151 shell编程，正则表达式，在C语言中如何使用正则表达式

零，坑点记录：bash 和 dash 的区别，导致的坑点

查看当前用的shell 是啥，用的是/bin/bash

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo $SHELL
/bin/bash

当shell 脚本运行的时候（后面会学到方法，这里是最后学完后，记录坑点），

如果我们使用的 source ./001.sh 执行

或者使用的是 . ./001.sh 执行

这两种方法是是一样的，都是使用当前窗口的 shell，也就是/bin/bash 执行脚本内容，并没有启动子进程去运行脚本。

在脚本使用了shell的一些相关语法的时候都没有问题。

注意这里：但是如果我们使用的 ./001.sh 运行脚本或者是 /bin/sh ./001.sh 运行脚本，意味着，实际上是当前窗口启了一个子进程，来执行脚本，那么这个子进程干了啥呢？实际上是调用了 exec，exec会启动进程，如果要执行的是一个文本文件，并且第一行用Shebang指定了解释器，例如我们写的 #! /bin/sh ，那么 exec 就会调用 /bin/sh 去将脚本的每一行挨着实现。那么 /bin/sh又是一个啥呢？

我们search了/bin文件夹下的是由sh，发现，是 dash。

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ ls -l /bin/sh*
lrwxrwxrwx 1 root root 4 1月  23 20:22 /bin/sh -> dash
lrwxrwxrwx 1 root root 4 1月  23 20:22 /bin/sh.distrib -> dash

这意味着，如果我们使用source 或者 . 调用，是使用的 /bin/bash 这个不起额外的进程

如果我们使用的./001.sh 调用，则使用的是 /bin/dash，这个会起额外的进程。

坑点是：dash对于很多shell 语法支持不好，因此看到很多莫名奇妙的问题。

改法一：

将第一行从 #! /bin/sh 改动成为 #! /bin/bash

改法二：

在使用时，使用 /bin/bash ./001.sh 运行脚本，，而不是/bin/sh ./001.sh

一，我们在终端窗口敲入一个date，系统会返回我们一个结果，这个流程是怎么样子的呢？

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ date
2024年 03月 24日 星期日 20:32:12 CST

当前终端窗口就是黑屏幕

当我们将date 写入里面并回车的时候，shell解析器会date这个命令从PATH 的路径中挨个去找date这个命令，找到后执行date命令

可以使用echo $PATH 查看当前的PATH有哪些。

从下图可以看到，一个一个的PATH 是通过：分隔的。

这意味着，如果可执行程序date 在/home/hunandede/bin 中有，在 /usr/local/bin中也有，那么会使用 /home/hunandede/bin中的可执行程序date。

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo $PATH
/home/hunandede/bin:/home/hunandede/.local/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$

二编写一个简单的脚本test.sh ，并执行：

编写一个简单的脚本

#! /bin/sh
cd ..
ls

对于这个脚本的解释：

Shell脚本中用#表示注释，相当于C语言的//注释。

但如果#位于第一行开头，并且是#!（称为Shebang）则例外，它表示该脚本使用后面指定的解释器/bin/sh解释执行

执行这个脚本：

由于脚本的执行需要 x权限

chmod是添加更改权限命令
a是指所有的用户组，包括root用户组，文件拥有者的用户组，还有其他用户组。
+x是指添加执行权限。

+x是执行权限，+r是阅读权限，+w是写入权限

itcast$ chmod a+x test.sh
itcast$ ./test.sh

执行原理：

Shell会fork一个子进程并调用exec执行./test.sh这个程序。

exec系统调用应该把子进程的代码段替换成./test.sh程序的代码段，并从它的_start开始执行。然而test.sh是个文本文件，根本没有代码段和_start函数，怎么办呢？其实exec还有另外一种机制，如果要执行的是一个文本文件，并且第一行用Shebang指定了解释器，则用解释器程序的代码段替换当前进程，并且从解释器的_start开始执行，而这个文本文件被当作命令行参数传给解释器。因此，执行上述脚本相当于执行程序

也就是说当我们使用

./test.sh 的时候会转移成使用 /bin/sh 调用 ./test.sh。且是使用一个子进程 ,然后再子进程中调用exec开始这段代码的调用，那么第一个参数就是这个文件名字。

那么他的参数是什么呢？第一个参数是./test.sh

在子进程中使用exec 开始调用，那么第一个参数就是文件名。

itcast$ /bin/sh ./test.sh

以这种方式执行不需要test.sh文件具有可执行权限。

用小括号括起来的语法，相当于在shell中起了一个子进程去执行，因此原先的路径不变：

如果将命令行下输入的命令用()括号括起来，那么也会fork出一个子Shell执行小括号中的命令，一行中可以输入由分号;隔开的多个命令，比如：

itcast$ (cd ..;ls -l)

source或者.命令是Shell的内建命令执行，这种方式也不会创建子Shell，而是直接在交互式Shell下逐行执行脚本中的命令。

也就是说：当我们使用 itcast$ source ./test.sh 或者 itcast$ . ./test.sh 调用的时候（注意第一个点和第二个点中间是有空格的），实际上是直接在当前窗口直接执行shell 脚本，那么第一个参数是bash，

和上面两种方法执行Shell脚本的效果是相同的，cd ..命令改变的是子Shell的PWD，而不会影响到交互式Shell。然而命令

itcast$ cd ..;ls -l

则有不同的效果，cd ..命令是直接在交互式Shell下执行的，改变交互式Shell的PWD，然而这种方式相当于这样执行Shell脚本：

itcast$ source ./test.sh

或者

itcast$ . ./test.sh

三基本语法

3.1 数据类型--只有一种字符串类型

在shell中只有一种数据类型，就是字符串类型。

3.2 数据种类 - 本地变量和环境变量

但是数据种类有两种，一种是本地变量，一种是环境变量

3.2.1 本地变量

3.2.1.1 本地变量的定义

注意等号两边都不能有空格，否则会被Shell解释成命令和命令行参数。

itcast$ VARNAME=value

3.2.1.2 本地变量的回显

在shell中使用 echo 可以回显您输入的字符串

使用echo &key, 可以回显key这个字符串对应的值

//定义一个本地变量 VALUENAME 其值是value
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ VALUENAME=value
//使用echo $VALUENAME可以将 VALUENAME代表的值打印出来
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo $VALUENAME    
value

