Linux程序设计__技术技巧与项目实践---Shell基础与编

2019/9/51第四章Shell基础与编程技术4.1SHELL概述4.2SHELL程序设计基础4.3SHELL基本命令4.4SHELL变量4.5SHELL程序流程4.6程序调试4.7SHELL编程综合范例4.8实战技巧系统资源查看与多命令执行2019/9/524.1shell概述•Shell是最基础和实用的linux工具，熟练掌握shell技巧及其使用方法，是用好linux的关键。用户对shell的熟练程度直接体现用户的linux编程水平。本章先了解shell，进而掌握shell命令、变量和程序控制结构、程序调试，最后通过理解综合范例，把握编程技巧，达到学以致用的目的。•shell是一个工具程序，在用户登录后由系统启动，解释并运行由命令行或脚本文件输入的命令，实现用户与内核间的交互。•Shell提供的变量、赋值语句、控制流等基本操作语句与高级语言中的函数调用极为相似，除了关键字与语法规则不同外，还有两点不同。一是参数可以为任意字符串，多数情况下字符串不用引号；二是参数表不用括号，各参数之间也不用逗号分隔。2019/9/53•Linux系统提供了多种不同的shell。常用的有Bourneshell（简称sh）、C-shelll（简称csh）、Kornshell（简称ksh）和BourneAgainshell(简称bash)。它们的渊源和区别，请读者自己到网上遨游一下，便略知一二。•目前linux系统的缺省shell分别是BourneAgainshell，即bash。•要知道所用的linux有哪些版本的shell，可以查看/etc/shell目录下的文件。查看命令行如下：•$cat/etc/shells•还可以用下面的命令来查看当前的shell类型：•#echo$SHELL•其中的“$SHELL”是环境变量，记录使用的shell型。可以用$exit命令退出当前shell。2019/9/544.2shell程序设计基础shell擅长系统管理，shell脚本实质是命令批处理。复杂脚本一般包括判断、循环、文件测试等程序结构。这时应对linux工具集有一些理解。工具grep、sed和awk等，在处理命令输出和文件时功能很强大。建立shell脚本的步骤同建立文本文件相同。用vi等进行程序录入和编辑，也可以用cat和管道等命令直接建立一个脚本文件。【例】4.1建立一个shell脚本，在提示符后输入显示和重定向命令：$catmyprogram回车后直接输入命令，再回车并输入命令，如下所示：#!/bin/sh#filename:myprogramx=”helloworld.”echo$xy=”myfirstshellprogram.”echo$yexit完成编辑按住Ctrl+Z退出，则myprogram的shell脚本程序就完成了，返回shell命令状态。2019/9/552019/9/56•同其他语言一样，也可以通过使用任意一种文字编辑器，比如nedit、kedit、emacs、vi等来编写shell程序。程序最好以“#!/bin/sh”为开始的第一行。符号#!用来告诉系统它后面的参数是用来执行该文件的程序。在这个例子中使用/bin/sh来执行程序。当脚本编好后，要执行该脚本还要改变其文件为可执行文件属性。但在cygwin的linux模拟环境中可以直接执行而无需改变其文件属性。•改变脚本文件成为可执行文件属性的命令行的写法是：•$chmod+xmyprogram或$chmod755myprogram•最后，执行该程序的命令行写法是：•$./myprogram或$bashmyprogram•回车就可以看到程序的执行结果：•helloworld.•myfirstshellprogram.2019/9/57•在shell编程时，以#开头的句子表示这一行为注释。•Shell对用户输入的命令即文件名进行分析。如果文件标记为可执行，但不是编译过的程序，shell把它看作shell脚本，并解释执行。•用户开发的shell脚本可以驻留在命令搜索路径的目录之下如/bin、/usr/bin等，像普通命令一样使用。通过这样方式可以扩充新命令。•shell脚本经常被用来执行重复性的工作。当进入系统时要查看有无信件、现有用户群、将工作目录改为指定目录、显示当前日期等。完成这些工作的命令是固定的，可把它们写入一个shell脚本中，每次批处理完成。•有些固定工作的命令很复杂，如文件系统安装mount带多个选项和参数，此时用shell脚本存放该命令，就能提高效率。•shell的基本功能有运行程序、输入输出重定向、变量和文件名的替换、管道、编程与环境的控制等。•RedHatLinux带有不少快捷方式。'~'就是home目录的简写形式。如想把一个名为‘sometext’的文件复制到home目录下的‘docs’子目录中，可以用#cpsometext~/docs实现。另外，$cd回车可随时回到home目录。2019/9/58（1）bash配置文件•在用户的home目录下，运行命令：•$ls.bash*•将会看到这些文件：•.bash_history：记录了用户以前输入的命令。•.bash_logout：当用户退出shell时，要执行的命令。•.bash_profile：当用户登入shell时，要执行的命令。•.bashrc：每次打开新的shell时，要执行的命令。•其中.bash_profile只在会话开始时读取一次，而.bashrc每次打开新终端时都被读一次。.bash_profile经常设置先读.bashrc文件，用户能把所有配置都放进.bashrc里。•这些是用户个人设置，系统级设置在'/etc/profile'、'/etc/bashrc'及目录'/etc/profile.d'下的文件里。当系统与用户设置发生冲突时，用户设置有效。2019/9/59（2）提示符每打开一个控制台console或xterm时，先看到提示符。