本文主要是记录学习 Shell 编程时所记录的一些笔记。

Shell 脚本的格式

在 Linux 中有很多命令，每一条命令都可以完成某种特定的任务，这也是 UNIX 的设计哲学：一条命令只做一件事。因此为了组合命令以及便于多次执行，可以使用脚本文件来保存需要执行的命令。

创建一个以 .sh 为后缀的文件，我们可以在其中编写很多指令。如果执行的是刚编写好的脚本文件，那么在执行前还需要为其赋予可执行权限 chmod u+rx filename。

说到 Shell 脚本执行方式，有下面几种：

1. bash ./filename.sh
2. ./filename.sh
3. source ./filename.sh
4. .filename.sh

在 1、2 中，会创建一个名叫 bash 的子进程，Shell 脚本就会运行在该子进程中，两者的区别就在于 2 需要在脚本开头使用 #!/bin/bash 来指定使用 bash，而方式 1 在执行时就明确需要使用 bash 了。方式 3、4 则是在当前进程中执行 Shell 脚本。

如何理解前两种和后两种执行方式的区别呢？比如在 Shell 脚本中存在切换目录的操作 cd ，在前两种方式中，在脚本执行完成后，当前的路径是不会被改变的，因为是使用另一个进程执行的该脚本，而后两种方式在脚本执行完成后，当前路径就会被改变，因为它就是在当前进程下执行的。

有时候我们会发现 Shell 脚本的第一行往往都是 #!/bin/bash，写这一行代码有什么作用呢？或者说有什么好处呢？

简而言之，在第一行开头使用 #! 可以在文件中指定脚本的解析方式，在使用 bash filename.sh 来执行 Shell 时，就是直接指定 bash 作为解析方式，文件内以 # 开头的部分都会被当作注释。而在使用 ./filename.sh 来执行脚本文件时，会使用系统自带的 Shell 来解析脚本文件，遇到以 #! 开头的行时就会被当成非注释，因此在开头写上 #!/bin/bash 就表示需要使用 bash 来解析脚本文件。换句话说，如果第一行写的是，#!/usr/bin/python 或者 #!/usr/bin/python3 就表示该文件需要使用 Python 来解析，即使文件后缀为 .sh。

管道与重定向

• 管道：进程通信的主要工具，在 Shell 中是为了方便两条命令能够进行通信
• 重定向：将标准输出输出到指定的位置

管道

因为在 Shell 编程中，管道是没有名字的，所以也叫匿名管道或者管道符。管道符是 | ，其作用就是将前一个命令执行的结果传递给后面的命令。比如，echo 123 | cat。

值得注意的是，管道会为两条命令创建一个子进程来进行通信，所以在使用 cd 、pwd 等内部命令时，当前的进程是得不到相应的结果的。

重定向

一个进程默认会打开标准输入、标准输出、错误输出三个文件描述符

• 输入重定向 < 比如 read var < /path/filename
• 输出重定向 >、>>、2>、&> 比如 echo 123 > /path/filename
  • > 清空文件内容并输入
  • >> 在文件末尾追加
  • 2> 当命令执行错误时，会将错误信息输出到指定文件
  • &> 无论命令执行成功与否，都会将信息输出到指定文件中

变量

定义 变量的命名与大多数编程语言的区别相差不大，都是由字母、数字以及下划线组成且不以数字开头。

变量的赋值

• 变量名=变量值（= 两边不允许出现空格，因为出现空格后，变量名会被当作命令，因此会报错）
  • a=123
• 使用 let 为变量赋值
  • let a=10+20
• 将命令赋值给变量
  • l=ls
• 将命令结果赋值给变量，使用 $() 或者 ''
  • letc=$(ls -l /etc)
• 变量值有空格等特殊字符可以包含在 "" 或 '' 中

变量的引用

定义完变量后就需要使用它，使用方式为 ${变量名}，当然如果变量在引用时不会引发歧义的话，是可以省略掉 {} 的，什么叫不会引发歧义呢？

s1='hello'