//使用echo，如果不加$，则只是将您输入的该字符串显示到桌面上
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo hello
hello
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo VALUENAME
VALUENAME
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$

3.2.1.3 本地变量的删除 unset

用unset命令可以删除已定义的环境变量或本地变量。

同样，，unset命令也只对当前窗口生效

3.2.1.4 从本地变量变成环境变量 export

一个变量定义后仅存在于当前Shell进程，它是本地变量，用export命令可以把本地变量导出为环境变量，定义和导出环境变量通常可以一步完成：

itcast$ export VARNAME=value

也可以分两步完成：

itcast$ VARNAME=value

itcast$ export VARNAME

3.2.2 环境变量

3.2.2.1 显示当前的环境变量，使用命令为 printenv

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ printenv
XDG_VTNR=7
LC_PAPER=zh_CN.UTF-8
LC_ADDRESS=zh_CN.UTF-8
XDG_SESSION_ID=c2
XDG_GREETER_DATA_DIR=/var/lib/lightdm-data/hunandede
LC_MONETARY=zh_CN.UTF-8
CLUTTER_IM_MODULE=xim
GPG_AGENT_INFO=/home/hunandede/.gnupg/S.gpg-agent:0:1
TERM=xterm-256color
VTE_VERSION=4205
SHELL=/bin/bash
QT_LINUX_ACCESSIBILITY_ALWAYS_ON=1
WINDOWID=58720266
LC_NUMERIC=zh_CN.UTF-8
UPSTART_SESSION=unix:abstract=/com/ubuntu/upstart-session/1000/2085
GNOME_KEYRING_CONTROL=
GTK_MODULES=gail:atk-bridge:unity-gtk-module
USER=hunandede
LD_LIBRARY_PATH=/home/hunandede/day02/dongtailib
LS_COLORS=rs=0:di=01;34:ln=01;36:mh=00:pi=40;33:so=01;35:do=01;35:bd=40;33;01:cd=40;33;01:or=40;31;01:mi=00:su=37;41:sg=30;43:ca=30;41:tw=30;42:ow=34;42:st=37;44:ex=01;32:*.tar=01;31:*.tgz=01;31:*.arc=01;31:*.arj=01;31:*.taz=01;31:*.lha=01;31:*.lz4=01;31:*.lzh=01;31:*.lzma=01;31:*.tlz=01;31:*.txz=01;31:*.tzo=01;31:*.t7z=01;31:*.zip=01;31:*.z=01;31:*.Z=01;31:*.dz=01;31:*.gz=01;31:*.lrz=01;31:*.lz=01;31:*.lzo=01;31:*.xz=01;31:*.bz2=01;31:*.bz=01;31:*.tbz=01;31:*.tbz2=01;31:*.tz=01;31:*.deb=01;31:*.rpm=01;31:*.jar=01;31:*.war=01;31:*.ear=01;31:*.sar=01;31:*.rar=01;31:*.alz=01;31:*.ace=01;31:*.zoo=01;31:*.cpio=01;31:*.7z=01;31:*.rz=01;31:*.cab=01;31:*.jpg=01;35:*.jpeg=01;35:*.gif=01;35:*.bmp=01;35:*.pbm=01;35:*.pgm=01;35:*.ppm=01;35:*.tga=01;35:*.xbm=01;35:*.xpm=01;35:*.tif=01;35:*.tiff=01;35:*.png=01;35:*.svg=01;35:*.svgz=01;35:*.mng=01;35:*.pcx=01;35:*.mov=01;35:*.mpg=01;35:*.mpeg=01;35:*.m2v=01;35:*.mkv=01;35:*.webm=01;35:*.ogm=01;35:*.mp4=01;35:*.m4v=01;35:*.mp4v=01;35:*.vob=01;35:*.qt=01;35:*.nuv=01;35:*.wmv=01;35:*.asf=01;35:*.rm=01;35:*.rmvb=01;35:*.flc=01;35:*.avi=01;35:*.fli=01;35:*.flv=01;35:*.gl=01;35:*.dl=01;35:*.xcf=01;35:*.xwd=01;35:*.yuv=01;35:*.cgm=01;35:*.emf=01;35:*.ogv=01;35:*.ogx=01;35:*.aac=00;36:*.au=00;36:*.flac=00;36:*.m4a=00;36:*.mid=00;36:*.midi=00;36:*.mka=00;36:*.mp3=00;36:*.mpc=00;36:*.ogg=00;36:*.ra=00;36:*.wav=00;36:*.oga=00;36:*.opus=00;36:*.spx=00;36:*.xspf=00;36:
LC_TELEPHONE=zh_CN.UTF-8
QT_ACCESSIBILITY=1
XDG_SESSION_PATH=/org/freedesktop/DisplayManager/Session0
XDG_SEAT_PATH=/org/freedesktop/DisplayManager/Seat0
SSH_AUTH_SOCK=/run/user/1000/keyring/ssh
DEFAULTS_PATH=/usr/share/gconf/ubuntu.default.path
XDG_CONFIG_DIRS=/etc/xdg/xdg-ubuntu:/usr/share/upstart/xdg:/etc/xdg
DESKTOP_SESSION=ubuntu
PATH=/home/hunandede/bin:/home/hunandede/.local/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
QT_IM_MODULE=fcitx
QT_QPA_PLATFORMTHEME=appmenu-qt5
LC_IDENTIFICATION=zh_CN.UTF-8
XDG_SESSION_TYPE=x11
PWD=/home/hunandede
JOB=gnome-session
XMODIFIERS=@im=fcitx
GNOME_KEYRING_PID=
LANG=en_US.UTF-8
GDM_LANG=en_US
MANDATORY_PATH=/usr/share/gconf/ubuntu.mandatory.path
LC_MEASUREMENT=zh_CN.UTF-8
COMPIZ_CONFIG_PROFILE=ubuntu
IM_CONFIG_PHASE=1
PAPERSIZE=a4
GDMSESSION=ubuntu
SESSIONTYPE=gnome-session
GTK2_MODULES=overlay-scrollbar
SHLVL=1
HOME=/home/hunandede
XDG_SEAT=seat0
LANGUAGE=en_US:en
GNOME_DESKTOP_SESSION_ID=this-is-deprecated
UPSTART_INSTANCE=
UPSTART_EVENTS=started starting
XDG_SESSION_DESKTOP=ubuntu
LOGNAME=hunandede
DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:abstract=/tmp/dbus-AfnsjVBsz4
XDG_DATA_DIRS=/usr/share/ubuntu:/usr/share/gnome:/usr/local/share:/usr/share:/var/lib/snapd/desktop
QT4_IM_MODULE=fcitx
LESSOPEN=| /usr/bin/lesspipe %s
INSTANCE=Unity
UPSTART_JOB=unity-settings-daemon
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/1000
DISPLAY=:0
XDG_CURRENT_DESKTOP=Unity
GTK_IM_MODULE=fcitx
LESSCLOSE=/usr/bin/lesspipe %s %s
LC_TIME=zh_CN.UTF-8
LC_NAME=zh_CN.UTF-8
XAUTHORITY=/home/hunandede/.Xauthority
_=/usr/bin/printenv
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$

