Shell脚本编程初体验

通常 当人们提到"shell脚本语言"时 浮现在他们脑海中是bash ksh sh或者其它相类似的linux/unix脚本语言。脚本语言是与计算机交流的另外一种途径。使用图形化窗口界面（不管是windows还是linux都无所谓）用户可以移动鼠标并点击各种对象 比如按钮、列表、选框等等。但这种方式在每次用户想要计算机/服务器完成相同任务时（比如说批量转换照片 或者下载新的电影、mp3等）却是十分不方便。要想让所有这些事情变得简单并且自动化 可以使用shell脚本。

某些编程语言 像pascal、foxpro、C、java之类 在执行前需要先进行编译。它们需要合适的编译器来让的代码完成某个任务。

而其它一些编程语言 像php、javascript、visualbasic之类 则不需要编译器 因此它们需要解释器 而不需要编译代码就可以运行程序。

shell脚本也像解释器一样 但它通常用于调用外部已编译的程序。然后 它会捕获输出结果、退出代码并根据情况进行处理。

Linux世界中最为流行的shell脚本语言之一 就是bash。而我认为（这是我自己的看法）原因在于 默认情况下bash shell可以让用户便捷地通过历史命令（先前执行过的）导航 与之相反的是 ksh则要求对.profile进行一些调整 或者记住一些"魔术"组合键来查阅历史并修正命令。

好了 我想这些介绍已经足够了 剩下来哪个环境最适合你 就留给你自己去判断吧。从现在开始 我将只讲bash及其脚本。在下面的例子中 我将使用CentOS 6.6和bash-4.1.2。请确保你有相同版本 或者更高版本。

Shell脚本流

shell脚本语言就跟和几个人聊天类似。你只需把所有命令想象成能帮你做事的那些人 只要你用正确的方式来请求他们去做。比如说 你想要写文档。首先 你需要纸。然后 你需要把内容说给某个人听 让他帮你写。最后 你想要把它存放到某个地方。或者说 你想要造一所房子 因而你需要请合适的人来清空场地。在他们说"事情干完了" 那么另外一些工程师就可以帮你来砌墙。最后 当这些工程师们也告诉你"事情干完了"的时候 你就可以叫油漆工来给房子粉饰了。如果你让油漆工在墙砌好前就来粉饰 会发生什么呢？我想 他们会开始发牢骚了。几乎所有这些像人一样的命令都会说话 如果它们完成了工作而没有发生什么问题 那么它们就会告诉"标准输出"。如果它们不能做你叫它们做的事——它们会告诉"标准错误"。这样 最后 所有的命令都通过"标准输入"来听你的话。

快速实例——当你打开linux终端并写一些文本时——你正通过"标准输入"和bash说话。那么 让来问问bash shell who am i（我是谁？）吧。

root@localhost ~]# who am i                <--- 你通过标准输入对 bash shell 说root   pts/0    2015-04-22 20:17 (192.168.1.123)   <--- bash shell通过标准输出回答你

现在 让说一些bash听不懂的问题：

[root@localhost ~]# blablabla      <--- 哈 你又在和标准输入说话了-bash: blablabla: command not found   <--- bash通过标准错误在发牢骚了

":"之前的第一个单词通常是向你发牢骚的命令。实际上 这些流中的每一个都有它们自己的索引号（LCTT 译注：文件句柄号）：

• 标准输入（stdin） – 0
• 标准输出（stdout） – 1
• 标准错误（stderr） – 2

如果你真的想要知道哪个输出命令说了些什么——你需要将那次发言重定向到（在命令后使用大于号">"和流索引）文件：

[root@localhost ~]# blablabla 1> output.txt-bash: blablabla: command not found

在本例中 试着重定向流1（stdout）到名为output.txt的文件。让来看对该文件内容所做的事情吧 使用cat命令可以做这事：

[root@localhost ~]# cat output.txt[root@localhost ~]#

看起来似乎是空的。好吧 现在让来重定向流2（stderr）：

[root@localhost ~]# blablabla 2> error.txt[root@localhost ~]#

好吧 看到牢骚话没了。让检查一下那个文件：

[root@localhost ~]# cat error.txt-bash: blablabla: command not found[root@localhost ~]#

果然如此！看到 所有牢骚话都被记录到errors.txt文件里头去了。

有时候 命令会同时产生stdout和stderr。要重定向它们到不同的文件 可以使用以下语句：

command 1>out.txt 2>err.txt

要缩短一点语句 可以忽略"1" 因为默认情况下stdout会被重定向：

command >out.txt 2>err.txt

好吧 让试试做些"坏事"。让用rm命令把file1和folder1给删了吧：

[root@localhost ~]# rm -vf folder1 file1 > out.txt 2>err.txt

现在来检查以下输出文件：

[root@localhost ~]# cat out.txtremoved `file1'[root@localhost ~]# cat err.txtrm: cannot remove `folder1': Is a directory[root@localhost ~]#

