Shell 基础知识

一、Shell 介绍

Shell 是一个应用程序，是一个命令解释器，它连接了用户和 Linux 内核，让用户能够更加高效、安全、低成本地使用 Linux 内核，这就是 Shell 的本质。然而Shell本身并不是内核的一部分，它只是站在内核的基础上编写的一个应用程序，但是 Shell 也有着它的特殊性，就是开机立马启动，并呈现在用户面前；用户通过 Shell 来使用 Linux，不启动 Shell 的话，用户就没办法使用 Linux

在 CentOS 7 中，我们常用 bash 作为一种 Shell，除了 bash 一些常用的 Shell 编译器还有 zsh (zShell) 和 ksh (kShell)

Shell 也是一种脚本，是系统命令的集合，可以使用逻辑判断、循环等语法，可以自定义函数，我们编写完源码后不用编译，直接运行源码即可。

Shell 脚本是在 Linux 的 shell 中运行的，所以称为 shell 脚本。本质上，shell 脚本就是一些命令的集合。shell 脚本可以实现自动化运维，所以能帮助我们很方便的管理服务器；比如我们可以指定一个任务计划，定时的去执行某个 shell 脚本已满足需求。

二、命令历史（使用过的命令）history

1. ${HISTSIZE}

这个变量设定了当前 shell 会保留多少条命令历史

当用户在命令行输入命令后，这些命令会被记录在 shell 的历史中，以便通过 history 命令查看并重复使用

历史记录数量超过 HISTSIZE 限制后，旧的命令会被删除，只保留最新的命令

2. ${HISTTIMEFORMAT}

这个变量设定显示每条命令执行的时间戳

当设置 HISTTIMEFORMAT 时，Bash 的历史记录会附加上每条命令执行的日期和时间，格式化后的时间戳会显示在 history 命令的输出中

3. chattr

这个命令用于修改 Linux 文件系统的文件属性

符号模式的格式是 +-=[aAcCdDeijsStTu]。

+ 操作符表示将选中的属性添加到文件的现有属性中；- 表示从文件中移除这些属性；= 表示文件只会拥有选定的属性。

设置了 ‘a’ 属性的文件只能以追加模式打开进行写入。只有超级用户或拥有 CAP_LINUX_IMMUTABLE 能力的进程可以设置或清除此属性。
设置了 ’d’ 属性的文件在执行 dump(8) 程序时不会被备份
设置了 ‘i’ 属性的文件不能被修改：无法删除或重命名，也无法创建链接，无法写入数据。只有超级用户或拥有 CAP_LINUX_IMMUTABLE 能力的进程可以设置或清除此属性
lsattr 显示的是文件的扩展属性（也就是通过 chattr 编辑的属性）

属性标志	含义
a	只能追加（append only）：文件只能以追加模式打开，不能删除或修改现有内容。
A	禁止访问时间更新（no atime updates）：访问文件时不更新访问时间，减少磁盘 I/O 操作。
c	压缩（compressed）：文件在磁盘上自动压缩，读取时解压缩，写入时压缩。
C	禁止写时复制（no copy on write, COW）：文件不会进行写时复制操作（适用于支持 COW 的文件系统）。
d	禁止转储（no dump）：设置该属性后，`dump` 命令不会备份该文件。
D	目录同步更新（synchronous directory updates）：目录修改时同步写入磁盘。
e	扩展格式（extents）：文件使用扩展格式来映射磁盘块，适用于某些文件系统。
i	不可变（immutable）：文件不能被修改、删除、重命名或链接。只有超级用户或具有 `CAP_LINUX_IMMUTABLE` 能力的进程可以设置或清除此属性。
j	数据日志记录（data journaling）：文件的数据会首先被写入日志，适用于 `ext3` 和 `ext4` 文件系统。
s	安全删除（secure deletion）：文件被删除时，其数据块会被清零，确保数据无法恢复。
S	同步更新（synchronous updates）：文件修改时数据同步写入磁盘，不使用缓存。
t	禁止尾部合并（no tail-merging）：文件系统不会将文件末尾的部分块与其他文件合并。
T	目录层级顶部（top of directory hierarchy）：表示该目录是一个目录层次结构的顶部，子目录应分散分配。
u	可恢复删除（undeletable）：文件被删除后，其数据仍可恢复。
E	压缩错误（compression error）：表示文件有压缩错误（只读，无法使用 `chattr` 设置或修改）。
h	超大文件（huge file）：文件大小大于 2TB（只读，无法使用 `chattr` 设置或修改）。
I	索引目录（indexed directory）：目录使用哈希树进行索引（只读，无法使用 `chattr` 设置或修改）。
N	内联数据（inline data）：文件的数据存储在 inode 中（只读，无法使用 `chattr` 设置或修改）。
X	压缩原始访问（compression raw access）：允许直接访问压缩文件的原始内容（只读，无法使用 `chattr` 设置或修改）。
Z	压缩脏文件（compressed dirty file）：表示文件已被压缩但数据尚未完全写入磁盘（只读，无法使用 `chattr` 设置或修改）。

4. !!

