掌握 Shell 编程：Linux 必备技能

简述

使用 linux 就离不开 shell，那么也就是说也离不开 shell 编程。很多时候服务器都需要编写一些计划任务来定时运行的，所以掌握一些基本的 shell 编程基础很有必要。

本文是我在网上收集的一些资料，主要目的是帮助自己更好的了解掌握 shell 编程的一些基础知识。

什么是 Shell 脚本

示例看个例子吧：

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#!/bin/sh

cd ~
mkdir shell_tut
cd shell_tut
for ((i=0; i<10; i++)); do
    touch test_$i.txt
done

示例解释：

  • 第 1 行：指定脚本解释器，这里是用/bin/sh 做解释器的
  • 第 2 行：切换到当前用户的 home 目录
  • 第 3 行：创建一个目录 shell_tut
  • 第 4 行：切换到 shell_tut 目录
  • 第 5 行：循环条件，一共循环 10 次
  • 第 6 行：创建一个 test_1…10.txt 文件
  • 第 7 行：循环体结束
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cd, mkdir, touch 都是系统自带的程序，一般在/bin或者/usr/bin目录下。
for, do, done 是sh脚本语言的关键字。

shell 和 shell 脚本的概念

shell 是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问操作系统内核的服务。
Ken Thompson 的 sh 是第一种 Unix Shell，Windows Explorer 是一个典型的图形界面 Shell。
shell 脚本（shell script），是一种为 shell 编写的脚本程序。
业界所说的 shell 通常都是指 shell 脚本，但读者朋友要知道，shell 和 shell script 是两个不同的概念。
由于习惯的原因，简洁起见，本文出现的“shell 编程”都是指 shell 脚本编程，不是指开发 shell 自身（如 Windows Explorer 扩展开发）。
环境 shell 编程跟 java、php 编程一样，只要有一个能编写代码的文本编辑器和一个能解释执行的脚本解释器就可以了。
OS 当前主流的操作系统都支持 shell 编程，本文档所述的 shell 编程是指 Linux 下的 shell，讲的基本都是 POSIX 标准下的功能，所以，也适用于 Unix 及 BSD（如 Mac OS）。
LinuxLinux 默认安装就带了 shell 解释器。
Mac OSMac OS 不仅带了 sh、bash 这两个最基础的解释器，还内置了 ksh、csh、zsh 等不常用的解释器。
Windows 上的模拟器 windows 出厂时没有内置 shell 解释器，需要自行安装，为了同时能用 grep, awk, curl 等工具，最好装一个 cygwin 或者 mingw 来模拟 linux 环境。

  • cygwin
  • mingw

脚本解释器 sh

即 Bourne shell，POSIX（Portable Operating System Interface）标准的 shell 解释器，它的二进制文件路径通常是/bin/sh，由 Bell Labs 开发。

bashBash 是 Bourne shell 的替代品，属 GNU Project，二进制文件路径通常是/bin/bash。业界通常混用 bash、sh、和 shell，比如你会经常在招聘运维工程师的文案中见到：熟悉 Linux Bash 编程，精通 Shell 编程。

在 CentOS 里，/bin/sh 是一个指向/bin/bash 的符号链接:

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[root@centosraw ~]# ls -l /bin/*sh
-rwxr-xr-x. 1 root root 903272 Feb 22 05:09 /bin/bash
-rwxr-xr-x. 1 root root 106216 Oct 17 2012 /bin/dash
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 Mar 22 10:22 /bin/sh -> bash

但在 Mac OS 上不是，/bin/sh 和/bin/bash 是两个不同的文件，尽管它们的大小只相差 100 字节左右:

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iMac:~ wuxiao$ ls -l /bin/*sh
-r-xr-xr-x 1 root wheel 1371648 6 Nov 16:52 /bin/bash
-rwxr-xr-x 2 root wheel 772992 6 Nov 16:52 /bin/csh
-r-xr-xr-x 1 root wheel 2180736 6 Nov 16:52 /bin/ksh
-r-xr-xr-x 1 root wheel 1371712 6 Nov 16:52 /bin/sh
-rwxr-xr-x 2 root wheel 772992 6 Nov 16:52 /bin/tcsh
-rwxr-xr-x 1 root wheel 1103984 6 Nov 16:52 /bin/zsh

如何选择 shell 编程语言

熟悉 vs 陌生如果你已经掌握了一门编程语言（如 PHP、Python、Java、JavaScript），建议你就直接使用这门语言编写脚本程序，虽然某些地方会有点啰嗦，但你能利用在这门语言领域里的经验（单元测试、单步调试、IDE、第三方类库）。

新增的学习成本很小，只要学会怎么使用 shell 解释器（Jshell、AdaScript）就可以了。

简单 vs 高级如果你觉得自己熟悉的语言（如 Java、C）写 shell 脚本实在太啰嗦，你只是想做一些备份文件、安装软件、下载数据之类的事情，学着使用 sh，bash 会是一个好主意。

shell 只定义了一个非常简单的编程语言，所以，如果你的脚本程序复杂度较高，或者要操作的数据结构比较复杂，那么还是应该使用 Python、Perl 这样的脚本语言，或者是你本来就已经很擅长的高级语言。

