BASH SHELL快速入门

BASH BASH的基本语法
最简单的例子——HelloWorld!
关于输入、输出和错误输出
BASH中对变量的规定（与C语言的异同）
BASH中的基本流程控制语法
函数的使用
2.1 最简单的例子——HelloWorld!
几乎所有的讲解编程的书给读者的第一个例子都是HelloWorld程序，那么我们今天也就从
这个例子出发，来逐步了解BASH。
用vi 编辑器编辑一个hello文件如下：
#!/bin/bash
#Thisisaverysimpleexample
echoHelloWorld
这样最简单的一个BASH程序就编写完了。这里有几个问题需要说明一下：
一，第一行的#! 是什么意思
二，第一行的/bin/bash 又是什么意思
三，第二行是注释吗
四，echo 语句
五，如何执行该程序
#! 是说明hello这个文件的类型的，有点类似于Windows系统下用不同文件后缀来表示
不同文件类型的意思（但不相同）。Linux 系统根据"#!" 及该字串后面的信息确定该文件的
类型，关于这一问题同学们回去以后可以通过"manmagic"命令及/usr/share/magic 文件
来了解这方面的更多内容。在BASH中第一行的"#!" 及后面的"/bin/bash" 就表明该文
件是一个BASH程序，需要由/bin 目录下的bash程序来解释执行。BASH这个程序一般
是存放在/bin 目录下，如果你的Linux 系统比较特别，bash 也有可能被存放在/sbin 、
/usr/local/bin 、/usr/bin 、/usr/sbin 或/usr/local/sbin 这样的目录下；如果还找不到，你可
以用"locatebash""find/-namebash2>/dev/null" 或"whereisbash" 这三个命令找出bash
所在的位置；如果仍然找不到，那你可能需要自己动手安装一个BASH软件包了。
第二行的"#Thisisa..." 就是BASH程序的注释，在BASH程序中从“#”号（注意：后面
紧接着是“!”号的除外）开始到行尾的多有部分均被看作是程序的注释。的三行的echo 语
句的功能是把echo 后面的字符串输出到标准输出中去。由于echo 后跟的是"Hello
World"这个字符串，因此"HelloWorld"这个字串就被显示在控制台终端的屏幕上了。需要
注意的是BASH中的绝大多数语句结尾处都没有分号。
如何执行该程序呢？有两种方法：一种是显式制定BASH去执行：
$bashhello或
$shhello （这里sh 是指向bash 的一个链接，“lrwxrwxrwx 1rootroot 4Aug2005:41
/bin/sh->bash”）
或者可以先将hello文件改为可以执行的文件，然后直接运行它，此时由于hello文件第一
行的"#!/bin/bash" 的作用，系统会自动用/bin/bash 程序去解释执行hello文件的：
$chmodu+xhello
$./hello
此处没有直接“$hello”是因为当前目录不是当前用户可执行文件的默认目录，而将当前
目录“.”设为默认目录是一个不安全的设置。
需要注意的是，BASH程序被执行后，实际上Linux 系统是另外开设了一个进程来运行的。
2.2 关于输入、输出和错误输出
在字符终端环境中，标准输入/标准输出的概念很好理解。输入即指对一个应用程序或命令
的输入，无论是从键盘输入还是从别的文件输入；输出即指应用程序或命令产生的一些信息；
与Windows系统下不同的是，Linux 系统下还有一个标准错误输出的概念，这个概念主要
是为程序调试和系统维护目的而设置的，错误输出于标准输出分开可以让一些高级的错误信
息不干扰正常的输出信息，从而方便一般用户的使用。
在Linux 系统中：标准输入(stdin)默认为键盘输入；标准输出(stdout)默认为屏幕输出；标准
错误输出(stderr)默认也是输出到屏幕（上面的std 表示standard）。在BASH中使用这些概
念时一般将标准输出表示为1，将标准错误输出表示为2。下面我们举例来说明如何使用他
们，特别是标准输出和标准错误输出。
输入、输出及标准错误输出主要用于I/O 的重定向，就是说需要改变他们的默认设置。先
看这个例子：
$ls>ls_result
$ls-l>>ls_result
上面这两个命令分别将ls 命令的结果输出重定向到ls_result 文件中和追加到ls_result 文
件中，而不是输出到屏幕上。">"就是输出（标准输出和标准错误输出）重定向的代表符号，
连续两个">" 符号，即">>" 则表示不清除原来的而追加输出。下面再来看一个稍微复杂
的例子：
$find/home-namelost*2>err_result
这个命令在">" 符号之前多了一个"2"，"2>" 表示将标准错误输出重定向。由于/home 目
录下有些目录由于权限限制不能访问，因此会产生一些标准错误输出被存放在err_result 文
