Shell 语法
Shell程序设计作为一种脚本语言，在Linux系统中有广泛的应用，本文记录了关于Shell程序设计的基础语法知识和常用命令，方便查询，熟练使用shell也需要经常实践，这对于完成一些较简单的编程任务很有帮助。
（1）变量
在shell里，使用变量之前并不需要事先做出声明，可以通过使用直接创建。默认情况下，所有的变量都被当做字符串进行存储，变量名区分大小写。变量名之前加一个$符号可以访问它的内容。
输入和输出：可以使用echo命令将一个变量的内容输出到终端，使用read命令（停下来等待用户输入）可以将用户的输入赋值给一个变量。
单引号和双引号：shell脚本的文件参数以空白符进行分割，如果一个参数包含空白符，就需要放到引号中（防止被解读为不同的参数）。双引号通常可以用来做字符串定界符。而像$salutation这样的变量放到引号中，有这几种情况：不加引号引用变量的值，放到双引号中也引用变量的值，放到单引号中就不引用，而是看作一个字符串。
$ salutation=Hello
$ echo $salutation # 输出 Hello
$ salutation="Yes Sir"
$ echo $salutation # 输出 Yes Sir
$ salutation=7+2
$ echo $salutation # 输出 7+2 (作为字符串看待)
# 使用引号：
$ myvar="Hello World"
$ echo $myvar # 输出 Hello World
$ echo "$myvar" # 输出 Hello World
$ echo '$myvar' # 输出 $myvar
$ echo $myvar # 转义字符，输出 $myvar
除了自定义变量外，shell还有一些环境变量和参数变量。
所谓环境变量，就是指脚本开始执行时，一些变量会根据当前环境设置中的值进行初始化。使用export命令可以设置环境变量。下面的示例展示了常用的环境变量：
$ echo $HOME # 当前用户的home目录，在我的机器上输出 /home/gzshan
$ echo $PATH # 以冒号分割的用来搜索命令的目录列表
$ echo $0 # shell脚本的名字
$ echo $# # 传递给脚本的参数数量，默认是0
$ echo $$ # shell脚本的进程号
所谓参数变量，就是指执行脚本程序如果带有参数，一些额外的变量会被创建，如下所示：
如：运行一个脚本的命令：./first.sh foo bar baz
$1 $2 $3 #分别指的就是参数foo，bar和baz
$# # 此时为3
$@ # 用于列出所有的参数变量，（$* 也有相同功能，但受空白符影响，一般用$@）
（2）条件
条件判断是程序设计语言控制结构的基础，程序需要对条件进行测试和判断，从而执行不同的命令，完成不同的功能和任务。在shell脚本中，完成条件测试有两个命令：test 和 布尔判断命令 [ ]
test 命令
以下的例子展示了test命令的用法，注意如果then和if放在同一行则需要一个分号。
if test -f fred.c # 如果then写在这一行需要一个分号，这条语句检查一个文件是否存在
then
echo "Hello"
fi
布尔判断命令[ ]
把 [ 当作一条命令看起来有些奇怪，但是会使得程序变得简单。注意：使用 [ 时，后面必须有空格，还应该使用 ] 来结尾。
if [ -f fred.c ] ; then # 同样必须有分号，必须有空格
echo "test"
fi
当使用以上两个命令时，可以使用的条件类型归结为三类，用下表归纳。
| 第一类：字符串的比较 | 比较结果 |
|---|---|
| string1 = string2 | 两个字符串相同结果为真 |
| string1 != string2 | 两个字符串不相同结果为真 |
| -n string | 字符串不为空则结果为真 |
| -z string | 字符串为null则结果为真 |
| 第二类：算术比较 | 比较结果 |
| expression1 -eq expression2 | 两个表达式结果相等为真 |
| expression1 -nq expression2 | 两个表达式结果不相等为真 |
| expression1 -gt expression2 | expression1 大于 expression2 为真 |
| expression1 -ge expression2 | expression1 大于等于 expression2 为真 |
| expression1 -lt expression2 | expression1 小于 expression2 为真 |
| expression1 -le expression2 | expression1 小于等于 expression2 为真 |
| ！expression | expression为假则结果为真 |
| 第三类：与文件有关的条件测试 | 比较结果 |
| -d file | 文件是一个目录，则结果为真 |
| -f file | 文件是一个普通文件，则结果为真 |
| -g file | 文件set-group-id 被设置，则结果为真 |
| -u file | 文件set-user-id 被设置，则结果为真 |
| -s file | 文件大小不为0，则结果为真 |
| -r / -w / -x file | 文件可读 / 可写 / 可执行，则结果为真 |
| -a file | 文件存在，则结果为为真 |
| -c file | 文件存在并且为字符特殊文件，则结果为真 |
（3）控制结构
if 语句和elif 语句
if 语句比较简单，下面的例子展示了if 语句和elif语句的用法。
#!/bin/sh
echo "Is it morning? Please answer yes or no"
read timeofday