因为 sh 和 bash 在这方面很弱，比如说：

  • 它的函数只能返回字串，无法返回数组
  • 它不支持面向对象，你无法实现一些优雅的设计模式
  • 它是解释型的，一边解释一边执行，连 PHP 那种预编译都不是，如果你的脚本包含错误 (例如调用了不存在的函数)，只要没执行到这一行，就不会报错

环境兼容性如果你的脚本是提供给别的用户使用，使用 sh 或者 bash，你的脚本将具有最好的环境兼容性，perl 很早就是 linux 标配了，python 这些年也成了一些 linux 发行版的标配，至于 mac os，它默认安装了 perl、python、ruby、php、java 等主流编程语言。

第一个 shell 脚本 编写打开文本编辑器，新建一个文件，扩展名为 sh（sh 代表 shell），扩展名并不影响脚本执行，见名知意就好，如果你用 php 写 shell 脚本，扩展名就用 php 好了。

输入一些代码，第一行一般是这样：

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#!/bin/bash

#!/usr/bin/php

“#!”是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行。

运行

运行 Shell 脚本有两种方法：

1、作为可执行程序

将上面的代码保存为 test.sh，并 cd 到相应目录：

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chmod +x ./test.sh #使脚本具有执行权限
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./test.sh #执行脚本

注意：

  • 一定要写成./test.sh，而不是 test.sh，运行其它二进制的程序也一样。
  • 直接写 test.sh，linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫 test.sh 的，只有/bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin 等在 PATH 里。
  • 你的当前目录通常不在 PATH 里，所以写成 test.sh 是会找不到命令的，要用./test.sh 告诉系统说，就在当前目录找。

2、作为解释器参数

这种运行方式是，直接运行解释器，其参数就是 shell 脚本的文件名，如：

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/bin/sh test.sh
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/bin/php test.php

这种方式运行的脚本，不需要在第一行指定解释器信息，写了也没用。

变量

定义变量定义变量时，变量名不加美元符号（$），如：

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your_name="qinjx"

注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样：

  • 首个字母必须为字母（a-z,A-Z）。
  • 中间不能有空格，可以使用下划线。
  • 不能使用表单符号。
  • 不能使用 bash 里的关键字（如果不清楚，可以用 help 命令查看 bash 的保留关键字）。

除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值，如：

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for file in `ls /etc`
  • 说明：上面的命令的意思是实现将 /etc 下目录的文件名循环出来。

使用变量

使用一个定义过得变量，只要在变量名之前加上美元符号 $ 即可，比如：

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your_name="qinjx"
echo $your_name
echo ${your_name}

变量名外面的花括号是可选的，可加可不加，加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界，比如当遇到下面的情况时：

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for skill in Ada Coffe Action Java; do
    echo "I am good at ${skill}Script"
done

如果不给 skill 变量加上花括号，变量写成 skillScript，那么解释器就识别不出 skill 了，那么代码的最终结果就跟我的预期相差甚远。

推荐给所有变量加上花括号，这是 shell 编程的好习惯。

对于已定义的变量，可以被重新定义，比如：

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your_name="tom"
echo $your_name
your_name="alibaba"
echo $your_name

注意第二次赋值的时候不能写成：

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$your_name="alibaba"

只有在使用变量的时候才加美元符 $。

只读变量

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变。

下面的例子尝试更改只读变量，结果报错：

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#!/bin/bash
myUrl="http://www.w3cschool.cc"
readonly myUrl
myUrl="http://www.runoob.com"

运行脚本，结果如下：

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/bin/sh: NAME: This variable is read only.

删除变量

使用 unset 命令可以删除变量。语法：

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unset variable_name

变量被删除后不能再次使用。unset 命令不能删除只读变量。

案例：

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#!/bin/sh
myUrl="http://www.baodu.com"
unset myUrl
echo $myUrl

上面的程序执行将没有任何输出。

变量类型

运行 shell 程序时，会同时存在三种变量：

  1. 局部变量： 局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前 shell 实例中有效，其他 shell 启动的程序不能访问局部变量。
  2. 环境变量： 所有的程序，包括 shell 启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候 shell 脚本也可以定义环境变量。
  3. shell 变量：shell 变量是由 shell 程序设置的特殊变量。shell 变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了 shell 的正常运行

字符串

字符串是 shell 编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没啥其它类型好用了）。
字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。单双引号的区别跟 PHP 类似。

单引号

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str='this is a string'

单引号字符串的限制：

  • 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的。
  • 单引号字串中不能出现单引号（对单引号使用转义符后也不行）。

双引号

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your_name='qinjx'
str="Hello, I know your are \"$your_name\"! \n"

双引号的优点：

  • 双引号里可以有变量。
  • 双引号里可以出现转义字符。

拼接字符串

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your_name="qinjx"
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting $greeting_1

获取字符串长度

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string="abcd"
echo ${#string} #输出 4

提取子字符串

以下实例从字符串第 2 个字符开始截取 4 个字符：

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string="runoob is a great site"
echo ${string:1:4} # 输出 unoo

