教程 Shell

Shell脚本入门教程

weh122024-10-202024-12-22

Shell介绍

Shell 是一个命令行解释器，它提供了一个用户界面，用户可以通过它来与操作系统交互。在计算机科学中，Shell 是一个程序，它接收用户输入的命令，并将这些命令转换成操作系统能够理解的系统调用。以下是关于 Shell 的一些基本介绍：

命令行界面（CLI）：Shell 提供了一个命令行界面，用户可以通过输入文本命令来执行操作，与图形用户界面（GUI）相对。
脚本编写：用户可以编写 Shell 脚本来自动化任务，这些脚本可以重复执行相同的命令序列。
环境变量：Shell 允许用户设置和使用环境变量，这些变量可以被操作系统和运行在该系统上的程序使用。
管道和重定向：Shell 支持管道（|）操作，允许将一个命令的输出作为另一个命令的输入。同时，它也支持输入/输出重定向，可以将命令的输出重定向到文件或从文件中读取输入。
通配符：Shell 支持通配符，如 * 和 ?，允许用户对文件名进行模式匹配。
内置命令：Shell 提供了一些内置命令，如 cd（改变目录）、ls（列出目录内容）、pwd（打印工作目录）等。
程序调用：用户可以通过 Shell 调用其他程序，例如编译器、文本编辑器等。
多用户支持：Shell 支持多用户操作，不同的用户可以登录并使用 Shell 执行自己的任务。
交互式和非交互式：Shell 可以以交互式模式运行，用户可以实时输入命令；也可以以非交互式模式运行，如在脚本中执行一系列命令。
不同的Shell：存在多种不同的 Shell，如 Bourne Shell（sh）、Bourne Again Shell（bash）、C Shell（csh）、Korn Shell（ksh）、Z Shell（zsh）等，每种 Shell 都有自己的特点和扩展。

Shell 是一个强大的工具，对于系统管理员和开发者来说尤其重要，因为它提供了对操作系统的直接控制。

常见的个种类型shell

微软也有自己的命令提示符以及Windows用户经常用的PowerShell等等, 不同的系统种Shell的版本之间会存在差异化, 但是大部份命令都是通用的, Linux和Mac系统中默认安装的都是Bash

Shell基本操作

查看系统中Shell的版本

打开bash可以通过

1	cat /etc/shells

查看系统中记录的所有Shell版本, 也可以通过系统环境变量来确定自己用的是哪个版本Shell

在Linux中有很多环境变量用来存储系统的配置信息, 比如:

#用来存储家目录
echo $HOME 
#用来存储系统的查找路径
echo $PATH
#用来查找但前默认使用的Shell路径
echo $SHELL
#当前正在执行的脚本名称
echo $0

Shell脚本操作

Shell命令通过简单的命令交互起来非常方便, 但是如果要执行一些复杂的操作, 或者需要重复执行一些命令, 这样简单操作命令就显得比较麻烦了

比如, 如何自动执行多项操作和定时清理日志文件；等等诸如此类的复杂操作

这个时候我们就可以把想要执行的命令写入到一个文件中, 通过执行文件来一次性执行多个命令和操作, 这个文件就是一个Shell脚本(Shell Script)来执行一些自动化任务, 这样我们的系统维护和安装软件就会简化很多操作

编写简单Shell脚本文件

Shell文件的扩展名一般以 .sh 结尾, 这只是一种约定俗成的规范, 其实Shell脚本文件后缀可以是任何名字, 但一般还是建议使用默认的名字规范

Shell脚本的第一行一般都是以 #! 开始, 后面加上一个/bin/bash用来表示这个脚本用的是Bash解释器, 系统会自动调用你选择的解释器执行文件

下面是简单的一个Shell脚本:

#!/bin/bash

echo "Hello Shell"
date
whoami

保存文件之后记得给权限

1	chmod a+x hello.sh

一般通过 ./+脚本名.sh 或者 sh 脚本名.sh 就能执行脚本

下面我们通过ChatGPT来生成一个Shell脚本实例:

允许用户输入一个数字并根据奇偶性进行分类

#!/bin/bash

# 这个函数用于检查传入的数字是奇数还是偶数。
check_number_parity() {
    # 将传入的参数（假设为第一个命令行参数）赋值给变量 num。
    local num=$1

    # 检查是否有命令行参数传递，并且至少需要一个参数。
    if [ $num -lt 2 ]; then
        echo "请提供一个正整数作为参数。"
        exit 1
    fi
    
    # 使用模运算判断是否为偶数
    if [ $((num % 2)) -eq 0 ]; then
        # 偶数
        echo $num"是偶数"
    else
        # 奇数
        echo $num"是奇数"
    fi
}

# 主程序入口点，用于接收用户输入并调用检查函数。
main() {
    # 用户输入
    read -p "请输入一个整数值:" input

    # 将第一个参数赋值给 num 变量，然后调用检查函数。
    check_number_parity "$input"
}

# 确保脚本作为主入口点时执行。
main "$@"

解释：

程序开始：脚本使用 #!/bin/bash 作为首行，指明使用 Bash 脚本来解释此文件。
定义函数：check_parity 函数接收一个参数（数字），通过检查余数来判断其是否为偶数或奇数，并输出相应的信息。
主程序 main(): 此函数用于处理用户输入。它首先提示用户输入一个整数，读取用户的输入到变量 user_input。然后验证输入是否为有效的整数（使用正则表达式进行检查）。如果输入无效或不是数字，则输出错误信息并退出脚本。如果输入有效，则调用 check_parity() 函数处理数字的奇偶性。
程序入口点：通过 if [[ "${BASH_SOURCE[0]}" == "${0}" ]]; then 判断是否作为主脚本来执行（即，当脚本被直接运行时），以确保函数 main() 只在脚本作为启动点时运行。
结束：脚本的执行在 main() 函数内部完成。如果用户输入有效且正确，它会调用并显示奇偶性判断的结果。

1.注意这里的 local 不同于其他编程语言的变量命名, 它只是一个局部变量, [ ] 的中间必须要有空格, 不然会报错

2.-eq 表示equal, 也就是相等的意思, 反之, -ne 则表示不等于

3.read 命令的作用是交互式的读取用户的输入, $1 表示用户输入的第一个参数

4.当我们在输出变量报错是, 如果是变量命名错误, 这时候可以添加命令替换语法来包裹整个语句, 一般都使用 $()

记住Shell脚本中的一些特殊变量

在Shell脚本中如果需要永久保存自定义变量

可以通过 export +变量=赋值 来定义环境变量, 存入 .profile或者 .bashrc文件

PS:注意存入系统文件中的变量需要重新执行读取操作, 新脚本才会生效, 所以需要再执行source .bashrc(.profile)或者. .bashrc(.profile)

Shell中的if条件判断

Shell命令中有自己的if条件判断格式, 下面列出来if的基本语法:

Shell中的循环操作

循环是一种常用的控制结构，用于重复执行一组命令。以下是几种常见的循环类型及其用法：

1. `for`循环

for循环用于遍历一个列表或序列。

基本用法:

for variable in item1 item2 item3 ...
do
    commands
done

示例：

for i in 1 2 3 4 5
do
    echo "Number $i"
done

C风格的for循环

for (( init; condition; increment ))
do
    commands
done

示例：

for (( i=0; i<5; i++ ))
do
    echo "Number $i"
done

2. `while`循环

while循环在条件为真时重复执行一组命令。

while condition
do
    commands
done

示例：

i=0
while [ $i -lt 5 ]
do
    echo "Number $i"
    i=$((i+1))
done

3. `until`循环

until循环在条件为真时停止执行，与while循环相反。

until condition
do
    commands
done

示例：

i=0
until [ $i -ge 5 ]
do
    echo "Number $i"
    i=$((i+1))
done

4. 使用`break`和`continue`

break用于完全终止循环。
continue用于跳过当前迭代，继续下一次循环。

示例：

for i in 1 2 3 4 5
do
    if [ $i -eq 3 ]; then
        break
    fi
    echo "Number $i"
done

echo "Loop ended."

for i in 1 2 3 4 5
do
    if [ $i -eq 3 ]; then
        continue
    fi
    echo "Number $i"
done

