阮一峰Bash脚本教程学习笔记

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快捷键:

ctrl+L: 清除屏幕并移到顶部
ctrl+U: 删到行首(剪) ctrl+A: 移到行首
ctrl+K: 删到行尾(剪) ctrl+E: 移到行尾
ctrl+b, f, (左移, 右移)
alt+b,f (前, 后移一个单词)
ctrl+1 等同于clear
ctrl+d delete, ctrl+w 删到单词首
alt+t 词换位, ctrl+t 字符换位 (与前一个)
alt+d, alt+backspace 剪切至词首, 词尾
ctrl+y 粘贴

$ ’Something wrong happend’ >&2

解释:

>代表重定向输出
&表示接下来的是一个文件描述符数字(file descriptor number)
2表示stderr
所以就是把上述字符串输出到stderr里去的意思,
如果是$ ”str” <2 (没有&), 则会输出到一个叫2的文件里去

echo

-n: 可以取消结尾的换行
-e: 解释字符串里的转义符

扩展(通配符)

$ ~/walker # 表示用户目录下的walker目录
$ ~walker # 表示名为walker的目录
$ ~+ # 扩展为当前目录, 等同于 pwd
$ echo d{a, e, I, o, u}g 输出: dag, deg, dig, dog, dug # 大括号内不要有空格(否则会当成参数)
$ echo {j{p,pe}g, png} —> 嵌套

波浪线, 方括号的括号都是基于”路径”的, 如果当前路径没有匹配到对应的文件名, 则会变成字符串原样输出, 而大括号则不然, 是基于”逻辑”的, 只管扩展, 不会去探测扩展后对应的路径存不存在, 因此可能报错文件不存在.
如echo [a,b].txt, 如果不存在a.txt, b.txt, 则会变成”[a,b].txt”这样一个输出, 而{a,b}.txt则一定会扩展成a.txt, b.txt
例外:
在用..来扩展时, 如果系统无法理解, 则不会扩展, 如{1..5}会扩展成1,2,3,4,5, 但{ab..123}, 则会变成字符串
但是前导0不参与路径匹配: {01…5} # 01,02,03,04,05 (几个零都可以)
步长:{0..8..2} (未测试成功) # 要打开哪个shopt开关?
活用:

$ echo .{mp{3..4},m4{a,b,p,v}} # 匹配了: .mp3 .mp4 .m4a .m4b .m4p .m4v
$ mkdir {2007..2009}-{01..12}  # 建了2007-2009每年12个目录
for I in {1..4}

注意惊叹号的使用(类似正则里的^)

$ echo ${!S*} # 返回所有以S开头的”变量名”, 如SHELL, SSH..等

另两种转义(string interpolation):

$ echo date is $(date) # 即包在$(…)中
$ echo date is `date` # 包在反引号中

但是要计算2+2, 只有echo $((2+2)) 这种形式, 反引号就不行了

[[:alnum:]], [[:digit:]]等预置的字符类扩展见: https://wangdoc.com/bash/expansion.html 很丰富, 建议详读.

(?, \*, +, @, !)则为匹配的个数, 分别是(0或1, 0或多, 一或多, 一个, 非一个), 如song@(.)mp3等同于song.mp3,
是的, 不同于正则, 它是先规定个数, 再设定匹配字串

注: 需要打开shopt -s extglob

双引号碰到$, 反引号和反斜杠都会自动扩展, 所以echo “$SHELL” 等同于echo echo \$SHELL
双引号能保留”输出”的格式, 比如 echo `cal`, 格式就没了, 自己试试看? 而echo “$(cal)”则可以保留格式:

$ echo "$(cal)"
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大段文字输入可以用

$command << token
your long inputs
token

等同于: echo "your long inputs" | command 即把echo的输出作为command的输入, 这个一般用于多行文本

texts里面可以进行使用变量, 但是如果把token用双引号包起来就不能解释变量了.

如果只是简单字符串, 用下面更明确:
$ command <<< ‘text’
如: $ cat <<< “hello world”, 一样等同于 $ echo “hello world” | cat
<<< 还有一个作用就是把变量值用这种方式能变成标准输入, 这样被”计算”出来的值也能用于只接受标准输入的命令了, 比如read

变量

printenv PATH 与 echo $PATH等同
解释变量中的变量, 比如$PATH, 不是想象中的$嵌套: ${${myvar}}, 应该这么用

$ myvar=PATH
$ echo ${!myvar}, # 即多加一个惊叹号

$?: 上一个命令的退出码(0成功, 1失败)
$$: 当前Shell进程的ID
$_: 上一个命令的最后一个参数
$!: 最后一个后台执行的异步命令的进程ID
$0: 当前Shell的名称
$-: 当前shell的启动参数, $@, $# 表示脚本的参数数量