查找子字符串

查找字符 “i 或 s” 的位置：

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string="runoob is a great company"
echo `expr index "$string" is` # 输出 8

注意： 以上脚本中 “`” 是反引号，而不是单引号 “‘“，千万不要看错了。

数组

Bash Shell 只支持一维数组（不支持多维数组），初始化时不需要定义数组大小（与 PHP 类似）。
获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于 0。
数组中可以存放多个值，与大部分编程语言类似，数组元素的下标由 0 开始。

定义数组

在 Shell 中，用括号来表示数组，数组元素用 “空格 “符号分割开。
定义数组的一般形式为：

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数组名=(值1 值2 ... 值n)

例如：

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array_name=(value0 value1 value2 value3)

或者

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array_name=(
value0
value1
value2
value3
)

还可以单独定义数组的各个分量：

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array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen

可以不使用连续的下标，而且下标的范围没有限制。

读取数组

读取数组元素值的一般格式是：

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${数组名[下标]}

例如：

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valuen=${array_name[n]}

shell 编程实战：

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#!/bin/bash
my_array=(A B "C" D)
echo "第一个元素为: ${my_array[0]}"
echo "第二个元素为: ${my_array[1]}"
echo "第三个元素为: ${my_array[2]}"
echo "第四个元素为: ${my_array[3]}"

执行脚本，输出结果如下所示：

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$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh
第一个元素为: A
第二个元素为: B
第三个元素为: C
第四个元素为: D

使用 @ 或者 * 符号可以获取数组中的所有元素，例如：

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echo ${array_name[@]}

shell 编程实战：

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#!/bin/bash
my_array[0]=A
my_array[1]=B
my_array[2]=C
my_array[3]=D
echo "数组的元素为: ${my_array[*]}"
echo "数组的元素为: ${my_array[@]}"

执行脚本，输出结果如下所示：

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$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh
数组的元素为: A B C D
数组的元素为: A B C D

获取数组的长度

获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同，例如：

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# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}
# 取得数组单个元素的长度
lengthn=${#array_name[n]}

shell 实战编程：

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#!/bin/bash
my_array[0]=A
my_array[1]=B
my_array[2]=C
my_array[3]=D
echo "数组元素个数为: ${#my_array[*]}"
echo "数组元素个数为: ${#my_array[@]}"

执行脚本，输出结果如下所示：

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$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh
数组元素个数为: 4
数组元素个数为: 4

注释

以 “#”开头的行就是注释，会被解释器忽略。

sh 里没有多行注释，只能每一行加一个#号。只能像这样：

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#--------------------------------------------
# 这是一个注释
#--------------------------------------------
##### 用户配置区 开始 #####
#
#
# 这里可以添加脚本描述信息
#
#
##### 用户配置区 结束 #####

如果在开发过程中，遇到大段的代码需要临时注释起来，过一会儿又取消注释，怎么办呢？

每一行加个#符号太费力了，可以把这一段要注释的代码用一对花括号括起来，定义成一个函数，没有地方调用这个函数，这块代码就不会执行，达到了和注释一样的效果。

传递参数

我们可以在执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，脚本内获取参数的格式为：$n。

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n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数，以此类推……

实例

以下实例我们向脚本传递三个参数，并分别输出，其中 $0 为执行的文件名：

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#!/bin/bash
echo "Shell 传递参数实例！";
echo "执行的文件名：$0";
echo "第一个参数为：$1";
echo "第二个参数为：$2";
echo "第三个参数为：$3";

为脚本设置可执行权限，并执行脚本，输出结果如下所示：

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$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例！
执行的文件名：test.sh
第一个参数为：1
第二个参数为：2
第三个参数为：3

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

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参数处理 说明
$# 传递到脚本的参数个数
$* 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。
如"$*"用「"」括起来的情况、以"$1 $2 … $n"的形式输出所有参数。
$ 脚本运行的当前进程ID号
$! 后台运行的最后一个进程的ID号
$@ 与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。
如"$@"用「"」括起来的情况、以"$1" "$2" … "$n" 的形式输出所有参数。
$- 显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同。
$? 显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。
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#!/bin/bash
echo "Shell 传递参数实例！";
echo "第一个参数为：$1";
echo "参数个数为：$#";
echo "传递的参数作为一个字符串显示：$*";

执行脚本，输出结果如下所示：

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$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例！
第一个参数为：1
参数个数为：3
传递的参数作为一个字符串显示：1 2 3

∗ 与@ 区别：

  • 相同点：都是引用所有参数。
  • 不同点：只有在双引号中体现出来。
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假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3，，则 " * " 等价于 "1 2 3"（传递了一个参数），而 "@" 等价于 "1" "2" "3"（传递了三个参数）。
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#!/bin/bash
echo "-- \$* 演示 ---"
for i in "$*"; do
    echo $i
done
echo "-- \$@ 演示 ---"
for i in "$@"; do
    echo $i
done

执行脚本，输出结果如下所示：

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$ chmod +x test.sh
$ ./test.sh 1 2 3
-- $* 演示 ---
1 2 3
-- $@ 演示 ---
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基本运算符

