shell脚本编程
编程概述
程序组成
- 程序:算法+数据结构
- 算法:处理数据的方式
- 数据结构:数据在计算机中的类型和组织方式
- 数据:是程序的核心,程序为数据提供服务
编程风格
- 面向过程语言
- 面向对象
编程语言排行榜
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编程语言级别分类
低级语言
- 机器:二进制的0和1的序列,称为机器指令。与自然语言差异太大,难懂、难写
- 汇编:用一些助记符号替代机器指令,称为汇编语言
高级编#程语言
- 编译:高级语言–>编译器–>机器代码文件–>执行,如:C,C++
- 解释:高级语言–>执行–>解释器–>机器代码,如:shell,python,php,JavaScript,perl
强类型和弱类型语言
- 强类型语言:不同类型数据操作,必须经过强制转换才同一类型才能运算,如java , c# ,
python - 弱类型语言:语言的运行时会隐式做数据类型转换。无须指定类型,默认均为字符型;参与运算会自动进行隐式类型转换;变量无须事先定义可直接调用,如:bash ,php,javascript
shell脚本基本用法
shell脚本用途
- 将简单的命令组合完成复杂的工作,自动化执行命令,提高工作效率
- 减少手工命令的输入,一定程度上避免人为错误
- 将软件或应用的安装及配置实现标准化
- 用于实现日常性的,重复性的,非交互式的运维工作,如:文件打包压缩备份,监控系统运行状态并实现告警等
shell 脚本基本结构
shell脚本编程
是基于过程式、解释执行的语言
编程语言的基本结构
各种系统命令的组合
数据存储:变量、数组
表达式:a + b
控制语句:if
shell脚本:包含一些命令或声明,并符合一定格式的文本文件
格式要求:首行shebang机制
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5#!/bin/bash
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl
#!/usr/bin/ruby
#!/usr/bin/lua
shell脚本的创建
第一步:使用文本编辑器来创建文本文件,第一行必须包括shell声明序列:注释开头#!
1
#!/bin/bash
第二步:加执行权限,给予执行权限,在命令行上指定脚本的绝对或相对路径
第三步:运行脚本,直接运行解释器,将脚本作为解释器程序的参数运行
shell脚本注释规范
- 第一行一般为调用使用的语言
- 程序名称,避免更改文件名为无法找到正确的文件
- 版本号
- 更改后的时间
- 作者相关信息
- 该程序的作用,及注意事项
- 最后是各版本的更新简要说明
第一个shell脚本
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shell执行方法种类
bash + 脚本文件名
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3[01:43:24 root@localhost ~]#bash hello.sh
hello, world
Hello, world!cat + 脚本文件名 |bash
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3[01:47:26 root@localhost ~]#cat hello.sh |bash
hello, world
Hello, world!bash < 脚本文件名
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3[01:47:51 root@localhost ~]#bash < hello.sh
hello, world
Hello, world!chmod +x 脚本文件 ——》./脚本文件名
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5[01:48:20 root@localhost ~]#ll hello.sh
-rw-r--r--. 1 root root 177 8月 6 01:39 hello.sh
[01:48:53 root@localhost ~]#chmod +x hello.sh
[01:49:19 root@localhost ~]#./hello.sh
hello, world本方法可以实现执行远程主机的shell脚本
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20[01:51:54 root@localhost ~]#yum install httpd -y
[01:52:23 root@localhost ~]#systemctl start httpd
[01:52:54 root@localhost ~]#cp hello.sh /var/www/html/
[01:53:40 root@localhost ~]#ls /var/www/html/
#方法1
[01:58:34 root@localhost ~]# curl -s http://192.168.100.30/hello.sh |bash
hello, world
Hello, world!
#方法2
[02:01:15 root@localhost ~]#curl http://192.168.100.30/hello.sh 2>/dev/null |bash
hello, world
Hello, world!
