基礎(chǔ)篇

一陷猫、輸出信息

大部分 Shell 命令都會(huì)生成自己的輸出信息祠乃，在腳本運(yùn)行時(shí)打印到終端屏幕上缴渊。但是很多時(shí)候藐俺，仍需要在輸出的信息中添加上自己的內(nèi)容炊甲，以提示用戶腳本運(yùn)行時(shí)究竟發(fā)生著什么盯仪，達(dá)到更好的交互效果。

echo 命令可以用來打印字符串內(nèi)容蜜葱。

$  echo This is a test
This is a test
$

PS：默認(rèn)是不需要將 echo 命令后面的字符串包含在一對(duì)引號(hào)中的

echo 可以使用引號(hào)作為文本字符串的分隔符全景。如：

$ echo 'Hello
> World'
Hello
World

當(dāng)輸出的文本內(nèi)容中本來就有引號(hào)出現(xiàn)時(shí)，如（Let's see if this'll work）牵囤，可以結(jié)合單爸黄、雙引號(hào)的使用，或者使用轉(zhuǎn)義符（\）前綴

# 引號(hào)作為字符串分隔符而不是文本內(nèi)容
$ echo Let's see if this'll work
Lets see if thisll work
# 使用 \ 前綴進(jìn)行轉(zhuǎn)義
$ echo Let\'s see if this\'ll work
Let's see if this'll work
# 使用雙引號(hào)作為分隔符揭鳞，單引號(hào)作為中間的文本正常輸出
$ echo "Let's see if this'll work"
Let's see if this'll work

腳本的執(zhí)行權(quán)限

默認(rèn)創(chuàng)建的腳本文件沒有執(zhí)行權(quán)限炕贵，不能直接在命令行中運(yùn)行。
如創(chuàng)建包含以下內(nèi)容的腳本文件 info.sh ：

#!/bin/bash

echo The time and date are:
date
echo "Let's see who's logged into the system:"
who

直接執(zhí)行上述腳本時(shí)會(huì)提示 permission denied 錯(cuò)誤：

$  ./info.sh
zsh: permission denied: ./info.sh

需要使用 chomd +x filename 命令為該腳本文件添加執(zhí)行權(quán)限后再運(yùn)行野崇，效果如下：

$ chmod +x info.sh
$ ./info.sh
The time and date are:
Wed Oct 31 11:48:07 CST 2018
Let's see who's logged into the system:
starky   console  Oct 28 12:42
starky   ttys000  Oct 29 16:52
starky   ttys001  Oct 31 11:23

二称开、變量

1. 系統(tǒng)環(huán)境變量

在 Shell 腳本中可以直接訪問系統(tǒng)中的環(huán)境變量，以獲取相關(guān)的系統(tǒng)信息（如計(jì)算機(jī)名稱乓梨，當(dāng)前登錄用戶的賬戶名鳖轰、 UID 和主目錄等）。
當(dāng)前定義的所有環(huán)境變量可以通過 set 命令獲取扶镀。

$ set
...
HISTCMD=2217
HISTFILE=/Users/starky/.zsh_history
HISTSIZE=50000
HOME=/Users/starky
HOST=skitars-MacBook-Pro.local
IFS=$' \t\n\C-@'
ITERM_PROFILE=starky
...

當(dāng)需要在 Shell 腳本中使用具體某個(gè)環(huán)境變量的值時(shí)蕴侣，可以用環(huán)境變量名稱加上 $ 前綴表示（如 $HOST）。
編輯如下 sys_info.sh 文件：

#!/bin/bash

echo User info for userid: $USER
echo UID: $UID
echo HOME: $HOME

運(yùn)行效果如下：

$ chmod +x sys_info.sh
$ ./sys_info.sh
User info for userid: starky
UID: 501
HOME: /Users/starky

PS：由于在 Shell 腳本中臭觉，$ 作為變量的前綴符昆雀，所以當(dāng)需要在文本輸出中顯示 $ 時(shí)，應(yīng)使用轉(zhuǎn)義蝠筑。