Shell 和其他编程语言一样，支持多种运算符，包括：

  • 算数运算符
  • 关系运算符
  • 布尔运算符
  • 字符串运算符
  • 文件测试运算符

原生 bash 不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。

expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。

例如，两个数相加 (特别注意：使用的是反引号 ` 而不是单引号 ‘)：

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#!/bin/bash
val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"

执行脚本，输出结果如下所示：

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两数之和为 : 4

两点注意：

  • 表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
  • 完整的表达式要被 包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。

算术运算符

下面列出了常用的算术运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

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运算符 说明 举例
+ 加法 `expr $a + $b` 结果为 30。
+ 减法 `expr $a - $b` 结果为 10。
+ 乘法 `expr $a \* $b` 结果为 200。
/ 除法 `expr $b / $a` 结果为 2。
% 取余 `expr $b % $a` 结果为 0。
= 赋值 a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。
== 相等。用于比较两个数字，相同则返回 true。 [ $a == $b ] 返回 false。
!= 不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。
  • 注意：条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [a==b] 是错误的，必须写成 [ a==b ]。

示例

算术运算符实例如下：

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#!/bin/bash
a=10
b=20
val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"

val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"

val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"

val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"

val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"

if [ $a == $b ]
then
    echo "a 等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
    echo "a 不等于 b"
fi

执行脚本，输出结果如下所示：

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a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a 不等于 b

注意：

  • 乘号 (*) 前边必须加反斜杠 (\) 才能实现乘法运算。
  • if…then…fi 是条件语句，后续会有说明。

关系运算符

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

下面列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

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运算符 说明 举例
-eq 检测两个数是否相等，相等返回 true。 [ $a -eq $b ] 返回 false。
-ne 检测两个数是否相等，不相等返回 true。 [ $a -ne $b ] 返回 true。
-gt 检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。 [ $a -gt $b ] 返回 false。
-lt 检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。 [ $a -lt $b ] 返回 true。
-ge 检测左边的数是否大等于右边的，如果是，则返回 true。 [ $a -ge $b ] 返回 false。
-le 检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。 [ $a -le $b ] 返回 true。

实例

关系运算符实例如下：

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#!/bin/bash
a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
    echo "$a -eq $b : a 等于 b"
else
    echo "$a -eq $b: a 不等于 b"
fi

if [ $a -ne $b ]
then
    echo "$a -ne $b: a 不等于 b"
else
    echo "$a -ne $b : a 等于 b"
fi

if [ $a -gt $b ]
then
    echo "$a -gt $b: a 大于 b"
else
    echo "$a -gt $b: a 不大于 b"
fi

if [ $a -lt $b ]
then
    echo "$a -lt $b: a 小于 b"
else
    echo "$a -lt $b: a 不小于 b"
fi

if [ $a -ge $b ]
then
    echo "$a -ge $b: a 大于或等于 b"
else
    echo "$a -ge $b: a 小于 b"
fi

if [ $a -le $b ]
then
    echo "$a -le $b: a 小于或等于 b"
else
    echo "$a -le $b: a 大于 b"
fi

执行脚本，输出结果如下所示：

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10 -eq 20: a 不等于 b
10 -ne 20: a 不等于 b
10 -gt 20: a 不大于 b
10 -lt 20: a 小于 b
10 -ge 20: a 小于 b
10 -le 20: a 小于或等于 b

布尔运算符

下面列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

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运算符 说明 举例
! 非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。 [ ! false ] 返回 true。
-o 或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。 [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。
-a 与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。 [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

实例

布尔运算符实例如下：

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#!/bin/bash
a=10
b=20

if [ $a != $b ]
then
    echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
    echo "$a != $b: a 等于 b"
fi

if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
then
    echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : 返回 true"
else
    echo "$a -lt 100 -a $b -gt 15 : 返回 false"
fi

if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]
then
    echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : 返回 true"
else
    echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : 返回 false"
fi

if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]
then
    echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : 返回 true"
else
    echo "$a -lt 100 -o $b -gt 100 : 返回 false"
fi

执行脚本，输出结果如下所示：

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4
10 != 20 : a 不等于 b
10 -lt 100 -a 20 -gt 15 : 返回 true
10 -lt 100 -o 20 -gt 100 : 返回 true
10 -lt 100 -o 20 -gt 100 : 返回 false

逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

1
2
3
运算符 说明 举例
&& 逻辑的 AND [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
|| 逻辑的 OR [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true

实例

逻辑运算符实例如下：

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#!/bin/bash
a=10
b=20

if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]
then
    echo "返回 true"
else
    echo "返回 false"
fi

if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]]
then
    echo "返回 true"
else
    echo "返回 false"
fi

执行脚本，输出结果如下所示：

1
2
返回 false
返回 true

字符串运算符

下面列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 “abc”，变量 b 为 “efg”：

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运算符 说明 举例
= 检测两个字符串是否相等，相等返回 true。 [ $a = $b ] 返回 false。
!= 检测两个字符串是否相等，不相等返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。
-z 检测字符串长度是否为0，为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 false。
-n 检测字符串长度是否为0，不为0返回 true。 [ -n $a ] 返回 true。
str 检测字符串是否为空，不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。