这个命令是打印上一条命令并把它执行出来

5. !(数字)

这个命令是打印 history 里面的第 (数字) 条命令并把它执行出来

6. !<命令>

这个命令是打印 history 里面最近的一个以 <命令> 为开头的命令并把它执行出来

三、命令补全和别名

1. 命令补全

需要用到额外软件包 bash-completion

补全命令：如果你输入命令的一部分，可以按下 Tab 键让 Bash 自动完成命令
补全命令选项：输入一个命令后，可以通过 Tab 自动补全该命令的选项
补全路径和文件名：在输入命令时，使用 Tab 补全路径和文件名
补全环境变量：在输入 $ 后按 Tab 键可以自动补全环境变量

2. alias（别名）

2.1 创建别名

1

$ alias 别名='命令'

2.2 查看别名

1

$ alias

2.3 查看单个别名

1

$ alias 别名

2.4 取消别名Z

1

$ unalias 别名

四、通配符输入输出重定向

1. 通配符

[ ] 这个也可以做判断

{ }

2. 输入输出重定向

2»

&> 正确和错误重定向

&»

五、命令

1. cut

cut 命令用于从文本中提取特定的列或字段

-d <分隔符>：指定字段分隔符（默认为制表符）
-f <字段号>：选择要显示的字段（用逗号或连字符分隔的列表）

假如 file.txt 的内容如下

1
2
3
4


name,age,city
Alice,25,New York
Bob,30,San Francisco
Charlie,22,Los Angeles

1
2
3
4
5
6


$ cut -d ',' -f 1,3 file.txt   # 提取以逗号分隔的第1和第3个字段

name,city
Alice,New York
Bob,San Francisco
Charlie,Los Angeles

-c <字符范围>：基于字符位置提取

1
2
3
4
5
6


$ cut -c 1-5 file.txt          # 提取每行的第1到5个字符

name,
Alice
Bob,3
Charl

--complement：补集选择，即不显示指定的字段或字符范围

1
2
3
4
5
6


$ cut --complement -d ',' -f 2 file.txt # 从上面的 file.txt 文件中排除第 2 个字段

name,city
Alice,New York
Bob,San Francisco
Charlie,Los Angeles

就等同于 cut -d ',' -f 1,3 file.txt

2. sort

sort 命令用于对文件按字典顺序（ASCII 码顺序）进行排序，支持数字、字母顺序的升序或降序排列

假设有一个 names.txt 内容如下
1
2
3
4
Charlie
Alice
Bob
David

什么都不加默认是升序排序

1
2
3
4
5
6


$ sort names.txt

Alice
Bob
Charlie
David

-r：降序排列

1
2
3
4
5
6


$ sort -r names.txt

David
Charlie
Bob
Alice

-n：按数值进行排序

假设有一个 numbers.txt 文件，内容如下
1
2
3
4
100
2
50
30

1
2
3
4
5
6


$ sort -n numbers.txt

2
30
50
100

-k <字段>：指定按第几列排序

假设有一个 students.txt 文件，内容如下
1
2
3
4
Alice 90
Bob 85
Charlie 95
David 80

1
2
3
4
5
6
7


# 我们希望按 分数(第二列) 进行排序，而不是按 名字(第一列) 排序
$ sort -k 2 students.txt 

David 80
Bob 85
Alice 90
Charlie 95

-t <分隔符>：指定分隔符（默认是空格）

假设有一个 data.csv 文件，内容如下
1
2
3
4
Alice,90
Bob,85
Charlie,95
David,80

1
2
3
4
5
6
7


# 我们希望按 第二列(分数) 进行排序
$ sort -t ',' -k 2 -n data.csv

David,80
Bob,85
Alice,90
Charlie,95

-u：排序后删除重复行
-o：将结果保存到文件

1

$ sort names.txt -o sorted_names.txt

3. wc

wc (word count) 命令用于统计文件中的行数、单词数、字节数或字符数

-l：只显示行数
-w：显示单词数
-c：显示字节数
-m：显示字符数
-L：显示最长行的长度（字符数）

4. uniq

假设有一个 names.txt 文件，内容如下
1
2
3
4
5
6
Alice
Bob
Alice
Charlie
Bob
David

1
2
3
4
5
6
7


# uniq 只能过滤相邻的重复行，因此我们需要先对文件进行排序
$ sort names.txt | uniq

