第9章 Shell编程

📝 Linux学习笔记 - 第9章 🎯 共5节

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本章目录

• 基础正则表达式
• 字符截取命令
• 字符处理命令
• 条件判断
• 流程控制

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基础正则表达式

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正则表达式与通配符

• 正则表达式用来在文件中匹配符合条件的字符串，正则是包含匹配
• 通配符用来匹配符合条件的文件名，通配符是完全匹配

注意：ls、find、cp这些命令不能用正则，只能用通配符

基础正则表达式

元字符	作用
*	前一个字符匹配0次或任意多次
.	匹配除了换行符外任意一个字符
^	匹配行首。例如：^hello会匹配以hello开头的行
$	匹配行尾。例如：hello$会匹配以hello结尾的行
[]	匹配中括号中指定的任意一个字符，只匹配一个字符。例如：[aoeiu] 匹配任意一个元音字母，[0-9] 匹配任意一位数字，[a-z][0-9]匹配小写字和一位数字构成的两位字符
[^]	匹配除中括号的字符以外的任意一个字符。例如：[^0-9] 匹配任意一位非数字字符，[^a-z] 匹配任意一位非小写字母
\	转义符。用于取消特殊符号的含义
\{n\}	表示其前面的字符恰好出现n次。例如：[0-9]\{4\} 匹配4位数字
\{n,\}	表示其前面的字符出现不小于n次。例如：[a-z]\{5,\} 匹配5位及以上的小写字母
\{n,m\}	表示其前面的字符至少出现n次，最多出现m次。例如：[a-z]\{5,8\} 匹配5到8位的小写字母

示例：

grep "a*" test.txt
# 匹配所有内容，包括空白行
 
grep "aa*" test.txt
# 匹配至少包含有一个a的行
 
grep "aaa*" test.txt
# 匹配至少包含有两个a连续的行
 
grep "s..d" test.txt
# 匹配s和d之间有两个任意字符的行
 
grep "^M" test.txt
# 匹配以M开头的行
 
grep "n$" test.txt
# 匹配以n结尾的行
 
grep "^$" test.txt
# 匹配空白行
 
grep "s[ao]id" test.txt
# 匹配s和id中间是a或o的行
 
grep "[0-9]" test.txt
# 匹配包含数字的行
 
grep "^[^a-z]" test.txt
# 匹配不以小写字母开头的行
 
grep "\.$" test.txt
# 匹配以.结尾的行
 
grep "a\{3\}" test.txt
# 匹配包含连续3个a的行
 
grep "[0-9]\{3,\}" test.txt
# 匹配包含3个及以上连续数字的行

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字符截取命令

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cut字段提取命令

cut [选项] 文件名

选项	说明
-f 列号	提取第几列
-d 分隔符	按照指定分隔符分割列

示例：

cut -f 2 test.txt
# 提取第二列
 
cut -d ":" -f 1,3 /etc/passwd
# 以冒号为分隔符，提取第1和第3列

cut命令的局限：如果分隔符是空格，而且空格数量不固定，cut就不好用了

printf命令

printf '输出类型输出格式' 输出内容

输出类型：

类型	说明
%ns	输出字符串。n是数字指代输出几个字符
%ni	输出整数。n是数字指代输出几个数字
%m.nf	输出浮点数。m和n是数字，指代输出的整数位数和小数位数

输出格式：

格式	说明
\a	输出警告声音
\b	输出退格键，也就是Backspace键
\f	清除屏幕
\n	换行
\r	回车，也就是Enter键
\t	水平输出退格键，也就是Tab键
\v	垂直输出退格键，也就是Tab键

示例：

printf '%s\t%s\t%s\n' 1 2 3 4 5 6

awk命令

awk的使用

awk '条件1{动作1} 条件2{动作2}...' 文件名

条件（Pattern）：

• 一般使用关系表达式作为条件
• x > 10 判断变量x是否大于10
• x >= 10 大于等于
• x ⇐ 10 小于等于

动作（Action）：

• 格式化输出
• 流程控制语句

示例：

awk '{printf $2 "\t" $4 "\n"}' test.txt
# 输出第2列和第4列
 
df -h | awk '{print $1 "\t" $5}'
# 查看磁盘使用情况，输出第1列和第5列

BEGIN

awk 'BEGIN{printf "This is a transcript\n"} {printf $2 "\t" $4 "\n"}' test.txt
# 在所有内容输出之前，先输出一句话

END

awk 'END{printf "The End\n"} {printf $2 "\t" $4 "\n"}' test.txt
# 在所有内容输出之后，输出一句话

FS内置变量

cat /etc/passwd | grep "/bin/bash" | awk 'BEGIN{FS=":"} {printf $1 "\t" $3 "\n"}'
# FS指定分隔符，BEGIN是因为awk会先读第一行再执行

