第一部分：Linux Shell 简介

Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。
Shell 是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问操作系统内核的服务。
Ken Thompson 的 sh 是第一种 Unix Shell，Windows Explorer 是一个典型的图形界面 Shell。
当一个用户登陆linux 系统后，系统就会为该用户创建一个shell程序。
Shell的版本：

• Bourne Shell：是贝尔实验室开发的，unix普遍使用的shell，在编程方面比较优秀，但在用户交互方面没有其他shell优秀。
• BASH：是GNU的Bourne Again Shell，是GNU操作系统上默认的shell，在bourne shell基础上增强了很多特性，如命令补全，命令历史表等等
• Korn Shell：是对Bourne Shell 的发展，在大部分内容上与Bourne Shell兼容，集成了C Shell和Bourne shell优点。
• C Shell：是SUN公司Shell的BSD版本，语法与c语言相似，比bourne shell 更适合编程

第二部分 shell 程序设计基础

2.1 shell输入输出

2.1.1 echo

echo命令可以显示文本行或变量取值，或者把字符串输入到文件中
格式： echo string
echo的常用功能：\c 不换行 \f 不进纸 \t 跳格 \n 换行

note：
对于linux系统，必须使用-e选项来使以上转义符生效

例：

$ echo  -e  "hello\tboy"
hello	boy

echo命令对特殊字符敏感，如果要输出特殊字符，需要用\屏蔽其特殊含义。
常用的特殊字符：双引号”” 反引号“ 反斜线\
例：

$ echo "\"\""      //想输出""
""

2.1.2 read

read命令从键盘或者文件的某一行文本中读入信息，并将其赋给一个变量。
如果只指定了一个变量，read会把所有的输入赋给该变量，直至遇到第一个文件结束符或回车
格式： read var1 var2 …
例1:

chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ read name
Hello I am superman
chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ echo $name
Hello I am superman

如果输入的值个数多于变量个数，多余的值会赋给最后一个变量：
例2:

chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ read name surname
John Mike Kate
chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ echo $surname   
Mike Kate
chenshifengdeMacBook-Pro:~ chenshifeng$ 

2.1.3 cat

cat可以用来显示文件，并且支持将多个文件串连接后输出

note：该命令一次显示完整个文件，若想分页查看，需使用more

格式： cat [ options ] filename1 … filename2 …
常用options：

• -v 显示控制字符
• -n 对所有输出行进行编号
• -b 与-n相似，但空白行不编号

例：

$ cat  file1 file2 file3       // 同时显示三个文件
$ cat –b file1 file2 file3

2.1.4 管道 |

可以通过管道把一个命令的输出传递给另外一个命令做为输入
格式： 命令1 | 命令2
例：

$ cat test.txt | grep 'hello'

2.1.5 tee

把输出的一个副本输送到标准输出，另一个副本拷贝到相应的文件中
如果想看到输出的同时，把输出也同时拷入一个文件，这个命令很合适
格式： tee -a file

• -a 表示文件追加到末尾
• file 表示保存输出信息的文件

tee命令一般和管道符|结合起来使用
例：

$ who | tee who.info      // 该命令的信息返回在屏幕上，同时保存在文件who.info中

$ who | tee who.info
chenshifeng console  Jan  9 12:56 
chenshifeng ttys000  Jan  9 13:27 
chenshifeng ttys004  Jan  9 19:11 
chenshifeng ttys005  Jan 10 00:12 
$ cat who.info 
chenshifeng console  Jan  9 12:56 
chenshifeng ttys000  Jan  9 13:27 
chenshifeng ttys004  Jan  9 19:11 
chenshifeng ttys005  Jan 10 00:12 

2.1.6 标准输入，输出和错误

当我们在shell中执行命令的时候，每个进程都和三个打开的文件相联系，并使用文件描述符来引用这些文件，见下表

系统中实际上有12个描述符，可以任意使用文件描述符3－9
标准输入 对应文件描述符0，是命令的输入，缺省键盘
标准输出 对应文件描述符1，是命令的输出，缺省屏幕或文件
标准错误 对应文件描述符2，是命令错误的输出，缺省屏幕或文件
利用文件重定向功能对命令的标准输入，输出和错误进行修改。
常用文件重定向命令：

command > file：                   标准输出重定向到一个文件,错误仍然输出屏幕
command >> file：                  标准输出重定向到一个文件(追加)
command 1> file：                  标准输出重定向到一个文件
command 2>> file：                 标准错误重定向到一个文件(追加) 
command >file 2>&1：               标准输出和标准错误一起重定向到一个文件
command >>file 2>&1：              标准输出和标准错误一起重定向到一个文件(追加)
command < file1 >file2：           以file1做为标准输入，file2做为标准输出
command <file：                    以file做为文件标准输入  

