本文为shell的一个系列教程，分为入门篇、命令篇、实战篇

教程里尽量减少复杂的文字描述，不求全，但求精，以实例为主，目标是让读者快速上手shell。

以下为本教程的第一部分《入门篇》，欢迎读者拍砖及找BUG，后续会根据反馈进行修改及补充。

CSDN的Markdown生成的目录显示符号有一点小问题，大家以详细内容中的标题为准。

入门篇

第一招 HelloWorld

第一式：echo

echo "Hello World"

echo -n "Hello World"    # 不带换行

echo -e ‘\e[0;33;1mHello\e[0m World‘   # 带颜色的玩法
echo -e ‘\e[0;33;4mHello\e[0m World‘   # 带颜色+下划线
echo -e ‘\e[0;33;5mHello\e[0m World‘   # 带颜色+闪烁

格式为 \e[背景色;前景色;高亮格式m，请阅读详细文档后使用正确的姿势进行装逼。

第二招 判断

第一式：if

if true
then
    echo "Hello World"
else
    echo "Bug"
fi

if false
then
    echo "Hello World"
elif true
then
    echo "Bug"
else
    echo "Bee"
fi

判断原理

if、elif会执行它后面跟着的命令，然后看返回值是否为0，如果为0则执行then下面的语句块，否则执行else下面的语句块。

[casheywen@ubuntu:~]$ true
[casheywen@ubuntu:~]$ echo $?
0
[casheywen@ubuntu:~]$ false
[casheywen@ubuntu:~]$ echo $?
1

注：

1. true、false事实上也为一个命令，true的返回码必为0，false的返回码必为1
2. $?为shell内置变量，用于存放上一个命令的返回码

第二式：test、[ ] 和 [[ ]]

test、[ ]、[[ ]]实际上都是shell中的命令，执行之后会返回1或0，而这几个命令与if相结合可以达到我们所需要的许多判断功能，例如测试字符串是否为空的三种写法：

s=""
if [ -z ${s} ]
then
    echo "empty"
fi

if [[ -z ${s} ]]
then
    echo "empty"
fi

if test -z ${s}
then
    echo "empty"
fi

事实上，if后的[ ]、[[ ]]、test命令都是可以单独执行的，而根据if的判断原理，后续执行哪个分支也是由[ ]、[[ ]]、test的返回值来决定的，以下是单独执行它们的效果：

[casheywen@ubuntu:~]$ s=""
[casheywen@ubuntu:~]$ [ -z "${s}" ]
[casheywen@ubuntu:~]$ echo $?
0
[casheywen@ubuntu:~]$ s="abc"
[casheywen@ubuntu:~]$ test -z "${s}"
[casheywen@ubuntu:~]$ echo $?
1
[casheywen@ubuntu:~]$ s="123"
[casheywen@ubuntu:~]$ [[ 100 -lt ${s} ]]
[casheywen@ubuntu:~]$ echo $?
0

在性能方面[ ]和test性能基本相同，[[ ]]性能是最高的，为前两者的5倍左右（以-d运算符测试），所以建议尽量使用[[ ]]提高脚本性能。

文件测试

字符串比较

注意：

1. 在字符串两边加上”“防止出错
2. <和>是字符串比较，不要错用成整数比较
3. 如果是在[ ]中使用<和>，需要将它们写成\<和\>

整数比较

第三式：&&、||

注：只有[[ ]]才允许把&&写在里面

小技巧

&&、||还可以用来拼接命令，达到按前一个命令成功与否来决定是否执行后一个命令的效果

cd /data && ls         # 当`cd /data`返回0(即成功)时才执行后面的`ls`
cd /data || cd /root   # 当`cd /data`返回非0(即失败)时才执行后面的`cd /root`

第三招：循环

第一式：for

for i in {1..100}
do
    echo ${i}
done

注：

1. {1..100}属于通配的一种写法，展开会是1 2 3 ... 100（1~100以空格隔开）这样的字串。

2. 例如for i in 1 2 3;这样的语句，for会将1、2、3依次赋值于i进行循环，而对于通配的情况，for则会将通配展开后将里面的每一项依次赋值于i进行循环。

for i in `seq 100`
do
    echo ${i}
done

for i in `seq 1 2 100`
do
    echo ${i}
done

注：

1. seq本身为一个命令，用于输出数字组成的序列，如seq 100会生成并输出1 2 3 ... 100（1~100以换行符隔开）这样的序列，而seq 1 2 100则会生成并输出1 3 5 ... 99（以1开始，2为公差的等差数列中小于100的项，以换行符隔开）。
2. 反引号(`)之间的命令会被执行，其输出结果会转换成一个变量，故上面的for in会依次取出seq的执行结果赋值于i进行循环。

for ((i = 0; i < 100; i++))
do
    echo ${i}
done

for ((i = 0; i < 100; i+= 2))
do
    echo ${i}
done

注：

以上与C语言式的for循环语法基本相同，区别在于双重括号：(( ))