默认提示符将显示用户名、主机名（默认localhost）、当前目录（‘~’表示home目录），最后一个字符是普通用户（$）或是‘root’（#）的标记。用户通过$PS1设置提示符。命令：echo$PS1将显示当前的设定。默认设定提示符显示的只是当前目录的最后部分。可以用pwd（输出当前目录，printworkingdirectory）查看细节。怎样让shell自动告诉用户的当前目录呢？提示符等信息一般包含在文件'/etc/bashrc'中，用户可以通过编辑各自home目录下的'.bash_profile'和'.bashrc'来改变设置。在manbash中的'PROMPTING'部分，对这些参数有详细说明。用户可以自行设置内容如时间、命令历史记录号或不同颜色等。在'~/.bashrc'中，用户比较清晰的设定是：PS1=\[\033[1m\][\w]\[\033[0m\]'root'在'~/.bashrc'中的设定是：PS1=\[\033[0;31m\][\w]\[\033[0m\]这时用户得到的提示符是：[/usr/bin]当用'root'时，变成：[/usr/bin]用户已去掉了主机名和用户名。普通用户提示符可以是黑底白字或白底黑字。2019/9/510（3）改变$PATH'$PATH'与'$PS1'都是环境变量。输入set将列出所有当前定义的环境变量。用户看到的环境变量在shell配置文件中的定义，可能是用户自己的配置文件，也可能是由root通过'/etc'下面的系统级文件定义的。如果用户使用X，更多的变量将由X和用户窗口管理器或桌面环境的启动文件配置。了解如何改变$PATH变量很有用，它决定了shell寻找命令或程序的目录路径。若要执行命令的目录在$PATH中，用户就不必输入这个命令的完整路径，能够直接执行。第三方软件一般没有把可执行文件放到标准目录中，需要添加到$PATH中，才能保证程序的正常运行。用户如何处理一般的环境变量是有技巧的。所有环境变量名都大写，用户也可以自定义一些非大写的变量，如'$path'、'$pAtH'，但shell不知道这些变量。变量名有时以'$'开头，有时不是。当设置一个变量时，用户直接用名称而不需要加'$'，但要获取变量的值就要在变量名前加'$'：$echo$PATH$/usr/bin:/bin:/usr/local/bin:/usr/X11R6/bin否则命令行$echoPATH的执行结果就是：$PATH。2019/9/511处理$PATH变量时，用户不能只替换变量，而要将新字符串添加到原来的值中。用户不能用'PATH=/some/directory'，这将删除$PATH中的其它所有目录。用户在该终端运行程序时，必须给出完整路径。所以只能添加：PATH=$PATH:/some/directory当用户打开新终端运行echo$PATH时，返回的是旧$PATH值，看不到添加的新目录。因为用户定义的是局部环境变量。要定义全局变量，用户需要将局部变量输出(export)，用export命令：exportPATH=$PATH:/some/directory现在打开新终端，输入echo$PATH，将能看到新设置的$PATH。为了永久保存添加的路径，要将'export'行添加到用户'.bash_profile'文件。不要在'.bashrc'中设置PATH，以免PATH目录意外增长。因为用户每打开一个终端，目录都会被添加，从而导致PATH变量目录的多次复制。（4）历时记忆功能bash命令的历史功能是把以往输入的命令记录下来，方便日后查询与再次使用。只要按向上键就能调出历史命令。与SHIFT键连用，可遍历该控制台中的历史输出。历史命令的编辑修改通过光标和Home、End等键完成。用户可以为环境变量HISTFILE赋新值改变存放历史命令的文件，如：$HISTFILE=/home/mengqc/.myhistory2019/9/5124.3shell基本命令•Linux中的shell命令很多，第三章已进行了解析，这里把与编程有关的命令罗列出来，便于读者掌握。这些命令分为内部命令和外部命令两类。•4.3.1内部命令•shell内部命令是shell本身具备的基本命令，执行速度比外部命令快，存放在内存中，在当前shell中立即被执行，不必创建新进程。编写shell程序时尽量使用内部命令，以提高程序的执行效率。•不同shell的内部命令大同小异，差别在于命令名或语法，用户只要熟悉一种shell就可以了。表4.2以bash为例列出常用的内部命令。2019/9/5132019/9/5144.3.2外部命令•shell除去内部命令以外的命令被称为外部命令或程序。常用的有mv、ls、cp等。用户在执行外部命令时，shell首先查询路径找到该命令，然后生成子shell，由它解释执行这条命令。在命令执行过程中，原shell（父shell）等待子shell的执行而进入睡眠态，一旦子shell执行完毕，子shell将唤醒原shell，而子shell的生命周期到此结束。•4.3.3命令分组•在shell中有两种命令分组的方法：“（）”和“{}”。当shell执行（）中的命令时将再创建一个新的子进程，然后这个子进程执行圆括弧中的命令。当用户在执行某个命令时，若不想让命令运行对状态集合的改变，影响后面语句的执行时，就该把这些命令放在括弧中，这样就能保证所有的改变只对子进程产生影响，而父进程不受干扰。{}用于将顺序执行的命令输出结果用于另一个命令的输入（管道方式）。当用户使用圆括弧和花括弧时，需要在其前面加上转义符（、）以便shell知道他们不是用于命令执行的终止之用。2019/9/5154.3.4函数•bash函数的实质是命令集合或批处理文件。在shell中定义的函数都是由若干条shell命令组成的命令集合体，与shell程序形式相似，可看作一条复合命令。不同之处在于它是多进程。函数定义的基本格式为：•[function]函数名()•{•若干命令行•}•其中关