bash基础

作者：jicanmeng

时间：2016年05月05日

两个命令写在一行执行
shell脚本第一行
echo -n
bash shell中的变量
输入输出重定向基本知识
管道基本知识
bash shell中的数学运算的两种方法
bash shell中的浮点运算
bash shell中的退出状态码
bash shell中命令的执行过程是怎样的?
5个问题

1. 两个命令写在一行执行

两个命令可以用分号;或逻辑与符号&&隔开，写在一行，在运行时按顺序运行。区别在于符号;前后的两条命令都会执行，而符号&&前面的命令执行成功，后面的命令才会执行。(P200)

[jicanmeng@andy tmp]$ ls
                    rpm.txt
                [jicanmeng@andy tmp]$ date
                    Thu May  5 22:36:59 CST 2016
                [jicanmeng@andy tmp]$ ls; date
                    rpm.txt
                    Thu May  5 22:37:03 CST 2016
                [jicanmeng@andy tmp]$ lsaaa; date
                    bash: lsaaa: command not found
                    Thu May  5 22:37:07 CST 2016
                [jicanmeng@andy tmp]$ lsaaa && date
                    bash: lsaaa: command not found
                [jicanmeng@andy tmp]$

2. shell脚本第一行

创建shell脚本时，必须在文件的第一行指定要使用的shell。其格式为：#!/bin/bash。(P201)
符号#表示注释。但是第一行是个特例，它不表示注释。(P201)
bash脚本的第一行指定了默认情况下使用哪个shell来执行本脚本。假设有两个脚本a.sh和b.sh，内容如下：

[jicanmeng@andy tmp]$ cat a.sh
                        #!/bin/bash
                        sleep 20
                    [jicanmeng@andy tmp]$ cat b.sh
                        #!/bin/sh
                        sleep 20
                    [jicanmeng@andy tmp]$

我们打开三个shell，分别对应pts/1，pts/2，pts/3。在pts/1中执行命令: ./a.sh，在pts/2中执行命令: ./b.sh，在pts/3中执行命令: ps -ef。命令输出如下：

[jicanmeng@andy tmp]$ ps -ef
                    ...
                    500       2870       1  0 May03 ?            00:00:13 /usr/bin/gnome-terminal -x /bin/
                    ...
                    500       5870  2870  0 22:29 pts/1    00:00:00 /bin/bash
                    500       5885  2870  0 22:29 pts/2    00:00:00 /bin/bash
                    500       5900  2870  0 22:29 pts/3    00:00:00 /bin/bash
                    500       5913  5870  0 22:29 pts/1    00:00:00 /bin/bash ./a.sh
                    500       5914  5913  0 22:29 pts/1    00:00:00 sleep 20
                    500       5915  5885  0 22:29 pts/2    00:00:00 /bin/sh ./b.sh
                    500       5916  5915  0 22:29 pts/2    00:00:00 sleep 20
                    500       5917  5900  0 22:29 pts/3    00:00:00 ps -ef
                [jicanmeng@andy tmp]$

可以看出，a.sh脚本是被bash执行的，b.sh是被sh执行的，这都是在脚本第一行指定的。但是如果在pts/1中执行命令: bash a.sh，在pts/2中执行命令: bash b.sh，在pts/3中执行命令: ps -ef，即显式指定bash来读取脚本并执行命令，那么在ps -ef的输出可以看到a.sh和b.sh都是被bash执行的。

3. echo -n

echo命令使用 -n 参数时，不会换行。(P203)

[jicanmeng@andy tmp]$ cat a.sh
                    #!/bin/bash
                    echo "Today is: "
                    date
                [jicanmeng@andy tmp]$ cat b.sh
                    #!/bin/bash
                    echo -n "Today is: "
                    date
                [jicanmeng@andy tmp]$ ./a.sh
                    Today is:
                    Thu May  5 23:00:38 CST 2016
                [jicanmeng@andy tmp]$ ./b.sh
                    Today is: Thu May  5 23:00:40 CST 2016
                [jicanmeng@andy tmp]$

4. bash shell中的变量(P205)

组成变量的字符可以是字母、数字和下划线，并且变量不能以数字开头。
有两种方法来引用变量的值：

在变量前加$。例如$PATH。

将变量用{}括起来，然后前面添加$。例如${PATH}。

另外要注意的是，当一个变数名称尚未被设定时，预设的内容是‘空’的。
给变量赋值时，变量、等号和值之间不能包含空格。格式为variable=value。
shell脚本会自动决定变量值的数据类型????