# $15 被當(dāng)成了代入到字符串中的“變量”
$ echo "The cost of the item is $15"
The cost of the item is
# 使用 \ 轉(zhuǎn)義后正常打印 $ 字符
$ echo "The cost of the item is \$15"
The cost of the item is $15

2. 用戶自定義變量

Shell 腳本允許用戶自行定義和使用變量狞膘，這樣就可以將腳本中用到的數(shù)據(jù)臨時(shí)存儲(chǔ)在指定的變量中，使用時(shí)再通過 $變量名 的形式獲取什乙。

• 變量賦值：var=value （注意 = 號(hào)兩邊不能有空格挽封，即 var = value 是錯(cuò)誤的）
• 變量使用：$var

PS：Shell 腳本中的變量名區(qū)分大小寫
Shell 腳本會(huì)自動(dòng)判斷變量值的數(shù)據(jù)類型
變量的有效性貫穿腳本的整個(gè)生命周期，即腳本執(zhí)行完畢后變量會(huì)自行刪除

編輯如下 variables.sh 文件：

#!/bin/bash

days=10
guest="Katie"
echo "$guest checked in $days days ago"

days=5
guest="Jessica"
echo "$guest checked in $days days ago"

運(yùn)行效果如下：

$ chmod +x variables.sh
$ ./variables.sh
Katie checked in 10 days ago
Jessica checked in 5 days ago
$ echo $days

可以看到稳强，腳本退出后场仲，腳本中定義的 $days 變量又恢復(fù)為未定義的狀態(tài)。

三退疫、命令替換

Shell 腳本最有用處的特性之一渠缕，就是它可以提取某個(gè)命令的輸出信息，并將其賦值給一個(gè)變量褒繁。
可以通過以下兩種方式將命令輸出賦值給變量：

• 反單引號(hào)（`）
• $() 格式

如：

# 使用 date 命令獲取當(dāng)前的日期和時(shí)間
$ date
Thu Nov  1 01:03:02 CST 2018
# 將 date 命令的輸出（即當(dāng)前日期和時(shí)間）賦值給 var1 變量
$ var1=`date`
$ echo Today is: $var1
Today is: Thu Nov  1 01:03:15 CST 2018
# 將 date 命令的輸出賦值給 var2 變量（使用 $() 格式）
$ var2=$(date)
$ echo Today is: $var2
Today is: Thu Nov  1 01:03:36 CST 2018

示例程序：
使用命令替換完成一個(gè)腳本（log.sh）亦鳞，該腳本可以創(chuàng)建以當(dāng)前時(shí)間水印為后綴的文本文件，內(nèi)容為 /usr/bin 目錄下的所有文件列表。

#!/bin/bash

today=$(date +%y%m%d%H%M%S)
ls -al /usr/bin > log.$today
echo The file log.$today has been created, you can check it later.

其中 date +%y%m%d%H%M%S 命令可以輸出純數(shù)字格式的日期和時(shí)間
運(yùn)行效果如下：

$ chmod +x log.sh
$ ./log.sh
The file log.181101012159 has been created, you can check it later.
$ ls log*
log.181101012159 log.sh
$ head log.181101012159
total 103992
drwxr-xr-x  971 root   wheel     31072 Oct 13 17:44 .
drwxr-xr-x@   9 root   wheel       288 Sep 21 12:01 ..
-rwxr-xr-x    4 root   wheel       925 Aug 18 08:45 2to3-
lrwxr-xr-x    1 root   wheel        74 Oct 13 17:44 2to3-2.7 -> ../../System/Library/Frameworks/Python.framework/Versions/2.7/bin/2to3-2.7
-rwxr-xr-x    1 root   wheel     55072 Sep 21 12:16 AssetCacheLocatorUtil
-rwxr-xr-x    1 root   wheel     53472 Sep 21 12:16 AssetCacheManagerUtil
-rwxr-xr-x    1 root   wheel     48256 Sep 21 12:17 AssetCacheTetheratorUtil
-rwxr-xr-x    1 root   wheel     18320 Sep 21 12:17 BuildStrings
-rwxr-xr-x    1 root   wheel     18288 Sep 21 12:17 CpMac