关系运算符

cat test.txt | grep -v Name | awk '$4 >= 87 {printf $2 "\n"}'
# 第四列大于等于87的行，输出第二列

sed命令

sed是一种几乎包括在所有UNIX平台（包括Linux）的轻量级流编辑器。sed主要是用来将数据进行选取、替换、删除、新增的命令。

sed [选项] '[动作]' 文件名

选项	说明
-n	一般sed命令会把所有数据都输出到屏幕，如果加入此选择则只会把经过sed命令处理的行输出到屏幕
-e	允许对输入数据应用多条sed命令编辑
-i	用sed的修改结果直接修改读取数据的文件，而不是由屏幕输出

动作	说明
a \	追加，在当前行后添加一行或多行。添加多行时，除最后一行外，每行末尾需要用""代表数据未完结
c \	行替换，用c后面的字符串替换原数据行，替换多行时，除最后一行外，每行末尾需用""代表数据未完结
i \	插入，在当期行前插入一行或多行。插入多行时，除最后一行外，每行末尾需要用""代表数据未完结
d	删除，删除指定的行
p	打印，输出指定的行
s	字串替换，用一个字符串替换另外一个字符串。格式为”行范围s/旧字串/新字串/g”

示例：

sed -n '2p' test.txt
# 查看文件的第二行
 
sed '2,4d' test.txt
# 删除第二行到第四行，但不修改文件本身
 
sed '2a hello' test.txt
# 在第二行后追加hello
 
sed '2i hello \
world' test.txt
# 在第二行前插入两行数据
 
sed '4c No such person' test.txt
# 替换第四行整行数据
 
sed '4s/75/99/g' test.txt
# 替换第四行中的75为99
 
sed -i '4s/75/99/g' test.txt
# -i会直接修改文件

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字符处理命令

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排序命令sort

sort [选项] 文件名

选项	说明
-f	忽略大小写
-n	以数值型进行排序，默认使用字符串型排序
-r	反向排序
-t	指定分隔符，默认是分隔符是制表符
-k n[,m]	按照指定的字段范围排序。从第n字段开始，m字段结束（默认到行尾）

示例：

sort /etc/passwd
# 排序用户信息文件
 
sort -r /etc/passwd
# 反向排序
 
sort -t ":" -k 3,3 /etc/passwd
# 指定分隔符是冒号，用第三字段排序（按字符串排序）
 
sort -n -t ":" -k 3,3 /etc/passwd
# 按数值排序

统计命令wc

wc [选项] 文件名

选项	说明
-l	只统计行数
-w	只统计单词数
-m	只统计字符数

示例：

wc /etc/passwd
# 统计行数、单词数、字符数
 
wc -l /etc/passwd
# 只统计行数

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条件判断

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按照文件类型进行判断

测试选项	作用
-b 文件	判断该文件是否存在，并且是否为块设备文件（是块设备文件为真）
-c 文件	判断该文件是否存在，并且是否为字符设备文件（是字符设备文件为真）
-d 文件	判断该文件是否存在，并且是否为目录文件（是目录为真）
-e 文件	判断该文件是否存在（存在为真）
-f 文件	判断该文件是否存在，并且是否为普通文件（是普通文件为真）
-L 文件	判断该文件是否存在，并且是否为符号链接文件（是符号链接文件为真）
-p 文件	判断该文件是否存在，并且是否为管道文件（是管道文件为真）
-s 文件	判断该文件是否存在，并且是否为非空（非空为真）
-S 文件	判断该文件是否存在，并且是否为套接字文件（是套接字文件为真）

两种判断格式：

test -e /root/install.log
# 或者
[ -e /root/install.log ]
# 注意：中括号内部两边必须有空格

判断是否为真：

[ -d /root ] && echo "yes" || echo "no"
# 判断/root是否为目录

按照文件权限进行判断

测试选项	作用
-r 文件	判断该文件是否存在，并且是否该文件拥有读权限（有读权限为真）
-w 文件	判断该文件是否存在，并且是否该文件拥有写权限（有写权限为真）
-x 文件	判断该文件是否存在，并且是否该文件拥有执行权限（有执行权限为真）
-u 文件	判断该文件是否存在，并且是否该文件拥有SUID权限（有SUID权限为真）
-g 文件	判断该文件是否存在，并且是否该文件拥有SGID权限（有SGID权限为真）
-k 文件	判断该文件是否存在，并且是否该文件拥有SBit权限（有SBit权限为真）

两个文件之间进行比较

测试选项	作用
文件1 -nt 文件2	判断文件1的修改时间是否比文件2的新（如果新则为真）
文件1 -ot 文件2	判断文件1的修改时间是否比文件2的旧（如果旧则为真）
文件1 -ef 文件2	判断文件1是否和文件2的Inode号一致，可以理解为两个文件是否为同一个文件。这个判断用于判断硬链接是很好的方法