变数内容若有空白字元，可使用双引号或单引号将变数内容结合起来。不过，双引号内的特殊字元如 $ 等，可以保有原本的特性；而单引号内的特殊字元则仅为一般字元 (纯文字)。如下所示：

[jicanmeng@andy tmp]$ var="lang is $LANG"
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $var
                            lang is en_US.UTF-8
                        [jicanmeng@andy tmp]$ var='lang is $LANG'
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $var
                            lang is $LANG
                        [jicanmeng@andy tmp]$

可用跳脱字元‘ \ ’将特殊符号(如 $, \, 空白字元, ', "等)变成一般字元。例如：

[jicanmeng@andy tmp]$ name=canmeng\"\$
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $name
                            canmeng"$
                        [jicanmeng@andy tmp]$ name=can\ meng
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $var
                            can meng
                        [jicanmeng@andy tmp]$

为变数扩增变数内容时，则可用 "$变数名称" 或 ${变数} 累加内容。如下所示：

[jicanmeng@andy tmp]$ name=canmeng
                        [jicanmeng@andy tmp]$ name="$name"One
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $name
                            canmengOne
                        [jicanmeng@andy tmp]$ name=${name}Two
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $name
                            canmengOneTwo
                        [jicanmeng@andy tmp]$

在不引起混淆的情况下，也可以直接用 $变数内容 来累加内容。例如：

[jicanmeng@andy tmp]$ name=canmeng
                        [jicanmeng@andy tmp]$ name=$nameOne
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $name

                        [jicanmeng@andy tmp]$ name=$name:Two
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $name
                            :Two
                        [jicanmeng@andy tmp]$ name=$name" Three"
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $name
                            :Two Three
                        [jicanmeng@andy tmp]$

可以看到，第一个例子引起了混淆，因为根本就没有为名称为nameOne的变量，所以name变量值为空。第二个例子和第三个例子都没有引起混淆，因为变量名的组成字符只能是字母、数字和下划线。不过，最好我们还是用标准的方法，使用 "$变数名称" 或 ${变数} 的形式。

在一串指令中，还需要藉由其他的指令提供的资讯，常用的有两种方法：可以使用反单引号 `指令` 或小括号 $(指令) 。特别注意，那个 ` 是键盘上方的数字键 1 左边那个按键，而不是单引号！例如想要取得核心版本的设定：

[jicanmeng@andy tmp]$ version=$(uname -r)
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $version
                            2.6.32-431.el6.x86_64
                        [jicanmeng@andy tmp]$ version=`uname -r`
                        [jicanmeng@andy tmp]$ echo $version
                            2.6.32-431.el6.x86_64
                        [jicanmeng@andy tmp]$ cd /lib/modules/`uname -r`/kernel
                        [jicanmeng@andy tmp]$ pwd
                            /lib/modules/2.6.32-431.el6.x86_64/kernel
                        [jicanmeng@andy tmp]$

取消变量的方法是使用unset命令：unset 变量名称。

5. 输入输出重定向基本知识

使用符号>进行输出重定向。使用符号<进行输入重定向。(P208)

使用符号>>进行输出重定向，和>差异如下：>直接覆盖重定向的文件的原有内容，而>>则在重定向的文件的尾部追加数据。

还有另外一种输入重定向的方法，称为内联输入重定向(inline input redirection)。这种方法允许你在命令行而不是从文件指定输入被重定向的数据。内联输入重定向的符号是<<。除了这个符号，你必须指定一个文本标记来划分要输入数据的开始和结尾。你可以用任何字符串的值来作为文本标记，但在数据的开始和结尾必须一致。例如：

[jicanmeng@andy tmp]$ cat > version-check.sh << "EOF"
                    > gcc -v
                    > gdb -v
                    > EOF
                [jicanmeng@andy tmp]$ ls
                    version-check.sh
                [jicanmeng@andy tmp]$ cat version-check.sh
                    gcc -v
                    gdb -v
                [jicanmeng@andy tmp]$ echo $PS2
                    >
                [jicanmeng@andy tmp]$