件中。大家可以设想一下find/home-namelost*2>>err_result 命令会产生什么结果？
如果直接执行find/home-namelost*>all_result ，其结果是只有标准输出被存入all_result
文件中，要想让标准错误输出和标准输入一样都被存入到文件中，那该怎么办呢？看下面这
个例子：
$find/home-namelost*>all_result2>&1
上面这个例子中将首先将标准错误输出也重定向到标准输出中，再将标准输出重定向到
all_result 这个文件中。这样我们就可以将所有的输出都存储到文件中了。为实现上述功能，
还有一种简便的写法如下：
$find/home-namelost*>&all_result
如果那些出错信息并不重要，下面这个命令可以让你避开众多无用出错信息的干扰：
$find/home-namelost*2>/dev/null
同学们回去后还可以再试验一下如下几种重定向方式，看看会出什么结果，为什么？
$find/home-namelost*>all_result1>&2
$find/home-namelost*2>all_result1>&2
$find/home-namelost*2>&1>all_result
另外一个非常有用的重定向操作符是"-"，请看下面这个例子：
$(cd/source/directory&&tarcf-.)|(cd/dest/directory&&tarxvfp-)
该命令表示把/source/directory 目录下的所有文件通过压缩和解压，快速的全部移动到
/dest/directory 目录下去，这个命令在/source/directory 和/dest/directory 不处在同一个文
件系统下时将显示出特别的优势。
下面还几种不常见的用法：
n<&- 表示将n号输入关闭
<&- 表示关闭标准输入（键盘）
n>&- 表示将n号输出关闭
>&- 表示将标准输出关闭
2.3 BASH中对变量的规定（与C语言的异同）
好了下面我们进入正题，先看看BASH中的变量是如何定义和使用的。对于熟悉C 语言的
程序员，我们将解释BASH中的定义和用法与C语言中有何不同。
2.3.1.BASH中的变量介绍
我们先来从整体上把握一下BASH中变量的用法，然后再去分析BASH中变量使用与C语
言中的不同。BASH中的变量都是不能含有保留字，不能含有"-" 等保留字符，也不能含有
空格。
2.3.1.1 简单变量
在BASH中变量定义是不需要的，没有"inti" 这样的定义过程。如果想用一个变量，只要
他没有在前面被定义过，就直接可以用，当然你使用该变量的第一条语句应该是对他赋初值
了，如果你不赋初值也没关系，只不过该变量是空（注意：是NULL，不是0）。不给变
量赋初值虽然语法上不反对，但不是一个好的编程习惯。好了我们看看下面的例子：
首先用vi 编辑下面这个文件hello2：
[root@localhost~]#cattest.sh
#!/bin/bash
#givetheinitializevaluetoSTR
STR="HelloWorld"
echo$STR
[root@localhost~]#./test.sh
HelloWorld
在上面这个程序中我们需要注意下面几点：
一，变量赋值时，'='左右两边都不能有空格；
二，BASH中的语句结尾不需要分号（";"）；
三，除了在变量赋值和在FOR循环语句头中，BASH中的变量使用必须在变量前加"$"符号，
同学们可以将上面程序中第三行改为"echoSTR" 再试试，看看会出什么结果。==>output:
STR
四，由于BASH程序是在一个新的进程中运行的，所以该程序中的变量定义和赋值不会改
变其他进程或原始Shell 中同名变量的值，也不会影响他们的运行。
更细致的文档甚至提到以但引号括起来的变量将不被BASH解释为变量，如'$STR' ，而被
看成为纯粹的字符串。而且更为标准的变量引用方式是${STR}这样的，$STR 自不过是对
${STR}的一种简化。在复杂情况下（即有可能产生歧义的地方）最好用带{} 的表示方式。
BASH中的变量既然不需要定义，也就没有类型一说，一个变量即可以被定义为一个字符串，
也可以被再定义为整数。如果对该变量进行整数运算，他就被解释为整数；如果对他进行字
符串操作，他就被看作为一个字符串。请看下面的例子：
[root@localhost~]#cattest.sh
#!/bin/bash
x=1999
let"x=$x+1"
echo$x
x="olympic'"$x
echo$x
[root@localhost~]#./test.sh
2000
olympic'2000
关于整数变量计算，有如下几种："+-*/%"，他们的意思和字面意思相同。整数运算一般
通过let 和expr 这两个指令来实现，如对变量x 加1 可以写作：let "x=$x+1" 或者
x=`expr$x+1`