#方法3
[02:08:15 root@localhost ~]#wget -qO - http://192.168.100.30/hello.sh |bash
hello, world
Hello, world!远程主机运行本地shell脚本
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9[02:15:37 root@localhost ~]#bash test.sh
192.168.100.30 192.168.122.1
[02:15:44 root@localhost ~]#ssh 192.168.100.31 /bin/bash < test.sh
The authenticity of host '192.168.100.31 (192.168.100.31)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:zK4fUjtCYg/mFj+ASqJf+rKYnp+cwdBrbhHJ5gFCAds.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no/[fingerprint])? yes
Warning: Permanently added '192.168.100.31' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@192.168.100.31's password:
192.168.100.31 192.168.122.1
shell脚本案例
备份脚本
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shell脚本调试
只检测脚本中的语法错误,但无法检查出命令错误,但不真正执行脚本
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bash -n /path/to/some_script
调试并执行
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bash -x /path/to/some_script
用法
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20[02:53:48 root@localhost data]#cat -A test.sh
#!/bin/bash$
#Author:M-eM-<M- M-iM-^[M-*M-iM->M-^Y$
#2022-08-06 02:38:28$
# mail: 1024320609@qq.com$
#############################$
$
echo line1$
hostnam$
cat > test.txt <<EOF $
aaa
bbb$
ccc$
EOF $
$
echo line2 $
$
[02:53:59 root@localhost data]#bash -n test.sh
test.sh:行16: 警告:立即文档在第 9 行被文件结束符分隔 (需要 `EOF')总结:脚本错误常见的有三种
- 语法错误,会导致后续的命令不继续执行,可以用bash -n 检查错误,提示的出错行数不一定是准确的
- 命令错误,默认后续的命令还会继续执行,用bash -n 无法检查出来 ,可以使用 bash -x 进行观察
- 逻辑错误:只能使用 bash -x 进行观察
shell变量
变量
表示命名的内存空间,将数据放在内存空间中,通过变量名引用,获取数据。
变量类型:
内置变量,如:PS1,PATH,UID,HOSTNAME,$$,BASHPID,PPID,$?,HISTSIZE
用户自定义变量
不同的变量存放的数据不同,决定了以下
- 数据存储方式
- 参与的运算
- 表示的数据范围
变量数据类型:
- 字符
- 数值:整型、浮点型, bash 不支持浮点数
Shell中变量命名法则
- 命名要求
- 区分大小写
- 不能使程序中的保留字和内置变量:如:if, for
- 只能使用数字、字母及下划线,且不能以数字开头,注意:不支持短横线 “ - ”,和主机名相反
命名习惯
- 见名知义,用英文单词命名,并体现出实际作用,不要用简写,如:ATM
- 变量名大写
- 局部变量小写
- 函数名小写
- 大驼峰StudentFirstName,由多个单词组成,且每个单词的首字母是大写,其它小写
- 小驼峰studentFirstName ,由多个单词组成,第一个单词的首字母小写,后续每个单词的首字母是大写,其它小写
- 下划线: student_name
变量定义和引用
变量的生效范围等标准划分变量类型
- 普通变量:生效范围为当前shell进程;对当前shell之外的其它shell进程,包括当前shell的子shell进程均无效
- 环境变量:生效范围为当前shell进程及其子进程
- 本地变量:生效范围为当前shell进程中某代码片断,通常指函数
变量赋值
```HTTP
name=’value’1
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- value 可以是以下多种形式
```HTTP
直接字串:name='root'
变量引用:name="$USER"
命令引用:name=`COMMAND` 或者 name=$(COMMAND)注意:变量赋值是临时生效,当退出终端后,变量会自动删除,无法持久保存,脚本中的变量会随着脚本结束,也会自动删除
变量引用
1
2$name
${name}弱引用和强引用
- “$name” 弱引用,其中的变量引用会被替换为变量值
- ‘$name’ 强引用,其中的变量引用不会被替换为变量值,而保持原字符串
范例:变量的各种赋值方式和引用
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23[02:54:02 root@localhost data]#name='zhang'
[03:22:57 root@localhost data]#echo $name
zhang
[03:23:03 root@localhost data]#echo I am $name
I am zhang
[03:23:25 root@localhost data]#echo "I am $name"
I am zhang
[03:23:42 root@localhost data]#echo 'I am $name'
I am $name
[03:23:50 root@localhost data]#echo $USER
root
[03:25:40 root@localhost data]#name=$USER
[03:26:08 root@localhost data]#echo $name
root
[03:27:11 root@localhost data]#USER=`whoami`
[03:27:37 root@localhost data]#echo $USER
root
#当内容中包含空格,则最好用双引号
[22:56:14 root@localhost ~]#echo $(seq 5)
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[22:57:01 root@localhost ~]#echo “$(seq 5)”