在命令行上使用内联输入重定向时，shell会用PS2环境变量中定义的次提示符来提示输入数据。由上面最后一条命令也可以看出来，次提示符是>。

准确的说，<是对文件描述符STDIN重定向，>是对文件描述符STDOUT重定向。

6. 管道基本知识

管道的符号是|，放在命令之间，用于将一个命令的输出重定向到另一个命令的输入上。(P210)

不要以为管道链接会一个一个地运行。Linux系统实际上会同时运行这两个命令，在系统内部将它们连接起来???(第一个命令还没有运行完，第二个命令即使运行也没有输入呀？)

7. bash shell中的数学运算的两种方法

shell中有两种途径来进行数学运算操作。

expr命令。缺点是有的符号需要进行转义。例如：

[jicanmeng@andy tmp]$ var1=`expr 5 * 2`
                        expr: syntax error
                    [jicanmeng@andy tmp]$ var1=`expr 5 \* 2`
                    [jicanmeng@andy tmp]$ echo $var1
                        10
                    [jicanmeng@andy tmp]$

在实际使用中，这种方法比较少见，我们要重点关注第二种方法。

bash shell为了保持跟Bourne shell的兼容而包含了expr命令，但它同时也提供了一个执行数学表达式的简单方法。在bash中，将一个数学运算结果赋值给某个变量时，你可以用美元符和方括号（$[ operation ]）将数学表达式圈起来。例如：
```
[jicanmeng@andy tmp]$ var1=$[5*2]
                    [jicanmeng@andy tmp]$ echo $var1
                        10
                    [jicanmeng@andy tmp]$ var1=$[ 5 * 3 ]
                    [jicanmeng@andy tmp]$ echo $var1
                        15
                    [jicanmeng@andy tmp]$ 
```
注意，在使用方括号时，不用担心shell会误解乘号*或其它符号。shell知道它不是通配符，因为它在方括号内。

8. bash shell中的浮点运算

bash shell数学运算符只支持整数运算。如果要在bash shell脚本中进行浮点数运算，我们可以使用bash计算器，称作bc。用法如下：

bash计算器可以识别出：数字（整数和浮点数）、变量（简单变量和数组）、注释（以#开头的行或c语言中的/**/对）、表达式、编程语句（例如if-then语句）、函数。例如：

例1：
                    [jicanmeng@andy tmp]$ echo "3*4" | bc
                        12
                    例2：
                    [jicanmeng@andy tmp]$ echo "scale=3;12.44/5" | bc
                        2.488
                    [jicanmeng@andy tmp]$
                    例3：
                    [jicanmeng@andy tmp]$ bc -q
                        12.44/5
                        2
                        scale=4
                        12.44/5
                        2.4880
                        var1=10
                        var1 * 3
                        30
                        var2 = 20
                        var3 = var2 * 5
                        print var3
                        100
                        quit
                    [jicanmeng@andy tmp]$

几个地方需要注意：1. bc可以工作在交互模式，也可以工作在非交互模式； 2. 和bash shell不同，bc中变量的赋值表达式中，等号前后是可以有空格的； 3. 和bash shell不同，bc中的变量在引用的时候，是不需要加$符号的。4. scale内建变量表示浮点数的精度； 5. -q选项表示将bash计算器输出的长长的欢迎信息屏蔽掉。

bash可以工作在非交互模式，而我们又常常用反引号来运行某个命令，利用这两个特性，我们在shell脚本中就可以处理浮点数了。具体做法是用反引号``来运行bc命令并赋值给一个变量。例如：

例4：
                    [jicanmeng@andy tmp]$ var=`echo "scale = 4; 12.44 / 5" | bc`
                    [jicanmeng@andy tmp]$ echo $var
                        2.4880
                    [jicanmeng@andy tmp]$
                    例5：
                    [jicanmeng@andy tmp]$ cat test10
                        #!/bin/bash
                        var1=100
                        var2=45
                        var3=`echo "scale = 4; $var1 / $var2" | bc`
                        echo The answer is $var3
                    [jicanmeng@andy tmp]$ bash test10
                        The answer is 2.2222
                    [jicanmeng@andy tmp]$
                    例6：
                    [jicanmeng@andy tmp]$ cat test11
                        #!/bin/bash
                        var3=`echo "var1 = 100; var2 = 45; scale = 4; var1 / var2" | bc`
                        echo The answer is $var3
                    [jicanmeng@andy tmp]$ bash test11
                        The answer is 2.2222
                    [jicanmeng@andy tmp]$