if [ $timeofday = "yes" ] # if语句，后面跟条件测试
then
echo "Good morning"
elif [ $timeofday = "no" ]; then # then放同一行，加分号
echo "Good afternoon"
else
echo "Sorry,$timeofday not recognized. Enter yes or no"
exit 1
fi
exit 0
for 语句
for语句用以循环处理一组值，这组值可以是任意字符串的集合，也可以是其他命令的输出结果，下面用两个例子展示其用法。
#!/bin/sh
for foo in bar fud 43 # 循环处理一组字符串
do
echo $foo
done
exit 0
#!/bin/sh
for file in $（ls f*.sh); do # 使用通配符扩展for循环，列出所有以f开头，扩展名为.sh的脚本文件
# 说明：$()是执行该命令得到的输出结果
lpr $file # lpr是打印命令
done
exit 0
while 语句
如果事先不知道循环次数，for循环不太好使用的情况下，可以使用while循环。whie语句的do和done之间的语句反复执行，直到条件不再真为止。
#!/bin/sh
echo "Enter password"
read trythis
while [ $trythis != "secret" ]; do # 反复执行，直到条件不再真为止
echo "sorry,try again"
read trythis
done
exit 0
until 语句
until语句与while循环类似，所不同的是，until反复执行循环直到条件为真。
#!/bin/sh
until who | grep "$1" > /dev/null
do
sleep 60
done
echo -e 'a'
echo "$1 has just logged in"
exit 0
case 语句
case语句相比其他结构较为复杂，用下面的例子来介绍他的用法，需要特别注意的是：case按顺序查找第一个匹配的模式，而不是最佳匹配。
#!/bin/sh
echo "Is it morning? Please answer yes or no"
read timeofday
case "$timeofday" in
yes | y | Yes | YES ) echo "good morning";; # 注意每个模式末尾是两个分号
n* | N* ) echo "good afternoon";;
* ) echo "sorry,answer not recognized";;
esac
exit 0
命令列表
有时需要将多个命令连接成一个序列，shell提供了命令列表，也就是and列表和or列表，类似于其他程序设计语言，它们也采用的是短路求值。
if [ -f file1 ] && echo "hello" && [ -f file2 ] && echo "here";then
echo "in if"
fi
if [ -f file ] || echo "hello" || echo "here" ; then
echo "in if"
fi
语句块
在某些只允许使用单个语句的地方，要想使用多条语句，可以放到花括号中构建一个语句块。
get_confirm && { # and列表中使用语句块
echo "hello"
cat test.txt
}
（4）函数
要在shell脚本中使用函数，只需要写出函数名，然后跟一对括号，再把函数中的语句放在一对花括号中，并且把函数定义放到函数调用之前。函数体内可以用local关键字声明局部变量。
函数参数：当一个函数被调用时，脚本程序的位置参数（$*，$@，$#，$1，$2等等）会被替换为函数的参数，当函数执行完毕后，这些参数会恢复为先前的值。下面的例子展示了函数的用法。
#!/bin/sh
yes_or_no(){ # 函数定义
echo "Is your name $* ?"
while true
do
echo -n "Enter yes or no: "
read x
case "$x" in
y | yes ) return 0;;
n | no ) return 1;;
* ) echo "Answer yes or no"
esac
done
}
# 以下是主程序部分：
echo "Original parameters are $*"
if yes_or_no "$1"
then
echo "Hi $1,nice name"
else
echo "Never mind"
fi
exit 0
（5）命令
break命令和continue命令
这两条命令比较简单，break应用于跳出for、while、until循环，continue命令用于跳过当前这一次循环。
: 命令
：相当于一个空命令，或者相当于true的别名，例如 while ： 就代表一个死循环
. 命令
. 命令用于在当前shell中执行命令，如前面用到的./first.sh
echo 命令和read命令
echo命令用于输出结尾带有换行符的字符串，前面已多次用到，它还有两个常用的参数，如下所示。现在最新版本的shell常常用printf来代替echo。read命令用于将用户的输入赋给一个变量。
$ echo -n "string to output" # 去掉换行符
$ echo -e "string to outputc" # -e确保启用了反斜杠转移字符
eval 命令
eval命令用于对参数进行求值，它是shell的内置命令，通常不会以单独命令的形式存在，以下的例子展示eval的用法。eval命令就像一个额外的$，它给出一个变量的值的值。
foo=10
x=foo
y='$'$x # $x就是foo
echo $y # 输出的是$foo
eval z='$'$x
echo $z # 输出的是10
exec 命令
