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学生信的那些事儿之七 - Linux基础之Shell脚本编程

沿着前面的轨迹，接下来是Linux中shell脚本的学习。这对于生信工程师后续处理大量 (海量更合适些) 数据是非常非常重要的，但是同样的，作为一个有点古板的人，对于"脚本"是什么意思我都死磕了好久。主要觉得有些抽象，尤其是跟生信的同事讨论项目分析部分的问题时，他们经常会说道这个词，在他们意识里这是个不言自明的术语，殊不知对外行人而言 (比如我)，那简直就是无情的"知识的诅咒"。经常是我假装听懂了，然后继续讨论下面的问题，形成一个模糊的印象。

百度上的解释是：脚本（Script）是一种批处理文件的延伸，是一种纯文本保存的程序，一般来说的计算机脚本程序是确定的一系列控制计算机进行运算操作动作的组合，在其中可以实现一定的逻辑分支等。不知道你能不能看懂，反正我开始的时候真是一知半解。

鸟哥私房菜的解释是：shell script是利用 shell 的功能所写的一个"程序"，这个程序是使用纯文本文件，将一些shell的语法与命令(含外部命令)写在里面，搭配正则表达式、管道命令与数据流重定向等功能，以达到我们所想要的处理的目的。不明觉厉，好像更看不懂了···

Jude 的简单粗暴大白话解释是：脚本就是Linux中很多命令按照一定规则的组合，以实现某个特定的功能。Linux中有很多简单的命令，往往只是进行了简单的对话，比如 cd 就是进入到某个目录，简单直接。但是如果我想进入某个目录A，然后在目录A中创建目录B，再在目录B中创建文本C呢？当然可以一步一步操作，如果想要一步到位呢，那就可以用脚本，把三个命令写在一起，一起执行。好像有点啰嗦···

或者从英语的角度去理解，脚本的对应英文是Script，而这个单词的中文释义中还有剧本的意思。剧本就好理解了啊，剧本就是导演(生信工程师)基于某个主旨(要实现的目标)按照一定的手法(规则)所写的一个故事。不管是哪个演员，都得按照剧本演。所以，学好英语对于生信也是有帮助的~

按照脚本的复杂程度可以分为：

这个无需多说，其实就是若干个简单命令的顺序排列，执行脚本后会按照命令的前后关系从前往后一一执行。

相对于简单的基本脚本，结构化的命令脚本可以施加逻辑流程控制，从而改变程序(命令)执行的顺序。基本脚本中的命令就是从上往下执行，但是结构化的命令脚本可以根据逻辑判断重复或者跳过某些命令。

常用的结构化命令(语句)有：

后面还有什么嵌套循环啊啥的，不过我觉得上面的7中命令学到家了，应该可以应付大部分在生信分析里面的应用了。

记得高中的时候，物理老师(也是班主任)在给我们讲解习题时有个有意思的套路：不管什么难题现在下面写个"答："，以示自己解决问题的决心，也是一种正向的心理暗示。脚本编写也是有套路的，不过总的来说还是比较简单。

对于简单的脚本(超级简单的那种)，直接几个命令连在一起即可，中间用"；"隔开。

对于更长更复杂的脚本，一般需要创建一个文本，并在里面编辑。这就涉及到了文本编辑器，比较常用和简单的一般有nano和vim，实在很简单，规则也容易理解，教程随手可得，不多说。

比如用vim创建了一个脚本之后，具体的语法(套路)：

ok，脚本写完了，怎么让脚本开始工作呢？这有涉及到之前讲过的环境变量和相对路径、绝对路径了。方法有三：

就这么多吧，应该有点感觉到了，剩下的就是狂练狂练了~

相关问答

Q1: linux之文本内容替换命令sed

sed简介：流编辑工具，用来对文本进行过滤与替换操作。

sed流程：sed通过一次仅读取一行内容来对某些指令进行处理后输出。

1、sed通过文件或管道读取文件内容，但sed默认并不直接修改源文件，而是将读入的内容复制到缓冲区中，称之为模式空间。

2、所有的指令操作都是在模式空间找那个进行

3、sed根据相应的指令对模式空间中的内容进行处理并输出结果，默认输出至标准输出（即屏幕上）。

sed基本语法格式：

用法：sed[选项]...{脚本指令}[输入文件]...