结合使用标准输出和标准错误

$ cat hello 1>myfile.out  2>myerror.out 

合并标准输出和标准错误

$ cat >>mylog.out  2>&1  <hello 

2.2 shell后台执行命令

2.21 cron

cron是系统的调度进程，可在无人干预的情况下运行作业，通过crontab的命令允许用户提交，编辑或者删除相应的作业。
每个用户都可以有一个crontab文件来保存调度信息，通过该命令运行任意一个shell脚本或者命令
在大的系统中，系统管理员可以通过/etc/cron.allow和/etc/cron.deny这两个文件来禁止或允许用户拥有自己的crontab文件

crontab的域
第1列 分钟0～59
第2列 小时0～23(0表示子夜)
第3列 日1～31
第4列 月1～12
第5列 星期0～6(0表示星期天)
第6列 要运行的命令

crontab格式： 分<>时<>日<>月<>星期<>要运行的命令
<>表示空格

note：如果要表示范围的话，如周一到周五，可以用1-5表示
如果要列举某些值,如周一、周五，可以用1,5表示

例1：

30  21  *  *  *  /apps/bin/cleanup.sh

例2：

0,30  18-23  *  *  *  /apps/bin/dbcheck.sh

crontab的命令选项
格式：crontab [ -u user ] -e -l -r
其中

• -u 用户名,如果使用自己的名字登陆，就不用使用-u选项
• -e 编辑crontab文件
• -l 列出crontab文件中的内容
• -r 删除crontab文件

创建一个新的crontab文件

1 创建一个文件，建议名为cron,例shifengcron,在文件中假如如下内容：

0,10,20,30,40,50  *  *  *  *  /bin/echo "hello boy"

保存退出
2 提交刚刚创建的cron文件shifengcron

$ crontab shifengcron
$ ls /var/spool/cron/ 是否生成文件shifengcron

列出crontab文件

$ crontab –l
$ crontab –l  >  $HOME/mycron   可以通过这种方法对crontab进行备份

编辑crontab文件

$ crontab  -e 

修改后保存退出，cron会对其进行必要的完整性检查

删除crontab文件

$ crontab –r

crontab文件的恢复

如果误删了crontab文件，假设在$HOME目录下还有备份，可以将这个备份文件拷贝到/var/spool/cron/ username是用户名，如果由于权限问题无法拷贝，可以使用

$ crontab <filename>   

note：filename是备份的crontab文件的名字

2.22 at

at命令允许用户向cron守护进程提交作业，使其在稍后的时间运行，这个时间可以是10min以后，也可能是几天以后，但如果时间比较长，建议还是使用crontab
格式：at [ -f script ] [ -m -l -r ] [ time ] [ date ]

• -f script 是要提交的脚本或命令
• -m 作业完成后给用户发邮件
• -r 清除某个作业，需要提供作业标识id
• time 作业执行的时间格式可以为：HH. MM ,HH:MM
• H代表小时，M代表分钟
• date 日期格式可以是月份数或日期数，而且at命令可以识别诸如today，tomorrow这样的词

可以通过命令行方式或者at命令提示符方式来提交作业，一般来讲，如果提交多个命令，可以使用at命令提示符；如果提交的是shell脚本，可以使用命令行方式
例：提示符方式：

$ at 01:15
at > echo “hello”
at > echo “boy”  >/home/wuxh/at.log
at > <EOT>

note：EOT是Ctrl+D,任务执行后，会给当前用户发送邮件，通过mail命令可以查看相关信息,也可以将信息重定向到文件

例：提交shell脚本方式

$ at  3:00pm  tomorrow –f   /home/wuxh/hello.sh

note：该脚本将在明天下午3点运行，使用脚本方式，要加参数－f

列出at任务，格式：at -l
例：

$ at  -l  
5	2021-01-17	11:20	a	root

note: 第一个是作业标识id；第二个是日期；第三个是时间；a代表at；第四个代表创建任务的用户
清除at任务
格式：at -r

$ at  –r  [ job no]  

例：$ at -r 5

note：不接job no将清除所有未执行的任务，接具体job id将清楚对应的任务

2.23 &

当在前台运行某个作业时，终端被该作业占据；而当它在后台运行时，它不会占据终端
可以借助&命令把作业放到后台执行
格式： 命令 &

注：
1 .需要用户交互的命令不要放在后台执行，否则机器一直等待
2 .后台程序在执行时，执行结果仍然会输出到屏幕，干扰我们的工作，建议将这样的信息重定向到某个文件
即：command > out.file 2>&1 &
将标准输入错误输出都定向到一个out.file的文件中
例：$ find /etc/ -name “hello” -print >find.dt 2>&1 &

2.3 引号

2.31 双引号

可引用除字符$,`,\外的任意字符或者字符串,对$,`,\敏感

例1：

$ echo "hello"
hello

例2：

$ echo "$$"
8311            ///想输出字符$$  结果看到的是数值8311 
$ echo "\$$"       //对特殊字符需要反斜线屏蔽其特殊含义
$$               //得到想要的结果

例3：

$ echo "`V_V`"  //想输出`V_V`字样    结果得到错误信息
$ echo "\`V_V\`"    //得到`V_V`输出

2.32 单引号

单引号和双引号的用法基本类似，不同的是单引号对特殊字符不敏感，可以将其做为普通字符输出出来
例：

$ echo '$$'               //结果 $$  不用借助\进行屏蔽
$ echo '`V_V`'          //结果`V_V`,和前面双引号比较

