SHELL腳本進階

for循環

for 變量名 in 列表;do
  循環體
done

執行機制

依次將列表中的元素賦值給“變量名” ; 每次賦值後即執行一次循環體; 直到列表中的元素耗盡，循環結束

for特殊格式

雙小括號方法，即((…))格式，也可以用於算術運算
雙小括號方法也可以使bash Shell實現C語言風格的變量操作
I=10
((I++))

for循環的特殊格式

for ((控制變量初始化;條件判斷表達式;控制變量的修正表達式))
do
  循環體
done

• 控制變量初始化：僅在運行到循環代碼段時執行一次
• 控制變量的修正表達式：每輪循環結束會先進行控制變量修正運算，而後再做條件判斷

while循環

while CONDITION; do
  循環體
done

• CONDITION：循環控制條件；進入循環之前，先做一次判斷；每一次循環之後會再次做判斷；條件爲“true” ，則執行一次循環；直到條件測試狀態爲“false”終止循環
• 因此：CONDTION一般應該有循環控制變量；而此變量的值會在循環體不斷地被修正
• 進入條件：CONDITION爲true
• 退出條件：CONDITION爲false

while循環的特殊用法（遍歷文件的每一行）

while read line; do
  循環體
done < /PATH/FROM/SOMEFILE
依次讀取/PATH/FROM/SOMEFILE文件中的每一行，且將行賦值給變量line

until循環

until CONDITION; do
  循環體
done

• 進入條件： CONDITION 爲false
• 退出條件： CONDITION 爲true

循環控制語句

• break
  用於循環體中
  提前結束循環，最內層爲第一層
• continue
  用於循環體中
  提前結束循環，直接進入下一輪判斷；最內層位第1層
• shift
  用於將參量列表 list 左移指定次數，缺省爲左移一次
  參量列表 list 一旦被移動，最左端的那個參數就從列表中刪除。 while 循環遍歷位置參量列表時，常用到 shift

無限循環

while true; do
  循環體
done
until false; do
  循環體
done

select循環與菜單

select variable in list
do
  循環體命令
done

select 循環主要用於創建菜單，按數字順序排列的菜單項將顯示在標準錯，並顯示 PS3 提示符，等待用戶輸入
 用戶輸入菜單列表中的某個數字，執行相應的命令
 用戶輸入被保存在內置變量 REPLY 中
 select 是個無限循環，因此要記住用 break 命令退出循環，或用 exit 命令終止腳本。也可以按 ctrl+c 退出循環
 select 經常和 case 聯合使用
 與 for 循環類似，可以省略 in list，此時使用位置參量

函數

函數function是由若干條shell命令組成的語句塊，實現代碼重用和模塊化編程
它與shell程序形式上是相似的，不同的是它不是一個單獨的進程，不能獨立運行，而是shell程序的一部分
函數和shell程序比較相似，區別在於
Shell程序在子Shell中運行
而Shell函數在當前Shell中運行。因此在當前Shell中，函數可以對shell中變量進行修改

函數的定義

函數由兩部分組成：函數名和函數體

語法一：

  f_name （）{
    ...函數體...
  }

語法二：

  function f_name {
    ...函數體...
  }

語法三：

  function f_name （） {
    ...函數體...
  }

函數使用

• 函數的定義和使用：
    可在交互式環境下定義函數
    可將函數放在腳本文件中作爲它的一部分
    可放在只包含函數的單獨文件中
• 調用：函數只有被調用纔會執行
    調用：給定函數名
    函數名出現的地方，會被自動替換爲函數代碼
• 函數的生命週期：被調用時創建，返回時終止

函數返回值

函數有兩種返回值：

1、函數的執行結果返回值：
  (1) 使用echo等命令進行輸出
  (2) 函數體中調用命令的輸出結果
2、函數的退出狀態碼：
  (1) 默認取決於函數中執行的最後一條命令的退出狀態碼
  (2) 自定義退出狀態碼，其格式爲：
  return 從函數中返回，用最後狀態命令決定返回值
  return 0 無錯誤返回
  return 1-255 有錯誤返回