# 直接引用变量，往往是可以省略掉 {}
echo $s1

# 如果还需要在变量之后衔接其他东西，那么就能会识别成别的变量，导致无法输出想要的值
echo $s123   # 没有该变量，输出空串
echo ${s1}23 # 输出 hello23

此外，还有一种使用场景，如果我需要使用的变量为空值，是否可以使用别的值来代替空值，而当变量被被复赋值后，又可以直接输出变量值而非控制？有一种才做叫做变量替换，形式为 变量=${引用变量-替换值}

# 设定 path 为文件名，如果为空则输出下划线 _
path=${filename-_}

echo path
# 如果设定了 filename 的值，则输出该值，否则会输出下划线 _

变量的作用范围

变量的默认作用范围是只在当前的进程当中，也就是说，别的进程想要引用另外一个进程的变量是取不到的。

这就需要用到之前提及过的 Shell 脚本的几种解析方式了，如果我们想在脚本中使用该进程中设置的其他变量，就需要使用到 source filename.sh 或者 . filename.sh，因为这样脚本就会运行在当前进程下。

• 那如果子进程也想访问父进程中的变量，该如何实现呢？

  可以使用 export 关键字，通过 export 变量 的方式，让别的进程也可以放到这一变量。

• 如果想要删除设置过的变量，又该如何实现呢？

  可以使用 unset 关键字，通过 unset 变量 来删除变量。

系统环境的变量

系统的环境变量都为大写字母加下划线的组合，要查看有哪些环境变量可以使用命令 env | more 或者 set | more 来查看，使用 set 可以查看更多的命令，这里还是用了管道加 more 指令的方式来分页查看命令

常见的系统变量，比如有 PATH，当我们要使用非系统自带的指令时，就需要将可执行命令的路劲追加到 PATH 中，也就是使用冒号 : 来分割 PATH=$PATH:新的命令路径，并记得用 export 来到处 PATH，这样在使用时，系统就可以找到需要使用的命令。

除了系统变量外，还有一些预定义变量

• $?：用来表示上一条命令是否成功执行，成功为 0， 失败为 1
• $$：用来查看当前进程的 PID，在对脚本的运行状态以及监测时会用到
• $0：用来查看当前进程的名称

此外，还有用于为脚本传递参数的位置变量，比如 $1、$2、$3、$4、$5、$6、$7、$8、$9、${10}…… ……

它们分别用来代替第一个脚本参数以及之后的参数，这样我们在编写 Shell 脚本时就可以很方便的指代传进来的参数。

环境变量的配置

环境变量的配置文件有很多个

• /etc/profile 保存系统或终端启动时的运行环境，在登录情况下，会被第一个加载
• ~/.bash_profile
• /etc/profile.d/ 这是一个目录，根据不同的 Shell 版本会执行下面不同的脚本
• ~/.bashrc
• /etc/bashrc

简单区别，在 etc 目录下的配置文件，是所有用户通用的；而其他跟在 ~ 后的配置文件，表示在家（home）目录下，当前用户特有的配置文件。此外，除了目录的不同，还区分了 profile 和 bashrc 这几种配置文件，这是因为登录当前用户的情况分为 loggin shell 和 no login shell，也就是说对于 login shell 会使用当前的所有配置文件，而对于 no login shell 则会只使用 bashrc 的文件。

各个配置文件在加载时也分先后，相同的变量，后加载的会覆盖掉先加载的。在登陆状态下，配置文件的加载顺序为

1. /etc/profile
2. ~/.bash_profile
3. ~/.bashrc
4. /etc/bashrc

而在非登录的情况下，配置文件是加载不完全的，其加载顺序如下：

1. ~/.bashrc
2. /etc/bashrc

值得注意的是，这些配置文件都是在每次打开终端或者 Shell 时会去加载，因此如果新添加了环境变量是不会立即生效的，所以要使得环境变量立即生效可以使用 source 来重新加载添加了新环境变量的的配置文件。

数组

• 定义数组 array=( 1 2 3 4 5 ) 元素间用空格区分
• 显示数组的所有元素 echo ${array[@]}
• 显示数组元素个数 ```echo $