Alice
Bob
Charlie
David

-c：显示每行出现的次数

1
2
3
4
5
6


$ sort names.txt | uniq -c

      2 Alice
      2 Bob
      1 Charlie
      1 David

-d：只显示重复的行

1
2
3
4


$ sort names.txt | uniq -d

Alice
Bob

-u：只显示不重复的行

1
2
3
4


$ sort names.txt | uniq -u

Charlie
David

-i：忽略大小写

假设有一个 names_case.txt 文件，内容如下
1
2
3
4
5
Alice
alice
Bob
bob
Charlie

1
2
3
4
5


$ sort names_case.txt | uniq -i

Alice
Bob
Charlie

-f <n>：忽略前 n 个字段

假设有一个 students.txt 文件，内容如下
1
2
3
4
5
6
Alice 90
Bob 85
Alice 85
Charlie 95
David 80
Bob 90

1
2
3
4
5
6


$ sort students.txt | uniq -f 1

Alice 85
Charlie 95
David 80
Bob 90

5. tee

-a：将内容追加到文件，而不是覆盖

1
2


$ ls | tee output.txt           # 将 ls 输出保存到 output.txt 并显示在终端
$ ls | tee -a output.txt        # 追加输出到 output.txt

--ignore-interrupts：忽略中断信号（如 Ctrl+C）

6. tr

tr 命令用于转换或删除文本中的字符。常用于大小写转换、删除特定字符等

tr 'set1' 'set2'：将 set1 中的字符替换为 set2 中对应的字符
-d：删除指定字符
-s：将重复出现的字符压缩为单个

7. split

split 命令用于将大文件分割成多个小文件。可以按行数或文件大小进行分割

-l <行数>：按每个文件的行数进行分割
-b <字节大小>：按字节数进行分割
-d：使用数字后缀（默认为字母后缀）
-a <后缀长度>：指定分割文件后缀的长度

1
2
3


$ split -l 100 file.txt part_       # 每100行分割成一个文件，文件前缀为 part_
$ split -b 1M file.txt part_        # 每1MB 分割一个文件
$ split -l 100 -d file.txt part_    # 使用数字后缀

六、Shell 脚本

1. Shell 脚本结构与执行

1.1 脚本结构

第一行一定得是 #!/bin/bash 。该命令说明，该文件使用的是 bash 语法，如果不设置改行，则该脚本不会被执行。以 # 开头的行作为解释说明。Shell 脚本通常以 sh 为后缀，用于区分这是一个 Shell 脚本。

下面我们来编写一个 shell 脚本，如下所示：

1
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$ mkdir shell
$ cd shell
$ vi 1.sh
# 然后写入以下内容

#!/bin/bash
touch /tmp/1.txt
chmod 600 /tmp/2.txt
mv /tmp/1.txt /tmp/2.txt

1.1

1.2 脚本执行

接下来我们执行刚才编写的脚本

1

$ bash 1.sh

其实 shell 脚本还有一种执行方法，但前提是脚本本身要有执行权限，所以执行前我们需要给脚本加一个 x 权限

1
2
3
4


$ ./1.sh
-bash: ./1.sh: 权限不够
$ chmod +x 1.sh
$ ./1.sh

1.2

2. 常用命令

2.1 查看脚本执行过程

1
2
3
4


$ bash -x 1.sh
+ touch /tmp/1.txt
+ chmod 600 /tmp/2.txt
+ mv /tmp/1.txt /tmp/2.txt

2.1

2.2 查看脚本是否有语法错误

1

$ bash -n 1.sh

2.3 date 命令

2.3.1 显示年月日

1
2
3


date +%Y-%m-%d #年(四位)月日
date +%y-%m-%d #年(两位)月日
date +%F #年(四位)月日

2.3.1

2.3.2 显示小时分钟秒

1
2


date +%H:%M:%S
date +%T

2.3.2

2.3.3 显示星期

1
2


date +%w #一周中的第X天
date +%W #一年中的第X周

2.3.3

2.3.4 时间戳

时间戳是指特定时间的标识，通常以数字形式表示，表示自某个特定时刻以来经过的时间。时间戳广泛用于计算机系统、数据库和网络应用中，以记录事件的发生时间或用于时间相关的计算