在比较操作上，整数变量和字符串变量各不相同，详见下表：对应的操作 整 数 操 作
字符串操作
相同 -eq =
不同 -ne !=
大于 -gt >
小于 -lt <
大于或等于-ge
小于或等于-le
为空
-z
不为空
-n
比如：
比较字符串a 和b是否相等就写作：if[$a=$b]
判断字符串a 是否为空就写作：if[-z$a]
判断整数变量a 是否大于b就写作：if[$a-gt$b]
更细致的文档推荐在字符串比较时尽量不要使用-n ，而用!-z 来代替。（其中符号"!" 表
示求反操作）
BASH中的变量除了用于对整数和字符串进行操作以外，另一个作用是作为文件变量。
BASH是Linux 操作系统的Shell，因此系统的文件必然是BASH需要操作的重要对象，如if
[-x/root] 可以用于判断/root 目录是否可以被当前用户进入。下表列出了BASH中用于判
断文件属性的操作符：运算符含义（满足下面要求时返回TRUE）
-efile 文件file 已经存在
-ffile 文件file 是普通文件
-sfile 文件file 大小不为零
-dfile 文件file 是一个目录
-rfile 文件file 对当前用户可以读取
-wfile 文件file 对当前用户可以写入
-xfile 文件file 对当前用户可以执行
-gfile 文件file 的GID标志被设置
-ufile 文件file 的UID标志被设置
-Ofile 文件file 是属于当前用户的
-Gfile 文件file 的组ID 和当前用户相同
file1-ntfile2 文件file1 比file2 更新
file1-otfile2 文件file1 比file2 更老
注意：上表中的file 及file1、file2 都是指某个文件或目录的路径。
2.3.1.1.关于局部变量
在BASH程序中如果一个变量被使用了，那么直到该程序的结尾，该变量都一直有效。为
了使得某个变量存在于一个局部程序块中，就引入了局部变量的概念。BASH中，在变量首
次被赋初值时加上local 关键字就可以声明一个局部变量，如下面这个例子：
#!/bin/bash
HELLO=Hello
functionhello{
localHELLO=World
echo$HELLO
}
echo$HELLO
hello
echo$HELLO
该程序的执行结果是：
Hello
World
Hello
这个执行结果表明全局变量$HELLO的值在执行函数hello时并没有被改变。也就是说局
部变量$HELLO的影响只存在于函数那个程序块中。
2.3.2.BASH中的变量与C语言中变量的区别
这里我们为原来不熟悉BASH编程，但是非常熟悉C语言的程序员总结一下在BASH环境
中使用变量需要注意的问题。
1，BASH中的变量在引用时都需要在变量前加上"$" 符号（第一次赋值及在For循环的头
部不用加"$"符号）；
2，BASH中没有浮点运算，因此也就没有浮点类型的变量可用；
3，BASH中的整形变量的比较符号与C语言中完全不同，而且整形变量的算术运算也需要
经过let 或expr 语句来处理；
2.4 BASH中的基本流程控制语法
BASH中几乎含有C语言中常用的所有控制结构，如条件分支、循环等，下面逐一介绍。
2.4.1 2.4.1if...then...else
if 语句用于判断和分支，其语法规则和C 语言的if 非常相似。其几种基本结构为：
if[expression]
then
statments
fi
或者
if[expression]
then
statments
else
statments
fi
或者
if[expression]
then
statments
elseif[expression]
then
statments
else
statments
fi
或者
if[expression]
then
statments
elif[expression]
then
statments
else
statments
fi
值得说明的是如果你将if 和then 简洁的写在一行里面，就必须在then 前面加上分号，
如：if[expression];then... 。下面这个例子说明了如何使用if 条件判断语句：
#!/bin/bash
if[$1-gt90]
then
echo"Good,$1"
elif[$1-gt70]
then
echo"OK,$1"
else
echo"Bad,$1"
fi
exit0
上面例子中的$1是指命令行的第一个参数，这个会在后面的“BASH中的特殊保留字”中
讲解。
2.4.2for
for 循环结构与C语言中有所不同，在BASH中for 循环的基本结构是：
for$varin
do
statments
done
其中$var是循环控制变量，
是$var需要遍历的一个集合，do/done 对包含了循环体，相当于C语言中的一对大括号。
另外如果do和for 被写在同一行，必须在do前面加上";"。如：for$varin