四燕差、重定向輸入和輸出

1. 輸出重定向

最基本的重定向遭笋，就是通過大于號(hào)（>），將某個(gè)命令的輸出內(nèi)容保存至一個(gè)文件中徒探。

格式：command > outputfile

$ date > current_date.txt
$ ls -l current_date.txt
-rw-r--r--  1 starky  staff  29 Nov  1 01:29 current_date.txt
$ cat current_date.txt
Thu Nov  1 01:29:45 CST 2018

PS：如使用重定向時(shí)瓦呼，指定的文件已存在，則該文件的原始內(nèi)容會(huì)被新內(nèi)容覆蓋测暗。
如果只是想在文件末尾追加內(nèi)容央串，則可以使用雙大于號(hào)（>>）

$ date >> current_date.txt
$ cat current_date.txt
Thu Nov  1 01:29:45 CST 2018
Thu Nov  1 01:34:03 CST 2018

2. 輸入重定向

輸入重定向和輸出重定向相反。即從文件中讀取內(nèi)容碗啄，并將該內(nèi)容傳遞給某個(gè)命令质和。

格式：command < inputfile

$ ls -l /Users/starky
total 49864
drwx------@  3 starky  staff        96 Oct 13 18:00 Applications
drwx------+ 23 starky  staff       736 Oct 31 19:14 Desktop
drwx------+ 21 starky  staff       672 Oct 31 19:15 Documents
drwx------+ 37 starky  staff      1184 Oct 30 20:18 Downloads
drwx------+ 72 starky  staff      2304 Oct 27 01:38 Library
drwx------+  6 starky  staff       192 Oct 29 10:34 Movies
drwx------+  3 starky  staff        96 Sep 27 13:13 Music
...
$ cat directory.txt
/Users/starky
$ ls -l < directory.txt
total 49864
drwx------@  3 starky  staff        96 Oct 13 18:00 Applications
drwx------+ 23 starky  staff       736 Oct 31 19:14 Desktop
drwx------+ 21 starky  staff       672 Oct 31 19:15 Documents
drwx------+ 37 starky  staff      1184 Oct 30 20:18 Downloads
drwx------+ 72 starky  staff      2304 Oct 27 01:38 Library
drwx------+  6 starky  staff       192 Oct 29 10:34 Movies
drwx------+  3 starky  staff        96 Sep 27 13:13 Music
...

3. 管道

有些時(shí)候，需要將某個(gè)命令的輸出內(nèi)容作為另一個(gè)命令的輸入稚字。如：

$ ls -al > tmp_file
$ grep vim < tmp_file
drwxr-xr-x    3 starky  staff        96 Oct 20 15:45 .vim
-rw-------    1 starky  staff     23799 Nov  1 01:40 .viminfo
-rw-r--r--    1 starky  staff      3935 Oct 21 01:31 .vimrc
-rw-r--r--    1 starky  staff  24849808 Oct 25 21:02 vim.tar.gz

上面的命令先將當(dāng)前目錄下的文件列表（ls -al）保存在 tmp_file 中饲宿，再使用 grep 命令讀取 tmp_file 的內(nèi)容，篩選文件名中包含 vim 的文件胆描。

其實(shí)可以通過管道（|）的使用瘫想，將前面命令的輸出，定向給后面的命令作為輸入袄友。

格式：command1 | command2

ls -al | grep vim
drwxr-xr-x    3 starky  staff        96 Oct 20 15:45 .vim
-rw-------    1 starky  staff     23799 Nov  1 01:40 .viminfo
-rw-r--r--    1 starky  staff      3935 Oct 21 01:31 .vimrc
-rw-r--r--    1 starky  staff  24849808 Oct 25 21:02 vim.tar.gz

五殿托、數(shù)學(xué)運(yùn)算

操作數(shù)學(xué)運(yùn)算對(duì)于任何編程語言來說霹菊，都是一個(gè)很重要的特性剧蚣。但是 Shell 腳本并不能直接完成算術(shù)運(yùn)算的操作，只能通過以下兩種方式來實(shí)現(xiàn)旋廷。