这里使用的是 Unix 时间戳

Unix 时间戳：自 1970 年 1 月 1 日（UTC）以来经过的秒数。例如，Unix 时间戳 1633072800 表示 2021 年 10 月 1 日，要是看现在的就用下面的命令

1

date +%s

使用下面的命令显示输入秒数之前的时间

1

date -d @1633072800

2.3.4

2.3.5 显示一个小时之前/之后

1
2


date -d "+1 hour" #1h之后
date -d "-1 hour" #1h之前

2.3.5

2.3.6 显示一天之前/之后

1
2


date -d "+1 day" #一天后
date -d "-1 day" #一天前

2.3.6

3. shell 脚本中的变量

在 shell 脚本中使用变量可以节省时间并且使我们的脚本更加专业，所以当我们编写一个脚本时，就可以使用变量来代替某个使用频繁并且长度很长的字符串。变量的格式：“变量名=变量的值”

3.1 引用命令的结果

当我们引用某个命令的结果时，可以使用变量代替

1
2
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$ a=`date +%w`
$ echo $a
6
$ a=$(date +%w)
$ echo $a
6

3.1

3.2 与用户交互

1
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$ read -p "请输入一个数字:" n
请输入一个数字:10
$ echo $n
10
$ read -p "请输入一个数字:"
请输入一个数字:2005
$ echo $REPLY
2005

3.2

3.3 内置变量

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$ vi bian.sh #创建一个名为 bian.sh 的脚本
# 填入以下内容

#!/bin/bash
echo "\$1=$1"
echo "第二个参数是$2"
echo "第三个参数是$3"
echo "本脚本一共有$#个参数"
echo "\$0是$0"

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# 执行脚本
$ sh bian.sh

$1=
第二个参数是
第三个参数是
本脚本一共有0个参数
$0是bian.sh


# 再次执行脚本
$ sh bian.sh a b c
$1=a
第二个参数是b
第三个参数是c
本脚本一共有3个参数
$0是bian.sh

3.3

3.4 数学运算

1
2
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6
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$ vi sum.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
a=1
b=2
sum=$[$a+$b]
echo "$a+$b=$sum"

1
2
3


# 执行脚本
$ sh sum.sh
1+2=3

3.4

4. Shell 中的逻辑判断

4.1 不带有 else

基础结构

1
2
3
4


if  [判断语句]
	then
    command
fi

example

 1
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$ vi if1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash

a=10
if [ $a -gt 4 ]
then
echo ok
fi

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5
6
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9


# 执行脚本
$ sh -x if1.sh 
+ a=10
+ '[' 10 -gt 4 ']'
+ echo ok
ok

# 检验语法错误
$ sh -n if1.sh

4.1

4.2 带有 else

基础结构

1
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3
4
5
6


if [判断语句]
	then
		command
else
	command
fi

exapmle

 1
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11


$ vi if2.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash

a=10
if [ $a -gt 4 ]
	then
		echo ok
	else
		echo "not ok"

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10


# 执行脚本
$ sh -x if1.sh
sh -x if1.sh
+ a=10
+ '[' 10 -gt 4 ']'
+ echo ok
ok

# 检验脚本语法
$ sh -n if1.sh

4.1.2

4.3 带有 elif

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$ vi if3.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
a=3
if [ $a -gt 4 ]
	then
		echo ok
	elif [ $a -gt 8 ]
		then
			echo "very ok"
		else
			echo "not ok"
fi

1
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6
7


# 执行脚本
$ sh -x if3.sh
+ a=3
+ '[' 3 -gt 4 ']'
+ '[' 3 -gt 8 ']'
+ echo 'not ok'
not ok

4.3

4.4 嵌套

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$ vi if4.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash

a=10
if [ $a -gt 4 ]
then
	if [ $a -lt 20 ]
	then
		echo "ok"
	else
		echo "very ok"
	fi
else
	echo "not ok"
fi

4.4

4.5 多个条件

1
2


if [ $a -gt 5 ] && [ $a -lt 10 ] == if [ $a -gt 5 -a $a -lt 10]     # -a表示 and
if [ $b -gt 5 ] || [ $b -lt 3] == if [ $b -gt 5 -o $b -lt 3 ]        # -o表示 or

4.6 if 逻辑判断

4.6.1 if 判断文件的目录属性

shell 脚本中 if 经常用于判断文档的属性，比如判断是普通文件还是目录，判断文件是否有读、写、执行权限等。if 常用选项如下：

-e:判断文件或目录是否存在。
-d:判断是不是目录以及是否存在。
-f:判断是不是普通文件以及是否存在。
-T:判断是否有读权限。
-w:判断是否有写权限。
-X:判断是否可执行。