实例

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#!/bin/bash
a="abc"
b="efg"

if [ $a = $b ]
then
    echo "$a = $b : a 等于 b"
else
    echo "$a = $b: a 不等于 b"
fi

if [ $a != $b ]
then
    echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
    echo "$a != $b: a 等于 b"
fi

if [ -z $a ]
then
    echo "-z $a : 字符串长度为 0"
else
    echo "-z $a : 字符串长度不为 0"
fi

if [ -n $a ]
then
    echo "-n $a : 字符串长度不为 0"
else
    echo "-n $a : 字符串长度为 0"
fi

if [ $a ]
then
    echo "$a : 字符串不为空"
else
    echo "$a : 字符串为空"
fi

执行脚本，输出结果如下所示：

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abc = efg: a 不等于 b
abc != efg : a 不等于 b
-z abc : 字符串长度不为 0
-n abc : 字符串长度不为 0
abc : 字符串不为空

文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。

属性检测描述如下：

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操作符 说明 举例
-b file 检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。
-c file 检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。 [ -c $file ] 返回 false。
-d file 检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。 [ -d $file ] 返回 false。
-f file 检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。 [ -f $file ] 返回 true。
-g file 检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。 [ -g $file ] 返回 false。
-k file 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。 [ -k $file ] 返回 false。
-p file 检测文件是否是具名管道，如果是，则返回 true。 [ -p $file ] 返回 false。
-u file 检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。 [ -u $file ] 返回 false。
-r file 检测文件是否可读，如果是，则返回 true。 [ -r $file ] 返回 true。
-w file 检测文件是否可写，如果是，则返回 true。 [ -w $file ] 返回 true。
-x file 检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。 [ -x $file ] 返回 true。
-s file 检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。 [ -s $file ] 返回 true。
-e file 检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。 [ -e $file ] 返回 true。

实例

变量 file 表示文件 “/var/www/runoob/test.sh”，它的大小为 100 字节，具有 rwx 权限。下面的代码，将检测该文件的各种属性：

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#!/bin/bash
file="/var/www/runoob/test.sh"

if [ -r $file ]
then
    echo "文件可读"
else
    echo "文件不可读"
fi

if [ -w $file ]
then
    echo "文件可写"
else
    echo "文件不可写"
fi

if [ -x $file ]
then
    echo "文件可执行"
else
    echo "文件不可执行"
fi

if [ -f $file ]
then
    echo "文件为普通文件"
else
    echo "文件为特殊文件"
fi

if [ -d $file ]
then
    echo "文件是个目录"
else
    echo "文件不是个目录"
fi

if [ -s $file ]
then
    echo "文件不为空"
else
    echo "文件为空"
fi

if [ -e $file ]
then
    echo "文件存在"
else
    echo "文件不存在"
fi

执行脚本，输出结果如下所示：

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7
文件可读
文件可写
文件可执行
文件为普通文件
文件不是个目录
文件不为空
文件存在

echo 命令

Shell 的 echo 指令与 PHP 的 echo 指令类似，都是用于字符串的输出。

命令格式：

1
echo string

您可以使用 echo 实现更复杂的输出格式控制。

1.显示普通字符串:

1
echo "It is a test"

这里的双引号完全可以省略，以下命令与上面实例效果一致：

1
echo It is a test

2.显示转义字符

1
echo "\"It is a test\""

结果将是:

1
"It is a test"

同样，双引号也可以省略

3.显示变量

read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量:

1
2
3
#!/bin/sh
read name
echo "$name It is a test"

以上代码保存为 test.sh，name 接收标准输入的变量，结果将是:

1
2
3
[root@www ~]# sh test.sh
OK #标准输入
OK It is a test #输出

4.显示换行

1
2
echo -e "OK! \n" # -e 开启转义
echo "It it a test"

输出结果：

1
2
OK!
It it a test

5.显示不换行

1
2
3
#!/bin/sh
echo -e "OK! \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "It is a test"

输出结果：

1
OK! It is a test

6.显示结果定向至文件

1
echo "It is a test" > myfile

7.原样输出字符串，不进行转义或取变量 (用单引号)

1
echo '$name\"'

输出结果：

1
$name\"

8.显示命令执行结果

1
echo `date`

结果将显示当前日期

1
Thu Jul 24 10:08:46 CST 2014

printf 命令

printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。
标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。
printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。
默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 n。
printf 命令的语法：

1
printf format-string [arguments...]