1. expr 命令

Shell 提供了一個(gè)特殊的命令（expr）用來處理數(shù)學(xué)算式鸠按，如：

$ expr 1 + 2
3

PS：注意算式中 + 號(hào)兩邊的空格
expr 命令支持的算術(shù)操作符如下：

數(shù)學(xué)運(yùn)算示例（divide.sh）：

#!/bin/bash

var1=10
var2=20
var3=`expr $var2 / $var1`

echo $var2 divided by $var1 equals $var3

運(yùn)行效果：

$ chmod +x divide.sh
$ ./divide.sh
20 divided by 10 equals 2

2. 使用中括號(hào)

Bash Shell 中的 expr 命令主要是為了保持和 Bourne Shell 的兼容性勾拉，它其實(shí)還提供了一種更簡(jiǎn)單的方式用來處理數(shù)學(xué)運(yùn)算突琳。即使用這樣的形式：
$[ operation ]

如下面的腳本（compute.sh）

#!/bin/bash

var1=100
var2=50
var3=45

result=$[$var1 * ($var2 - $var3)]
echo The final result is $result

運(yùn)行效果：

$ chmod +x compute.sh
$ ./compute.sh
The final result is 500

但是在進(jìn)行除法運(yùn)算時(shí)，上面的方式只支持整數(shù)努溃。如兩個(gè)數(shù)相除結(jié)果為小數(shù)今布，則該結(jié)果會(huì)舍去小數(shù)部分只保留整數(shù)纱耻。

$ var1=10
$ var2=3
$ result=$[$var1 / $var2]
$ echo The result is $result
The result is 3

3. 浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算

有很多種方案可以克服 bash 的整數(shù)限制，最常用的一種就是使用系統(tǒng)內(nèi)置的 bash calculator险耀，即 bc 程序弄喘。
bash calculator 其實(shí)是一種支持浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的編程語言，可以識(shí)別以下幾種類型的數(shù)據(jù)：

• 數(shù)字（整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)）
• 變量（簡(jiǎn)單變量和數(shù)組）
• 注釋（單行注釋 # 和多行注釋 /* */）
• 表達(dá)式
• 編程語句（如 if-then 語句）
• 函數(shù)

$ bc
bc 1.06
Copyright 1991-1994, 1997, 1998, 2000 Free Software Foundation, Inc.
This is free software with ABSOLUTELY NO WARRANTY.
For details type `warranty'.
12 * 5.4
64.8
3.156 * (3 + 5)
25.248
quit

計(jì)算結(jié)果精確到的小數(shù)位數(shù)是通過一個(gè)內(nèi)建的 scale 變量定義的甩牺，默認(rèn)的 scale 數(shù)值為 0（即默認(rèn)舍去商的小數(shù)位數(shù)）：

$ bc -q
3.44 / 5
0
scale=4
3.44 / 5
.6880
quit

bc 程序也支持自定義變量：

$ bc -q
var1=10
var1 * 4
40
var2=var1 / 5
print var2
2
quit

4. 在腳本中使用 bc

可以通過管道將數(shù)學(xué)表達(dá)式傳遞給 bc 程序蘑志，再將計(jì)算得出的結(jié)果通過賦值語句賦值給某個(gè)變量：
variable=$(echo "options; expression" | bc)

其中 variable=$(...) 用于提取命令的輸出并賦值給一個(gè)變量（參考第三章命令替換）

如下面的腳本（bc1.sh）:

#!/bin/bash

var1=100
var2=45
var3=$(echo "scale=4; $var1 / $var2" | bc)

echo The answer for this is $var3

運(yùn)行效果：

$ chmod +x bc1.sh
$ ./bc1.sh
The answer for this is 2.2222

更復(fù)雜的形式

在腳本中使用 bc 還可以通過如下的形式：

variable=$(bc << EOF
options
statements
expressions
EOF
)

示例程序如下（bc2.sh）：

#!/bin/bash

var1=10.46
var2=43.67
var3=33.2
var4=71

var5=$(bc << EOF
scale = 4
a1=$var1 * $var2
b1=$var3 * $var4
a1 + b1
EOF
)

echo The final answer for this mess is $var5

運(yùn)行結(jié)果：

$ chmod +x bc2.sh
$ ./bc2.sh
The final answer for this mess is 2813.9882

參考資料

Linux Command Line and Shell Scripting Bible 3rd Edition