第二式：while、until

i=0
while [[ ${i} -lt 100 ]]
do
    echo ${i}
    ((i++))
done

i=0
until [[ ${i} -ge 100 ]]
do
    echo ${i}
    ((i++))
done

注：

while和until的判断原理与if是类似的，它会执行并它后面跟着的命令，不同点在于：

• while是后面语句返回值为0，则执行循环中的语句块，否则跳出循环;
• until则是后面语句返回值非0，则执行循环中的语句块，否则跳出循环。

第四招：变量

第一式：整数

整数的运算

方法较多，此处只列举最浅显易懂，并且效率最高的办法——直接将符合C语言语法的表达式放到(( ))中即可达到对整数的计算目的：

echo $(( 1+1 ))        # 最简单的1+1
echo $(( (1+2)*3/4 ))  # 表达式中还可以带括号
echo $(( 1<<32 ))      # 左移右移也支持，但仅限于-4294967296~4294967296之间的数值
echo $(( 1&3 ))        # &、^、|、~ 这样的位操作亦支持
(( i=1+2 ))            # 将1+2计算出结果后赋值给i，后续若`echo ${i}`会得到3
(( i++ ))              # 变量i自增1
(( i+=3 ))             # 变量i自增3
## ...                  # 还有很多，不再详列

注：

进行整数运算的方法还有：expr、$[]、let等shell等内置命令，也可调用bc、python等外部工具进行更复杂的数学运算

第二式：字符串

替换

[casheywen@ubuntu:~]# s="i hate hate you"
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s/hate/love}
i love hate you
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s//hate/love}
i love love you

截取子串

[casheywen@ubuntu:~]# s="0123456789"
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s:3}
3456789
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s::3}
012
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s:0:3}
012
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s:2:5}
23456

通配删除

通配删除，即按通配符，删除掉字符串中符合条件的一部分

注：

1. 此处通配规则参考通配符一览表
2. 最小通配和最大通配的区别：
       最小通配：符合通配的最小子串
       最大通配：符合通配的最大子串
   例如string值为/00/01/02/dir，对于通配/*/，其最小通配为/00/，而最大通配/00/01/02/

[casheywen@ubuntu:~]# s="/00/01/02/dir"
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s#/*/}
01/02/dir
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s##/*/}
dir
[casheywen@ubuntu:~]# s="abc/cde/efg"
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s%/*}
abc/cde
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s%%/*}
abc

小技巧

• 获取文件名：${path##*/} (相当于basename命令的功能)
• 获取目录名：${path%/*} (相当于dirname命令的功能)
• 获取后缀名：${path##*.}

[casheywen@ubuntu:~]# s="/root/test/dir/subdir/abc.txt"
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s##*/}
abc.txt
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s%/*}
/root/test/dir/subdir
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${s##*.}
txt

第三式：数组

普通数组

a=()         # 空数组
a=(1 2 3)    # 元素为1,2,3的数组
echo ${#a[*]}  # 数组长度
echo ${a[2]}   # 下标为2的元素值（下标从0开始）
a[1]=0         # 给下标为1的元素赋值

# 遍历数组
for i in ${a[*]}
do
    echo ${i}
done

unset a        # 清空数组

关联数组

关联数组可以用于存储key-value型的数据，其功能相当于C++中的map或python中的dict。

declare -A a        # 声明关联数组（必须有此句）
a=(["apple"]="a1" ["banana"]="b2" ["carrot"]="c3")   # 初始化关联数组
echo ${#a[*]}       # 获取元素个数
echo ${a["carrot"]} # 获取元素值  
a["durian"]="d4"    # 插入或修改元素
echo ${!a[*]}       # 获取所有的key
unset a["banana"]   # 删除元素

# 遍历数组(仅value)
for i in ${a[*]}
do
    echo ${i}
done

# 遍历数组(key和value)
for key in ${!a[*]}
do
    echo "${key} ==> ${a[${key}]}"
done

unset a             # 清空数组

注：

1. 关联数组需要bash 4.0以上版本才支持，选用需慎重。查看bash版本用bash --version
2. 关联数组必须用declare -A显示声明类型，否则数值会出错。

第四式：将命令执行结果存入变量

` `与$( )