正如所看到的 不同的流被分离到了不同的文件。有时候 这也不是很方便 因为想要查看出现错误时 在某些操作前面或后面所连续发生的事情。要实现这一目的 可以重定向两个流到同一个文件：

command >>out_err.txt 2>>out_err.txt

注意：请注意 我使用">>"替代了">"。它允许附加到文件 而不是覆盖文件。

也可以重定向一个流到另一个：

command >out_err.txt 2>&1

让我来解释一下吧。所有命令的标准输出将被重定向到out_err.txt 错误输出将被重定向到流1（上面已经解释过了） 而该流会被重定向到同一个文件。让看这个实例：

[root@localhost ~]# rm -fv folder2 file2 >out_err.txt 2>&1[root@localhost ~]# cat out_err.txtrm: cannot remove `folder2': Is a directoryremoved `file2'[root@localhost ~]#

看着这些组合的输出 可以将其说明为：首先 rm命令试着将folder2删除 而它不会成功 因为linux要求-r键来允许rm命令删除文件夹 而第二个file2会被删除。通过为rm提供-v（详情）键 让rm命令告诉每个被删除的文件或文件夹。

这些就是你需要知道的 关于重定向的几乎所有内容了。我是说几乎 因为还有一个更为重要的重定向工具 它称之为"管道"。通过使用|（管道）符号 通常重定向stdout流。

比如说 有这样一个文本文件：

[root@localhost ~]# cat text_file.txtThis line does not contain H e l l o wordThis lilne contains HelloThis also containd HelloThis one no due to HELLO all capitalHello bash world!

而需要找到其中某些带有"Hello"的行 Linux中有个grep命令可以完成该工作：

[root@localhost ~]# grep Hello text_file.txtThis lilne contains HelloThis also containd HelloHello bash world![root@localhost ~]#

当有个文件 想要在里头搜索的时候 这用起来很不错。当如果需要在另一个命令的输出中查找某些东西 这又该怎么办呢？是的 当然 可以重定向输出到文件 然后再在文件里头查找：

[root@localhost ~]# fdisk -l>fdisk.out[root@localhost ~]# grep "Disk /dev" fdisk.outDisk /dev/sda: 8589 MB, 8589934592 bytesDisk /dev/mapper/VolGroup-lv_root: 7205 MB, 7205814272 bytesDisk /dev/mapper/VolGroup-lv_swap: 855 MB, 855638016 bytes[root@localhost ~]#

如果你打算grep一些双引号引起来带有空格的内容呢！

注意：fdisk命令显示关于Linux操作系统磁盘驱动器的信息。

就像看到的 这种方式很不方便 因为不一会儿就把临时文件空间给搞乱了。要完成该任务 可以使用管道。它们允许重定向一个命令的stdout到另一个命令的stdin流：

[root@localhost ~]# fdisk -l | grep "Disk /dev"Disk /dev/sda: 8589 MB, 8589934592 bytesDisk /dev/mapper/VolGroup-lv_root: 7205 MB, 7205814272 bytesDisk /dev/mapper/VolGroup-lv_swap: 855 MB, 855638016 bytes[root@localhost ~]#

如你所见 不需要任何临时文件就获得了相同的结果。把fdisk stdout重定向到了grep stdin。

注意 ： 管道重定向总是从左至右的。

还有几个其它重定向 但是将把它们放在后面讲。

在shell中显示自定义信息

正如所知道的 通常 与shell的交流以及shell内的交流是以对话的方式进行的。因此 让创建一些真正的脚本吧 这些脚本也会和讲话。这会让你学到一些简单的命令 并对脚本的概念有一个更好的理解。

假设是某个公司的总服务台经理 想要创建某个shell脚本来注册呼叫信息：电话号码、用户名以及问题的简要描述。打算把这些信息存储到普通文本文件data.txt中 以便今后统计。脚本它自己就是以对话的方式工作 这会让总服务台的工作人员的小日子过得轻松点。那么 首先需要显示提问。对于显示信息 可以用echo和printf命令。这两个都是用来显示信息的 但是printf更为强大 因为可以通过它很好地格式化输出 可以让它右对齐、左对齐或者为信息留出专门的空间。让从一个简单的例子开始吧。要创建文件 请使用你惯用的文本编辑器（kate nano vi ……） 然后创建名为note.sh的文件 里面写入这些命令：

echo "Phone number ?"

如何运行/执行脚本？

在保存文件后 可以使用bash命令来运行 把的文件作为它的参数：

[root@localhost ~]# bash note.shPhone number ?