;do 。下面是一个运用for 进行循环的例子：
[root@localhost~]#cattest1.sh
#!/bin/bash
fordayinSunMonTueWedThuFriSat
do
echo$day
done
[root@localhost [root@localhost~]#./test1.sh
Sun
Mon
Tue
Wed
Thu
Fri
Sat
# 如果列表被包含在一对双引号中，则被认为是一个元素
[root@localhost~]#cattest1.sh
#!/bin/bash
fordayin"SunMonTueWedThuFriSat"
do
echo$day
done
exit0
[root@localhost~]#./test1.sh
SunMonTueWedThuFriSat
注意上面的例子中，在for 所在那行的变量day是没有加"$" 符号的，而在循环体内，echo
所在行变量$day是必须加上"$" 符号的。另外如果写成forday而没有后面的in
部分，则day将取遍命令行的所有参数。如这个程序：
#!/bin/bash
forparam
do
echo$param
done
exit0
上面这个程序将列出所有命令行参数。for 循环结构的循环体被包含在do/done 对中，这
也是后面的while、until循环所具有的特点。
2.4.3while
while循环的基本结构是：
while[condition]
do
statments
done
这个结构请大家自己编写一个例子来验证。
2.4.4until
until循环的基本结构是：
until[conditionisTRUE]
do
statments
done
这个结构也请大家自己编写一个例子来验证。
2.4.5case
BASH中的case 结构与C 语言中的switch 语句的功能比较类似，可以用于进行多项分支
控制。其基本结构是：
case"$var"in
condition1)
statments1;;
condition2)
statments2;;
...
*)
defaultstatments;;
esac
下面这个程序是运用case 结构进行分支执行的例子：
[root@localhost~]#catcase.sh
#!/bin/bash
echo"Hitakey,thenhitreturn."
readKeypress
case"$Keypress"in
[a-z])echo"Lowercaseletter";;
[A-Z])echo"Uppercaseletter";;
[0-9])echo"Digit";;
*)echo"Punctuation,whitespace,orother";;
esac
exit0
[root@localhost~]#./case.sh
Hitakey,thenhitreturn.
r
Lowercaseletter
[root@localhost~]#./case.sh
Hitakey,thenhitreturn.
T
Lowercaseletter
[root@localhost~]#./case.sh
Hitakey,thenhitreturn.
2
Digit
上面例子中的第四行"readKeypress" 一句中的read 语句表示从键盘上读取输入。这个命
令将在本讲义的BASH的其他高级问题中讲解。
2.4.6break/continue
熟悉C 语言编程的都很熟悉break 语句和continue 语句。BASH中同样有这两条语句，
而且作用和用法也和C语言中相同，break 语句可以让程序流程从当前循环体中完全跳出，
而continue 语句可以跳过当次循环的剩余部分并直接进入下一次循环。
2.5 函数的使用
BASH是一个相对简单的脚本语言，不过为了方便结构化的设计，BASH中也提供了函数定
义的功能。BASH中的函数定义很简单，只要向下面这样写就可以了：
functionmy_funcname{
codeblock
}
或者
my_funcname(){
codeblock
}
上面的第二种写法更接近于C语言中的写法。BASH中要求函数的定义必须在函数使用之
前，这是和C语言用头文件说明函数方法的不同。
更进一步的问题是如何给函数传递参数和获得返回值。BASH中函数参数的定义并不需要在
函数定义处就制定，而只需要在函数被调用时用BASH的保留变量$1$2... 来引用就可以
了；BASH的返回值可以用return 语句来指定返回一个特定的整数，如果没有return 语句
显式的返回一个返回值，则返回值就是该函数最后一条语句执行的结果（一般为0，如果执
行失败返回错误码）。函数的返回值在调用该函数的程序体中通过$?保留字来获得。下面
我们就来看一个用函数来计算整数平方的例子：
#!/bin/bash
square(){
let"res=$1*$1"
return$res
}
square$1
result=$?
