Linux Shell脚本编程-基础1

概述：
  shell脚本在Linux系统管理员的运维工作中非常重要。shell脚本能够帮助我们很方便的管理服务器，因为我们可以指定一个任务计划，定时的去执行某一个脚本以满足我们的需求。本篇将从编程基础、脚本基本格式、变量、运算、条件测试这几个方面详细介绍shell脚本编程的基础内容，也是我们必须要掌握熟练的内容。

编程语言：事先定义了一组规范，通过关键字按照特定的语法结构编写出来的程序，通过编译器或解释器转换成汇编程序
  程序执行逻辑：顺序执行，至上而下；选择执行(条件判断)；循环执行
  动态语言：解释型语言，变量随时申明随时分配内存空间，不能合理分配内存空间(perl、bash、python)
  静态语言：编译型语言，所有的变量在程序执行之前都要分配好内存空间，变量必须手动释放，合理分配内存空间

Shell脚本
shell编程：过程式编程，解释执行，依赖于外部程序文件运行；是一个过程式的解释器，提供了编程能力，然后解释执行。
  编程语言的基本结构：
数据存储：变量、数组
表达式：a + b、a=1
语句：if语句

常见解释器：
#!/bin/bash
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl

shell脚本的用途有：
  自动化常用命令
  执行系统管理和故障排除
  创建简单的应用程序
  处理文本或文件

shell脚本调试：
  检测脚本中的语法错误
  bash -n /path/to/some_script
  调试执行(单步执行)
  bash -x /path/to/some_script

shell脚本的执行方式：
  1、相对路径执行(需要执行权限)：./some_script
  2、绝对路径执行(需要执行权限)：/path/to/some_script
  3、命令行执行(不需要执行权限)：bash /path/to/some_script
  4、.执行(不需要执行权限)：. /path/to/some_script
  5、source命令执行(不需要执行权限)：source /tmp/scriptname

总结：方法3、4、5不需要执行权限是因为脚本是作为命令的参数去执行的。前3种方法执行shell脚本时都是在当前shell下(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(因为执行完后子shell已退出，shell脚本中得变量也会被释放掉)。第4、5种则是在当前shell中执行(脚本中的变量不会被释放)

bash脚本中的变量
变量：
  数据存储格式：ASCII(一个字符占用8bit)、Binary(二进制)
  按照其变量是否需要严格定义其类型来划分
强类型语言：事先需要定义变量存储类型的如C
弱类型语言：无需定义变量存储类型，bash默认所有变量都认为字符存储格式
  定义变量类型的作用：数据存储格式、数据的有限存储范围、比较机制不同、参与的运算类型不同

变量类型：分为两大类字符型和数值型
  字符型：
  数值型：正 负
精确数值型：整数
近似数值型：
  浮点数：
单精度：
双精度：
  布尔型：真与假

bash变量的类型：
  本地变量：作用域为整个bash进程，只对当前shell进程有效，对其子shell以及其他shell都无效
定义变量 set Var_Name="Value"

局部变量：作用域为当前代码段，只对某一部分有效（在函数中会用到）
定义变量 local Var_Name="Value"

位置变量：通过位置变量引用脚本名称和脚本执行后面指定的参数$0......$n
$0 表示脚本名称
$1 表示执行脚本后面指定的第一个参数，$2指定的第二个参数；后面依次类推

位置参数轮替shift
在脚本给定的位置参数不确定，脚本求给定数字的和，但是给定的数字个数不确定；这个时候用到shift位置轮替，位置轮替的意思类似$1剔除，原来的$2变为$1，循环一次剔除一次，如果后面跟数值就是剔除几个位置变量默认不加数值就是剔除一个
#!/bin/bash
sum=0
for i in `seq 1 $#`;do
  let sum+=$1
shift
done
echo $sum

特殊变量：
$? 上一条命令的执行状态码，状态码用0-255数字表示；0表示执行成功，1-255表示失败；1、2、127、255预留
$# 传入脚本的参数的个数
$* 传给脚本的所有参数（所有参数作为一个字符串）
$@ 传给脚本的所有参数是列表方式（每个参数都作为独立的字符串)
$$ 当前shell程序的PID
$! 后台运行的最后一个作业的PID
$- 显示shell当前使用的选项（通过set命令开启和关闭的shell选项）
$_ 上一条命令的最后一个参数

注意：$*和 $@都表示传递给函数或脚本的所有参数，不被双引号(" ")包含时，都以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。但是当它们被双引号(" ")包含时，"$*" 会将所有的参数作为一个整体，以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数；"$@" 会将各个参数分开，以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数

环境变量：作用域为当前shell进程及其子shell有效(反过来子shell定义的环境变量对父shell没效)
定义变量  export Var_Name="Value"
或下面方式先定义本地变量在通过export导出为环境变量
  Var_Name="Value"
  export Var_Name