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[23:00:53 root@localhost ~]#name=”ni
hao
ya”
[23:01:07 root@localhost ~]#echo $name
ni hao ya
[23:01:24 root@localhost ~]#echo “$name”
ni
hao
ya1
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- 案例:变量引用
```sh
[23:01:31 root@localhost ~]#name=zxl
[23:03:29 root@localhost ~]#age=20
[23:03:39 root@localhost ~]#echo $name $age
zxl 20
[23:03:52 root@localhost ~]#echo $name$age
zxl20
#注意“_”变量名包含下划线,需要中括号{}包含变量名
[23:04:11 root@localhost ~]#echo $name_$age
20
[23:04:32 root@localhost ~]#echo ${name}__$age
zxl__20案例:变量的间接赋值和引用
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10[23:10:01 root@localhost ~]#name=zhang
[23:13:27 root@localhost ~]#title=mage
[23:13:49 root@localhost ~]#name=$title
[23:14:05 root@localhost ~]#echo $name
mage
[23:14:09 root@localhost ~]#echo $title
mage
[23:14:26 root@localhost ~]#title=zhang
[23:15:54 root@localhost ~]#echo $name
mage案例:变量追加值
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5[23:19:17 root@localhost ~]#title=ni
[23:20:19 root@localhost ~]#title+=" hao"
[23:20:26 root@localhost ~]#echo $title
ni hao
案例:利用变量实现动态命令
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7[23:20:32 root@localhost ~]#hostname
localhost.localdomain
[23:21:47 root@localhost ~]#cmd=hostname
[23:22:37 root@localhost ~]#$cmd
localhost.localdomain
[23:22:43 root@localhost ~]#$cmd -I
192.168.100.30 192.168.122.1案例:set 显示已定义的所有变量
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7[23:25:10 root@localhost ~]#set |head -n 6
BASH=/bin/bash
BASHOPTS=checkwinsize:cmdhist:complete_fullquote:expand_aliases:extglob:extquote:force_fignore:histappend:interactive_comments:login_shell:progcomp:promptvars:sourcepath
BASHRCSOURCED=Y
BASH_ALIASES=()
BASH_ARGC=()
BASH_ARGV=()案例:unset删除变量
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5[23:25:24 root@localhost ~]#$cmd
localhost.localdomain
[23:27:24 root@localhost ~]#unset cmd
[23:27:32 root@localhost ~]#$cmd
[23:27:39 root@localhost ~]#1
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13$GREEN----------------------Host systeminfo--------------------$END
echo -e "HOSTNAME: $RED`hostname`$END"
#echo -e "IPADDR: $RED` ifconfig eth0|grep -Eo '([0-9]{1,3}\.){3}[0-9]
{1,3}' |head -n1`$END"
echo -e "IPADDR: $RED` hostname -I`$END"
echo -e "OSVERSION: $RED$PRETTY_NAME$END"
范例:
echo -e "KERNEL: $RED`uname -r`$END"
echo -e "CPU: $RED`lscpu|grep '^Model name'|tr -s ' '|cut -d : -
f2`$END"
echo -e "MEMORY: $RED`free -h|grep Mem|tr -s ' ' : |cut -d : -f2`$END"
echo -e "DISK: $RED`lsblk |grep '^sd' |tr -s ' ' |cut -d " " -f4`$END"
$GREEN---------------------------------------------------------$END综合案例1:显示系统信息
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37[00:40:14 root@localhost ~]#bash showSystemInfo.sh
------------------------SYSTEMINF---------------------
主机名: localhost.localdomain
系统版本号: 8
内核信息: 4.18.0-348.el8.x86_64
CPU: 4
IP地址: 192.168.100.30
内存大小: 3.6Gi
硬盘大小: 200G
------------------------SYSTEMINF---------------------
[00:40:15 root@localhost ~]#cat showSystemInfo.sh
#!/bin/bash
# **********************************************************
#
# * Author : 张雪龙
# * Email : 1024320609@qq.com
# * Create time : 2022-08-06 23:43
# * Filename : showSystemInfo.sh
# * Description :
#
# **********************************************************
RED="\E[1;31m"
