Bourne Shell及shell編程(1)

版權聲明： 

    本文內容為大連理工大學LINUX選修課講義，歡迎大家轉載，但禁止使用本材料進行 
    任何商業性或贏利性活動。轉載時請保留本版權聲明。 
    作者：何斌武，hbwork@dlut.edu.cn,大連理工大學網絡中心，April 1999. 
    URL: ftp://ftp.dlut.edu.cn/pub/PEOPLE/albin/ 

Bourne Shell 
  
介紹：Bourne Shell 基礎及其他很多有用的特性，shell編程及組織。 
  
主要內容： 
.shell基礎      基本介紹，環境，選項，特殊字符 
.shell變量      用戶定義變量，環境變量，位置變量(shell 參數) 
.shell script編程 
        條件測試，循環及重復控制 
.shell定制 
  
1.shell基礎知識 
  作者：Stephen Bourne 在Bell實驗室開發 
  建議：man sh  查看相關UNIX上的改進或特性 
  
(1)shell提示符及其環境 
   /etc/passwd文件 
   提示符：$ 
   /etc/profile $HOME/.profile 
(2)shell執行選項 
   -n   測試shell script語法結構，只讀取shell script但不執行 
   -x   進入跟蹤方式，顯示所執行的每一條命令，用于調度 
   -a   Tag all variables for export 
   -c "string"  從strings中讀取命令 
   -e   非交互方式 
   -f   關閉shell文件名產生功能 
   -h   locate and remember functions as defind 
   -i   交互方式 
   -k   從環境變量中讀取命令的參數 
   -r   限制方式 
   -s   從標準輸入讀取命令 
   -t   執行命令后退出(shell exits) 
   -u   在替換中如使用未定義變量為錯誤 
   -v   verbose,顯示shell輸入行 
  
   這些選項可以聯合使用，但有些顯然相互沖突，如-e和-i. 
  
(3)受限制shell(Restircted Shell) 
    sh -r 或 /bin/rsh 
  
    不能執行如下操作：cd, 更改PATH,指定全路徑名，輸出重定向，因此可以提供一個較 
    好的控制和安全機制。通常rsh用于應用型用戶及撥號用戶，這些用戶通常是看不到提 
    示符的。通常受限制用戶的主目錄是不可寫的。 
  
    不足：如果用戶可以調用sh,則rsh的限制將不在起作用，事實上如果用戶在vi及more 
        程序中調用shell,而這時rsh的限制將不再起作用。 
  
(4)用set改變 shell選項 
   用戶可以在$提示符下用set命令來設置或取消shell的選項。使用-設置選項，+取消相應 
   選項，大多數UNIX系統允許a,e,f,h,k,n,u,v和x的開關設置/取消。 
  
   set -xv 
        啟動跟蹤方式;顯示所有的命令及替換，同樣顯示輸入。 
   set -tu 
        關閉在替換時對未定義變量的檢查。 
  
   使用echo $-顯示所有已設置的shell選項。 
  
  
(5)用戶啟動文件 .profile 
        PATH=$PATH:/usr/loacl/bin; export PATH 
  
(6)shell環境變量 
        CDPATH  用于cd命令的查找路徑 
        HOME    /etc/passwd文件中列出的用戶主目錄 
        IFS     Internal Field Separator,默認為空格，tab及換行符 
        MAIL    /var/mail/$USERNAME     mail等程序使用 
        PATH 
        PS1，PS2        默認提示符($)及換行提示符(>) 
        TERM    終端類型，常用的有vt100,ansi,vt200,xterm等 
  
        示例：$PS1="test:";export PS1 
              test: PS1="$";export PS1 
              $echo $MAIL 
              /var/mail/username 
(7)保留字符及其含義 
 $      shell變量名的開始，如$var 
   |    管道，將標準輸出轉到下一個命令的標準輸入 
   #    注釋開始 
   &    在后臺執行一個進程 
   ？   匹配一個字符 
   *    匹配0到多個字符(與DOS不同，可在文件名中間使用，并且含.) 
   $-   使用set及執行時傳遞給shell的標志位 
   $!   最后一個子進程的進程號 
   $#   傳遞給shell script的參數個數 
   $*   傳遞給shell script的參數 
   $@   所有參數，個別的用雙引號括起來 
   $?   上一個命令的返回代碼 
      當前shell的名字 
   $n    (n:1-) 位置參數 
   $$   進程標識號(Process Identifier Number, PID) 
   >file        輸出重定向 
   