*注：root用户对文件的读写比较特殊，即使一个文件没有给root用户读或者写的权限，root也可以读或者写

4.6.2 if 判断的一些特殊用法

命令 if [ -z "$a" ]; 表示当变量 a 的值为空时会怎么样
命令 if [ -n "$a" ]; 表示当变量 a 的值不为空时会怎么样
命令 if grep -q '123' 1.sh; then 表示如果 1.sh 中含有 ‘123’ 会怎么样，其中 -q 表示即使过滤内容也不要打印出来
if (($a<1)); then 等同于 if [ $a -lt 1 ]; then ，二者都可以用来进行判断，需要注意的是，当我们未对变量 a 进行赋值时则会报错
- 注意：[ ] 中不能使用< , > , == , != , >= , <= 这样的符号，需要时要使用固定写法 -gt (>) ; -lt(<) ; -ge(>=) ; -le(<=) ; -eq(==) ; -ne(!=)

4.7 shell 中的 case 判断

case 判断的基础格式

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case 变量 in
value1)
    command
    ;;
value2)
    command
    ;;
*)
    command
    ;;
esac

为了让我们能够更加清晰的理解 case 逻辑判断，接下来我们编写一个脚本来进行实验

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$ vi case.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
read -p "Please input a number:" n 
if [ -z "$n" ]
then
   echo "Please input a number." 
   exit 1 
fi

n1=`echo $n|sed 's/[0-9]//g'`
if [ -n "$n1" ]
then
 echo "Please input a number."
 exit 1 
fi

if [ $n -lt 60 ] && [ $n -ge 0 ]	# 条件是 0 <= n < 60
then
    tag=1
elif [ $n -ge 60 ] && [ $n -lt 80 ] # 条件是 60 <= n < 80
then
    tag=2
elif [ $n -ge 80 ] && [ $n -lt 90 ] # 条件是 80 <= n < 90
then
    tag=3
elif [ $n -ge 90 ] && [ $n -le 100 ] # 条件是 90 <= n <= 100
then
    tag=4 
else
    tag=0 
fi
case $tag in
   1)
     echo "not ok"
     ;;
   2)
     echo "ok"
     ;;
   3)
     echo "very ok"
     ;;
   4)
     echo "oook"
     ;;
   *)
     echo "The number range is 0-100."
     ;;
esac

这段的意思是：接收用户输入的一个数字，并根据该数字的范围（0-100），输出相应的评价信息，如 “not ok”、“ok”、“very ok” 或 “oook”，如果输入超出范围或不是数字，则提示错误

4.7

5. shell 中的循环

5.1 for 循环

基础结构如下

1
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4


for 变量名 in 循环条件;
do
	command
done

下面进行一个简单的演示

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$ vi for1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
sum=0
for i in `seq 1 10`
do
   sum=$[$sum+$i]
   echo $i
done
echo $sum

5.1

5.2 while 循环

基础结构

1
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while 条件
do
	command
done

example 1

 1
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$ vi while2.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
while :
do
  read -p "Please input a number: " n
  if [ -z "$n" ] 
  then
      echo "you need input sth." 
      continue 
  fi
  n1=`echo $n|sed 's/[0-9]//g '`
  if [ -n "$n1" ] 
  then
      echo "you just only input numbers." 
      continue 
  fi
  break 
done 
echo $n

5.2

6. Shell 中的中断与继续

6.1 跳出循环

break 在脚本中表设计跳出该层循环

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$ vi break1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
	echo $i
	if [ $i -eq 3 ]
	then
		break
	fi
	echo $i
done
echo aaaaa

6.1

6.2 结束本次循环

当在 shell 脚本中使用 continue 时，结束的不是整个循环，而是本次循环。忽略 continue 之下的代码，直接进行下一次循环

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$ vi continue1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
	echo $i
	if [ $i == 3 ]
	then
		continue	##此处continue表示若 $i == 3 则结束本次循环
	fi
	echo $i
done
echo $i

6.2

6.3 退出整个脚本

当我们在 shell 脚本中遇到 exit 是，其表示直接退出整个 shell 脚本

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$ vi exit1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
for i in `seq 1 5`
do
	echo $i
	if [ $i == 3 ]
	then
		exit
	fi
	echo $i
done
echo aaaa