3.2.2.2 export 命名用于显示或者设置环境变量

export命令可用于显示或设置环境变量。
export命令的效果仅限于当前登录终端。

3.2.2.3思考 export 将一个本地变量变成环境变量后只能在当前窗口起作用，如果我们想重新开一个窗口也能起作用，应该怎么办呢？

四 3种方法设置环境变量

方法一：使用export命令
普通用户即可修改；仅对当前登录的终端有效。

实例：将路径/home/dabai/test/bin添加到环境变量$PATH中

$ export PATH=$PATH:/home/dabai/test/bin

方法二：修改.bashrc文件普通用户即可修改；对当前登录用户有效。

首先，打开.bashrc文件：
$ vim ~/.bashrc

然后，在该文件中，添加如下内容：
export PATH=$PATH:/home/dabai/test/bin

最后，保存并退出；再执行如下命令，以使修改的环境变量立即生效：
$ source ~/.bashrc

方法三：修改/etc/profile文件，需要root权值；对所有用户都有效。

首先，打开profile文件：
# vim /etc/profile

然后，在该文件中，添加如下内容：
export PATH=$PATH:/home/dabai/test/bin

最后，保存并退出；再执行如下命令，以使修改的环境变量立即生效：
$ source /etc/profile

source 命令解释：

$ vim ~/.bashrc "~"代表的是当前用户的根目录，当前我登录的是hunandede ，那么~指的就是/home/hunandede这个目录，也就是说，我要改动的文件是/home/hunandede/.bashrc文件

$ source ~/.bashrc

1、source命令是什么？
source命令也称为“点命令”，也就是一个点符号（.），是bash的内部命令。
注意：该命令通常用命令“.”来替代

2、source命令功能（能干什么）？
source命令通常用于重新执行刚修改的初始化文件，使之立即生效，而不必注销并重新登录。因为linux所有的操作都会变成文件的格式存在。

示例：
当我修改了/etc/profile文件，我想让它立刻生效，而不用重新登录；这时就想到用source命令，如:source /etc/profile

3、source命令用法？

source filename # filename必须是可执行的脚本文件
或者
. filename # 注意“.”号后面还有一个空格

注意下面的语句都是执行当前目录下的.bashrc

对应上面的理论： filename 是 ".bashrc"文件

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ source .bashrc
       
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ . .bashrc

五基本语法2 文件名代换（Globbing）

	* 匹配0个或多个任意字符
	? 匹配一个任意字符
	[若干字符] 匹配方括号中任意一个字符的一次出现

itcast$ ls /dev/ttyS*
itcast$ ls ch0?.doc
itcast$ ls ch0[0-2].doc
itcast$ ls ch[012] [0-9].doc

注意，Globbing所匹配的文件名是由Shell展开的，也就是说在参数还没传给程序之前已经展开了，比如上述ls ch0[012].doc命令，如果当前目录下有ch00.doc和ch02.doc，则传给ls命令的参数实际上是这两个文件名，而不是一个匹配字符串。

这是个啥意思呢？

我们当前是有多个day0x的文件夹的，如下是执行ls -l 命名的结果。

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$  ls -l
total 92
drwxrwxr-x  2 hunandede hunandede 4096 2月  20 18:55 aaa
drwxrwxr-x  4 hunandede hunandede 4096 2月  21 15:16 day02
drwxrwxr-x 11 hunandede hunandede 4096 2月  23 17:47 day03
drwxrwxr-x  2 hunandede hunandede 4096 2月  28 08:19 day04
drwxrwxr-x  3 hunandede hunandede 4096 2月  29 22:40 day05
drwxr-xr-x  3 hunandede hunandede 4096 3月  24 20:56 Desktop
drwxr-xr-x  3 hunandede hunandede 4096 1月  23 23:28 Documents
drwxr-xr-x  2 hunandede hunandede 4096 1月  23 21:50 Downloads
-rw-r--r--  1 hunandede hunandede 8980 1月  23 20:24 examples.desktop
drwxrwxr-x  2 hunandede hunandede 4096 2月  20 17:39 head
-rw-rw-r--  1 hunandede hunandede 1188 2月  28 08:23 list.txt
drwxr-xr-x  2 hunandede hunandede 4096 1月  23 21:50 Music
drwxrwxr-x  2 hunandede hunandede 4096 1月  23 23:47 mydocument
drwxrwxr-x  2 hunandede hunandede 4096 3月   7 20:50 new
drwxrwxr-x  3 hunandede hunandede 4096 2月  19 14:05 nginx
drwxr-xr-x  2 hunandede hunandede 4096 1月  23 21:50 Pictures
drwxrwxr-x  4 hunandede hunandede 4096 3月  24 16:12 projects
drwxr-xr-x  2 hunandede hunandede 4096 1月  23 21:50 Public
drwxr-xr-x  2 hunandede hunandede 4096 1月  23 21:50 Templates
drwxr-xr-x  2 hunandede hunandede 4096 1月  23 21:50 Videos
drwxr-xr-x  3 hunandede hunandede 4096 1月  23 21:04 下载
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$