实际上 这样来执行脚本是很不方便的。如果不使用bash命令作为前缀来执行 会更舒服一些。要让脚本可执行 可以使用chmod命令：

[root@localhost ~]# ls -la note.sh-rw-r--r--. 1 root root 22 Apr 23 20:52 note.sh[root@localhost ~]# chmod +x note.sh[root@localhost ~]# ls -la note.sh-rwxr-xr-x. 1 root root 22 Apr 23 20:52 note.sh[root@localhost ~]#

注意 ： ls命令显示了当前文件夹内的文件。通过添加-la键 它会显示更多文件信息。

如所见 在chmod命令执行前 脚本只有读（r）和写（w）权限。在执行chmod +x后 它就获得了执行（x）权限。（关于权限的更多细节 我会在下一篇文章中讲述。）现在 只需这么来运行：

[root@localhost ~]# ./note.shPhone number ?

在脚本名前 我添加了 ./ 组合。.(点）在unix世界中意味着当前位置（当前文件夹） /（斜线）是文件夹分隔符。（在Windows系统中 使用反斜线 / 表示同样功能）所以 这整个组合的意思是说："从当前文件夹执行note.sh脚本"。我想 如果我用完整路径来运行这个脚本的话 你会更加清楚一些：

[root@localhost ~]# /root/note.shPhone number ?[root@localhost ~]#

它也能工作。

如果所有linux用户都有相同的默认shell 那就万事OK。如果只是执行该脚本 默认的用户shell就会用于解析脚本内容并运行命令。不同的shell的语法、内部命令等等有着一丁点不同 所以 为了保证的脚本会使用bash 应该添加#!/bin/bash到文件首行。这样 默认的用户shell将调用/bin/bash 而只有在那时候 脚本中的命令才会被执行：

[root@localhost ~]# cat note.sh#!/bin/bashecho "Phone number ?"

直到现在 才100%确信bash会用来解析的脚本内容。让继续。

读取输入

在显示信息后 脚本会等待用户回答。有个read命令用来接收用户的回答：

#!/bin/bashecho "Phone number ?"read phone

在执行后 脚本会等待用户输入 直到用户按[ENTER]键结束输入：

[root@localhost ~]# ./note.shPhone number ?12345                <--- 这儿是我输入的内容[root@localhost ~]#

你输入的所有东西都会被存储到变量phone中 要显示变量的值 同样可以使用echo命令：

[root@localhost ~]# cat note.sh#!/bin/bashecho "Phone number ?"read phoneecho "You have entered $phone as a phone number"[root@localhost ~]# ./note.shPhone number ?123456You have entered 123456 as a phone number[root@localhost ~]#

在bash shell中 一般使用$（美元）符号来表明这是一个变量 除了读入到变量和其它为数不多的时候才不用这个$（将在今后说明）。

好了 现在准备添加剩下的问题了：

#!/bin/bashecho "Phone number?"read phoneecho "Name?"read nameecho "Issue?"read issue[root@localhost ~]# ./note.shPhone number?123Name?JimIssue?script is not working.[root@localhost ~]#

使用流重定向

太完美了！剩下来就是重定向所有东西到文件data.txt了。作为字段分隔符 将使用/（斜线）符号。

注意 ： 你可以选择任何你认为是最好的分隔符 但是确保文件内容不会包含这些符号在内 否则它会导致在文本行中产生额外字段。

别忘了使用">>"来代替">" 因为想要将输出内容附加到文件末！

[root@localhost ~]# tail -2 note.shread issueecho "$phone/$name/$issue">>data.txt[root@localhost ~]# ./note.shPhone number?987Name?JimmyIssue?Keybord issue.[root@localhost ~]# cat data.txt987/Jimmy/Keybord issue.[root@localhost ~]#

注意 ： tail命令显示了文件的最后的n行。

搞定。让再来运行一次看看：

[root@localhost ~]# ./note.shPhone number?556Name?JanineIssue?Mouse was broken.[root@localhost ~]# cat data.txt987/Jimmy/Keybord issue.556/Janine/Mouse was broken.[root@localhost ~]#

的文件在增长 让在每行前面加个日期吧 这对于今后摆弄这些统计数据时会很有用。要实现这功能 可以使用date命令 并指定某种格式 因为我不喜欢默认格式：

[root@localhost ~]# dateThu Apr 23 21:33:14 EEST 2015           <---- date命令的默认输出[root@localhost ~]# date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"2015.04.23 21:33:18                <---- 格式化后的输出