2.33 反引号

该命令用于设置系统命令的输出到变量，shell将反引号中的内容做为命令执行。
例1：

$ echo `hello`
-bash: hello: command not found

例2：

$ echo `date`
2021年 1月17日 星期日 23时40分18秒 CST

反引号可以和双引号结合起来使用：
例3：

$ echo "The date today is `date`"
The date today is 2021年 1月17日 星期日 23时41分15秒 CST

2.34 反斜线

如果一个字符有特殊含义，为防止shell误解其含义，可用\屏蔽该字符
具有特殊含义的字符
————————————————————————————
& * ^ $ ` “ |
————————————————————————————
例1 ：

$ echo "$$"           //在屏幕上输出$$字符,结果显示3853
$ echo "\$$"          //用反斜线屏蔽，防止shell误解,结果显示$$

例2：

$ echo  *         //在屏幕上输出*字符，结果输出当前目录下内容
$ echo  \*            //用反斜线屏蔽，防止shell误解，输出*字符

2.4 shell变量，参数

2.4.1 系统变量

系统变量适用于所有用户进程，可以在命令行中设置，但用户注销时这些值将丢失，最好在.bash_profile中进行定义，或者/etc/profile
传统上，所有环境变量都大写，且必须用export命令导出
设置环境变量：

var_name=value; export var_name

或者：

var_name=value
export var_name

又或者

export var_name=value

查看环境变量：

echo $var_name

• env 该命令可查看所有系统环境变量
• unset var_name 清除系统环境变量

嵌入shell变量
一般来讲，bourne shell有一些预留的环境变量名，这些变量名不能做其他用途，通常在/etc/profile中建立这些嵌入的环境变量，但这不绝对，取决于用户
shell的变量列表：
CDPATH; EXINIT; HOME; IFS; LOGNAME; MAIL;MAILCHECK; PATH; PS1; PS2; SHELL; TERMINFO;TERM; TZ

2.4.2 用户变量

在用户shell生命周期的脚本中使用，不同的用户可以定义各自的用户变量 ~/.bashrc
用法：

var_name=value

显示变量：

echo $var_name
or  echo ${var_name}   //建议使用

清除变量：

unset var_name

显示用户所有变量：set
测试变量是否设置：echo ${var:=value} 若未设置或未初始化，可用新值

使用变量保存系统命令参数
例：

$ SOURCE="/etc/passwd"
$ DEST="/home/chenshifeng/
$ cp $SOURCE $DEST	

设置只读变量
可设置某个变量为只读方式，只读变量不可更改，否则系统返回错误
用法：

var_name=value
readonly var_name   

例:

$ myvar="100"
$ readonly myvar
$ myvar="200"        
$ -bash: myvar: readonly variable

2.4.3 位置变量

位置变量属于只读变量
作用：向shell脚本传递参数，参数个数可以任意多，但只有前9个被访问到，shift命令可以更改这个限制。
每个访问参数前加$，
第一个参数为0，表示预留保存实际脚本名字，无论脚本是否有参数，此值均可用,如：给脚本test传递信息：
Would you like to do it

例：$ vi test

#!/bin/sh
echo "The full name is : $0 "
echo "The script name is : `basename $0`"
echo "The first parameter is :$1"
echo "The second parameter is :$2"
echo "The third parameter is :$3"
echo "The fourth parameter is :$4"
echo "The fifth parameter is :$5"
echo "The sixth parameter is :$6"
echo "The seventh parameter is :$7"
echo "The eighth parameter is :$8"
echo "The ninth parameter is :$9"

保存文件，执行 $ ./test would you like to do it

The full name is : ./test 
The script name is : test
The first parameter is :would
The second parameter is :you
The third parameter is :like
The fourth parameter is :to
The fifth parameter is :do
The sixth parameter is :it
The seventh parameter is :
The eighth parameter is :
The ninth parameter is :

note：上例中$0返回的信息中包含路径名，如果只想得到脚本名称，可以借助basename,将脚本中第一句修改为：
echo "The script name is : \`basename \$0\` "
保存文件，执行 ./test would you like to do it

note：basename 用“向系统命令传递参数

可以在脚本中向系统命令传递参数

$ vi findfile
#!/bin/sh
find / -name  $1

保存，执行

$ ./findfile  passwd

2.4.4 特定变量

特定变量属于只读变量，反映脚本运行过程中的控制信息
特定的shell变量列表：

例：修改test脚本，追加特定变量信息：

#!/bin/sh
echo "The full name is : $0 "
echo "The script name is : `basename $0`"
echo "The first parameter is :$1"
echo "The second parameter is :$2"
echo "The third parameter is :$3"
echo "The fourth parameter is :$4"
echo "The fifth parameter is :$5"
echo "The sixth parameter is :$6"
echo "The seventh parameter is :$7"
echo "The eighth parameter is :$8"
echo "The ninth parameter is :$9"
echo "The number of arguments passed