如果我们将这个命令换成 ls day*会是什么结果呢？

我们看到，所匹配的文件名，，由shell展开后，会有多个匹配，也就是说，shell传递的文件名有day02，day03，day04，day05 ，一共4个，相当于执行了 ls day02，ls day03，ls day04， ls day05 四个命令。

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ ls day*
day02:
dongtailib  staticlib

day03:
gdb            makefilestudy2  makefilestudy4  makefilestudy6  makefilestudy8
makefilestudy  makefilestudy3  makefilestudy5  makefilestudy7

day04:
main.c

day05:
errorcode
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$

六基本语法3 命令代换

由“`”反引号括起来的也是一条命令，Shell先执行该命令，然后将输出结果立刻代换到当前命令行中。例如定义一个变量存放date命令的输出：

注意反引号是键盘上esc 下面的那个键，不要写错了

itcast$ DATE=`date`

itcast$ echo $DATE

命令代换也可以用$()表示：

itcast$ DATE=$(date)

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ MYDATE=`date`
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo $MYDATE
2024年 03月 25日 星期一 22:11:33 CST
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$

七基本语法 4 算术代换

使用$(())，用于算术计算，(())中的Shell变量取值将转换成整数，同样含义的$[ ]等价例如：

itcast$ VAR=45

itcast$ echo $(($VAR+3)) 等价于 echo $[VAR+3]或 $[$VAR+3]

$(())中只能用+-*/和()运算符，并且只能做整数运算。

$[base#n]，其中base表示进制，n按照base进制解释，后面再有运算数，按十进制解释。

echo $[2#10+11]

echo $[8#10+11]

echo $[16#10+11]

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ MYTIME=60
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo $[MYTIME+20]
80
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo $[16#$MYTIME+4]
100
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo $[16#60+4]
100

八基本语法5 转义字符

和C语言类似，\在Shell中被用作转义字符，用于去除紧跟其后的单个字符的特殊意义（回车除外），换句话说，紧跟其后的字符取字面值。例如：

itcast$ echo $SHELL

/bin/bash

itcast$ echo \$SHELL

$SHELL

itcast$ echo \\

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo \$SHELL    不会认为$符是取值的操作符，而是单纯的一个字符$,这个字符后面又有SHELL这5个字符，因此会将 $SHELL 认为是6个字符，一起回显。
$SHELL
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo $SHELL      原本遇见$，会认为是取值的操作符，因此会从环境变量中取出SEHLL后面的值
/bin/bash
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo \\         不会认为\是和下一行连接的连接符
\
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo \          原本遇见\，会认为是和下一行 连接到一起的符号，因此会等待user在下一行输入字符串，然后回显
> aa
aa
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$

比如创建一个文件名为“$ $”的文件（$间含有空格）可以这样：

itcast$ touch \$\ \$

还有一个字符虽然不具有特殊含义，但是要用它做文件名也很麻烦，就是-号。如果要创建一个文件名以-号开头的文件，这样是不正确的：

itcast$ touch -hello

touch: invalid option -- h

Try `touch --help' for more information.

即使加上\转义也还是报错：

itcast$ touch \-hello

touch: invalid option -- h

Try `touch --help' for more information.

因为各种UNIX命令都把-号开头的命令行参数当作命令的选项，而不会当作文件名。如果非要处理以-号开头的文件名，可以有两种办法：

itcast$ touch ./-hello

或者

itcast$ touch -- -hello

\还有一种用法，在\后敲回车表示续行，Shell并不会立刻执行命令，而是把光标移到下一行，给出一个续行提示符>，等待用户继续输入，最后把所有的续行接到一起当作一个命令执行。例如：

itcast$ ls \

> -l

（ls -l命令的输出）

九基本语法6 单引号

和C语言同，Shell脚本中的单引号和双引号一样都是字符串的界定符（双引号下一节介绍），而不是字符的界定符。单引号用于保持引号内所有字符的字面值，即使引号内的\和回车也不例外，但是字符串中不能出现单引号。如果引号没有配对就输入回车，Shell会给出续行提示符，要求用户把引号配上对。例如：

itcast$ echo '$SHELL'

$SHELL

itcast$ echo 'ABC\（回车）

> DE'（再按一次回车结束命令）

ABC\

hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo 'aa'
aa
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo '$SHELL'
$SHELL
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo 'ABC\DE'
ABC\DE
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo 'ABC\DE'
ABC\DE
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo 'ABC
> FD
> SD
> SS'
ABC
FD
SD
SS
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo '123\
> 456'
123\
456
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$ echo '789\89'
789\89
hunandede@hunandede-virtual-machine:~$

十基本语法7 双引号

被双引号用括住的内容，将被视为单一字串。它防止通配符扩展，但允许变量扩展。这点与单引号的处理方式不同

itcast$ DATE=$(date)

itcast$ echo "$DATE"

itcast$ echo '$DATE'

再比如：

itcast$ VAR=200

itcast$ echo $VAR

200

itcast$ echo '$VAR'

$VAR

itcast$ echo "$VAR"

200

十一 Shell脚本语法

条件测试

命令test 或 [ $var -gt 3 ]

可以测试一个条件是否成立，如果测试结果为真，则该命令的Exit Status为0，如果测试结果为假，则命令的Exit Status为1（注意与C语言的逻辑表示正好相反）。