$?命令除了取出上一个命令的返回值, 也可以取出上一个函数的返回值

${varname-:value} 取值, 如果不存在则返value, 但不赋值
${varname=:value} 取值, 如果不存在则返value, 顺便赋值
${varname+:value} 如果有值则返value(而不是值本身), 没有值则为空, 所以这个时候的value一般用一个标识符号就好了
${varname?:value} 取值, 如果不存在就报错并把value作为错误错误打印出来
比如 $ filename=${$1:?”filename missing”} 从脚本中取第一个参数作为文件名, 发现没有文件名就报错退出

变量都是字符串, 可以用declare来进行一些限定

$ declare -I v1=13 v2=14 v3=v1+v2 # 声明为integer
$ echo $v3
# 这样更快: 
$ let v=13+14  # 如果习惯了=两边加空格, 则包到引号里: $ let “v = 13 + 14”

字符串

${#”string”} 长度
${varname:offset:length} 切片(变量名不需要美元符号)
删除: (# 和 ## 的区别就是贪婪与否的区别)

$ phone="555-456-1414"
$ echo ${phone#*-}
> 456-1414
$ echo ${phone##*-}
> 1414

替换: ${variable/#pattern/string} 注意, # 左边多了一个 / , 右边多了替换字串
以上, 都是从头匹配, 从尾部匹配把 # 换成 %
任意位置匹配则换成/, 所以就成了你们最熟悉的语法:varname/search/replace

这个时候再回头看/# , /%, 不过是/语法的修饰符罢了(限定起始方向)

${varname^^}, ${varname,,} # 转大写, 转小写

数值运算

逗号是求值, 如
$ echo $((foo = 1+2, 3*4)) 输出为12, 但foo的值是3, 依次计算, 输出是逗号后面的

expr命令等同于双括号: expr 3+5 与$((3+5))同义

行操作

Bash内置Readline库, 默认采用Emacs快捷键, 切换:

$ set -o vi 或 $ set -o emacs

切换目录/堆栈

不管你cd到哪个了哪个目录, 想回到cd前的目录, 用cd -就行了
pushd , popd则可以把目录推到堆栈里, 演示:

$ pushd 2
/test/1/2 /test/1
$ pushd 3
/test/1/2/3 /test/1/2 /test/1
$ pushd 4
/test/1/2/3/4 /test/1/2/3 /test/1/2 /test/1
$ dirs  # 其实每一次pushd都会把当前堆栈dirs出来
/test/1/2/3/4 /test/1/2/3 /test/1/2 /test/1
$ cd /tmp
$ dirs # 观察, cd其实只是把顶层给改了, 不会增减层级
/tmp /test/1/2/3 /test/1/2 /test/1
$ cd /usr
$ dirs  # 验算
/usr /test/1/2/3 /test/1/2 /test/1

现在你知道 了, cd永远只是更改顶栈, 大多数情况下, 你可以用pushd来替换cd, 这样你就有了后退权了
此时你再popd, 目录会顺利切到/test/1/2/3, 不管你进行过多少次cd, 第二层都不会变并且能直接pop出来
小练习
如果你查看堆栈, 要从第4个开始后退(0为起始), 那么可以把从3开始(不是4)的记录提到顶层来(然后再popd):
$ pushd +3 (加号不可省)

注意, 此时0, 1, 2都还在, 只是挪到了尾巴

而popd +3则不是”移动”, 而是删除了, 意思是正向删除第3个, 如果不带+, 则理解为删除3以后的所有堆栈(即从4开始)

注意: 为什么要从第4个开始退要把从3开始的移到顶层呢?
因为如下dirs: /1, /2, /3 , 你做popd, 是会回到/2的
可见顶栈永远表示的是"当前"目录. 所以你自然无法跳到当前目录.
而pushd, popd+数字改动的只是堆栈表, 不是目录, 即虽然你的目录没变, 但是系统认为你在第三层, 这个时候再后退(popd)自然到了目录表里的下一层/4.

脚本

shebang行#!/usr/bin/env bash 的写法是为了避免#!/bin/bash 这种写法时bash不在bin目录
source命令可以 用一个点来表示: . ~/.bash_profile
读用户的输入:

$ read firstname lastname
$ “you input: $firstname, $lastname” # 如果read后没有给变量名, 则由默认的$REPLY来取出

读文件:

while read myline  # 每次读一行
do
  echo "$myline"
done < $filename  # 注意这里特殊的传参方式, 同时, 如果不传入文件路径, 就是一个无限循环了(read)

存数组:

$ read -a varname. #  -a 参数把用户的多个输入全存到`varname`这个数组里了

其它有用的:

# -e 参数使得用户在输入的时候能用tab补全(包含所有readline库快捷键),
# 如果没有这个参数输入文本的时候是不能使用快捷键的
$ read -e -p “please input the path to the file” 
# -s 可以隐藏用户的输入, 通常用于密码
$ read -s  -p “input password”
# -p 显然就是能直接显示输入前的提示了

