linux shell 指令碼語言教程（超詳細！）

小程xy發表於2024-10-24
Linux指令碼

Shell 程式設計詳細指南

什麼是 Shell？

Shell 是使用者與作業系統核心之間的介面，允許使用者透過命令列輸入來控制作業系統。它充當命令直譯器，讀取使用者輸入的命令並執行相應的操作。Shell 提供了強大的指令碼程式設計能力，可以自動化許多工。常見的 Shell 有 Bash（Bourne Again Shell）、Zsh（Z Shell）、Ksh（Korn Shell）等。

什麼是 Shell 指令碼？

Shell 指令碼是一種程式語言指令碼，用於在 Unix/Linux 作業系統上執行命令。它是一系列命令的集合，通常儲存在一個檔案中，可以透過執行指令碼檔案來執行這些命令。

1. 註釋

單行註釋

在 Shell 指令碼中，註釋是透過 # 字元來實現的。任何在 # 後面的內容都會被忽略，不會被執行。

# 這是一個單行註釋
# echo "Hello, World!"

文章下面講的是shell是Bash的語法, 所有語法可以直接在終端使用, 也可以寫在一個 .bash 或 .sh 的檔案中, 然後透過 ./filename 來執行。(要想執行, 需要給檔案可執行的許可權, 下面會講到)

檔案開頭先寫上下面內容,

#!/bin/bash

#!/bin/bash 是一種稱為 "shebang" 或 "hashbang" 的特殊註釋，用於指定指令碼的直譯器。

作用

  1. 指定直譯器：#!/bin/bash 告訴作業系統這個指令碼應該由 /bin/bash 程式來解釋執行。/bin/bash 是 Bash（Bourne Again Shell）的路徑。

  2. 執行許可權：當你在 Unix/Linux 系統中執行一個指令碼時，作業系統會根據這個 shebang 行來決定用哪個直譯器來執行指令碼內容。#!/bin/bash 使得指令碼能夠以 Bash 語言執行，即使指令碼的副檔名不是 .sh。

2. 變數

變數定義與使用

在 Shell 中，變數的定義不需要使用資料型別。可以直接用 = 號賦值，不要在 = 號兩邊加空格。變數的值可以透過 $ 符號來引用。

my_var="Hello, World!"
echo $my_var

變數命名規則

  • 變數名只能包含字母、數字和下劃線。
  • 變數名不能以數字開頭。
  • 變數名通常使用大寫字母以提高可讀性（不是強制要求）。

變數型別

  1. 字串變數
name="John Doe"
echo "Hello, $name"
  1. 整數變數
number=42
echo "The number is $number"

陣列

陣列賦值

arr=(value1 value2 value3)

讀取陣列元素

echo ${arr[1]}

變數操作

變數替換

變數替換是指將變數的值插入到字串中。

echo "My name is ${name}."

只讀變數

定義只讀變數後，其值不能被修改。

readonly val="value"
val="new_value" # 這將會報錯

3. 環境變數

環境變數是可以在整個系統中使用的變數。它們通常在 Shell 會話開始時定義，可以影響系統的行為和操作。常見的環境變數有 PATH、HOME、USER 等。

定義和匯出環境變數

使用 export 命令可以將變數設定為環境變數。

export MY_ENV_VAR="value"

檢視環境變數

使用 printenv 或 env 命令可以檢視當前所有環境變數。

printenv
env

4. 常用 Shell 變數

  • $0：當前指令碼的檔名。
  • $1, $2, ...：傳遞給指令碼或函式的引數。
  • $#：傳遞給指令碼或函式的引數個數。
  • $@：傳遞給指令碼或函式的所有引數。
  • $?：上個命令的退出狀態。
  • $$：當前 Shell 程序的 PID。
  • $!：後臺執行的最後一個程序的 PID。