例如测试两个数的大小关系：

itcast@ubuntu:~$ var=2
itcast@ubuntu:~$ test $var -gt 1
itcast@ubuntu:~$ echo $?
0
itcast@ubuntu:~$ test $var -gt 3
itcast@ubuntu:~$ echo $?
1
itcast@ubuntu:~$ [ $var -gt 3 ]
itcast@ubuntu:~$ echo $?
1
itcast@ubuntu:~$

虽然看起来很奇怪，但左方括号 [ 确实是一个命令的名字，传给命令的各参数之间应该用空格隔开，比如：$VAR、-gt、3、] 是 [ 命令的四个参数，它们之间必须用空格隔开。命令test或 [ 的参数形式是相同的，只不过test命令不需要 ] 参数。以 [ 命令为例，常见的测试命令如下表所示：

[ -d DIR ] 如果DIR存在并且是一个目录则为真
[ -f FILE ] 如果FILE存在且是一个普通文件则为真
[ -z STRING ] 如果STRING的长度为零则为真
[ -n STRING ] 如果STRING的长度非零则为真
[ STRING1 = STRING2 ] 如果两个字符串相同则为真
[ STRING1 != STRING2 ] 如果字符串不相同则为真
[ ARG1 OP ARG2 ] ARG1和ARG2应该是整数或者取值为整数的变量，
OP是-eq（等于）-ne（不等于）-lt（小于）-le（小于等于）-gt（大于）-ge（大于等于）之中的一个

和C语言类似，测试条件之间还可以做与、或、非逻辑运算：

[ ! EXPR ] EXPR可以是上表中的任意一种测试条件，!表示“逻辑反(非)”
[ EXPR1 -a EXPR2 ] EXPR1和EXPR2可以是上表中的任意一种测试条件，-a表示“逻辑与”
[ EXPR1 -o EXPR2 ] EXPR1和EXPR2可以是上表中的任意一种测试条件，-o表示“逻辑或”

例如

$ VAR=abc
$ [ -d Desktop -a $VAR = 'abc' ]
$ echo $?
0

注意，如果上例中的$VAR变量事先没有定义，则被Shell展开为空字符串，会造成测试条件的语法错误（展开为[ -d Desktop -a = ‘abc’ ]），作为一种好的Shell编程习惯，应该总是把变量取值放在双引号之中（展开为[ -d Desktop -a “” = ‘abc’ ]）：

$ unset VAR
$ [ -d Desktop -a $VAR = 'abc' ]
bash: [: too many arguments
$ [ -d Desktop -a "$VAR" = 'abc' ]
$ echo $?
1

分支

if/then/elif/else/fi

和C语言类似，在Shell中用if、then、elif、else、fi这几条命令实现分支控制。这种流程控制语句本质上也是由若干条Shell命令组成的，例如先前讲过的

if [ -f ~/.bashrc ]; then

	echo isisisisi
	. ~/.bashrc
	echo aaaa
fi

其实是三条命令，

if [ -f ∼/.bashrc ]是第一条，

then . ∼/.bashrc是第二条，

fi是第三条。

如果两条命令写在同一行则需要用;号隔开，一行只写一条命令就不需要写;号了，

另外，then后面有换行，但这条命令没写完，Shell会自动续行，把下一行接在then后面当作一条命令处理。和[命令一样，要注意命令和各参数之间必须用空格隔开。if命令的参数组成一条子命令，如果该子命令的Exit Status为0（表示真），则执行then后面的子命令，如果Exit Status非0（表示假），则执行elif、else或者fi后面的子命令。if后面的子命令通常是测试命令，但也可以是其它命令。Shell脚本没有{}括号，所以用fi表示if语句块的结束。见下例：

#! /bin/sh

if [ -f /bin/bash ]
then 
	echo "/bin/bash is a file"
else 
	echo "/bin/bash is NOT a file"
fi

# “:”是一个特殊的命令，称为空命令，该命令不做任何事，但Exit Status总是真。

if :; then echo "always true"; fi


#此外，也可以执行/bin/true或/bin/false得到真或假的Exit Status。
if [ /bin/true ]      #判断/bin/true也会得到的是真
then echo "bin/true"
else echo "bin/false"

# “:”是一个特殊的命令，称为空命令，该命令不做任何事，但Exit Status总是真。

if :; then echo "always true"; fi

#此外，也可以执行/bin/true或/bin/false得到真或假的Exit Status。
if [ /bin/true ] #判断/bin/true也会得到的是真
then echo "bin/true"
else echo "bin/false"

read命令的作用是等待用户输入一行字符串，将该字符串存到一个Shell变量中。

#! /bin/sh

echo "Is it morning? Please answer yes or no."
read YES_OR_NO
if [ "$YES_OR_NO" = "yes" ]; then
	echo "Good morning!"
elif [ "$YES_OR_NO" = "no" ]; then
	echo "Good afternoon!"
else
	echo "Sorry, $YES_OR_NO not recognized. Enter yes or no."
	exit 1
fi
exit 0

自己写的部分，试图改动一下上述的代码，让我们可以输入3次不对后就退出，但是找不到 goto语句。解决方案，应该是要在while 或者 do while里面可以完成

# in this ,want to use number=3 control the user input wrong times,but can not success,beacuse has not "goto" 
# the Alternative solutions is use "while"  or "do while"

  
#NUMBER=3
echo "Is it morning? Please answer yes or no."
read YES_OR_NO
if [ "$YES_OR_NO" = "yes" -o "$YES_OR_NO" = "Y" -o "$YES_OR_NO" = "YES" -o "$YES_OR_NO" = "y" ]
then
	echo "Good morning!"
elif [ "$YES_OR_NO" = "no" -o "$YES_OR_NO" = "NO" -o "$YES_OR_NO" = "N" -o "$YES_OR_NO" = "n" ]
then
	echo "Good afternoon!"
#elif [ $NUMBER -gt 0 ]
#then
#	echo "Sorry, $YES_OR_NO not recognized. try again ,Enter yes or no."