   `command`    命令替換，如    filename=`basename /usr/local/bin/tcsh` 
   >>fiile      輸出重定向，append 
  
   轉義符及單引號： 
        $echo "$HOME $PATH" 
        /home/hbwork /opt/kde/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/X11R6/bin: 
        $echo '$HOME $PATH' 
        $HOME $PATH 
        $echo $HOME $PATH 
        $HOME /opt/kde/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/X11R6/bin:/home/hbw 
ork/bin 
  
   其他： 
        $dir=ls 
        $$dir 
        $alias dir ls 
        $dir 
  
        ls > filelist 
        ls >> filelist 
        wc -l < filelist 
        wc -l filelist 
        sleep 5; echo 5 seconds reaches; ls -l 
        ps ax |egrep .netd 
        find / -name core -exec rm {} \; & 
        filename=`date "+%Y%m%d"`.log 
  
2. shell變量 
  變量：代表某些值的符號，如$HOME,cd命令查找$HOME,在計算機語言中可以使用變量可以 
        進行多種運算和控制。 
  
  Bourne Shell有如下四種變量： 
        .用戶自定義變量 
        .位置變量即 shell script之參數 
        .預定義變量（特殊變量） 
        .環境變量(參考shell定制部分) 
 (1)用戶自定義變量（數據的存儲） 
        $ COUNT=1 
        $ NAME="He Binwu" 
  
     技巧：因為大部分UNIX命令使用小寫字符，因此在shell編程中通常使用全大寫變量， 
        當然這并不是強制性的，但使用大寫字符可以在編程中方便地識別變量。 
  
     變量的調用：在變量前加$ 
        $ echo $HOME 
        /home/hbwork 
        $ WEEK=Satur 
        $ echo Today is $WEEKday 
        Today is 
        $echo Today is $day 
        Today is Saturday 
  
     Shell變量賦值從右從左進行(Linux Shell/bash從左向右賦值!) 
     $ X=$Y Y=y 
     $ echo $X 
     y 
     $ Z=z Y=$Z 
     $ echo $Y 
  
     $ 
  
     使用unset命令刪除變量的賦值 
     $ Z=hello 
     $ echo $Z 
     hello 
     $ unset Z 
     $ echo $Z 
  
     $ 
  
     有條件的命令替換 
        在Bourne Shell中可以使變量替換在特定條件下執行，即有條件的環境變量替換。 
        這種變量替換總是用大括號括起來的。 
  
        .設置變量的默認值 
            在變量未賦值之前其值為空。Bourne Shell允許對變量設置默認值，其格式如 
下： 
            $ 
            例： 
                $ echo Hello $UNAME 
                Hello 
                $ echo Hello $ 
                Hello there 
                $ echo $UNAME   #變量值并未發生變化 
  
                $ UNAME=hbwork 
                $ echo Hello $ 
                Hello hbwork 
                $ 
        .另一種情況：改變變量的值，格式如下： 
            $ 
  
            例： 
                $ echo Hello $UNAME 
                Hello 
                $ echo Hello $ 
                Hello there 
                $ echo $UNAME   #變量值并未發生變化 
                there 
                $ 
        .變量替換中使用命令替換 
                $USERDIR=$ 
  
        .在變量已賦值時進行替換  $ 
        .帶有錯誤檢查的有條件變量替換 
          $ 
          例： 
          $ UNAME= 
          $ echo ${UNAME:?"UNAME has not been set"} 
          UNAME: UNAME has not been set 
          $ echo $ 
          UNAME: parameter null or not set 
  
  (2)位置變量(Shell參數) 
  在shell script中位置參數可用..表示，表示內容通常為當前執行程序的文件名。 
  .防止變量值被替換 readonly variable 
  .使用export命令輸出變量，使得變量對子shell可用，當shell執行一下程序時，shell 
   將為其設置一個新的環境讓其執行，這稱之了subshell.  在Bourne Shell中變量通常 
   被認為是本地變量，也就是說在對其賦值之外的shell環境之外是不認識此變量的。使 
   用export對subshell可用。 
  