6.3

7. Shell 中的函数

shell 脚本中的函数就是先把一段代码整理到了一个小单元中，并给这个小单元命名，当我们用到这段代码时直接调用这个小单元的名字就可以了，这样很方便，省时省力。但我们需要注意，在 shell 脚本中，函数一定要写在前面，因为函数要被调用的，如果还未出现就被调用就会出错。

基础格式

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function f_name()
{
	command
}

解释：
- function 是定义一个函数的关键字，但在大多数现代 Shell（如 Bash）中，function 关键字是可选的
- f_name 是函数的名称（你可以自定义这个名字），它可以是任何合法的函数名
- {} 大括号包围的是函数体，里面的 command 表示函数中要执行的命令

7.1 打印出第一个、第二个参数、参数的个数及脚本名

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$ vi fun1.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
input()
{
	echo $1 $2 $# $0         # 函数的参数：$1 $2 $# ；$0则是脚本的名字
}
input 1 a b

7.1

7.2 加法的函数

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$ vi fun2.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
sum()
{
	s=$[$1+$2]
	echo $s
}
sum 1 2

7.2

7.3 获得一个网卡的 IP 地址

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$ vi fun3.sh
# 填入以下内容

#!/bin/bash
ip()
{
	ifconfig | grep -A1 "$1: " | tail -1 | awk '{print $2}'
}
read -p "Please input the eth name:" e
myip=`ip $e`
echo "$e address is $myip"

7.3

8. shell 中的数组

8.1 数组读取

首先我们需要先定义一个数组 a=(1 2 3 4 5)

命令 echo ${a[@]} 读取数组中的全部元素
命令 echo ${#a[@]} 获取数组的元素个数
命令 echo ${a[2]} 读取第三个元素，数组从 0 开始
命令 echo ${a[*]} 等同于 echo ${a[@]} 作用为显示整个数组

8.2 数组赋值

a[1]=100; echo ${a[@]} 替换指定元素值
a[5]=2; echo ${a[@]} 如果下标不存在则会自动添加一个元素
a[7]=6; echo ${a[@]} 跳着添加元素时，中间未赋值的元素，不显示且无值

8.3 数组的删除

命令 unset a[1] 用于删除单个元素
命令 unset a 用于删除整个数组

8.4 数组分片

在进行实验操作之前，需要对一个数组进行赋值 a=($(seq 1 5))

命令 echo ${a[@]:0:3} 表示从第一个元素开始，截取 3 个元素，并打印出来
命令 echo ${a[@]:1:4} 表示从第二个元素开始，截取 4 个元素，并打印出来
命令 echo ${a[@]:0-3:2} 表示从倒数第 3 个元素开始，截取 2 个元素，并打印出来

8.5 数组替换

命令 echo ${a[@]/b/100} 表示用 100 替换 b，但不会保存替换，只是打印出来
命令 a=(${a[@]/b/100}) 表示用 100 替换 b，这种方法不仅可以打印出来，还可以保存替换

七、正则表达式

1. grep/egrep 工具的使用

该命令的格式为 grep [-cinvABC] 'word' filename

-c：表示打印符合要求的行数
-i：表示忽略大小写
-n：表示输出符合要求的行及其行号
-v：表示打印不符合要求的行
-A：后面跟一个数字（有无空格都行），eg: -A2 表示打印符合要求的行以及下面两行
-B：后面跟一个数字，eg: -B2 表示打印符合要求的行以及上面两行
-C：后面跟一个数字，eg: -C2 表示打印符合要求的行以及上下各两行

eg:

过滤出带有某个关键词的行，并输出行号

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$ grep -n 'root' /etc/passwd
1:root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
10:operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

过滤出不带有某个关键词的行，并输出行号

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$ grep -nv 'nologin' /etc/passwd
1:root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
6:sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
7:shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
8:halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt

过滤出所有包含数字的行

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$ grep '[0-9]' /etc/inittab 
# multi-user.target: analogous to runlevel 3
# graphical.target: analogous to runlevel 5

过滤出所有不包含数字的行

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$ grep -v '[0-9]' /etc/inittab 
# inittab is no longer used when using systemd.
#
# ADDING CONFIGURATION HERE WILL HAVE NO EFFECT ON YOUR SYSTEM.
#
# Ctrl-Alt-Delete is handled by /usr/lib/systemd/system/ctrl-alt-del.target
#
# systemd uses 'targets' instead of runlevels. By default, there are two main targets:
#
#
# To view current default target, run:
# systemctl get-default
#
# To set a default target, run:
# systemctl set-default TARGET.target
#