参数说明：

  • format-string: 为格式控制字符串
  • arguments: 为参数列表。

实例 1

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$ echo "Hello, Shell"
Hello, Shell
$ printf "Hello, Shell\n"
Hello, Shell
$

接下来,我来用一个脚本来体现 printf 的强大功能：

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5
#!/bin/bash
printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876

执行脚本，输出结果如下所示：

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姓名 性别 体重kg
郭靖 男 66.12
杨过 男 48.65
郭芙 女 47.99
1
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%s %c %d %f都是格式替代符。
%-10s 指一个宽度为10个字符（-表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在10个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。
%-4.2f 指格式化为小数，其中.2指保留2位小数。

实例 2

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#!/bin/bash
# format-string为双引号
printf "%d %s\n" 1 "abc"

# 单引号与双引号效果一样
printf '%d %s\n' 1 "abc"

# 没有引号也可以输出
printf %s abcdef

# 格式只指定了一个参数，但多出的参数仍然会按照该格式输出，format-string 被重用
printf %s abc def

printf "%s\n" abc def
printf "%s %s %s\n" a b c d e f g h i j

# 如果没有 arguments，那么 %s 用NULL代替，%d 用 0 代替
printf "%s and %d \n"

执行脚本，输出结果如下所示：

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1 abc
1 abc
abcdefabcdefabc
def
a b c
d e f
g h i
j
and 0

printf 的转义序列

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序列 说明
\a 警告字符，通常为ASCII的BEL字符
\b 后退
\c 抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略
\f 换页（formfeed）
\n 换行
\r 回车（Carriage return）
\t 水平制表符
\v 垂直制表符
\\ 一个字面上的反斜杠字符
\ddd 表示1到3位数八进制值的字符。仅在格式字符串中有效
\0ddd 表示1到3位的八进制值字符

实例

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7
$ printf "a string, no processing:<%s>\n" "A\nB"
a string, no processing:<A\nB>
$ printf "a string, no processing:<%b>\n" "A\nB"
a string, no processing:<A
B>
$ printf "www.runoob.com \a"
www.runoob.com $ #不换行

test 命令

Shell 中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

数值测试

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参数 说明
-eq 等于则为真
-ne 不等于则为真
-gt 大于则为真
-ge 大于等于则为真
-lt 小于则为真
-le 小于等于则为真

实例

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num1=100
num2=100

if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数相等！'
else
    echo '两个数不相等！'
fi

输出结果：

1
两个数相等！

字符串测试

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参数 说明
= 等于则为真
!= 不相等则为真
-z 字符串 字符串的长度为零则为真
-n 字符串 字符串的长度不为零则为真

实例

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num1="runoob"
num2="runoob"

if test num1=num2
then
    echo '两个字符串相等!'
else
    echo '两个字符串不相等!'
fi

输出结果：

1
两个字符串相等！

文件测试

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参数 说明
-e 文件名 如果文件存在则为真
-r 文件名 如果文件存在且可读则为真
-w 文件名 如果文件存在且可写则为真
-x 文件名 如果文件存在且可执行则为真
-s 文件名 如果文件存在且至少有一个字符则为真
-d 文件名 如果文件存在且为目录则为真
-f 文件名 如果文件存在且为普通文件则为真
-c 文件名 如果文件存在且为字符型特殊文件则为真
-b 文件名 如果文件存在且为块特殊文件则为真

实例

1
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7
cd /bin
if test -e ./bash
then
    echo '文件已存在!'
else
    echo '文件不存在!'
fi

输出结果：

1
文件已存在!
1
另外，Shell还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来，其优先级为："!"最高，"-a"次之，"-o"最低。

例如：

1
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7
cd /bin
if test -e ./notFile -o -e ./bash
then
    echo '有一个文件存在!'
else
    echo '两个文件都不存在'
fi

输出结果：

1
有一个文件存在!

流程控制

和 Java、PHP 等语言不一样，sh 的流程控制不可为空，如 (以下为 PHP 流程控制写法)：

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7
<?php
if (isset($_GET["q"])) {
    search(q);
}
else {
    // 不做任何事情
}

在 sh/bash 里可不能这么写，如果 else 分支没有语句执行，就不要写这个 else。

if else

if

if 语句语法格式：

1
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7
if condition
then
    command1
    command2
    ...
    commandN
fi

写成一行（适用于终端命令提示符）：

1
if [ $(ps -ef | grep -c "ssh") -gt 1 ]; then echo "true"; fi

末尾的 fi 就是 if 倒过来拼写，后面还会遇到类似的。

if else

if else 语法格式：

1
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if condition
then
    command1
    command2
    ...
    commandN
else
    command
fi

if else-if else

if else-if else 语法格式：

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7
8
9
if condition1
then
    command1
elif condition2
then
    command2
else
    commandN
fi

以下实例判断两个变量是否相等：

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a=10
b=20

if [ $a == $b ]
then
    echo "a 等于 b"
elif [ $a -gt $b ]
then
    echo "a 大于 b"
elif [ $a -lt $b ]
then
    echo "a 小于 b"
else
    echo "没有符合的条件"
fi

输出结果：

1
a 小于 b

if else 语句经常与 test 命令结合使用，如下所示：

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num1=$[2*3]
num2=$[1+5]

if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数字相等!'
else
    echo '两个数字不相等!'
fi

输出结果：

1
两个数字相等!

for 循环

与其他编程语言类似，Shell 支持 for 循环。

for 循环一般格式为：

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for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

写成一行：

1
for var in item1 item2 ... itemN; do command1; command2… done;

当变量值在列表里，for 循环即执行一次所有命令，使用变量名获取列表中的当前取值。

命令可为任何有效的 shell 命令和语句。

in 列表可以包含替换、字符串和文件名。

in 列表是可选的，如果不用它，for 循环使用命令行的位置参数。

例如，顺序输出当前列表中的数字：

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4
for loop in 1 2 3 4 5
do
    echo "The value is: $loop"
done

