shell工具与脚本

shell脚本

对于shell语言，我们已经在Shell里介绍了基本情况，但是如果我们想更进一步执行更复杂的操作的时候，单纯的一行一行的终端就难以满足我们。此时我们可以使用shell脚本来帮助我们执行

shell脚本在复杂性上进一步提高

大多数shell都有自己的一套脚本语言，包括变量,控制流和自己的语法规则，同时shell脚本针对shell所进行的工作进行了优化。
在本章节我们会专注与bash脚本，因为它最流行也是用途最广泛的shell脚本语言

基本语法规则

• 在bash中为变量赋值的语法是=，例如: foo=bar,访问变量中储存的数值，其语法为$foo
  • 值得注意的是，对于foo = bar(使用空格隔开)是不能工作的，因为解释器会调用foo 并将 =和 bar 作为参数传入
  • 所以在使用shell脚本务必要注意空格的使用，因为空格会起到分割参数的功能。
• bash中的字符串通过 ' 和 " 分隔符来定义，但是其含义并不一致
  • 用 ' 定义的字符串被成为原义字符串，其中字符串不会被转译
  • 用 " 定义的字符串会将变量值进行替换

22:28:21 with imicola in ~ …
➜ homo=114
 
22:28:53 with imicola in ~ …
➜ echo '$homo'
$homo
 
22:29:28 with imicola in ~ …
➜ echo "$homo"
114

• bash通过 # 来进行注释

和其他大多数编程语言一样，bash也支持 if , case , while 和 for这些控制流关键字，同样的，bash 也支持函数

if

• 在介绍if语法之前，我们需要知道
  • 在shell中，表示判断的命令通常是test或别称[ ,在实际应用中我们更喜欢使用其扩展 [[ 功能更加强大
  • 在一行书写多个命令的时候，需要使用 ; 分割。在 if , case 等结构中，then，do 等关键词前不需要 ; 但是如果在同一行，则需要
  • if 使用 then...fi来定义代码快
    if语句用于执行条件判断，根据执行结构执行不同的代码块
    基本语法

if condition; then
	# 如果condition为真(返回0),则执行以下命令
	command1
	command2
fi

• 带else

if condition; then
	# condition 为真
	command1
else
	# condition 为假
	command2
fi

• 带elif

if condition1; then
	# condition1为真
	commandA
elif condition2; then
	# condition1为假且condition2为真
	commandB
else
	# 如果condition1 和 condition2均为假
	commandC
fi

常用的条件判断：

• 数值比较：
  • [[ $a -eq $b ]]：等于 (equal)
  • [[ $a -ne $b ]]：不等于 (not equal)
  • [[ $a -gt $b ]]：大于 (greater than)
  • [[ $a -ge $b ]]：大于等于 (greater than or equal)
  • [[ $a -lt $b ]]：小于 (less than)
  • [[ $a -le $b ]]：小于等于 (less than or equal)
• 字符串比较：
  • [[ "$str1" = "$str2" ]] 或 [[ "$str1" == "$str2" ]]：等于
  • [[ "$str1" != "$str2" ]]：不等于
  • [[ -z "$str" ]]：字符串为空 (zero length)
  • [[ -n "$str" ]]：字符串非空 (non-zero length)
• 文件测试：
  • [[ -f "file" ]]：文件存在且是普通文件 (file)
  • [[ -d "dir" ]]：文件存在且是目录 (directory)
  • [[ -e "path" ]]：文件或目录存在 (exists)
  • [[ -r "file" ]]：文件可读 (readable)
  • [[ -w "file" ]]：文件可写 (writable)
  • [[ -x "file" ]]：文件可执行 (executable)

---

case

case语法通常根据一个变量的值来进入指定的代码块，标准语法如下：

case experession in
	pattern1) # 如果experession匹配1
		commandA
		;; # 匹配结束符
	pattern2)
		commandB
		;;
	pattern3 | pattern4) # 可以使用 | 连接多个匹配项 
		commandC
		;;
	*) # deflut情况
		commandD
		;;
esac

---

while

基本语法

while condition; do
	command1
	command2
done

---

for

基本语法

for item in list; do
 # 每次循环，item会取 list 中的一个元素
 # item是变量，list是提取的东西
 command1
 command2
done

扩展语法
类似与C语言

for(( initalization; condition; incement )); do
	# 循环体
	command1
done

遍历文件行

虽然不是标准的 for 循环语法，但通过管道和 while read 结合可以遍历文件的每一行。

while TFS= read -r line; do
echo "读取到行：$line"
done < "filename.txt"