GREEN="echo -e \E[1;32m"
END="\E[0m"
. /etc/os-release
echo -e $RED"------------------------SYSTEMINF---------------------"$END
echo -e $RED"主机名: $(hostname)" $END
echo -e $RED"系统版本号: $VERSION" $END
echo -e $RED"内核信息: $(uname -r)" $END
echo -e $RED"CPU: $(lscpu|sed -n '4p'|tr -s " "|cut -d" " -f2)" $END
echo -e $RED"IP地址: $(ifconfig|sed -n '2p'|tr -s " "|cut -d" " -f3)" $END
echo -e $RED"内存大小: $(free -h|grep '^Mem'|tr -s " "|cut -d" " -f2)" $END
echo -e $RED"硬盘大小: $(lsblk|grep '^sd'|tr -s " "|cut -d" " -f4)" $END
echo -e $RED"------------------------SYSTEMINF---------------------"$END综合案例2:数据备份
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31[01:11:28 root@localhost ~]#cat backup.sh
#!/bin/bash
# **********************************************************
#
# * Author : 张雪龙
# * Email : 1024320609@qq.com
# * Create time : 2022-08-07 00:54
# * Filename : backup.sh
# * Description :
#
# **********************************************************
RED="\E[1;31m"
GREEN="echo -e \E[1;32m"
END="\E[0m"
$GREEN "开始备份" $END
sleep 3
BACK_URL=/data/backup/
SRC_URL=/etc
date=$(date +%F_%T)
cp -av $SRC_URL ${BACK_URL}${SRC_URL}_$date
$GREEN "备份完成" $END
[01:12:01 root@localhost ~]#bash backup.sh
开始备份
备份完成
[01:12:58 root@localhost ~]#
[01:12:58 root@localhost ~]#ls /data/backup/
2022-08-07_01:09:54 etc etc_2022-08-07_01:11:19 etc_2022-08-07_01:12:58
环境变量
环境变量
- 可以使子进程(包括孙子进程)继承父进程的变量,但是无法让父进程使用子进程的变量
- 一旦子进程修改从父进程继承的变量,将会新的值传递给孙子进程
- 一般只在系统配置文件中使用,在脚本中较少使用
变量声明和赋值:
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6#声明并赋值
export name=VALUE
declare -x name=VALUE
#或者分两步实现
name=VALUE
export name显示所有环境变量:
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4env
printenv
export
declare -x查看指定进程的环境变量
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5#cat /proc/$PID/environ
[01:21:17 root@localhost ~]#echo $BASHPID
9311
[01:22:16 root@localhost ~]#cat /proc/$BASHPID/environ
USER=rootLOGNAME=rootHOME=/rootPATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/binSHELL=/bin/bashTERM=xtermSELINUX_ROLE_REQUESTED=SELINUX_LEVEL_REQUESTED=SELINUX_USE_CURRENT_RANGE=XDG_SESSION_ID=12XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/0DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=/run/user/0/busSSH_CLIENT=192.168.100.1 14129 22SSH_CONNECTION=192.168.100.1 14129 192.168.100.30 22SSH_TTY=/dev/pts/0[01:22:30 root@localhost ~]#删除变量:
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unset name
bash内建的环境变量
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11PATH
SHELL
USER
UID
HOME
PWD
SHLVL #shell的嵌套层数,即深度
LANG
MAIL
HOSTNAME
HISTSIZE
只读变量
只读变量:只能声明定义,但后续不能修改和删除,即常量
声明只读变量:
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2readonly name
declare -r name案例
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32[01:36:17 root@localhost ~]#readonly PI=3.1415926
[01:36:58 root@localhost ~]#echo $PI
3.1415926
[01:37:04 root@localhost ~]#PI=3.14
-bash: PI: 只读变量
[01:37:12 root@localhost ~]#unset PI
-bash: unset: PI: 无法取消设定: 只读 variable
[01:37:21 root@localhost ~]#echo $PI
3.1415926
[01:37:40 root@localhost ~]#exit
注销
Connection closing...Socket close.
