*

echo'############################'
echo'特殊變量 $@ 實踐'
echo'結(jié)果: '$@

#! /bin/bash

# $* 和 $@ 的區(qū)別
echo'print each param from $*'
forvarin"$*"
do
  echo"$var"
done
echo'print each param from $@'
forvarin"$@"
do
  echo"$var"
done

$*和$@的區(qū)別你了解嗎?

$*和 $@ 都表示傳遞給函數(shù)或腳本的所有參數(shù)

當 $*和 $@ 不被雙引號""包圍時，它們之間沒有任何區(qū)別，都是將接收到的每個參數(shù)看做一份數(shù)據(jù)，彼此之間以空格來分隔。
但是當它們被雙引號""包含時，就會有區(qū)別了:

"$*"會將所有的參數(shù)從整體上看做一份數(shù)據(jù)，而不是把每個參數(shù)都看做一份數(shù)據(jù)。'yu chao 180 180 180 180"

"$@"仍然將每個參數(shù)都看作一份數(shù)據(jù)，彼此之間是獨立的。
"chao'
"180"
"180"
"180"

比如傳遞了5個參數(shù)，那么對于"$*"來說，這5個參數(shù)會合并到一起形成一份數(shù)據(jù)，它們之間是無法分割的;而對于"$@"來說，這5個參數(shù)是相互獨立的，它們是5份數(shù)據(jù)。

如果使用 echo 直接輸出"$*"和"$@"做對比，是看不出區(qū)別的;但如果使用for循環(huán)來逐個輸出數(shù)據(jù)，立即就能看出區(qū)別來。

Shell 變量面試題

問，如下輸入什么內(nèi)容

# cat test.sh
user1=`whoami`

# sh test.sh
# echo $user1

A.當前用戶
B.zfox
c.空



答案選c

`linux命令`
在 linux 中反引號，中的命令執(zhí)行結(jié)果會被保留下來

# name=`ls`
# echo $name
test1.sh test2.sh test3.sh

解答：

1. 每次調(diào)用 bash/sh 解釋器執(zhí)行腳本，都會開啟一個子 shell，因此不保留當前的 shell 變量，通過 pstree 命令檢查進程樹

2. 調(diào)用 source 或者 點符號，在當前 shell 環(huán)境加載腳本，因此保留變量

環(huán)境變量設(shè)置

環(huán)境變量一般指的是用 export 內(nèi)置命令導(dǎo)出的變量，用于定義 shell 的運行環(huán)境、保證 shell 命令的正確執(zhí)行。

shell 通過環(huán)境變量確定登錄的用戶名、PATH路徑、文件系統(tǒng)等各種應(yīng)用。

環(huán)境變量可以在命令行中臨時創(chuàng)建，但是用戶退出shell終端，變量即丟失，如要永久生效，需要修改環(huán)境變量配置文件

? 用戶個人配置文件 ~/.bash profile、 ~/.bashrc 遠程登錄用戶特有文件

? 全局配置文件 /etc/profile/etc/bashrc，且系統(tǒng)建議最好創(chuàng)建在 /etc/profile.d/，而非直接修改主文件，修改全局配置文件，影響所有登錄系統(tǒng)的用戶

檢查系統(tǒng)環(huán)境變量的命令

? set，輸出所有變量，包括全局變量、局部變量

? env，當前用戶的所有環(huán)境變量，包括全局環(huán)境變量和局部環(huán)境變量

? declare，輸出所有的變量，如同 set

? export，顯示和設(shè)置環(huán)境變量值

撤銷環(huán)境變量

? unset 變量名，刪除變量或函數(shù)

設(shè)置只讀變量

? readonly，只有shell結(jié)束，只讀變量失效

直接readonly顯示當前系統(tǒng)只讀變量

# readonly name="超哥"
# name="chaochao"
-bash只讀變量

環(huán)境變量初始化與加載順序

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四： Shell 子串

bsah 一些基礎(chǔ)的內(nèi)置命令

echo
eval
exec
export
read
shift

echo 命令

-n 不換行輸出
-e 解析字符串中的特殊符號


 換行

 回車
	 制表符 四個空格
 退格


# echo 你真胖;echo 你還挺可愛你真胖
你還挺可愛

# 不換行打印
# echo -n 你真胖;echo 你還挺可愛
你真胖你還挺可愛
# echo -n 你真胖;echo -n 你還挺可愛你真胖你還挺可愛 #

# echo -e "我看你挺
好的"
我看你挺
好的

# printf
printf"你好	我是	吳彥祖"
你好    我是    吳彥祖

eval

執(zhí)行多個命令

#evalls;cd/tmp
del_data.sh   hello.py   special_var.sh   t1.sh
different.sh   hello.sh   nohup.out str1   test.txt

exec

不創(chuàng)建子進程，執(zhí)行后續(xù)命令， 且執(zhí)行完畢后，自動 exit

# exec date
Fri25Apr202508:56:41AM CST

Connection closed.