过滤掉所有以 # 开头的行

在正则表达式中，^ 表示行的开始

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$ grep -v '^#' /etc/vsftpd/vsftpd.conf 
anonymous_enable=YES
local_enable=YES
write_enable=YES
local_umask=022
dirmessage_enable=YES
xferlog_enable=YES
connect_from_port_20=YES
xferlog_std_format=YES
listen=NO
listen_ipv6=YES

pam_service_name=vsftpd
userlist_enable=YES
tcp_wrappers=YES

PS：这里面是有空行的

过滤掉所有空行和以 # 开头的行

在正则表达式中，^ 表示行的开始，$ 表示行的结尾，那么空行则可以用 ^$ 来表示

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$ grep -v '^#' /etc/vsftpd/vsftpd.conf | grep -v '^$'
anonymous_enable=YES
local_enable=YES
write_enable=YES
local_umask=022
dirmessage_enable=YES
xferlog_enable=YES
connect_from_port_20=YES
xferlog_std_format=YES
listen=NO
listen_ipv6=YES
pam_service_name=vsftpd
userlist_enable=YES
tcp_wrappers=YES

那么，如何打印出不以英文字母开头的行呢？让我们先来创建一个文件
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$ vi test.txt 123 abc 456 abc2323 #laksdjf Alllllllll
然后来查看
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$ grep '^[^a-zA-Z]' test.txt 123 456 #laksdjf $ grep '[^a-zA-Z]' test.txt 123 456 abc2323 #laksdjf
前面也提到过中括号 [ ] 的应用，如果是数字就用 [0-9] 这样的形式（当遇到类似 [15] 的形式时，表示只含有 1 或者 5）如果要过滤数字以及大小写字母，则要写成 [0-9a-zA-Z] 的形式另外，[^字符] 表示除 [] 内字符之外的字符
- 注意：把 ^ 写到方括号的里面和外面是有很大区别的（在外面的是表示首位，在里面的表示"相反"）

过滤出任意一个字符和重复字符

. 表示任意一个字符，r.o 表示把 r 和 o 之间有一个任意字符的行过滤出来

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$ grep 'r.o' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

* 表示零个或者多个 * 前面的字符，ooo* 表示匹配三个 o 字符，其中前两个 o 是必须的，最后一个 o* 表示可以有零个或多个 o

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$ grep 'ooo*' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin

.* 表示零个或者多个任意字符，空行也包含在内，它会把文件里面的所有行都匹配到

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$ grep '.*' /etc/passwd | wc -l
21
$ wc -l /etc//passwd
21 /etc//passwd

指定要过滤出字符出现次数

这里用到了符号 {}，其内部为数字，表示前面的字符要重复的次数需要强调的是，{} 左右都需要加上转义字符 \

另外，使用 { } 还可以表示一个范围，具体格式为 {n1,n2}，其中 n1 ＜n2，表示重复 n1 到 n2 次前面的字符，n2 还可以为空，这时表示 ≥ n1 次

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$ grep 'o\{2\}' /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin

除了 grep 工具外，我们也会常常用到 egrep 这个工具，后者是前者的扩展版本，可以完成 grep 不能完成的部分工作

假设我们有一个写着以下内容的 test.txt

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rot:x:0:0:rot:/rot:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash
11111111111111111111111111111111111111111111111111111
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

过滤出一个或者多个指定的字符

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$ egrep 'o+' test.txt 
rot:x:0:0:rot:/rot:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

$ egrep 'oo+' test.txt 
rot:x:0:0:rot:/rot:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

$ egrep 'ooo+' test.txt
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

和 grep 不同，这里 egrep 使用的是符号 +，他表示匹配 1 个或多个 + 前面的字符，这个 + 是不支持被 grep 使用的

包括上面的 {}，也是可以直接被 egrep 使用，而不用加 \ 转义

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$ egrep 'o{2}' /etc/passwd 
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin

过滤出零个或者一个指定的字符

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$ egrep 'o?' test.txt 
rot:x:0:0:rot:/rot:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash
11111111111111111111111111111111111111111111111111111
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

$ egrep 'ooo?' test.txt 
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

$ egrep 'oooo?' test.txt 
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

过滤出字符串 1 或者字符串 2

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$ egrep 'aaa|111|ooo' test.txt 
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash
11111111111111111111111111111111111111111111111111111
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa

egrep 中 () 的应用

这里用 () 表示一个整体，下面会把包含 rooo 或者 rato 的行过滤出来

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$ egrep 'r(oo|at)o' test.txt 
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