Connection closed by foreign host.
Disconnected from remote host(192.168.100.30) at 01:37:58.
Type `help' to learn how to use Xshell prompt.
[D:\~]$
Connecting to 192.168.100.30:22...
Connection established.
To escape to local shell, press 'Ctrl+Alt+]'.
ni hao ya zhang xue long
Activate the web console with: systemctl enable --now cockpit.socket
Last login: Sun Aug 7 00:14:03 2022 from 192.168.100.1
[01:38:04 root@localhost ~]#echo $PI
[01:38:08 root@localhost ~]#
位置变量
位置变量:在bash shell中内置的变量, 在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数
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6$1, $2, ... 对应第1个、第2个等参数,shift [n]换位置
$0 命令本身,包括路径
$* 传递给脚本的所有参数,全部参数合为一个字符串
$@ 传递给脚本的所有参数,每个参数为独立字符串
$# 传递给脚本的参数的个数
注意:$@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异案例1
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34[01:48:53 root@localhost ~]#bash /root/postion.sh 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
0st arg is /root/postion.sh
1st arg is 1
2st arg is 2
3st arg is 3
10st arg is 10
11st arg is 11
The number of arg is 12
All args are 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
All args are 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
The scriptname is postion.sh
[01:49:07 root@localhost ~]#cat postion.sh
#!/bin/bash
# **********************************************************
#
# * Author : 张雪龙
# * Email : 1024320609@qq.com
# * Create time : 2022-08-07 01:43
# * Filename : postion.sh
# * Description :
#
# **********************************************************
echo "0st arg is $0"
echo "1st arg is $1"
echo "2st arg is $2"
echo "3st arg is $3"
echo "10st arg is ${10}"
echo "11st arg is ${11}"
echo "The number of arg is $#"
echo "All args are $*"
echo "All args are $@"
echo "The scriptname is `basename $0`"$*和$@的区别
当$*和$@没有被引用的时候,它们确实没有什么区别,都会把位置参数当成一个个体。(我们最好不要使用,因为如果位置参数中带有空格或者通配符的情况下,可能结果会和我们想要的不一样)
“$“ 会把所有位置参数当成一个整体(或者说当成一个单词),如果没有位置参数,则”$“为空,如果有两个位置参数并且IFS为空格时,”$*”相当于”$1 $2”
“$@” 会把所有位置参数当成一个单独的字段,如果没有位置参数($#为0),则”$@”展开为空(不是空字符串,而是空列表),如果存在一个位置参数,则”$@”相当于”$1”,如果有两个参数,则”$@”相当于”$1” “$2”等等
案例:
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21[root@centos8 scripts]#cat f1.sh
#!/bin/bash
echo "f1.sh:all args are $@"
echo "f1.sh:all args are $*"
./file.sh "$*"
[root@centos8 scripts]#cat f2.sh
#!/bin/bash
echo "f2.sh:all args are $@"
echo "f2.sh:all args are $*"
./file.sh "$@"
[root@centos8 scripts]#cat file.sh
#!/bin/bash
echo "file.sh:1st arg is $1"
[root@centos8 scripts]#./f1.sh a b c
f1.sh:all args are a b c
f1.sh:all args are a b c
file.sh:1st arg is a b c
[root@centos8 scripts]#./f2.sh a b c
f2.sh:all args are a b c
f2.sh:all args are a b c
file.sh:1st arg is a
退出状态码变量
$? 变量 保存状态码的相关数字,不同的值反应成功或失败,$?取值范例 0-255
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2$?的值为0 #代表成功
$?的值是1到255 #代表失败案例
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3[02:04:25 root@localhost ~]#ping 114.114.114.114 -c1 >/dev/null
[02:05:16 root@localhost ~]#echo $?