#	NUMBER=$[NUMBER-1]

#	read YES_OR_NO  //notice: can not goto  
else
	echo "sorry,$YES_OR_NO not recognized. try again exit 1"
	exit 1

fi
exit 0

此外，Shell还提供了&&和||语法，和C语言类似，具有Short-circuit特性，很多Shell脚本喜欢写成这样：

test "$(whoami)" != 'root' && (echo you are using a non-privileged account; exit 1)

&&相当于“if…then…”，而||相当于“if not…then…”。&&和||用于连接两个命令，而上面讲的-a和-o仅用于在测试表达式中连接两个测试条件，要注意它们的区别，例如：

test "$VAR" -gt 1 -a "$VAR" -lt 3

和以下写法是等价的

test "$VAR" -gt 1 && test "$VAR" -lt 3

case/esac

case命令可类比C语言的switch/case语句，esac表示case语句块的结束。C语言的case只能匹配整型或字符型常量表达式，而Shell脚本的case可以匹配字符串和Wildcard，每个匹配分支可以有若干条命令，末尾必须以;;结束，执行时找到第一个匹配的分支并执行相应的命令，然后直接跳到esac之后，不需要像C语言一样用break跳出。

#! /bin/sh

echo "Is it morning? Please answer yes or no."
read YES_OR_NO
case "$YES_OR_NO" in
yes|y|Yes|YES)
	echo "Good Morning!";;
[nN]*)
	echo "Good Afternoon!";;
*)
	echo "Sorry, $YES_OR_NO not recognized. Enter yes or no."
	exit 1;;
esac
exit 0

循环

for/do/done

Shell脚本的for循环结构和C语言很不一样，它类似于某些编程语言的foreach循环。例如：

#! /bin/sh

for FRUIT in apple banana pear; do
	echo "I like $FRUIT"
done

FRUIT是一个循环变量，第一次循环$FRUIT的取值是apple，第二次取值是banana，第三次取值是pear。

再比如，要将当前目录下的chap0、chap1、chap2等文件名改为chap0~、chap1~、chap2~等（按惯例，末尾有~字符的文件名表示临时文件），这个命令可以这样写：

$ for FILENAME in chap?; do mv $FILENAME $FILENAME~; done

也可以这样写：

$ for FILENAME in `ls chap?`; do mv $FILENAME $FILENAME~; done

while/do/done

while的用法和C语言类似。比如一个验证密码的脚本：

#! /bin/sh

echo "Enter password:"
read TRY
while [ "$TRY" != "secret" ]; do
	echo "Sorry, try again"
	read TRY
done

下面的例子通过算术运算控制循环的次数：

#! /bin/sh

COUNTER=1
while [ "$COUNTER" -lt 10 ]; do
	echo "Here we go again"
	COUNTER=$(($COUNTER+1))
done

另，Shell还有until循环，类似C语言的do…while。如有兴趣可在课后自行扩展学习。

break和continue

break[n]可以指定跳出几层循环；continue跳过本次循环，但不会跳出循环。

即break跳出，continue跳过。

练习：将上面验证密码的程序修改一下，如果用户输错五次密码就报错退出。

位置参数和特殊变量

有很多特殊变量是被Shell自动赋值的，我们已经遇到了$?和$1。其他常用的位置参数和特殊变量在这里总结一下：

$0 			相当于C语言main函数的argv[0]
$1、$2...	这些称为位置参数（Positional Parameter），相当于C语言main函数的argv[1]、argv[2]...
$# 			相当于C语言main函数的argc - 1，注意这里的#后面不表示注释
$@ 			表示参数列表"$1" "$2" ...，例如可以用在for循环中的in后面。
$* 			表示参数列表"$1" "$2" ...，同上
$? 			上一条命令的Exit Status
$$ 			当前进程号

位置参数可以用shift命令左移。比如shift 3表示原来的$4现在变成$1，原来的$5现在变成$2等等，原来的$1、$2、$3丢弃，$0不移动。不带参数的shift命令相当于shift 1。例如：

#! /bin/sh

echo "The program $0 is now running"
echo "The first parameter is $1"
echo "The second parameter is $2"
echo "The parameter list is $@"
shift
echo "The first parameter is $1"
echo "The second parameter is $2"
echo "The parameter list is $@"

输入输出

echo

显示文本行或变量，或者把字符串输入到文件。

echo [option] string
-e 解析转义字符
-n 不回车换行。默认情况echo回显的内容后面跟一个回车换行。
echo "hello\n\n"
echo -e "hello\n\n"
echo "hello"
echo -n "hello"

运行结果为我们看到加了-e，会有两个回车。加了-n 不会再次回车

hello\n\n
hello


hello
hellohunandede@hunandede-virtual-machine:~/Desktop/shell$

管道

可以通过 | 把一个命令的输出传递给另一个命令做输入。

cat myfile | more
ls -l | grep "myfile"
df -k | awk '{print $1}' | grep -v "文件系统"
df -k 查看磁盘空间，找到第一列，去除“文件系统”，并输出

tee

tee命令把结果输出到标准输出，另一个副本输出到相应文件

使用“df -k”命令，以KB为单位显示磁盘使用量和占用率

df -k | awk '{print $1}' | grep -v "文件系统" | tee a.txt

tee -a a.txt表示追加操作。

df -k | awk '{print $1}' | grep -v "文件系统" | tee -a a.txt

文件重定向

cmd > file 				把标准输出重定向到新文件中
cmd >> file 			追加
cmd > file 2>&1 		标准出错也重定向到1所指向的file里
cmd >> file 2>&1
cmd < file1 > file2 	输入输出都定向到文件里
cmd < &fd 				把文件描述符fd作为标准输入
cmd > &fd 				把文件描述符fd作为标准输出
cmd < &- 				关闭标准输入