两个整数之间比较

测试选项	作用
整数1 -eq 整数2	判断整数1是否和整数2相等（相等为真）
整数1 -ne 整数2	判断整数1是否和整数2不相等（不相等为真）
整数1 -gt 整数2	判断整数1是否大于整数2（大于为真）
整数1 -lt 整数2	判断整数1是否小于整数2（小于为真）
整数1 -ge 整数2	判断整数1是否大于等于整数2（大于等于为真）
整数1 -le 整数2	判断整数1是否小于等于整数2（小于等于为真）

字符串的判断

测试选项	作用
-z 字符串	判断字符串是否为空（为空返回真）
-n 字符串	判断字符串是否为非空（非空返回真）
字串1 == 字串2	判断字符串1是否和字符串2相等（相等返回真）
字串1 != 字串2	判断字符串1是否和字符串2不相等（不相等返回真）

多重条件判断

测试选项	作用
判断1 -a 判断2	逻辑与，判断1和判断2都成立，最终的结果才为真
判断1 -o 判断2	逻辑或，判断1和判断2有一个成立，最终的结果就为真
!判断	逻辑非，使原始的判断式取反

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流程控制

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if语句

单分支if条件语句

if [ 条件判断式 ]; then
    程序
fi

或者

if [ 条件判断式 ]
    then
        程序
fi

示例：

#!/bin/bash
rate=$(df -h | grep /dev/sda3 | awk '{print $5}' | cut -d "%" -f 1)
if [ $rate -ge 80 ]
    then
        echo "Warning! /dev/sda3 is full!"
fi

双分支if条件语句

if [ 条件判断式 ]
    then
        条件成立时，执行的程序
    else
        条件不成立时，执行的另一个程序
fi

示例：

#!/bin/bash
# 判断apache是否启动
port=$(nmap -sT 192.168.1.156 | grep tcp | grep http | awk '{print $2}')
if [ "$port" == "open" ]
    then
        echo "$(date) httpd is ok!" >> /tmp/autostart-acc.log
    else
        /etc/rc.d/init.d/httpd start &>/dev/null
        echo "$(date) restart httpd !!" >> /tmp/autostart-err.log
fi

多分支if条件语句

if [ 条件判断式1 ]
    then
        当条件判断式1成立时，执行程序1
elif [ 条件判断式2 ]
    then
        当条件判断式2成立时，执行程序2
...省略更多分支...
    else
        当所有条件都不成立时，最后执行此程序
fi

示例：

#!/bin/bash
# 判断用户输入的是什么文件
read -p "Please input a filename: " file
if [ -z "$file" ]
    then
        echo "Error, please input a filename"
        exit 1
elif [ ! -e "$file" ]
    then
        echo "Your input is not a file!"
        exit 2
elif [ -f "$file" ]
    then
        echo "$file is a regular file!"
elif [ -d "$file" ]
    then
        echo "$file is a directory!"
    else
        echo "$file is an other file!"
fi

case语句

case语句和if…elif…else语句一样都是多分支条件语句，不过和if多分支条件语句不同的是，case语句只能判断一种条件关系，而if语句可以判断多种条件关系。

case $变量名 in
    "值1")
        如果变量的值等于值1，则执行程序1
        ;;
    "值2")
        如果变量的值等于值2，则执行程序2
        ;;
    ...省略其他分支...
    *)
        如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序
        ;;
esac

示例：

#!/bin/bash
read -p "Please choose yes/no: " -t 30 cho
case $cho in
    "yes")
        echo "Your choose is yes!"
        ;;
    "no")
        echo "Your choose is no!"
        ;;
    *)
        echo "Your choose is error!"
        ;;
esac

for循环

语法一

for 变量 in 值1 值2 值3...
    do
        程序
    done

示例：

#!/bin/bash
# 打印时间
for time in morning noon afternoon evening
    do
        echo "This time is $time!"
    done

语法二

for (( 初始值;循环控制条件;变量变化 ))
    do
        程序
    done

示例：

#!/bin/bash
# 从1加到100
s=0
for (( i=1;i<=100;i=i+1 ))
    do
        s=$(( $s+$i ))
    done
echo "The sum of 1+2+...+100 is : $s"

while循环

while循环是不定循环，也称作条件循环。只要条件判断式成立，循环就会一直继续，直到条件判断式不成立，循环才会停止。

while [ 条件判断式 ]
    do
        程序
    done

示例：

#!/bin/bash
# 从1加到100
i=1
s=0
while [ $i -le 100 ]
    do
        s=$(( $s+$i ))
        i=$(( $i+1 ))
    done
echo "The sum is: $s"

until循环

until循环，和while循环相反，until循环时只要条件判断式不成立则进行循环，并执行循环程序。一旦循环条件成立，则终止循环。

until [ 条件判断式 ]
    do
        程序
    done

示例：

#!/bin/bash
# 从1加到100
i=1
s=0
until [ $i -gt 100 ]
    do
        s=$(( $s+$i ))
        i=$(( $i+1 ))
    done
echo "The sum is: $s"

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