函数与参数

我们通过下面这个例子了解函数

mcd(){
	mkdir -p "$1"
	cd "$1"
}

这个函数表示创建一个文件夹并且cd进入这个文件夹
这里的$1是脚本的第一个参数。与其他脚本语言不同的是，bash使用了很多特殊的变量来表示参数，错误代码和相关变量，下面列举一些例子

• $0 - 脚本名
• $1 - $9 -脚本的参数。$1是第一个参数，以此类推
• $@ -所有参数
• $# -参数个数
• $? -前一个命令的返回值
• $$ -当前脚本的进程识别码
• !! -完整的上一条命令，包括参数。常见应用：当你因为权限不足执行命令失败时，可以使用 sudo !! 再尝试一次。
• $_ -上一条命令的最后一个参数。如果你正在使用的是交互式 shell，你可以通过按下 Esc 之后键入 . 来获取这个值。

更完整的列表可以在这里参考

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在命令中通常使用 STDOUT 来返回输出值，使用 STDERR 来返回错误以及错误码
对错误码而言，返回值为0表示正常执行，其他所有非0返回值都表示有错误发生

退出码可以搭配 && (与操作符) 和 || (或操作符) 使用，用来进行条件判断，决定是否可以执行其他程序。
注意，上述两个操作符号都属于短路运算符

命令替换

我们可以使用命令替换的方式来将变量的形式替换为命令的输出
比如当我们通过$(cmd)来执行 cmd 指令的时候，他的输出结果会换掉 $(cmd)

• 例如我们执行 for file in $(ls) shell会先执行 ls 然后遍历得到的这些返回值

Tips

还有一个小众的特性叫做进程替换(process substitution),基本规则是 <(cmd)
当我们使用这个的时候 <(cmd)会执行cmd并将结果输出到一个临时文件里,并将 <(cmd)替换成临时文件名

对于这个例子,我们可以通过下面的例子来解释 $(cmd)的作用

#!/bin/zsh
 
echo "程序运行开始于 $(date)"
echo "程序 $0 在 $# 个参数下运行与进程 $$"
 
for file in "$@"
do
    grep 114514 "$file" > /dev/null 2> /dev/null
    if [[ $? -ne 0 ]]; then
        echo "文件 $file 不存在114514,将在最后添加"
        echo "114514" >> "$file"
    fi
done

这个脚本会遍历你输入的所有文件参数并且寻找114514,如果没有找到则会在末尾添加一行114514

通配

shell的通配字符主要应用在文件路径的展开上,需要注意的是,通配不是正则表达式,而是更简单的快速选择文件的符号

• ? 匹配一个字符
  • 如 file?.txt匹配file1.txt,fileA.txt等
• * 匹配任意字符
  • 如 *.py 匹配所有 .py 结尾的文件
• [] 匹配方括号中的任意一个字符
  • 如 [abc].txt 匹配 a.txt,b.txt,c.txt
• {} 列表生成,即扩展为逗号分隔的字符串列表
  • 如 {test1,test2}.txt 会被扩展成 test1.txt test2.txt

shell 工具

查看命令如何使用

一般而言在shell中如果要查找某一个命令如何使用以及它可以使用的参数,我们一般使用指令

• man cmd
  但是有的时候英文解释看不懂,一般情况可以通过翻译以及搜索引擎了解,但是目前准确率相对较高且直接明了的方式是 询问ai

查找文件

查找文件我们一般使用find命令和fd命令,可以点击查看具体用法

查找代码

查找代码与文件内容我们一般使用 grep 命令,是用于对输入文本进行匹配的通用工具,同时我们也会在数据整理这节课上升入探讨

查找 shell 命令

对于以前输入的命令,shell一般会储存在 ~/.xxx_history
我们可以使用history指令与 grep 寻找之前的指令,对于zsh与使用zsh框架的 oh-my-zsh都会可以使用上下键来查看历史记录

• 对于大多数shell来说,可以使用 Ctrl + R 来对历史记录进行回溯搜索
• 同时使用 oh-my-zsh的插件可以实现基于历史的补全

文件夹导航

对于一般而言 cd 足以在文件夹中进行导航,当我们想看见树状结构与文件目录的我们可以使用 tree 指令
对于快速导航我们可以使用 auto jump这样的命令,快速跳跃到我们需要的目录里