在腳本中定義和使用函數

函數在使用前必須定義，因此應將函數定義放在腳本開始部分，直至shell首次發現它後才能使用
調用函數僅使用其函數名即可

示例：
  cat func1
  #!/bin/bash
  # func1
  hello()
  {
    echo "Hello there today's date is date +%F"
  }
  echo "now going to the function hello"
  hello
  echo “back from the function”

使用函數文件

• 可以將經常使用的函數存入函數文件，然後將函數文件載入shell
• 文件名可任意選取，但最好與相關任務有某種聯繫。例如：functions.main
• 一旦函數文件載入shell，就可以在命令行或腳本中調用函數。可以使用set命令查看所有定義的函數，其輸出列表包括已經載入shell的所有函數
• 若要改動函數，首先用unset命令從shell中刪除函數。改動完畢後，再重新載入此文件

創建函數文件

函數文件示例：
  cat functions.main
  #!/bin/bash
  #functions.main
  findit()
  {
    if [ $# -lt 1 ] ; then
     echo "Usage:findit file"
     return 1
    fi
    find / -name $1 –print
  }

載入函數

• 函數文件已創建好後，要將它載入shell
• 定位函數文件並載入shell的格式
    . filename 或 source filename
• 注意：此即<點> <空格> <文件名>
• 這裏的文件名要帶正確路徑
• 示例：
    上例中的函數，可使用如下命令
    . functions.main

檢查載入函數

使用set命令檢查函數是否已載入。 set命令將在shell中顯示所有的載入函數

示例：
  set
  findit=( )
  {
    if [ $# -lt 1 ]; then
    echo "usage :findit file";
    return 1
    fi
    find / -name $1 -print
  }
  …

執行shell函數

要執行函數，簡單地鍵入函數名即可

示例：
  findit groups
  /usr/bin/groups
  /usr/local/backups/groups.bak

刪除shell函數

現在對函數做一些改動後，需要先刪除函數，使其對shell不可用。使用unset命令完成刪除函數
命令格式爲：
  unset function_name

示例：
  unset findit
  再鍵入set命令，函數將不再顯示

環境函數

使子進程也可使用
  聲明：export -f function_name
  查看：export -f 或 declare -xf

函數參數

函數可以接受參數：
   傳遞參數給函數：調用函數時，在函數名後面以空白分隔給定參數列表即可；

例如“testfunc arg1 arg2 ...”
  在函數體中當中，可使用$1, $2, ...調用這些參數；還可以使用$@, $*, $#等特殊變量

函數變量

• 變量作用域：
     環境變量：當前shell和子shell有效
     本地變量：只在當前shell進程有效，爲執行腳本會啓動專用子shell進程；因此，本地變量的作用範圍是當前shell腳本程序文件，包括腳本中的函數
     局部變量：函數的生命週期；函數結束時變量被自動銷燬
• 注意：如果函數中有局部變量，如果其名稱同本地變量，使用局部變量
• 在函數中定義局部變量的方法
     local NAME=VALUE

函數遞歸

函數直接或間接調用自身
注意遞歸層數

示例：fact.sh
  #!/bin/bash
  fact() {
   if [ $1 -eq 0 -o $1 -eq 1 ]; then
     echo 1
   else
     echo $[$1*$(fact $[$1-1])]
   fi
  }
  fact $1

fork進程

fork進程是一種惡意程序，它的內部是一個不斷在fork進程的無限循環，實質是一個簡單的遞歸程序。由於程序是遞歸的，如果沒有任何限制，這會導致這個簡單的程序迅速耗盡系統裏面的所有資源

函數實現

  :(){ :|:& };:
  bomb() { bomb | bomb & }; bomb

腳本實現

  cat Bomb.sh
  #!/bin/bash
  ./$0|./$0&

信號捕捉trap

trap '觸發指令' 信號
   進程收到系統發出的指定信號後，將執行自定義指令，而不會執行原操作
trap '' 信號
   忽略信號的操作
trap '-' 信號
   恢復原信號的操作
trap -p
   列出自定義信號操作
trap finish EXIT
   當腳本退出時，執行finish函數

數組

• 變量：存儲單個元素的內存空間
• 數組：存儲多個元素的連續的內存空間，相當於多個變量的集合
• 數組名和索引
    索引：編號從0開始，屬於數值索引
    注意：索引可支持使用自定義的格式，而不僅是數值格式，即爲關聯索引，bash4.0版本之後開始支持
    bash的數組支持稀疏格式（索引不連續）
• 聲明數組：
    declare -a ARRAY_NAME
    declare -A ARRAY_NAME 關聯數組
    注意：兩者不可相互轉換