输出结果：

1
2
3
4
5
The value is: 1
The value is: 2
The value is: 3
The value is: 4
The value is: 5

顺序输出字符串中的字符：

1
2
3
4
for str in 'This is a string'
do
    echo $str
done

输出结果：

1
This is a string

while 语句

while 循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据，命令通常为测试条件。

其格式为：

1
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4
while condition
do
    command
done

以下是一个基本的 while 循环，测试条件是：如果 int 小于等于 5，那么条件返回真。

int 从 0 开始，每次循环处理时，int 加 1。

运行上述脚本，返回数字 1 到 5，然后终止。

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#!/bin/sh

int=1
while(( $int<=5 ))
do
    echo $int
    let "int++"
done

运行脚本，输出：

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1
2
3
4
5

脚本中使用了 let 命令，它用于执行一个或多个表达式，变量计算中不需要加上 $ 来表示变量。

while 循环可用于读取键盘信息。

下面的例子中，输入信息被设置为变量 FILM，按结束循环。

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6
echo '按下 <CTRL-D> 退出'
echo -n '输入你最喜欢的电影名: '
while read FILM
do
    echo "是的！$FILM 是一部好电影"
done

运行脚本，输出类似下面：

1
2
3
按下 <CTRL-D> 退出
输入你最喜欢的电影名: w3cschool菜鸟教程
是的！w3cschool菜鸟教程 是一部好电影

无限循环

无限循环语法格式：

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while :
do
    command
done

或者

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2
3
4
while true
do
    command
done

或者

1
for (( ; ; ))

until 循环

until 循环执行一系列命令直至条件为真时停止。
until 循环与 while 循环在处理方式上刚好相反。
一般 while 循环优于 until 循环，但在某些时候—也只是极少数情况下，until 循环更加有用。
until 语法格式:

1
2
3
4
until condition
do
    command
done

条件可为任意测试条件，测试发生在循环末尾，因此循环至少执行一次—请注意这一点。

case

Shell case 语句为多选择语句。
可以用 case 语句匹配一个值与一个模式，如果匹配成功，执行相匹配的命令。
case 语句格式如下：

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case 值 in
模式1)
    command1
    command2
    ...
    commandN

;;

模式2）
    command1
    command2
    ...
    commandN
;;
esac

case 工作方式如上所示。
取值后面必须为单词 in，每一模式必须以右括号结束。
取值可以为变量或常数。
匹配发现取值符合某一模式后，其间所有命令开始执行直至 ;;。
取值将检测匹配的每一个模式。
一旦模式匹配，则执行完匹配模式相应命令后不再继续其他模式。
如果无一匹配模式，使用星号 * 捕获该值，再执行后面的命令。
下面的脚本提示输入 1 到 4，与每一种模式进行匹配：

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echo '输入 1 到 4 之间的数字:'
echo '你输入的数字为:'
read aNum
case $aNum in
1) echo '你选择了 1'
;;

2) echo '你选择了 2'
;;

3) echo '你选择了 3'
;;

4) echo '你选择了 4'
;;

*) echo '你没有输入 1 到 4 之间的数字'
;;
esac

输入不同的内容，会有不同的结果，例如：

1
2
3
4
输入 1 到 4 之间的数字:
你输入的数字为:
3
你选择了 3

esac

case 的语法和 C family 语言差别很大，它需要一个 esac（就是 case 反过来）作为结束标记，每个 case 分支用右圆括号，用两个分号表示 break。

跳出循环

在循环过程中，有时候需要在未达到循环结束条件时强制跳出循环，Shell 使用两个命令来实现该功能：break 和 continue。
break 命令
break 命令允许跳出所有循环（终止执行后面的所有循环）。
下面的例子中，脚本进入死循环直至用户输入数字大于 5。
要跳出这个循环，返回到 shell 提示符下，需要使用 break 命令。

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#!/bin/bash
while :
do
    echo -n "输入 1 到 5 之间的数字:"
    read aNum
    case $aNum in

    1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $aNum!"
    ;;

    *) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束"
    break
    ;;
    esac
done

执行以上代码，输出结果为：

1
2
3
4
输入 1 到 5 之间的数字:3
你输入的数字为 3!
输入 1 到 5 之间的数字:7
你输入的数字不是 1 到 5 之间的! 游戏结束

continue

continue 命令与 break 命令类似，只有一点差别，它不会跳出所有循环，仅仅跳出当前循环。

对上面的例子进行修改：

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#!/bin/bash
while :
do
    echo -n "输入 1 到 5 之间的数字: "
    read aNum
    case $aNum in
    1|2|3|4|5) echo "你输入的数字为 $aNum!"
    ;;
    *) echo "你输入的数字不是 1 到 5 之间的!"
    continue
    echo "游戏结束"
    ;;
    esac
done

运行代码发现，当输入大于 5 的数字时，该例中的循环不会结束，语句 echo “Game is over!” 永远不会被执行。

函数

linux shell 可以用户定义函数，然后在 shell 脚本中可以随便调用。

shell 中函数的定义格式如下：

1
2
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[ function ] funname [()]
{
    action;
    [return int;]
}