   例：對變量PS1的export操作，shell的提示符將發生變化。 
   $ PS1=`hostname`$ 
        peony$sh 
        $ echo $PS1 
        $  <-輸出結果 
        $ exit 
        peony$export PS1 
        peony$sh 
        peony$ echo $PS1 
        peony$  <-輸出結果 
        peony$ 
  
  
3.Shell Script編程 
 目的：使用UNIX所提供的最常用工具來完成所需復雜任務的強大功能。 
  
(1)最簡單的Shell 編程 
   $ls -R / |grep myname |more 
  
   每天數據的備份： 
   $ cd /usr/yourname; ls * |cpio -o > /dev/rmt/0h 
  
   書寫程序的目的是一次編程，多次使用（執行）！ 
  
   $ cat > backup.sh 
   cd /home/hbwork 
   ls * | cpio -o > /dev/rmt/0h 
   ^D 
  
   執行： 
   $ sh backup.sh 
  
   或： 
   $ chmod +x backup.sh 
   $ ./backup.sh 
  
   技巧：在shell script中加入必要的注釋，以便以后閱讀及維護。 
  
(2)shell是一個（編程）語言 
  同傳統的編程語言一樣，shell提供了很多特性，這些特性可以使你的shell script 
  編程更為有用，如：數據變量、參數傳遞、判斷、流程控制、數據輸入和輸出，子 
  程序及以中斷處理等。 
  
  . 在shell編程中使用數據變量可以將程序變量更為通用，如在上面backup.sh中： 
    cd $WORKDIR 
    ls * | cpio -o > /dev/rmt/0h 
  
  . Shell編程中的注釋以#開頭 
  . 對shell變量進行數字運算，使用expr命令 
        expr integer operator integer 
        其中operator為+ - * / %, 但對*的使用要用轉義符\,如： 
        $expr 4 \* 5 
        20 
        $int=`expr 5 + 7` 
        $echo $int 
        12 
  
(3)Shell編程的參數傳遞, 可通過命令行參數以及交互式輸入變量(read) 
  
     restoreall.sh 對backup.sh程序的備份磁帶進行恢復 
        $cat > restoreall.sh 
        cd $WORKDIR 
        cpio -i < /dev/rmt/0h 
        ^D 
     restore1.sh:只能恢復一個文件 
        #restore1 --program to restore a single file 
        cd $WORKDIR 
        cpio -i $i < /dev/rmt/0h 
  
        $restore1 file1 
  
        恢復多個文件restoreany : 
        #restoreany --program to restore a single file 
        cd $WORKDIR 
        cpio -i $* < /dev/rmt/0h 
  
        $ restoreany file1 file2 file3 
  
  
(4)條件判斷 
   . if-then語句,格式如下: 
        if command_1 
        then 
                command_2 
                command_3 
        fi 
        command_4 
  
   在if-then語句中使用了命令返回碼$?,即當command_1執行成功時才執行command_2和 
   command_3,而command_4總是執行. 
  
   示例程序unload: 在備份成功時刪除原始文件,帶有錯誤檢查 
  
        cd  
        #備份時未考慮不成功的情況! 
        ls -a | cpio -o > /dev/rmt/0h 
        rm -rf * 
  
        改進如下: 
  
        #當使用了管道命令時,管理命令的返回代碼為最后一個命令的返回代碼 
        if ls -a | cpio -o > /dev/rmt/0h 
        then 
                rm -rf * 
        fi 
  
   . if-then-else語句 
        if command_1 
        then 
                command_2 
        else 
                command_3 
        fi 
  
        技巧: 由于shell對命令中的多余的空格不作任何處理,一個好的程序員會用這一特 
性 
              對自己的程序采用統一的縮進格式,以增強自己程序的可讀性. 
  