bash的内置环境变量：用来定义bash的工作特性，用于保存当前会话的属性信息
$PATH      命令的搜寻路径
$HOSTNAME   显示主机名
$HISTFILE    设定命令历史文件的路径文件名
$HISTSIZE     定义了history命令能记录命令最大数
$HISTFILESIZE  设定命令历史文件存储命令的最大数
$HISTCONTROL   控制命令是否存入命令历史文件中
$BASH   bash二进制程序文件的路径
$BASH_SUBSHELL 子shell的层次
$BASH_VERSION bash程序的版本
$EDITOR     系统默认编辑器
$EUID      有效的用户ID(运行进程的实际用户ID)
$UID      当前用户的ID号
$FUNCNAME 当前函数的名称
$GROUPS   当前用户所属的组
$HOME      当前用户的家目录
$HOSTTYPE 主机类型，用来识别系统硬件平台
$MACHTYPE 平台类型(硬件平台-发布版本-OS类型)
$OSTYPE OS类型
$OLDPWD 上一次的工作目录
$PWD   当前工作目录
$IFS   输入数据时字段分隔符，默认为空白符(空格、制表符、换行符)
$PPID  父进程的进程号
$PS1   登陆主提示符
$PS2   第二提示符，补充完全命令输入时的提示符(默认为>)
$PS3   第三提示符，用于select命令中
$PS4   第四提示符，当使用-x选项调用脚本时，显示的提示符，默认为+号
$SECONDS   当前脚本已经运行的时长
$SHLVL shell级别，bash被嵌入的深度

引用变量 ${Var_Name}
  撤销变量 unset Var_Name

变量的命名要求：只能使用数字、字母和下划线组成；不能以数字开头；不能使用程序中的关键字；见名知义
set 不带任何参数显示当前系统的所有变量
export 不带任何参数显示所有环境的变量(env、printenv)

declare 定义变量类型
  -i 声明整形变量
  -x 声明环境变量，类似于export
  -a 声明数组
  -f 声明函数
  -r 声明只读变量，相当于readonly(不能撤销变量及修改变量的值)，shell程序终止才会消失
  name=king ; readonly name或者declare -r name=king都表示声明只读变量

bash配置文件
  bash的配置文件只会登录的时候读取一次，如果手动修改了bash的配置文件可以通过重新登录让配置生效，或者通过source或.重读bash的配置文件其实就是通过source或.重新执行了配置文件
  例子：source ~/.bashrc 或者 . ~/.bashrc 
  shell类型：
登录式shell：
  通过终端输入用户信息登陆系统
  su - UserName或su -l UserName或su --login UserName
非登录shell：
  su UseName
  图形界面下打开的终端
  执行脚本(执行脚本前会先读取bash的配置文件)

bash配置文件详解：
profile类：登录式shell提供配置
profile类功能：设定环境变量、运行命令或者脚本
  /etc/profile     全局
  /etc/profile.d/*.sh 全局
  ~/.bash_profile   个人配置，仅对当前用户有效
登录式shell读取配置文件顺序
/etc/profile—>/etc/profile.d/*.sh—>~/.bash_profile—>~/.bashrc—>/etc/bashrc—>~/.bash_logout

bashrc类：非登录式shell提供配置
bashrc类功能：设定本地变量、定义命令别名
  /etc/bashrc 全局
  ~/.bashrc  个人配置
非登录读取配置文件顺序
~/.bashrc—>/etc/bashrc—>/etc/profile.d/*.sh—>~/.bash_logout

bash算术运算
  let varName=算术表达式
  varName=$[算术表达式]
  varName=$((算术表达式))
  varName=`expr 变量1 + 变量2 `
  除法运算有余数被省略(圆整)
操作符：+、-、*、/、%(余数)
num=10
let num+=2或num=$[$num+2] 将变量num加2后的值再存回变量num
+=、-=、*=、/=、%=     这些符号和前面的例子同理
let varName++、varName--  先引用变量在运算(+1或-1存回变量自身)
let ++varName、--varName  每次先+1或-1存回变量自身，先运算在引用

bash中有内建的随机数生成器
  $RANDOM 生成0-32767之间的随机数
  示例：echo $[$RANDOM%50] ：0-49之间随机数(取余数肯定小于50)

bash逻辑运算
  与运算：
真 && 真 = 真（0）
真 && 假 = 假
假 && 真 = 假
假 && 假 = 假
  或运算：
真 || 真 = 真（0）
真 || 假 = 真
假 || 真 = 真
假 || 假 = 假
  非运算：
!真 = 假
!假 = 真

逻辑与：&&(两个条件都为真的时候才为真，任何一个为假就为假)
第一个条件为假时，第二条件不用再判断，最终结果已经为假所以第二条件不执行
第一个条件为真时，第二条件必须判断；只有第二条件执行才能得最终结果
  逻辑或：||(两个条件其中任何一个为真就为真，同时为假才为假)
第一个条件为假时，第二条件必须判断，只有第二条件执行才能得最终结果
第一个条件为真时，第二条件不用再判断，最终结果已经为真所以第二条件不执行

&& 命令1&&命令2 当命令1正确执行，命令2才会执行
当命令1执行不正确，命令2不会执行
  || 命令1||命令2 当命令1执行不正确时，命令2才会执行
当命令1正确执行，命令2不会执行

例子：判断某条命令是否执行成功，执行成功打印yes，执行错误打印no(&&的优先级大于||，所以先执行左边的判断)
command && echo yes || echo no
如果命令执行成功，就执行echo yes；前面逻辑与结果为真，所以后面的echo no就不会执行
如果命令执行不成功，就不会执行echo yes；前面逻辑与结果为假，所以后面的echo no就会执行

如果用户user6不存在，就添加用户user6
  ! id user6 && useradd user6
  id user6 || useradd user6
如果/etc/inittab文件的行数大于100，就显示好大的文件；
  [ `wc -l /etc/inittab | cut -d' ' -f1` -gt 100 ] && echo "Large file."