數組賦值

• 數組元素的賦值
    (1) 一次只賦值一個元素
      ARRAY_NAME[INDEX]=VALUE
      weekdays[0]="Sunday"
      weekdays[4]="Thursday"
    (2) 一次賦值全部元素
      ARRAY_NAME=("VAL1" "VAL2" "VAL3" ...)
    (3) 只賦值特定元素
      ARRAY_NAME=([0]="VAL1" [3]="VAL2" ...)
    (4) 交互式數組值對賦值
      read -a ARRAY

顯示所有數組

declare -a

引用數組

• 引用數組元素
    ${ARRAY_NAME[INDEX]}
    注意：省略[INDEX]表示引用下標爲0的元素
• 引用數組所有元素
    ${ARRAY_NAME[]}
    ${ARRAY_NAME[@]}
• 數組的長度(數組中元素的個數)
    ${#ARRAY_NAME[]}
    ${#ARRAY_NAME[@]}
• 刪除數組中的某元素：導致稀疏格式
    unset ARRAY[INDEX]
• 刪除整個數組
    unset ARRAY

數組數據處理

• 引用數組中的元素：br/>  數組切片：
      ${ARRAY[@]:offset:number}
        offset 要跳過的元素個數
        number 要取出的元素個數
      取偏移量之後的所有元素
      ${ARRAY[@]:offset}
• 向數組中追加元素：
    ARRAY[${#ARRAY[*]}]=value
• 關聯數組：
    declare -A ARRAY_NAME
    ARRAY_NAME=([idx_name1]='val1' [idx_name2]='val2‘...)
    注意：關聯數組必須先聲明再調用

字符串切片

• ${#var}:返回字符串變量var的長度
• ${var:offset}:返回字符串變量var中從第offset個字符後（不包括第offset個字符）的字符開始，到最後的部分，offset的取值在0 到 ${#var}-1 之間(bash4.2後，允許爲負值)
• ${var:offset:number}：返回字符串變量var中從第offset個字符後（不包括第offset個字符）的字符開始，長度爲number的部分
• ${var: -length}：取字符串的最右側幾個字符
    注意：冒號後必須有一空白字符
• ${var:offset:-length}：從最左側跳過offset字符，一直向右取到距離最右側lengh個字符之前的內容
• ${var: -length:-offset}：先從最右側向左取到length個字符開始，再向右取到距離最右側offset個字符之間的內容
    注意：-length前空格

字符串處理

• 基於模式取子串
    ${var#word}：其中word可以是指定的任意字符
    功能：自左而右，查找var變量所存儲的字符串中，第一次出現的word, 刪除字符串開頭至第一次出現word字符串（含）之間的所有字符
    ${var##word}：同上，貪婪模式，不同的是，刪除的是字符串開頭至最後一次由word指定的字符之間的所有內容
• 示例：
    file=“var/log/messages”
    ${file#/}: log/messages
    ${file##/}: messages
• ${var%word}：其中word可以是指定的任意字符
    功能：自右而左，查找var變量所存儲的字符串中，第一次出現的word, 刪除字符串最後一個字符向左至第一次出現word字符串（含）之間的所有字符
    file="/var/log/messages"
    ${file%/}: /var/log
• ${var%%word*}：同上，只不過刪除字符串最右側的字符向左至最後一次出現word字符之間的所有字符
• 示例：
    url=http://www.magedu.com:80
    ${url##:} 80
    ${url%%:} http
• 查找替換
    ${var/pattern/substr}：查找var所表示的字符串中，第一次被pattern所匹配到的字符串，以substr替換之
    ${var//pattern/substr}: 查找var所表示的字符串中，所有能被pattern所匹配到的字符串，以substr替換之
    ${var/#pattern/substr}：查找var所表示的字符串中，行首被pattern所匹配到的字符串，以substr替換之
    ${var/%pattern/substr}：查找var所表示的字符串中，行尾被pattern所匹配到的字符串，以substr替換之
• 查找並刪除
    ${var/pattern}：刪除var表示的字符串中第一次被pattern匹配到的字符串
    ${var//pattern}：刪除var表示的字符串中所有被pattern匹配到的字符串
    ${var/#pattern}：刪除var表示的字符串中所有以pattern爲行首匹配到的字符串
    ${var/%pattern}：刪除var所表示的字符串中所有以pattern爲行尾所匹配到的字符串
• 字符大小寫轉換
    ${var^^}：把var中的所有小寫字母轉換爲大寫
    ${var,,}：把var中的所有大寫字母轉換爲小寫