echo$result
exit0
BASH中的特殊保留字
保留变量
随机数
运算符
变量的特殊操作
3.1 3.1 保留变量
BASH中有一些保留变量，下面列出了一些：
$IFS 这个变量中保存了用于分割输入参数的分割字符，默认识空格。
$HOME 这个变量中存储了当前用户的根目录路径。
$PATH 这个变量中存储了当前Shell 的默认路径字符串。
$PS1 表示第一个系统提示符。
$PS2 表示的二个系统提示符。
$PWD 表示当前工作路径。
$EDITOR表示系统的默认编辑器名称。
$BASH 表示当前Shell 的路径字符串。
$0,$1,$2,...
表示系统传给脚本程序或脚本程序传给函数的第0个、第一个、第二个等参数。
$# 表示脚本程序的命令参数个数或函数的参数个数。
$$ 表示该脚本程序的进程号，常用于生成文件名唯一的临时文件。
$? 表示脚本程序或函数的返回状态值，正常为0，否则为非零的错误号。
$* 表示所有的脚本参数或函数参数。
$@ 和$*涵义相似，但是比$*更安全。
$! 表示最近一个在后台运行的进程的进程号。
3.2 随机数
随机数是经常要用到的，BASH中也提供了这个功能，请看下面这个程序：
#!/bin/bash
#Printsdifferentrandomintegerfrom1to65536
a=$RANDOM
echo$a
exit0
这个程序可以在每次执行的时候随机的打印出一个大小在1到65536之间的整数。
3.3 3.3 运算符
算术运算符
+-*/%表示加减乘除和取余运算
+=-=*=/= 同C 语言中的含义
位操作符
<<<<=>>>>= 表示位左右移一位操作
&&=||= 表示按位与、位或操作
~! 表示非操作
^^= 表示异或操作
关系运算符
<><=>===!= 表示大于、小于、大于等于、小于等于、等于、不等于操作
&&|| 逻辑与、逻辑或操作
3.4 变量的特殊操作
BASH中还有一些对变量的简洁、快速的操作，大家还记得"${var}" 和"$var" 同样是对变
量的引用吧，对${var}进行一些变化就可以产生一些新功能：
${var-default}表示如果变量$var还没有设置，则保持$var没有设置的状态，并返回后面
的默认值default。
${var=default}表示如果变量$var还没有设置，则取后面的默认值default。
${var+otherwise}表示如果变量$var已经设置，则返回otherwise 的值，否则返回空(null)。
${var?err_msg}表示如果变量$var已经设置，则返回该变量的值，否则将后面的err_msg
输出到标准错误输出上。
请同学们自己尝试下面的例子：
#!/bin/bash
echo${var?Thereisanerror}
exit0
还有下面一些用法，这些用法主要用于从文件路径字符串中提取有用信息：
${var#pattern},${var##pattern} 用于从变量$var中剥去最短（最长）的和pattern 相匹配
的最左侧的串。
${var%pattern},${var%%pattern}用于从变量$var中剥去最短（最长）的和pattern相匹配
的最右侧的串。
另外BASH2 中还加入下面一些操作：
${var:pos}表示去掉变量$var中前pos 个字符。
${var:pos:len}表示变量$var中去掉前pos个字符后的剩余字符串的前len 个字符。
${var/pattern/replacement} 表示将变量$var 中第一个出现的pattern 模式替换为
replacement 字符串。
${var//pattern/replacement} 表示将变量$var 中出现的所有pattern 模式全部都替换为
replacment 字符串。
BASH中的其他高级问题
BASH中对返回值的处理
用BASH设计简单用户界面
在BASH中读取用户输入
一些特殊的惯用法
BASH程序的调试
关于BASH2
4.1 BASH中对返回值的处理
无论是在Shell 中对BASH脚本返回值的处理，还是在脚本中对函数返回值的处理，都是
通过"$?" 系统变量来获得。BASH要求返回值必须为一个整数，不能用return 语句返回字
符串变量。
4.2 用BASH设计简单用户界面
BASH中提供了一个小的语句格式，可以让程序快速的设计出一个字符界面的用户交互选择