有几种方式可以读取命令的输出到变量 在这种简单的情况下 将使用`（是反引号 不是单引号 和波浪号~在同一个键位）：

[root@localhost ~]# cat note.sh#!/bin/bashnow=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"`echo "Phone number?"read phoneecho "Name?"read nameecho "Issue?"read issueecho "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt[root@localhost ~]# ./note.shPhone number?123Name?JimIssue?Script hanging.[root@localhost ~]# cat data.txt2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging.[root@localhost ~]#

嗯…… 的脚本看起来有点丑啊 让来美化一下。如果你要手动读取read命令 你会发现read命令也可以显示一些信息。要实现该功能 应该使用-p键加上信息：

[root@localhost ~]# cat note.sh#!/bin/bashnow=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"`read -p "Phone number: " phoneread -p "Name: " nameread -p "Issue: " issueecho "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt

你可以直接从控制台查找到各个命令的大量有趣的信息 只需输入：man read, man echo, man date, man ……

同意吗？它看上去是舒服多了！

[root@localhost ~]# ./note.shPhone number: 321Name: SusaneIssue: Mouse was stolen[root@localhost ~]# cat data.txt2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging.2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen[root@localhost ~]#

光标在消息的后面（不是在新的一行中） 这有点意思。（LCTT 译注：如果用 echo 命令输出显示的话 可以用 -n 参数来避免换行。）

循环

是时候来改进的脚本了。如果用户一整天都在接电话 如果每次都要去运行 这岂不是很麻烦？让让这些活动都永无止境地循环去吧：

[root@localhost ~]# cat note.sh#!/bin/bashwhile truedo    read -p "Phone number: " phone    now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"`    read -p "Name: " name    read -p "Issue: " issue    echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txtdone

我已经交换了read phone和now=date行的位置。这是因为我想要在输入电话号码后再获得时间。如果我把它放在循环的首行 那么循环一次后 变量 now 就会在数据存储到文件中后马上获得时间。而这并不好 因为下一次呼叫可能在20分钟后 甚至更晚。

[root@localhost ~]# ./note.shPhone number: 123Name: JimIssue: Script still not works.Phone number: 777Name: DanielIssue: I broke my monitorPhone number: ^C[root@localhost ~]# cat data.txt2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging.2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen2015.04.23 21:47:55/123/Jim/Script still not works.2015.04.23 21:48:16/777/Daniel/I broke my monitor[root@localhost ~]#

注意： 要从无限循环中退出 你可以按[Ctrl]+[C]键。Shell会显示^表示 CTRL 键。

使用管道重定向

让添加更多功能到的"弗兰肯斯坦（Frankenstein）" 我想要脚本在每次呼叫后显示某个统计数据。比如说 我想要查看各个号码呼叫了我几次。对于这个 应该cat文件data.txt：

[root@localhost ~]# cat data.txt2015.04.23 21:38:56/123/Jim/Script hanging.2015.04.23 21:43:50/321/Susane/Mouse was stolen2015.04.23 21:47:55/123/Jim/Script still not works.2015.04.23 21:48:16/777/Daniel/I broke my monitor2015.04.23 22:02:14/123/Jimmy/New script also not working!!![root@localhost ~]#

现在 所有输出都可以重定向到cut命令 让cut来把每行切成一块一块（使用分隔符"/"） 然后打印第二个字段：

[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2123321123777123[root@localhost ~]#

现在 可以把这个输出重定向打另外一个命令sort：

[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2|sort123123123321777[root@localhost ~]#

然后只留下唯一的行。要统计唯一条目 只需添加-c键到uniq命令：

[root@localhost ~]# cat data.txt | cut -d"/" -f2 | sort | uniq -c  3 123  1 321  1 777[root@localhost ~]#

只要把这个添加到的循环的最后：

#!/bin/bashwhile truedo    read -p "Phone number: " phone    now=`date "+%Y.%m.%d %H:%M:%S"`    read -p "Name: " name    read -p "Issue: " issue    echo "$now/$phone/$name/$issue">>data.txt    echo "===== We got calls from ====="    cat data.txt | cut -d"/" -f2 | sort | uniq -c    echo "--------------------------------"done

运行：

[root@localhost ~]# ./note.shPhone number: 454Name: MaliniIssue: Windows license expired.===== We got calls from =====  3 123  1 321  1 454  1 777--------------------------------Phone number: ^C

当前场景贯穿了几个熟知的步骤：

• 显示消息
• 获取用户输入
• 存储值到文件
• 处理存储的数据

但是 如果用户有点责任心 他有时候需要输入数据 有时候需要统计 或者可能要在存储的数据中查找一些东西呢？对于这些事情 需要使用switches/cases 并知道怎样来很好地格式化输出。这对于在shell中"画"表格的时候很有用。

来源：http://linux.cn/article-5591-1.html