變量賦值

高級變量用法-有類型變量

• Shell變量一般是無類型的，但是bash Shell提供了declare和typeset兩個命令用於指定變量的類型，兩個命令是等價的

• declare [選項] 變量名

    -r 聲明或顯示只讀變量
    -i 將變量定義爲整型數
    -a 將變量定義爲數組
    -A 將變量定義爲關聯數組
    -f 顯示已定義的所有函數名及其內容
    -F 僅顯示已定義的所有函數名
    -x 聲明或顯示環境變量和函數
    -l 聲明變量爲小寫字母 declare –l var=UPPER
    -u 聲明變量爲大寫字母 declare –u var=lowereval命令

• eval命令將會首先掃描命令行進行所有的置換，然後再執行該命令。該命令適用於那些一次掃描無法實現其功能的變量.該命令對變量進行兩次掃描

  示例：
    [root@server ~]# CMD=whoami
    [root@server ~]# echo $CMD
    whoami
    [root@server ~]# eval $CMD
    root
    [root@server ~]# n=10
    [root@server ~]# echo {0..$n}
    {0..10}
    [root@server ~]# eval echo {0..$n}
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

間接變量引用

• 如果第一個變量的值是第二個變量的名字，從第一個變量引用第二個變量的值就稱爲間接變量引用
• variable1的值是variable2，而variable2又是變量名，variable2的值爲value，間接變量引用是指通過variable1獲得變量值value的行爲
    variable1=variable2
    variable2=value
• bash Shell提供了兩種格式實現間接變量引用
    eval tempvar=\$$variable1
    tempvar=${!variable1}

創建臨時文件

• mktemp命令：創建並顯示臨時文件，可避免衝突
• mktemp [OPTION]... [TEMPLATE]
    TEMPLATE: filenameXXX
      X至少要出現三個
• OPTION：
    -d: 創建臨時目錄
    -p DIR或--tmpdir=DIR：指明臨時文件所存放目錄位置
• 示例：
    mktemp /tmp/testXXX
    tmpdir=mktemp –d /tmp/testdirXXX
    mktemp --tmpdir=/testdir testXXXXXX

expect

expect 語法：

  expect [選項] [ -c cmds ] [ [ -[f|b] ] cmdfile ] [ args ]

選項

-c：從命令行執行expect腳本，默認expect是交互地執行的
    示例：expect -c 'expect "\n" {send "pressed enter\n"}
-d：可以輸出輸出調試信息
    示例：expect -d ssh.exp

expect中相關命令

  spawn 啓動新的進程
  send 用於向進程發送字符串
  expect 從進程接收字符串
  interact 允許用戶交互
  exp_continue 匹配多個字符串在執行動作後加此命令
  set timeout 等待命令輸出時間，默認是10秒。一旦到了這個timeout，還是沒有屏幕輸出的話，expect腳本中下面的代碼就會執行

expect最常用的語法(tcl語言:模式-動作)

單一分支模式語法：

  expect “hi” {send “You said hi\n"}
  匹配到hi後，會輸出“you said hi” ，並換行

多分支模式語法：

  expect "hi" { send "You said hi\n" } \
    "hehe" { send "Hehe yourself\n" } \
    "bye" { send "Good bye\n" }
  匹配hi,hello,bye任意字符串時，執行相應輸出。等同如下：
  expect {
    "hi" { send "You said hi\n"}
    "hehe" { send "Hehe yourself\n"}
    "bye" { send " Good bye\n"}
  }

.

個人經驗

在識別字符串時 " 與 { 之間一定要有空格，否則不會識別成功，切記！！！

示例

  #!/usr/bin/expect
  spawn scp /etc/fstab 192.168.8.100:/app
  expect {
    "yes/no" { send "yes\n";exp_continue }
    "password" { send "magedu\n" }
  }
  expect eof