5. 使用`select`进行菜单式循环

select命令用于创建一个简单的菜单，并根据用户的选择执行命令。

select variable in item1 item2 item3 ...
do
    commands
    break
done

示例：

echo "Choose an option:"
select opt in "Option 1" "Option 2" "Option 3" "Quit"
do
    case $opt in
        "Option 1" )
            echo "You chose Option 1"
            ;;
        "Option 2" )
            echo "You chose Option 2"
            ;;
        "Option 3" )
            echo "You chose Option 3"
            ;;
        "Quit" )
            echo "Exiting..."
            break
            ;;
        * )
            echo "Invalid option $REPLY"
            ;;
    esac
done

这些循环结构使你能够编写更复杂和强大的Shell脚本。记得在编写循环时，要确保循环条件最终会结束，以避免创建无限循环。

Shell小示例

写一个通过Shell来git文件推送到github仓库的.sh脚本

要在 Linux 中使用 Shell 编写一个用于将文件推送到 GitHub 仓库的脚本，你需要确保有 git 和 curl 命令可用，并且你的项目已经在本地初始化了一个 Git 存储库。以下是一个简单的 Shell 脚本来完成这个任务：

#!/bin/bash

# 需要安装或确认已存在 git、curl 命令
command -v git &> /dev/null || { echo "Error: 'git' command not found. Please install Git."; exit 1; }
command -v curl &> /dev/null || { echo "Error: 'curl' command not found. Please install cURL."; exit 1; }

# 定义全局变量
REPO_URL="https://github.com/username/repository.git"
GITHUB_TOKEN_FILE=".git/github-token.txt"
LOCAL_REPO_PATH="/path/to/local/repo"
REMOTE_BRANCH="main" # 默认为 "main"

# 检查 GitHub token 是否存在，并且可用的 Git repo 是否已经被克隆
if [ -f "$GITHUB_TOKEN_FILE" ]; then
    echo "GitHub token found, proceeding with push."
else
    echo "No GitHub token found. Please create one at https://github.com/settings/tokens/new and add it to '$GITHUB_TOKEN_FILE'."
    exit 1
fi

# 使用 `git` 命令添加本地仓库的远程 URL
echo 'Adding remote GitHub repository...'
git config --global user.email "[email protected]" && git config --global user.name "Your Name"
git remote set-url origin "$REPO_URL"

# 检查是否需要将远程分支切换到目标分支
if [[ $(git rev-parse --abbrev-ref HEAD) != "$REMOTE_BRANCH" ]]; then
    echo 'Switching to the target branch...'
    git checkout $REMOTE_BRANCH || git checkout -b $REMOTE_BRANCH
fi

# 提交更改并推送至远程仓库
echo 'Committing changes and pushing to GitHub...'
git add .
git commit -m "Automatic update from shell script"
git push origin $REMOTE_BRANCH

echo "Push completed successfully."

脚本说明：

初始化配置：确保 git 和 cURL 命令可用。
定义全局变量：

REPO_URL: GitHub仓库的 URL。
GITHUB_TOKEN_FILE: 包含 GitHub token 的文件路径（用于授权）。
LOCAL_REPO_PATH: 本地项目的目录路径。
REMOTE_BRANCH: 要推送到的目标分支，默认为 “main”。

检查 GitHub token：确保有有效的 token 并位于指定的文件中。
设置 Git 配置（可选，根据需要）：可以添加或更新用户信息等配置项。
添加远程仓库：将本地仓库与 GitHub 仓库关联。
切换到目标分支（如果需要）：确保本地仓库中的当前分支和指定的远程分支一致。
提交更改并推送：提交本地所有更改，并推送到远程仓库。

Shell介绍

Shell基本操作

查看系统中Shell的版本

Shell脚本操作

编写简单Shell脚本文件

Shell中的if条件判断

Shell中的循环操作

1. for循环

2. while循环

3. until循环

4. 使用break和continue

5. 使用select进行菜单式循环

Shell小示例

脚本说明：

weh12

1. `for`循环

2. `while`循环

3. `until`循环

4. 使用`break`和`continue`

5. 使用`select`进行菜单式循环