需要注意的是：在上面的例3中，引用变量时前面不需要加$符号，而在例5中，给var3变量赋值语句中，引用var2和var1变量时都用了$符号，因为这两个变量都不是bc定义的变量，而是bash定义的变量。从例5和例6相比较可以看出差异。

例6中给var3变量赋值的那一行太长，如果命令更长，那么可读性就比较差。可以使用内联输入重定向来进行简化。内联输入重定向时，每条命令占一行，命令后不需要添加分号;。如下：

例7：
                    [jicanmeng@andy tmp]$ cat test12
                        #!/bin/bash
                        var1=100
                        var3=`bc << EOF
                        var2 = 45
                        scale = 4
                        $var1 / var2
                        EOF`
                        echo The answer if $var3
                    [jicanmeng@andy tmp]$ bash test12
                        The answer is 2.2222
                    [jicanmeng@andy tmp]$

9. bash shell中的退出状态码

shell中运行的每个命令都使用退出状态码（exit status）来告诉shell它完成了处理。可以通过 echo $? 命令来查看上个执行的命令的退出状态码。《鸟哥的linux私房菜》中有一个非常好的例子：

[jicanmeng@andy tmp]$ 12name=VBird
                    bash: 12name=VBird: command not found
                [jicanmeng@andy tmp]$ echo $?
                    127
                [jicanmeng@andy tmp]$ echo $?
                    0
                [jicanmeng@andy tmp]$

默认情况下，shell脚本的退出状态码就是脚本中最后一个命令的退出状态码。不过，我们可以通过exit命令在脚本结束运行时指定一个退出状态码。例如：

例1：
                [jicanmeng@andy tmp]$ cat test13
                    echo "hello,world"
                    exit 5
                [jicanmeng@andy tmp]$ bash test13
                    hello,world
                [jicanmeng@andy tmp]$ echo $?
                    5
                [jicanmeng@andy tmp]$
                例2：
                [jicanmeng@andy tmp]$ cat test14
                    echo "hello,world"
                    var=3
                    exit $var
                [jicanmeng@andy tmp]$ bash test14
                    hello,world
                [jicanmeng@andy tmp]$ echo $?
                    3
                [jicanmeng@andy tmp]$

需要注意的是，退出状态码最大只能是255。

10. bash shell中命令的执行过程是怎样的?

在bash shell中下达的命令，会启动一个新的shell，在这个新的shell中执行命令，执行完毕后会回到原来的shell。当下达的命令是shell的 built-in指令时，才不会新创建一个子shell。子shell会继承父shell的环境变量(environment variables)。我们可以在父shell中执行export variableName来将一个变量变为环境变量，这样在子shell中也可以使用这个变量的值了。

11. 5个问题

上面提到，shell脚本会自动决定变量值的数据类型???? 是不是bash shell变量的类型就两种：整型和字符串型???
上面也提到，管道符前后的两条命令会同时运行。不明白...
name=canmeng ls这条命令为什么可以执行??? 先定义一个变量，再执行一条命令，书里面并没有提到这种格式啊???
cat a.txt和cat < a.txt两条命令都可以显示a.txt文件的内容，那么这两条命令有什么区别呢? 答：如果cat命令没有输入参数，那么它会从标准输入STDIN读取数据，如果有，就从输入参数对应的文件读取数据。所以区别是cat < a.txt命令从标准输入读取的数据，但标准输入被重定向到了a.txt文件中。

上面的示例程序test12中，在给var3变量赋值的那一行，如果给字符EOF添加双引号，那么脚本运行的时候就会提示出错。但是在如果直接在命令行上输入，就没有问题，如下：

例1：
                [jicanmeng@andy tmp]$ var6=`bc << "EOF"
                    > var1 = 100
                    > var2 = 45
                    > scale = 3
                    > var1 / var2
                    > EOF`
                [jicanmeng@andy tmp]$ echo $var6
                    2.222
                [jicanmeng@andy tmp]$

于是问题来了，为什么在命令上直接输入没有问题，而写到脚本中就出错呢?

参考资料

Lnux命令行与shell脚本编程大全
鸟哥的linux私房菜：
http://linux.vbird.org/linux_basic/0320bash.php

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