LINE_CNT=`wc -l test.txt`

LINE_CNT=$(wc -l test.txt)

以上命令均可把wc -l test.txt的结果存入LINE_CNT变量中

注： ` ` 和$( )都只将命令行标准输出的内容存入变量，如果需要将标准错误内容存入变量，需要用到重定向。

换行符处理

如果命令执行结果有多行内容，存入变量并打印时换行符会丢失：

[casheywen@ubuntu:~]# cat test.txt
a
b
c
[casheywen@ubuntu:~]# CONTENT=`cat test.txt`
[casheywen@ubuntu:~]# echo ${CONTENT}
a b c

若需要保留换行符，则在打印时必须加上""：

[casheywen@ubuntu:~]# CONTENT=`cat test.txt`
[casheywen@ubuntu:~]# echo "${CONTENT}"      
a
b
c

第五招：重定向

标准输入流、标准输出流、标准错误流

重定向方式一览表

第一式：重定向标准输出流(stdout)

把程序打印的内容输出到文件

# 以下两种方式都会将`Hello World`写入到hello.txt(若不存在则创建)
echo "Hello World" > hello.txt   # hello.txt原有的将被覆盖
echo "Hello World" >> hello.txt  # hello.txt原有内容后追加`Hello World`

第二式：重定向标准错误流(stderr)

把程序的错误信息输出到文件

例如文件路径中不存在+++这个文件：

[casheywen@ubuntu:~]# ls +++
ls: cannot access +++: No such file or directory
[casheywen@ubuntu:~]# ls +++ > out.txt
ls: cannot access +++: No such file or directory

上面的ls +++后输出的内容为标准错误流中的错误信息，所以即使用> out.txt重定向标准输入，错误信息仍然被打印到了屏幕。

# 以下两种方式都会将`ls +++`输出的错误信息输出到err.txt(若不存在则创建)
ls +++ 2> err.txt    # err.txt原有内容将被覆盖
ls +++ 2>> err.txt   # err.txt原有内容后追加内容

第三式：重定向标准输入流(stdin)

1. 让程序从文件读取输入

以默认从标准输入读取表达式，并进行数学计算的命令bc为例：

[casheywen@ubuntu:~]# bc -q
1+1
2

注：

1. 1+1为键盘输入的内容，2为bc命令打印的计算结果
2. bc后的-q参数用于禁止输出欢迎信息
3. 以上重定向方法格式为命令 < 文件路径

如果我需要把已经存在文件exp.txt中的一个表达式输入到bc中进行计算，可以采用重定向标准输入流的方法：

bc -q < exp.txt

注：

1. 当exp.txt中内容为1+1时，以上语句输出2
2. 由于bc命令本身支持从文件输入，如不使用重定向，也可用bc exp.txt达到相同效果

2. 将变量中内容作为程序输入

EXP="1+1"
bc -q <<< "${EXP}"

注：

1. 以上代码等同于执行bc并输入1+1，得到的输出为2。
2. 以上重定向方法格式为命令 <<< 变量内容

3. 将当前shell脚本中的多行内容作为程序的输入

bc << EOF
1+1
2+2
EOF

EXP="1+1"
VAR="2"
bc << EOF
${EXP}
2+${VAR}
EOF

注：

1. 以上用法可以方便地将某个程序需要的多行输入内容直接包含在当前脚本中
2. 支持变量，可以动态地改变多行输入的内容
3. 以上重定向方法格式为：命令 << EOF (换行)...(换行) EOF，其中的EOF换成其它字符串也是有效的，如：命令 << ABC (换行)...(换行) ABC的，但通用习惯都使用EOF

第六招：管道

第一式：管道的基本功能

管道的写法为 cmd1 | cmd2，功能是依次执行cmd1和cmd2，并将cmd1的标准输出作为cmd2的标准输入，例如：

echo "1+1" | bc

这里 echo "1+1" 会将1+1输出到标准输出，而管道会将echo输出的1+1作为bc命令的标准输入，这样bc会读取到1+1，最终得到计算结果2打印到屏幕。

注：

1. 管道可以多级拼接：cmd1 | cmd2 | cmd3 | ...
2. 管道的返回值为最后一级命令的返回值

第二式：管道与while、read组合

LINE_NO=0
cat test.txt | 
while read LINE
do
    (( LINE_NO++ ))
    echo "${LINE_NO} ${LINE}"
done

echo "Total: ${LINE_NO} lines."