5. 輸入輸出

read 命令

read 命令用於從標準輸入讀取一行輸入，並將其分配給一個或多個變數。

基本用法
echo "Enter your name:"
read name
echo "Hello, $name!"
使用選項
  • -p 提示符
  • -s 隱藏輸入（常用於密碼）
  • -t 設定超時
  • -n 限制輸入字元數
read -p "Enter your username: " username
read -s -p "Enter your password: " password
echo
echo "Username: $username"

echo 命令

echo 命令用於輸出字串到標準輸出。

基本用法
echo "Hello, World!"
使用選項
  • -n 不換行
  • -e 解析反斜槓跳脫字元
echo -n "Hello, "
echo "World!"
echo -e "Line1\nLine2\nLine3"

printf 命令

printf 命令用於格式化輸出，類似於 C 語言中的 printf 函式。

printf "Hello, %s!\n" "World"
常見格式說明符
  • %s 字串
  • %d 十進位制整數
  • %f 浮點數
  • %x 十六進位制數
name="John"
age=25
printf "Name: %s, Age: %d\n" "$name" "$age"

6. 條件判斷

判斷語句

if 語句
if [ condition ]; then
  # statements
elif [ condition ]; then
  # statements
else
  # statements
fi

樣例:

#!/bin/bash

number=5

# gt lt 分別是 > 和 <
if [ $number -gt 0 ]; then
  echo "The number is positive."
elif [ $number -lt 0 ]; then
  echo "The number is negative."
else
  echo "The number is zero."
fi
case 語句
case "$variable" in
  pattern1)
    # statements
    ;;
  pattern2)
    # statements
    ;;
  *)
    # default statements
    ;;
esac

樣例:

#!/bin/bash
echo "Enter a single character (a-g):"
read char

case "$char" in
  a)
    echo "Monday"
    ;;
  b)
    echo "Tuesday"
    ;;
  c)
    echo "Wednesday"
    ;;
  d)
    echo "Thursday"
    ;;
  e)
    echo "Friday"
    ;;
  f)
    echo "Saturday"
    ;;
  g)
    echo "Sunday"
    ;;
  *)
    echo "Invalid input"
    ;;
esac

test 命令

test 命令用於條件判斷，常與邏輯運算子結合使用。

檔案測試
  • -e 檔案存在
  • -f 檔案是普通檔案
  • -d 檔案是目錄
if test -e /etc/passwd; then
  echo "/etc/passwd exists."
fi
字串測試
  • -z 字串為空
  • -n 字串非空
  • = 字串相等
  • != 字串不相等
if test -z "$name"; then
  echo "Name is empty."
fi
數值測試
  • -eq 等於
  • -ne 不等於
  • -gt 大於
  • -lt 小於
  • -ge 大於或等於
  • -le 小於或等於
if test $age -gt 20; then
  echo "Age is greater than 20."
fi

7. 迴圈語句

for 迴圈

for var in list; do
  # statements
done

for i in {1..5}; do
  echo "Number: $i"
done

while 迴圈

while [ condition ]; do
  # statements
done

counter=1
while [ $counter -le 5 ]; do
  echo "Counter: $counter"
  counter=$((counter + 1))
done

until 迴圈

until [ condition ]; do
  # statements
done

counter=1
until [ $counter -gt 5]; do
  echo "Counter: $counter"
  counter=$((counter + 1))
done

8. 函式

Shell 函式用於封裝程式碼塊，以便多次呼叫。

定義函式

function_name() {
  # statements
}

greet() {
  echo "Hello, $1!"
}

greet "World"

帶返回值的函式

add() {
  result=$(( $1 + $2 ))
  return $result
}

add 2 3
echo "Sum: $?"

綜合示例

#!/bin/bash

# 函式定義
print_menu() {
  echo "1. Say Hello"
  echo "2. Display Date"
  echo "3. Exit"
}

# 主程式
while true; do
  print_menu
  read -p "Enter your choice: " choice
  case $choice in
    1)
      read -p "Enter your name: " name
      echo "Hello, $name!"
      ;;
    2)
      current_date=$(date)
      echo "Current date and time: $current_date"
      ;;
    3)
      echo "Goodbye!"
      break
      ;;
    *)
      echo "Invalid choice, please try again."
      ;;
  esac
done

結論

上述內容涵蓋了 Shell 指令碼程式設計中的基礎部分，包括輸入輸出、變數和函式、條件判斷和迴圈等。透過理解和掌握這些內容，你可以編寫功能強大的 Shell 指令碼來

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