exec命令时执行一个shell程序，也就是将当前shell替换为一个不同的程序，当前脚本程序exec命令之后的代码都不会执行。还有一种用法是，它可以用于修改文件描述符，比较少见。
exit n 命令
exit命令使脚本程序以退出码n结束运行。退出码0表示成功，1~125是错误代码，126代表文件不可执行，127代表命令未找到。
export 命令
export命令将自己的参数建为一个环境变量，而这个环境变量可以被当前程序调用的其他脚本或者程序看到。
# 以下是export2.sh
#!/bin/sh
echo $foo
echo $bar
# 以下是export1.sh
#!/bin/sh
foo = "foo foo foo"
export bar = "bar bar bar"
export2 # 调用脚本2
# 此时如果执行脚本1，我们会看到输出bar的值，因为被声明为环境变量，在脚本2中可见，而foo不会被输出
expr 命令和$( ) 、$(( ))
expr命令将它的参数作为表达式来求值，最常见用法就是进行数学运算。$(command)的结果就是执行command的 输出结果，和两个反引号的功能相同。
对于表达式求值，一种更新的方法是使用$(( ))命令，将求值的表达式放到$(( ))中，可以很简单的完成数学运算，常见的表达式求值有：加+、减-、乘*、除/、取模%、与&、或|、等于=、不等!=、大于>、小于<等等。
以下的例子展示这几个命令的用法：
$ x=1
$ x=`expr $x + 1` # 反引号是x取值为xpr $x + 1的结果
$ x=$(expr $x + 1) # $(command)具有和反引号相同的功能
$ x=$(($x + 1)) # 一种更新的方法是使用$(( ))命令,代替expr命令
set 命令和unset 命令
set命令的作用是为shell设置参数变量。unset命令的作用是从环境中删除变量或者函数。
#!/bin/sh
echo the date is $(date)
set $(date) # 将date设置为参数变量
echo the month is $2 # 输出第二个位置参数，月份
foo = 0
unset foo # 删除变量foo
exit 0
shift 命令
shift命令把所有的参数变量左移一个位置，使得$2变为$1，$3变为$2，依次类推，原来的$1被丢弃，而$0仍将保持不变。如果指定数值参数，可以左移相应的次数。该命令的一个主要作用是用来扫描参数，如下所示。
#!/bin/sh
while [ "$1" != "" ]; do
echo "$1"
shift
done
exit 0
trap 命令
trap命令用于指定在接收到相应的信号后将要采取的行动，trap命令的常见形式如下：
trap command signal
# 第一个参数是接收到信号时将要采取的行动
# 第二个参数是要处理的信号名
find 命令
find命令是一个很有用的命令，主要用于在系统中找文件，也就是文件搜索。其基本语法格式如下：
find [path] [options] [tests] [actions]
其中，path部分很好理解，是要搜索的路径，可以是相对路径，也可以是绝对路径，也可以是多个路径。
options部分是一些可用选项，主要有-depth（在查看目录本身之前先搜索目录的内容），-follow（跟随符号链接），-maxdepths N （最多搜索N层目录），-mount（或者-xdev，指不搜索其他文件系统中的目录）
tests是测试部分，每种测试的返回结果是true或false，主要有以下几种：-atime N （文件在N天前被最后访问过），-mtime N （文件在N天前被最后修改过），-name（文件名匹配），-newer otherfile（文件比otherfile要新），-type c（文件类型是c、d、f，分别对应特殊字符文件、目录、普通文件），-user username（文件的拥有者是username）。
注意：tests测试可以组合使用，有三个组合命令：-and，-or，-not
actions部分是匹配之后要执行的动作，比如：-exec command（执行一条命令，最常见），-print（打印）等等。
$ find / -name test -print
$ find / -mount -name test -print
$ find . -newer while2 -print
$ find . -newer while2 -type f -print
grep 命令
grep命令是通用正则表达式解析器，通俗的说，find命令在系统中找文件，grep命令在文件中找字符串，一种常用的做法是将grep作为传递给-exec的一条命令。
grep命令的基本语法如下：
grep [options] PATTERN [FILES]
options是一些主要选项，常用的有-c （输出匹配行的数目）、-E（启用扩展表达式）、-h（取消每个输出行的普通前缀）、-i（忽略大小写）、-l（只列出包含匹配行的文件名）、-v（取反，搜索不匹配行）。
PATTERN主要是一些匹配模式，常用正则表达式来表示，关于正则表达式的内容参照另一篇博文正则表达式。
grep in words.txt
grep -c in words.txt words2.txt
grep -c -v in words.txt words2.txt
grep "e$" words2.txt
grep "a[[:blank:]]" words2.txt
grep -E [a-z]{10} words2.txt
总结
Shell程序设计作为一种脚本语言，在Linux系统中有广泛的应用，本文记录了关于Shell程序设计的基础语法知识和常用命令，方便查询，熟练使用shell也需要经常实践，这对于完成一些较简单的编程任务很有帮助。另外，shell程序在Linux中海油一个可视化工具：dialog，由于不常使用，这里不再介绍。