0用户可以在脚本中使用以下命令自定义退出状态码
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exit [n]
- 注意:
- 脚本中一旦遇到exit命令,脚本会立即终止;终止退出状态取决于exit命令后面的数字
- 如果exit后面无数字,终止退出状态取决于exit命令前面命令执行结果
- 如果没有exit命令, 即未给脚本指定退出状态码,整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后
一条命令的状态码
- 注意:
展开命令行
展开命令执行顺序
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9把命令行分成单个命令词
展开别名
展开大括号的声明{}
展开波浪符声明 ~
命令替换$() 和 ``
再次把命令行分成命令词
展开文件通配符*、?、[abc]等等
准备I/0重导向 <、>
运行命令防止扩展
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反斜线(\)会使随后的字符按原意解释
案例
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4[root@centos8 ~]#echo Your cost: \$5.00
Your cost: $5.00
[root@rocky8 ~]#echo "The book's price is \$10"
The book's price is $10加引号来防止扩展
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3`` : 反引号,命令替换
\:反斜线,禁止单个字符扩展
!:叹号,历史命令替换范例: ``和$() 区别
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16[02:05:23 root@localhost ~]#echo `echo \`
> ^C
[02:52:46 root@localhost ~]#echo `echo \\`
\
[02:52:52 root@localhost ~]#echo `echo \\\`
> ^C
[02:53:09 root@localhost ~]#echo `echo \\\\`
\
[02:53:12 root@localhost ~]#echo $(echo \)
> ^C
[02:53:35 root@localhost ~]#echo $(echo \\)
\
[02:53:39 root@localhost ~]#echo $(echo \\\)
> ^C
[02:54:21 root@localhost ~]#echo $(echo \\\\)
\\- ``很容易与”搞混乱,尤其对初学者来说。
- 在多层次的复合替换中,``必须要额外的转义字符处理(反斜线),而$( )比较直观。
- 最后,$( )的弊端是,并不是所有的类unix系统都支持这种方式,但反引号是肯定支持的。
脚本安全和 set
set 命令:可以用来定制 shell 环境
$- 变量
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8h:hashall,打开选项后,Shell 会将命令所在的路径hash下来,避免每次都要查询。通过set +h将h选
项关闭
i:interactive-comments,包含这个选项说明当前的 shell 是一个交互式的 shell。所谓的交互式shell,
在脚本中,i选项是关闭的
m:monitor,打开监控模式,就可以通过Job control来控制进程的停止、继续,后台或者前台执行等
B:braceexpand,大括号扩展
H:history,H选项打开,可以展开历史列表中的命令,可以通过!感叹号来完成,例如“!!”返回上最近的
一个历史命令,“!n”返回第 n 个历史命令案例
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16[root@centos8 ~]#echo $-
himBHs
[root@centos8 ~]#set +h
[root@centos8 ~]#echo $-
imBHs
[root@centos8 ~]#hash
-bash: hash: hashing disabled
[root@centos8 ~]#echo {1..10}
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
[root@centos8 ~]#echo $-
imBHs
[root@centos8 ~]#set +B
[root@centos8 ~]#echo $-
imHs
[root@centos8 ~]#echo {1..10}
{1..10}
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