选项： -version 显示sed版本

-help ：显示帮助文档

-n,-quiet,-silent静默输出，默认情况下，sed程序在所有的脚本指令执行完毕后，将自动打印模式空间中的内容。

-e script允许多个脚本指令被执行

-f script-file从文件中读取脚本指令，对编写自动化脚本程序很实用

-i ,-in-place 该选项直接修改源文件

-l N 该选项指定l指令可以输出的行长度，l指令为输出非打印字符。

-posix 禁用GNU sed扩展功能。

-r 在脚本指令中使用扩展正则表达式。

-s，-separate 默认情况下，sed将把输入的多个文件名作为一个长的连续的输入流。而GNU sed则允许把它们当作单独的文件。

-u，-unbuffered 最低限度的缓存输入与输出

a，append表示追加指令；

i，insert表示插入指令；

d，delete表示删除指令；

s，substitution表示替换指令。

sed脚本指令的基本格式是：

[地址,即路径]命令（有些命令仅可以对一行操作，有些可以对多行操作），命令也可以用花括号进行组合，使命令序列可以作用于同一个地址。

address{

command1

command2

command3

}

sed的基本工作方式是：

sed的替换命令s：

1、全局替换 ： s/old/new/g ，其中g为全局替换，用于替换所有出现的次数； /如果和正则匹配的内容冲突可以使用其他符号，如 ： s@old@new@g

2、标志位

为什么要有多行模式: 配置文件一般有单行出现，但也有使用json或XML格式的配置文件，为多行出现。

多行模式处理命令N、D、P

Q2: linux shell脚本执行命令详解

在Linux下，如果你需要执行shell脚本，那么应该使用那个命令呢?下面由我为大家整理了linux shell脚本执行命令的相关知识，希望对大家有帮助!

linux shell脚本执行

linux shell脚本执行方法一： 切换到shell脚本所在的目录(此时，称为工作目录)执行shell脚本：

cd /data/shell

./hello.sh

./的意思是说在当前的工作目录下执行hello.sh。如果不加上./，bash可能会响应找到不到hello.sh的错误信息。因为目前的工作目录(/data/shell)可能不在执行程序默认的搜索路径之列,也就是说，不在环境变量PASH的内容之中。查看PATH的内容可用 echo $PASH 命令。现在的/data/shell就不在环境变量PASH中的，所以必须加上./才可执行。

linux shell脚本执行方法二： 以绝对路径的方式去执行bash shell脚本：

/data/shell/hello.sh

　 　linux shell脚本执行方法三： 直接使用bash 或sh 来执行bash shell脚本：

cd /data/shell

bash hello.sh

或

cd /data/shell

sh hello.sh

注意，若是以方法三的方式来执行，那么，可以不必事先设定shell的执行权限，甚至都不用写shell文件中的第一行(指定bash路径)。因为方法三是将hello.sh作为参数传给sh(bash)命令来执行的。这时不是hello.sh自己来执行，而是被人家调用执行，所以不要执行权限。那么不用指定bash路径自然也好理解了啊。

linux shell脚本执行方法四： 在当前的shell环境中执行bash shell脚本：

cd /data/shell

. hello.sh

或

cd /data/shell

source hello.sh

前三种方法执行shell脚本时都是在当前shell(称为父shell)开启一个子shell环境，此shell脚本就在这个子shell环境中执行。shell脚本执行完后子shell环境随即关闭，然后又回到父shell中。而方法四则是在当前shell中执行的。