    . 使用test命令進行進行條件測試 
      格式: test conditions 
  
      test在以下四種情況下使用: a. 字符比較 b.兩個整數值的比較 
                c. 文件操作,如文件是否存在及文件的狀態等 
                d. 邏輯操作,可以進行and/or,與其他條件聯合使用 
  
      a. 測試字符數據: shell變量通常民政部下均作為字符變量 
        str1 = str2     二者相長,相同 
        str1 != str2    不同 
        -n string       string不為空(長度不為零) 
        -z string       string為空 
        string          string不為空 
  
        例: 
                $ str1=abcd     #在含有空格時必須用引號括起來 
                $ test $str1=abcd 
                $ echo $? 
                0 
                $ str1="abcd " 
                $ test $str1=abcd 
                $ echo $? 
                1 
        Note: 在test處理含有空格的變量時最好用引號將變量括起來,否則會出現錯誤的 
結果, 
              因為shell在處理命令行時將會去掉多余的空格,而用引號括起來則可以防止 
              shell去掉這些空格. 
              例: 
                $ str1="    " 
                $ test $str1 
                $ echo $? 
                1 
                $ test "$str1" 
                $ echo $? 
                0 
                $ test -n $str1 
                test: argument expected 
                $ test -n "$str1" 
                $ echo $? 
                0 
                $ 
  
      b. 整數測試: test與expr相同,可以將字符型變量轉換為整數進行操作,expr進行 
         整數的算術運算,而test則進行邏輯運算. 
  
         表達式                 說明 
         --------------------------------------- 
         int1 -eq int2          相等? 
         int1 -ne int2          不等? 
         int1 -gt int2          int1 > int2 ? 
         int1 -ge int2          int1 >= int2 ? 
         int1 -lt int2          int1 < int2 ? 
         int1 -le int2          int1 <= int2 ? 
  
         例: 
                $ int1=1234 
                $ int2=01234 
                $ test $int1 -eq $int2 
                $ echo $? 
                0 
  
      c. 文件測試:檢查文件狀態如存在及讀寫權限等 
  
         -r filename     用戶對文件filename有讀權限? 
         -w filename     用戶對文件filename有寫權限? 
         -x filename     用戶對文件filename有可執行權限? 
         -f filename     文件filename為普通文件? 
         -d filename     文件filename為目錄? 
         -c filename     文件filename為字符設備文件? 
         -b filename     文件filename為塊設備文件? 
         -s filename     文件filename大小不為零? 
         -t fnumb        與文件描述符fnumb(默認值為1)相關的設備是一個終端設備? 
  
      d. 測試條件之否定,使用! 
        例: 
                $ cat /dev/null > empty 
                $ test -r empty 
                $ echo $? 
                0 
                $ test -s empty 
                1 
                $ test ! -s empty 
                $ echo $? 
                0 
      e. 測試條件之邏輯運算 
        -a      And 
        -o      Or 
  
        例: $ test -r empty -a -s empty 
            $ echo $? 
            1 
      f. 進行test測試的標準方法 
         因為test命令在 shell編程中占有很重要的地位,為了使shell能同其他編程語言 
一樣 
         便于閱讀和組織, Bourne Shell在使用test測試時使用了另一種方法:用方括號將 
整個 
         test測試括起來: 
  
         $ int1=4 
         $ [ $int1 -gt 2 ] 
         $ echo $? 
         0 
  
         例: 重寫unload程序,使用test測試 
         #!/bin/sh 
         #unload - program to backup and remove files 
         #syntax: unload directory 
  
         #check arguments 
         if [ $# -ne 1 ] 
         then 
                echo "usage:  directory" 
                exit 1 
         fi 
  
         #check for valid directory name 
         if [ ! -d "" ] 
         then 
                echo " is not a directory" 
                exit 2 
         fi 
  
         cd  
  
         ls -a | cpio -o > /dev/rmt/0h 
  
         if [ $? -eq 0 ] 
         then 
                rm -rf * 
         else 
                echo "A problem has oclearcase/" target="_blank" >ccured in creating backup" 
                echo "The directory will not be ereased" 
                echo "Please check the backup device" 
                exit 3 
         fi 
         # end of unload 
  
         在如上示例中出現了exit, exit有兩個作用:一是停止程序中其他命令的執行,二 
是 
         設置程序的退出狀態 
  
      g. if嵌套及elif結構 
        if command 
        then 
                command 
        else 
                if command 
                then 
                        command 
                else 
                        if command 
                        then 
                                command 
                        fi 

                fi 
        fi 
  
        改進:使用elif結構 
        if command 
        then 
                command 
        elif    command 
        then 
                command 
        elif    command 
        then 
                command 
        fi 
  
        elif結構同if結構類似,但結構更清淅,其執行結果完全相同. 

原文轉自：http://www.kjueaiud.com