例如

ls -la > a.txt

函数

和C语言类似，Shell中也有函数的概念，但是函数定义中没有返回值也没有参数列表。例如：

#! /bin/sh

foo(){ echo "Function foo is called";}
echo "-=start=-"
foo
echo "-=end=-"

注意函数体的左花括号 { 和后面的命令之间必须有空格或换行，如果将最后一条命令和右花括号 } 写在同一行，命令末尾必须有分号;。但，不建议将函数定义写至一行上，不利于脚本阅读。

在定义foo()函数时并不执行函数体中的命令，就像定义变量一样，只是给foo这个名一个定义，到后面调用foo函数的时候（注意Shell中的函数调用不写括号）才执行函数体中的命令。Shell脚本中的函数必须先定义后调用，一般把函数定义语句写在脚本的前面，把函数调用和其它命令写在脚本的最后（类似C语言中的main函数，这才是整个脚本实际开始执行命令的地方）。

Shell函数没有参数列表并不表示不能传参数，事实上，函数就像是迷你脚本，调用函数时可以传任意个参数，在函数内同样是用$0、$1、$2等变量来提取参数，函数中的位置参数相当于函数的局部变量，改变这些变量并不会影响函数外面的$0、$1、$2等变量。函数中可以用return命令返回，如果return后面跟一个数字则表示函数的Exit Status。

下面这个脚本可以一次创建多个目录，各目录名通过命令行参数传入，脚本逐个测试各目录是否存在，如果目录不存在，首先打印信息然后试着创建该目录。

函数传递参数的写法

注意：is_directory()返回0表示真返回1表示假。

#! /bin/sh

is_directory()
{
	DIR_NAME=$1
	if [ ! -d $DIR_NAME ]; then
		return 1
	else
		return 0
	fi
}
for DIR in "$@"; do
	if is_directory "$DIR"
	then :
	else
		echo "$DIR doesn't exist. Creating it now..."
		mkdir $DIR > /dev/null 2>&1
		if [ $? -ne 0 ]; then
			echo "Cannot create directory $DIR"
			exit 1
		fi
	fi
done

Shell脚本调试方法

Shell提供了一些用于调试脚本的选项，如：

-n 读一遍脚本中的命令但不执行，用于检查脚本中的语法错误。

-v 一边执行脚本，一边将执行过的脚本命令打印到标准错误输出。

-x 提供跟踪执行信息，将执行的每一条命令和结果依次打印出来。

这些选项有三种常见的使用方法：

在命令行提供参数。如：

$ sh -x ./script.sh

在脚本开头提供参数。如：

#! /bin/sh -x

在脚本中用set命令启用或禁用参数。如：

#! /bin/sh

if [ -z "$1" ]; then
	set -x
	echo "ERROR: Insufficient Args."
	exit 1
	set +x
fi

set -x和set +x分别表示启用和禁用-x参数，这样可以只对脚本中的某一段进行跟踪调试。

正则表达式：

注意正则表达式的目的是从一段文本中查找我们想要的内容。

是模糊匹配的。

以前我们用grep在一个文件中找出包含某些字符串的行，比如在头文件中找出一个宏定义。其实grep还可以找出符合某个模式（Pattern）的一类字符串。例如找出所有符合xxxxx@xxxx.xxx模式的字符串（也就是email地址），要求x字符可以是字母、数字、下划线、小数点或减号，email地址的每一部分可以有一个或多个x字符，例如abc.d@ef.com、1_2@987-6.54，当然符合这个模式的不全是合法的email地址，但至少可以做一次初步筛选，筛掉a.b、c@d等肯定不是email地址的字符串。再比如，找出所有符合yyy.yyy.yyy.yyy模式的字符串（也就是IP地址），要求y是0-9的数字，IP地址的每一部分可以有1-3个y字符。

egrep找的是包含某一模式的行。

grep 或者 egrep 是一种查找过滤工具，正则表达式在grep中用来查找符合模式的字符串。其实正则表达式还有一个重要的应用是验证用户输入是否合法，例如用户通过网页表单提交自己的email地址，就需要用程序验证一下是不是合法的email地址，这个工作可以在网页的Javascript中做，也可以在网站后台的程序中做，例如PHP、Perl、Python、Ruby、Java或C，所有这些语言都支持正则表达式，可以说，目前不支持正则表达式的编程语言实在很少见。除了编程语言之外，很多UNIX命令和工具也都支持正则表达式，例如grep、vi、sed、awk、emacs等等。“正则表达式”就像“变量”一样，它是一个广泛的概念，而不是某一种工具或编程语言的特性。

一般用法

当前以egrep命令来学习正则表达式

$ egrep '[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}\.[0-9]{1,3}' testfile

egrep 是 grep的加强版

解析：

egrep 是命令；

用两个单引号 ' xxx ' 包裹起来的部分是正则表达式；

后面的testfile 是文件名，表示要从那个文件中查找。

我们主要学习的就是两个单引号中间的部分怎么写。

语法：

位置限定符：就是我要以啥开头，或者以啥结尾,或者什么类型的开头或者结尾

例子：我们是要从一段文字（或者文本文件）中获得想要的匹配的字符，那么写例子之前我们就先要有一个文本文件。

该文本文件名字为zhengze.txt,内容如下，注意是有空行的。

www.baidu.com
198.289.987.987

hunandede

hunan

nihaohunan

adsfhunanasdf

nishuo

89.890.908.90.908

90.78.678.213

nasndf  asdf  hun a sd f


youde shuo

ypp78.89asdf.89as.90

nias678.87.asdf67asd.89

end

字符类

数量限定符

其它特殊字符

C语言处理正则表达式函数

POSIX规定了正则表达式的C语言库函数，详见regex(3)。我们已经学习了很多C语言库函数的用法，读者应该具备自己看懂man手册的能力了。本章介绍了正则表达式在grep、sed、awk中的用法，学习要能够举一反三，请读者根据regex(3)自己总结正则表达式在C语言中的用法，写一些简单的程序，例如验证用户输入的IP地址或email地址格式是否正确。