的菜单，该功能就是由select 语句来实现的，select 语句的语法为：
selectvarin
do
statmentsuse$var
done
上面的语法结构在执行后，BASH会将
中的所有项加上数字列在屏幕上等待用户选择，在用户作出选择后，变量$var中就包含了
那个被选中的字符串，然后就可以对该变量进行需要的操作了。我们可以从下面的例子中更
直观的来理解这个功能：
[root@localhost~]#catselect.sh
#!/bin/bash
OPTIONS="HelloQuit"
selectoptin$OPTIONS;do
if["$opt"="Quit"];then
echodone
exit
elif["$opt"="Hello"];then
echoHelloWorld
else
clear
echobadoption
fi
done
exit0
[root@localhost~]#./select.sh
1)Hello
2)Quit
#?1
HelloWorld
#?1
HelloWorld
#?2
done
大家可以试着执行上面的程序，看看是什么执行结果。
4.3 4.3 在BASH中读取用户输入
BASH中通过read 函数来实现读取用户输入的功能，如下面这段程序：
#!/bin/bash
echoPleaseenteryourname
readNAME
echo"Hi!$NAME!"
exit0
上面这个脚本读取用户的输入，并回显在屏幕上。
另外BASH中还提供另外一种称为heredocuments的结构????，可以将用户需要通过键盘
输入的字符串改为从程序体中直接读入，如密码。下面的小程序演示了这个功能：
#!/bin/bash
passwd="aka@tsinghua"
ftp-nlocalhost <<FTPFTP
useranonymous$passwd
binary
bye
FTPFTP
exit0
这个程序在用户需要通过键盘敲入一些字符时，通过程序内部的动作来模拟键盘输入。请注
意heredocuments的基本结构为：
command<<SOMESPECIALSTRING
statments
...
SOMESPECIALSTRING
这里要求在需要键盘输入的命令后，直接加上<<符号，然后跟上一个特别的字符串，在该
串后按顺序输入本来应该由键盘输入的所有字符，在所有需要输入的字符都结束后，重复一
遍前面<<符号后的“特别的字符串”即表示该输入到此结束。
4.4 4.4一些特殊的惯用法
在BASH中() 一对括号一般被用于求取括号中表达式的值或命令的执行结果，如：(a=hello;
echo$a)，其作用相当于`...` 。
: 有两个含义，一是表示空语句，有点类似于C语言中的单个";" 。表示该行是一个空命
令，如果被用在while/until的头结构中，则表示值0，会使循环一直进行下去，如下例：
while:
do
operation-1
operation-2
...
operation-n
done
另外: 还可以用于求取后面变量的值，比如：
#!/bin/bash
:${HOSTNAME?}{USER?}{MAIL?}
echo$HOSTNAME
echo$USER
echo$MAIL
exit0
在BASH中export 命令用于将系统变量输出到外层的Shell 中了。
4.5BASH程序的调试
用bash-xbash-script 命令，可以查看一个出错的BASH脚本到底错在什么地方，可以帮助
程序员找出脚本中的错误。
另外用trap 语句可以在BASH脚本出错退出时打印出一些变量的值，以供程序员检查。trap
语句必须作为继"#!/bin/bash" 后的第一句非注释代码，一般trap 命令被写作：trap
'message $checkvar1$checkvar2'EXIT 。
4.6关于BASH2
使用bash-version 命令可以看出当前你正在使用的BASH是什么版本，一般版本号为1.14
或其他版本。而现在机器上一般还安装了一个版本号为2.0 的BASH。该BASH也在/bin
目录下。BASH2提供了一些新功能，有兴趣的同叙可以自己去看相关资料，或直接man
bash2即可。
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