Disconnectedfromremotehost(Ubuntu-tencnt) at 0841.

Shell 子串的花式用法

${變量}              返回變量值
${#變量}              返回變量長度，字符長度
${變量:start}          返回變量 offset 數(shù)值之后的字符
${變量length}        提取 offset 之后的 length 限制的字符
${變量#word}            從變量開頭刪除最短匹配的 word 子串
${變量##word}          從變量開頭，刪除最長匹配的 word
${變量%word}            從變量結(jié)尾刪除最短的 word
${變量%%word}          從變量結(jié)尾開始刪除最長匹配的 word
${變量/pattern/string}      用string代替第一個匹配的 pattern
${變量//pattern/string)      用 string 代替所有的 pattern

# name="yuchao180'

# echo $name
yuchao180
# echo ${name}
yuchao188

# echo ${#name}
9

# 截取子串的用法
# echo ${name:3}
hao180

# echo ${name:5}
o180
#設(shè)置起點，以及元素長度
# echo ${name4}
chao

? 多種統(tǒng)計長度的命令

# echo $name
yuchao180

# echo $name | wc -l
1
# echo $name |wc -L
9

# 解釋wc命令參數(shù)用法 -l 行數(shù)  -L 最長一行的長度
# cat test1.txt | wc -l
3
# cat test1.txt | wc -L
8

? 統(tǒng)計命令執(zhí)行速度

字符串長度統(tǒng)計方式這么多，誰最快？
time命令，統(tǒng)計命令執(zhí)行時長
for 循環(huán)的 shell 編程知識語法

fornumberin{1..100}
do
  echo $number
done
寫在一行的方法
fornumin{1..100};doecho $num; done

# 1.方法
# for n in {1..3}; do str1=`seg -s ":" 10`; echo $str1; done
1:2:3:4:5:6:7:8:9:10
1:2:3:4:5:6:7:8:9:10
1:2:3:4:5:6:7:8:9:10

# 結(jié)合 time 命令 ${#變量} 計算時間是13s
# time for n in {1..10000}; do char=`seq -s "chaoge" 100`; echo ${#char} &/dev/null; done
real 0m13.956s    實際運行的時間
user 0m6.005s    用戶態(tài)執(zhí)行的時間
sys 0m5.868s    內(nèi)核態(tài)執(zhí)行的時間

# 使用 wc -L 命令計算時間
# time for n in {1..10000}; do char=`seq -s "chaoge" 100`; echo ${char} ｜ wc-L &/dev/null; done
real 0m49.262s    
user 0m18.843s    
sys 0m24.905s    

# expr命令的 length 函數(shù)統(tǒng)計
# time for n in {1..10000}; do char=`seq -s "chaoge" 100`; expr length "${char}" &/dev/null; done
real 0m28.511s    
user 0m11.960s    
sys 0m12.046s    

Shell編程，盡量使用 linux 內(nèi)置的命令，內(nèi)置的操作，和內(nèi)置的函數(shù)，C語言開發(fā)，效率最高，盡可能的減少管道符的操作

字符串截取

刪除匹配到的子串

# name="I am chaoge"
# echo $name
I am chaoge

# echo ${name2}
am

# echo ${name5}
m cha

# name2="abcABC123ABcabc"

# #從開頭匹配字符刪除
# echo ${name2#a*c}
ABC123ABCabc

# echo ${name2##a*c}


# 利用%形式，從后向前匹配截取
# name2=abcABC123ABcabc

# echo ${name2%a*c}
abCABC123ABC

# echo ${name2%%a*c}

# echo ${name2%%a*C}
abcABC123ABCabc

# echo ${name2%a*C}
abcABC123ABCabc

替換字符串

# str1="Hello,man,i am your brother."
# echo $str1
Hello,man,i am your brother.


# echo ${str1/man/boy}
Hello,boy,i am your brother.


#多次匹配替換
# echo $str1
Hello,man,i am your brother.

# echo ${str1/o/0}
HellO,man,i am your brother.

# echo ${str1//o/O}
HellO,man,i am yOur brOther.

應(yīng)用：批量修改文件名

創(chuàng)建一批文件

# touch chaochao_{1..5}_finished.jpg
# touch chaochao_{1..5}_finished.png

去掉剩下的所有 jpg 文件的 _finished 字符
編寫 Shell 腳本如下：

#! /bin/bash

forfile_namein`ls *fin*jpg`;domv $file_name `echo ${file_name//_finished/}` ; done

特殊 Shell 擴展變量

如果parameter變量值為空，返回word字符串，賦值給result變量
result=${parameter:-word}

如果para變量為空，則word替代變量值，且返回其值
result=${parameter:=word}

如果para變量為空，word當作stderr輸出，否則輸出變量值
用于設(shè)置變量為空導(dǎo)致錯誤時，返回的錯誤信息
result=$fparameter:?word?

如果para變量為空，什么都不做，否則word返回
result=${parameter:+word}

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