C语言处理正则表达式常用的函数有regcomp()、regexec()、regfree()和regerror()，一般分为三个步骤，如下所示：

C语言中使用正则表达式一般分为三步：

编译正则表达式 regcomp()

匹配正则表达式 regexec()

释放正则表达式 regfree()

下边是对三个函数的详细解释

这个函数把指定的正则表达式pattern编译成一种特定的数据格式compiled，这样可以使匹配更有效。函数regexec 会使用这个数据在目标文本串中进行模式匹配。执行成功返回０。

int regcomp (regex_t *compiled, const char *pattern, int cflags)

regex_t 是一个结构体数据类型，用来存放编译后的正则表达式，它的成员re_nsub 用来存储正则表达式中的子正则表达式的个数，子正则表达式就是用圆括号包起来的部分表达式。

pattern 是指向我们写好的正则表达式的指针。

cflags 有如下4个值或者是它们或运算(|)后的值：

REG_EXTENDED 以功能更加强大的扩展正则表达式的方式进行匹配。

REG_ICASE 匹配字母时忽略大小写。

REG_NOSUB 不用存储匹配后的结果,只返回是否成功匹配。如果设置该标志位，那么在regexec将忽略nmatch和pmatch两个参数。

REG_NEWLINE 识别换行符，这样'$'就可以从行尾开始匹配，'^'就可以从行的开头开始匹配。

当我们编译好正则表达式后，就可以用regexec 匹配我们的目标文本串了，如果在编译正则表达式的时候没有指定cflags的参数为REG_NEWLINE，则默认情况下是忽略换行符的，也就是把整个文本串当作一个字符串处理。

执行成功返回０。

regmatch_t 是一个结构体数据类型，在regex.h中定义：

typedef struct {

regoff_t rm_so;

regoff_t rm_eo;

} regmatch_t;

成员rm_so 存放匹配文本串在目标串中的开始位置，rm_eo 存放结束位置。通常我们以数组的形式定义一组这样的结构。因为往往我们的正则表达式中还包含子正则表达式。数组0单元存放主正则表达式位置，后边的单元依次存放子正则表达式位置。

int regexec (regex_t *compiled, char *string, size_t nmatch, regmatch_t matchptr[], int eflags)

compiled 是已经用regcomp函数编译好的正则表达式。

string 是目标文本串。

nmatch 是regmatch_t结构体数组的长度。

matchptr regmatch_t类型的结构体数组，存放匹配文本串的位置信息。

eflags 有两个值:

REG_NOTBOL 让特殊字符^无作用

REG_NOTEOL 让特殊字符＄无作用

当我们使用完编译好的正则表达式后，或者要重新编译其他正则表达式的时候，我们可以用这个函数清空compiled指向的regex_t结构体的内容，请记住，如果是重新编译的话，一定要先清空regex_t结构体。

void regfree (regex_t *compiled)

当执行regcomp 或者regexec 产生错误的时候，就可以调用这个函数而返回一个包含错误信息的字符串。

size_t regerror (int errcode, regex_t *compiled, char *buffer, size_t length)

errcode 是由regcomp 和 regexec 函数返回的错误代号。

compiled 是已经用regcomp函数编译好的正则表达式，这个值可以为NULL。

buffer 指向用来存放错误信息的字符串的内存空间。

length 指明buffer的长度，如果这个错误信息的长度大于这个值，则regerror 函数会自动截断超出的字符串，但他仍然会返回完整的字符串的长度。所以我们可以用如下的方法先得到错误字符串的长度。

例如： size_t length = regerror (errcode, compiled, NULL, 0);

测试用例：

#include <sys/types.h>

#include <regex.h>

#include <stdio.h>

int main(int argc, char ** argv)

{

if (argc != 3) {

printf("Usage: %s RegexString Text\n", argv[0]);

return 1;

}

const char * pregexstr = argv[1];

const char * ptext = argv[2];

regex_t oregex;

int nerrcode = 0;

char szerrmsg[1024] = {0};

size_t unerrmsglen = 0;

if ((nerrcode = regcomp(&oregex, pregexstr, REG_EXTENDED|REG_NOSUB)) == 0) {

if ((nerrcode = regexec(&oregex, ptext, 0, NULL, 0)) == 0) {

printf("%s matches %s\n", ptext, pregexstr);

regfree(&oregex);

return 0;

}

unerrmsglen = regerror(nerrcode, &oregex, szerrmsg, sizeof(szerrmsg));

unerrmsglen = unerrmsglen < sizeof(szerrmsg) ? unerrmsglen : sizeof(szerrmsg) - 1;

szerrmsg[unerrmsglen] = '\0';

printf("ErrMsg: %s\n", szerrmsg);

regfree(&oregex);

return 1;

}

匹配网址：

./a.out "http:\/\/www\..*\.com" "http://www.taobao.com"

匹配邮箱：

./a.out "^[a-zA-Z0-9]+@[a-zA-Z0-9]+.[a-zA-Z0-9]+" "itcast123@itcast.com"

./a.out "\w+([-+.]\w+)*@\w+([-.]\w+)*\.\w+([-.]\w+)*" "itcast@qq.com"

注：\w匹配一个字符，包含下划线

匹配固话号码：请同学们自己编写。

除了gnu提供的函数外，还常用PCRE处理正则，全称是Perl Compatible Regular Ex-pressions。从名字我们可以看出PCRE库是与Perl中正则表达式相兼容的一个正则表达式库。PCRE是免费开源的库，它是由C语言实现的，这里是它的官方主页：http://www.pcre.org/，感兴趣的朋友可以在这里了解更多的内容。要得到PCRE库，可以从这里下载：http://sourceforge.net/projects/pcre/files/

PCRE++是一个对PCRE库的C++封装，它提供了更加方便、易用的C++接口。这里是它的官方主页：http://www.daemon.de/PCRE，感兴趣的朋友可以在这里了解更多的内容。要得到PCRE++库，可以从这里下载：http://www.daemon.de/PcreDownload

另外c++中常用 boost regex。