以上代码可以将test.txt中每一行标上行标后输出，最后输出总行数信息。

注：read命令用于从标准输入读取一行并赋值给一个或多个变量，如read LINE会从标准输入读取一行并将整行内容赋值给LINE变量，read A B则会从标准输入读入一行并将这行的第1、2列分别赋值给A、B两个变量（分割符默认为空格或tab，可给IFS赋值来更改分割符）

第三式：管道与xargs组合

find . -type f -name *.log | xargs rm

以上代码可以将当前目录及子目录所有后缀名为.log的文件

find . -type f -name *.log | xargs -i mv {} /data/log

以上代码可以将当前目录及子目录中所有后缀名为.log的文件移动到/data/log中

注： xargs可以从标准输入读取内容，以之构建并执行另一个命令行

• xargs直接接命令名称，则将从标准输入读取的所有内容合并为一行构建命令行并执行
• xargs加上-i参数，则会每读取一行就构建并执行一个命令行，构建命令行时会将{}替换为该行的内容

[casheywen@ubuntu:~]# cat test.txt
a
b
c
[casheywen@ubuntu:~]# cat test.txt | xargs echo rm 
rm a b c
[casheywen@ubuntu:~]# cat test.txt | xargs -i echo rm {}
rm a
rm b
rm c

上例展示了xargs构建命令的原理，如果去掉xargs后的echo，则会执行打印出来的命令

第七招：通配

shell通配的原理

如果你的当前目录中有1.txt 2.txt 3.txt三个文件，那么当你执行ls *.txt这条命令，shell究竟为你做了什么？

其实shell会先读取当前目录，然后按*.txt的通配条件过滤得到1.txt 2.txt 3.txt这个文件列表，然后将这个列表作为参数传给ls，即ls *.txt相当于ls 1.txt 2.txt 3.txt，ls命令本身并不会得到*.txt这样的参数。

注：仅当目录中没有符合*.txt通配的文件，shell才会将*.txt这个字符串当作参数直接传给ls命令

所以如果需要列出当前目录中所有的txt文件，我们使用echo *.txt也同样可以达到目的：

[casheywen@ubuntu:~]# ls *.txt
1.txt  2.txt  3.txt
[casheywen@ubuntu:~]# echo *.txt
1.txt 2.txt 3.txt

注：对于{ }通配shell不会读取目录并过滤获得文件列表。详细请参考下文。

通配符一览表

注：

1. *、?、[ ]的通配都会按读取目录并过滤的方式展开通配项目
2. { }则不会有读取目录的过程，它是通过枚举所有符合条件的通配项直接展开的

[casheywen@ubuntu:~]# ls
1.txt  2.txt  3.txt
[casheywen@ubuntu:~]# echo *.txt
1.txt 2.txt 3.txt
[casheywen@ubuntu:~]# echo {1..5}.txt
1.txt 2.txt 3.txt 4.txt 5.txt
[casheywen@ubuntu:~]# ls {1..5}.txt
ls: cannot access 4.txt: No such file or directory
ls: cannot access 5.txt: No such file or directory
1.txt  2.txt  3.txt

由上面的命令可见，*通配的结果与目录中存在哪些文件有关系，而{ }的通配结果与目录中存在哪些文件无关。若用{ }进行通配，则有可能将不存在的文件路径作为命令行参数传给程序。

第一式：*

*用于通配文件名或目录名中某一部分为任意内容：

rm *.log          # 删除当前目录中所有后缀名为.log的文件
rm */log/*.log    # 删除所有二级log目录中后缀名为.log的文件

第二式：[ ]

[ ]用于通配文件名或目录名中某个字符为限定范围内或限定范围外的值：

rm Program[1-9]*.log  # 删除当前目录中以Program跟着一个1到9的数字开头，并以.log为后缀名的文件
du -sh /[^udp]*       # 对根目录中所有不以u、d、p开头的文件夹求取总大小

第三式：?

?用于通配文件名中某处一个任意值的字符：

rm L????.txt    # 通配一个文件名以L开头，后面跟着4个字符，并以.txt结尾的文件：如LAB01.txt

第四式：{ }

{ }也为通配符，用于通配在它枚举范围内的值，由于它是直接展开的，我们可以将它用于批量创建目录或文件，也可以用于生成序列：

批量生成目录

[casheywen@ubuntu:~]# ls
[casheywen@ubuntu:~]# mkdir dir{0..2}{0..2}    
[casheywen@ubuntu:~]# ls
dir00  dir01  dir02  dir10  dir11  dir12  dir20  dir21  dir22

生成序列

{ }生成的序列常用于for循环

for ip in 192.168.234.{1..255}
do
    ping ${ip} -w 1 &> /dev/null && echo ${ip} is Alive
done

以上例子用于查找192.168.234.1~192.168.234.255整个网段能ping通的所有ip