条件判断

if里面的test命令
test expression, [ expression], [[ expression ]] 是等价的(第三种支持正则) 空格不能省
[ -? file ] 查看文件状态有非常多的表达式(参数), 具体参阅https://wangdoc.com/bash/condition.html 推荐阅读
for循环
for [ test ] in list; do … done 其中的in list如果省略, 则代表所有脚本参数”$@“:

$ for filename; do echo “$filename”; done
# 等同于
$ for filename in “$@“; do echo “$filename”; done

同理, 如果是用在函数中, 则等于所有函数参数.
用双括号, 变量也无需加$了
for (( i=0; i<5; i+=1 )); do echo $i; done
case in, 如果希望一个匹配后继续做下一个匹配(passthrough), 每一个case 的结尾用;;&而不是;; (多了一个&)

select

select生成的菜单, 选择并执行命令后, 要自行在do-done体内用break退出, 否则会一直要你选择

数组

以下方式声明数组

$ names=(hatter [5]=duchess Alice), 指定了0, 5, 6, 其它为空字符串
$ mp3s=( *.mp3 )
$ declare -a ARRAYNAME
$ read -a ARRAYNAME

读取的时候: $ echo ${array[1]} 大括号不可省
@仍然是返回所有元素: $ echo ${array[@]} 但是在for…in中, 要把整个表达式放双引号中:

$ activities=( swimming "water skiing" canoeing "white-water rafting" surfing )
$ for act in “${activities[@]}”; do….; done

不然其中有”water”, “skiing”,”white-water", rafting”等都会被拆开(bug吧? 字符串也拆)
把@换成*, 加上双引号, 则会一个个字符返回
拷贝数组最方便的方法:

$ hobbies=( “${activities[@]}” diving ) # 顺便演示了为数组添加成员

直接赋值给一个数组(即没有指定索引), 则是赋给第0个组员, 同理, 使用数组名也是使用的0号组员

# 以下@可以换成*
$ echo ${#array[@]} # #仍然用以计数, 但是如果传的是具体索引, 则返回的是对应项的字符串长度
$ echo ${!array[@]} 用以返回有值的索引 (为空的不返回) # 活用的话遍历数组更高效
$ echo ${array[@]:2:3} # 切片
$ arr+=(3 4 5) # 追加
$ unset arr[2] # 删除 , 或: 
$ arr[2]= # 或
$ arr[2]=‘’
# 以上三者等效,

根据上面知识$ arr= 表示删除第一个成员, 但是unset arr 则是清空整个数组了
也可以用字符串做索引, 就成了字典了:

$ declare -A colors  # 变成大写即可
$ colors[“red”]=“#ff0000”

set命令

单独一个set会显示所有环境变量和Shell函数
以下都可以以set -xxx 的方式写在脚本头或任何位置, 就当一个即时开关使用吧
也可以在调用bash脚本前传入比如: bash -eux script.sh
-u: 遇到不存在的变量就报错, 而不是忽略 与 -o nounset 等价
-x: 每一个命令执行前会先打印出来 等同于 -o xtrace, 关闭用set +x (组合起来用就是一个小环境)
-e: 有错误就中止 等同于 -o errexit
-o pipefail: 即使在管道中, 有错也中止(-e 在管道中会失效)
-n: -o noexec 不执行命令只检查语法
-f: -o noglob 不对通配符进行文件名(路径)扩展 可用+f 关闭
-v: -o verbose 打印shell接收到的每一行输入 可用+v 关闭
$ set -euxo pipefail 一般这么四个连用

shopt

即: shell option
同set, 直接shopt也可以列出所有参数, -s, -u分别是是打开, 关闭某个参数
shopt 参数名, 可直接查询该参数是否打开关闭, 但是如果是用于编程, 因为返回是字符串不好判断, 所以提供了-q参数(返回0/1, 分别表示打开/关闭)

$ if shopt -q globstar; then …; fi

除错

# 先看目录存不存在, 然后再进入, 然后再打印出来将要删除的文件, 
# 这是最安全的删除方法
# 否则一旦目录不存在, 不同的写法会有不同的问题
[[ -d $dir_name ]] && cd $dir_name && echo rm *

如果在执行bash脚本前加入-x参数, 则每一条命令执行前都会打印出来 # 等同于set -x

或者写在脚本的shebang行里也行

每一条命令会同上一个标识符作前缀, 默认是+, 可以用export PS4=‘$LINENO +’这种方式自定义(比如现在就加上了行号)
几个环境变量
$LINENO: 这个变量在哪, 打印的就是这一行的行号
$FUNCNAME: 返回一个数组, 函数调用的名称堆栈, 最里层(即本函数)的是0
$BASH_SOURCE: 返回一个数组, 函数调用的脚本堆栈, 即每层调用的脚本是哪一个, 最里层(即本文件)的是0
$BASH_LINENO: 返回一个数组, 函数每一次被调用时在该脚本的行号, 同样也是从最里层开始
例:

${BASH_SOURCE[1] = main.sh  # [0] 是文件本身, 所以要[1]
${BASH_LINENO[0] = 17  # 调用来源的行号  —> 所以调用来源的行号的索引永远比调用来源(文件)的索引要小1
${FUNCNAME[0]} = hello  # 本方法(或者说”被调用的方法”)

上例代表在 main.sh的17行调用了hello()方法
小练习

#!/bin/bash
source lv2.sh   # 引入外部脚本
function lv1method()
{
    echo ---------lv1------------
    i=0
    for v in "${BASH_LINENO[@]}"; do
        echo "bash_line_no[$((i++))]: $v"
    done
    i=0
    for v in "${FUNCNAME[@]}"; do
        echo "func_name[$((i++))]: $v"
    done
    i=0
    for v in "${BASH_SOURCE[@]}"; do
        echo "bash_source[$((i++))]: $v"
    done
    lv2method # 调用外部脚本的方法
}

以上脚本, 多做几次嵌套, 打印出来看看索引之间的关系
输出:

---------lv1------------
bash_line_no[0]: 5
bash_line_no[1]: 0
func_name[0]: lv1method
func_name[1]: main
bash_source[0]: lv1.sh
bash_source[1]: entry.sh
---------lv2------------
bash_line_no[0]: 21
bash_line_no[1]: 5
bash_line_no[2]: 0
func_name[0]: lv2method
func_name[1]: lv1method
func_name[2]: main
bash_source[0]: lv2.sh
bash_source[1]: lv1.sh
bash_source[2]: entry.sh
---------lv3------------
bash_line_no[0]: 19
bash_line_no[1]: 21
bash_line_no[2]: 5
bash_line_no[3]: 0
func_name[0]: lv3method
func_name[1]: lv2method
func_name[2]: lv1method
func_name[3]: main
bash_source[0]: lv3.sh
bash_source[1]: lv2.sh
bash_source[2]: lv1.sh
bash_source[3]: entry.sh

临时文件

安全的用法:

trap 'rm -f "$TMPFILE"’ EXIT  # 退出时删除临时文件)
TMPFILE=$(mktemp) || exit 1  # 用mktemp命令建立临时文件可以只有本人能读, 如果失败就退出
echo "Our temp file is $TMPFILE”

参数:
-d: 创建的是目录
-p: 指定目录
-t: 指定模板
如 mktemp -t aaa.XXXXXXX 能生成/tmp/aaa.yZ1HgZV(与X个数相同)
trap是用来响应系统信号的, 如ctrl+c产生中断信号SIGINT
$ trap -l 列出所有信号(自己打印出来看看)
trap的格式: $ trap [动作] [信号1] [信号2] ...
trap 命令接的信号有如下

  • HUP：编号1，脚本与所在的终端脱离联系。
  • INT：编号2，用户按下 Ctrl + C，意图让脚本中止运行。
  • QUIT：编号3，用户按下 Ctrl + 斜杠，意图退出脚本。
  • KILL：编号9，该信号用于杀死进程。
  • TERM：编号15，这是kill命令发出的默认信号。
  • EXIT：编号0，这不是系统信号，而是 Bash 脚本特有的信号，不管什么情况，只要退出脚本就会产生。

如果trap要执行多条命令, 可以封装到函数里, 命令的位置写函数:$ trap func_name EXIT

启动环境

登录session依次启动如下脚本:

  • /etc/profile
  • /etc/profile.d # 目录下的所有.sh文件
  • ~/.bash_profile # 如果有, 则中止
  • ~/.bash_login # 如果有, 则中止 此为C shell 初始化脚本
  • ~/.profile # Bourne shell 和 Korn shell 初始化脚本

通过$ bash - -login 参数, 可以强制执行以上脚本
非登录session

  • /etc/bash.bashrc # 所有用户都执行
  • ~/.bashrc # 当前用户的

启动参数:
-n: 不执行脚本, 只检查语法
-v: 执行语句前先输出
-x: 执行语句后输出该语句

~/.bash_logout 退出时要执行的命令
$ include /etc/inputrc 在~/.inputrc里加这一行, 可以在里面自定义快捷键

命令提示符

上面提到过$PS4能修改set -x时打印的每句语句前面的+号
命令提示符默认的$符号(根用户是#号)则可以用$PS1来修改, 怎么改参考https://wangdoc.com/bash/prompt.html
$PS2表示的是输入时折行的提示符, 默认为>
$PS3表示使用select命令时系统输入菜单的提示符

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