也可以把 () 和其他符号组合在一起，比如 (oo)+ 就表示 1 个或者多个 oo

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$ egrep '(oo)+' test.txt 
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

2. sed 工具的使用

其实 grep 的功能还不够强大，它实现的只是查找功能，不能把查找出来的内容进行替换，而 sed 是流式编辑器，是针对文档的行来操作的，也能进行内容的替换

2.1 打印某行

格式为 sed -n 'n'p filename 'n' 里面的 n 是一个数字，表示第几行，-n 表示只显示我们要打印的行

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$ sed -n '2'p /etc/passwd
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin

要是想把所有行都导引出来，可以使用命令 sed -n '1,$'p filename

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$ sed -n '1,$'p /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
mail:x:8:12:mail:/var/spool/mail:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
games:x:12:100:games:/usr/games:/sbin/nologin
ftp:x:14:50:FTP User:/var/ftp:/sbin/nologin
nobody:x:99:99:Nobody:/:/sbin/nologin
systemd-network:x:192:192:systemd Network Management:/:/sbin/nologin
dbus:x:81:81:System message bus:/:/sbin/nologin
polkitd:x:999:998:User for polkitd:/:/sbin/nologin
sshd:x:74:74:Privilege-separated SSH:/var/empty/sshd:/sbin/nologin
postfix:x:89:89::/var/spool/postfix:/sbin/nologin
chrony:x:998:996::/var/lib/chrony:/sbin/nologin
mysql:x:27:27:MariaDB Server:/var/lib/mysql:/sbin/nologin
nginx:x:997:995:Nginx web server:/var/lib/nginx:/sbin/nologin

当然，我们也可以指定一个区间打印

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$ sed -n '1,3'p /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin

2.2 打印包含某个字符串的行

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$ sed -n '/root/'p test.txt 
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

这种用法就类似于 grep 了，在 grep 中使用的特殊字符（如 ^ $ . * 等）

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$ sed -n '/^1/'p test.txt 
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$ sed -n '/in$/'p test.txt
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin

$ sed -n '/r..o/'p test.txt 
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

$ sed -n '/ooo*/'p test.txt 
rot:x:0:0:rot:/root:/bin/bash
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
operator:x:11:0:operator:/root:/sbin/nologin
rooooooooooot:x:0:0:rooooooooooooot:/root:/bin/bash

Shell 基础知识

一、Shell 介绍

二、命令历史（使用过的命令）history

1. ${HISTSIZE}

2. ${HISTTIMEFORMAT}

3. chattr

4. !!

5. !(数字)

6. !<命令>

三、命令补全和别名

1. 命令补全

2. alias（别名）

2.1 创建别名

2.2 查看别名

2.3 查看单个别名

2.4 取消别名Z

四、通配符 输入输出重定向

1. 通配符

2. 输入输出重定向

五、命令

1. cut

2. sort

3. wc

4. uniq

5. tee

6. tr

7. split

六、Shell 脚本

1. Shell 脚本结构与执行

1.1 脚本结构

1.2 脚本执行

2. 常用命令

2.1 查看脚本执行过程

2.2 查看脚本是否有语法错误

2.3 date 命令

2.3.1 显示 年 月 日

2.3.2 显示 小时 分钟 秒

2.3.3 显示星期

2.3.4 时间戳

2.3.5 显示一个小时之前/之后

2.3.6 显示一天之前/之后

3. shell 脚本中的变量

3.1 引用命令的结果

3.2 与用户交互

3.3 内置变量

3.4 数学运算

4. Shell 中的逻辑判断

4.1 不带有 else

4.2 带有 else

4.3 带有 elif

4.4 嵌套

4.5 多个条件

4.6 if 逻辑判断

4.6.1 if 判断文件的目录属性

4.6.2 if 判断的一些特殊用法

4.7 shell 中的 case 判断

5. shell 中的循环

5.1 for 循环

5.2 while 循环

6. Shell 中的中断与继续

6.1 跳出循环

6.2 结束本次循环

6.3 退出整个脚本

7. Shell 中的函数

7.1 打印出第一个、第二个参数、参数的个数及脚本名

7.2 加法的函数

7.3 获得一个网卡的 IP 地址

8. shell 中的数组

8.1 数组读取

8.2 数组赋值

8.3 数组的删除

8.4 数组分片

8.5 数组替换

七、正则表达式

1. grep/egrep 工具的使用

2. sed 工具的使用

2.1 打印某行

2.2 打印包含某个字符串的行

四、通配符输入输出重定向

2.3.1 显示年月日

2.3.2 显示小时分钟秒