说明：

  1. 可以带 function fun() 定义，也可以直接 fun() 定义,不带任何参数。
  2. 参数返回，可以显示加：return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。 return 后跟数值 n(0-255

下面的例子定义了一个函数并进行调用：

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#!/bin/bash

demoFun(){
    echo "这是我的第一个 shell 函数!"
}

echo "-----函数开始执行-----"

demoFun

echo "-----函数执行完毕-----"

输出结果：

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-----函数开始执行-----
这是我的第一个 shell 函数!
-----函数执行完毕-----

下面定义一个带有 return 语句的函数：

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#!/bin/bash

funWithReturn(){
    echo "这个函数会对输入的两个数字进行相加运算..."
    echo "输入第一个数字: "
    read aNum
    echo "输入第二个数字: "
    read anotherNum
    echo "两个数字分别为 $aNum 和 $anotherNum !"
    return $(($aNum+$anotherNum))
}

funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $? !"

输出类似下面：

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这个函数会对输入的两个数字进行相加运算...
输入第一个数字:
1
输入第二个数字:
2
两个数字分别为 1 和 2 !
输入的两个数字之和为 3 !

函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。

注意：

  • 所有函数在使用前必须定义。
  • 这意味着必须将函数放在脚本开始部分，直至 shell 解释器首次发现它时，才可以使用。
  • 调用函数仅使用其函数名即可。

函数参数

在 Shell 中，调用函数时可以向其传递参数。

在函数体内部，通过 n 的形式来获取参数的值，例如，1 表示第一个参数，$2 表示第二个参数…

带参数的函数示例：

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#!/bin/bash
funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73

输出结果：

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第一个参数为 1 !
第二个参数为 2 !
第十个参数为 10 !
第十个参数为 34 !
第十一个参数为 73 !
参数总数有 11 个!
作为一个字符串输出所有参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 73 !

注意，10 不能获取第十个参数，获取第十个参数需要{10}。当 n>=10 时，需要使用 ${n}来获取参数。

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

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参数处理 说明
$# 传递到脚本的参数个数
$* 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数
$ 脚本运行的当前进程ID号
$! 后台运行的最后一个进程的ID号
$@ 与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。
$- 显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同。
$? 显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。

输入/输出重定向

大多数 UNIX 系统命令从你的终端接受输入并将所产生的输出发送回 ​​ 到您的终端。
一个命令通常从一个叫标准输入的地方读取输入，默认情况下，这恰好是你的终端。
同样，一个命令通常将其输出写入到标准输出，默认情况下，这也是你的终端。
重定向命令如下：

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命令 说明
command > file 将输出重定向到 file。
command < file 将输入重定向到 file。
command >> file 将输出以追加的方式重定向到 file。
n > file 将文件描述符为 n 的文件重定向到 file。
n >> file 将文件描述符为 n 的文件以追加的方式重定向到 file。
n >& m 将输出文件 m 和 n 合并。
n <& m 将输入文件 m 和 n 合并。
<< tag 将开始标记 tag 和结束标记 tag 之间的内容作为输入。
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需要注意的是文件描述符 0 通常是标准输入（STDIN），1 是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。

输出重定向

重定向一般通过在命令间插入特定的符号来实现。特别的，这些符号的语法如下所示:

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command1 > file1

上面这个命令执行 command1 然后将输出的内容存入 file1。

注意：任何 file1 内的已经存在的内容将被新内容替代。如果要将新内容添加在文件末尾，请使用>>操作符。

实例

执行下面的 who 命令，它将命令的完整的输出重定向在用户文件中 (users):

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$ who > users

执行后，并没有在终端输出信息，这是因为输出已被从默认的标准输出设备（终端）重定向到指定的文件。

你可以使用 cat 命令查看文件内容：

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$ cat users
_mbsetupuser console Oct 31 17:35
tianqixin console Oct 31 17:35
tianqixin ttys000 Dec 1 11:33

输出重定向会覆盖文件内容，请看下面的例子：

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$ echo "测试测试：www.runoob.com" > users
$ cat users
测试测试：www.runoob.com
$

如果不希望文件内容被覆盖，可以使用 >> 追加到文件末尾，例如：

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$ echo "测试测试：www.runoob.com" >> users
$ cat users
测试测试：www.runoob.com
测试测试：www.runoob.com
$

输入重定向

和输出重定向一样，Unix 命令也可以从文件获取输入，语法为：

1
command1 < file1

这样，本来需要从键盘获取输入的命令会转移到文件读取内容。
注意：输出重定向是大于号 (>)，输入重定向是小于号 ( outfile
同时替换输入和输出，执行 command1，从文件 infile 读取内容，然后将输出写入到 outfile 中。

重定向深入理解

一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：

  • 标准输入文件 (stdin)：stdin 的文件描述符为 0，Unix 程序默认从 stdin 读取数据。
  • 标准输出文件 (stdout)：stdout 的文件描述符为 1，Unix 程序默认向 stdout 输出数据。
  • 标准错误文件 (stderr)：stderr 的文件描述符为 2，Unix 程序会向 stderr 流中写入错误信息。

默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file，command