Shell基础编程学习

Shell 变量

定义变量时，变量名不加美元符号，变量名和等号之间不能有空格

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your_name="b907"

变量名的命名须遵循如下规则：

  • 只包含数字、字母和下划线
  • 不能以数字开头
  • 避免使用Shell关键字
  • 使用大写字母表示常量
  • 避免使用空格
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FLOWER="www.flowertea.site"
LD_LIBRARY_PATH="/bin/"
_var="123"
var2="abc"

# 错误示例：
# 避免使用if作为变量名
if="some_value"
# 避免使用 $ 等特殊符号
variable_with_$=42
?var=123
user*name=bbb
# 避免空格
variable with space="value"
# 有可能会导致错误
variable_name = value

除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值

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for file in `ls /etc`
或
for file in $(ls /etc)

使用变量

使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号即可

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your_name="b907"
echo $your_name
echo ${your_name}

变量名外面的花括号是可选的，加不加都行，加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界，推荐给所有变量加上花括号

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for skill in Ada Coffe Action Java; do
    echo "I am good at ${skill}Script"
done

如果不给skill变量加花括号，写成echo "I am good at $skillScript"，解释器就会把$skillScript当成一个变量（其值为空）

已定义的变量，可以被重新定义

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your_name="b907"
echo $your_name
your_name="flowertea"
echo $your_name

第二次赋值的时候不能写$your_name="flowertea"，使用变量的时候才加美元符（$）

只读变量

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量，只读变量的值不能被改变

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#!/bin/bash

myUrl="https://www.google.com"
readonly myUrl
myUrl="https://www.flowertea.site"

运行脚本，结果如下：

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/bin/sh: NAME: This variable is read only.

删除变量

使用 unset 命令可以删除变量，变量被删除后不能再次使用，unset 命令不能删除只读变量

变量类型

一些主要的类型包括：

字符串变量

在 Shell中，变量通常被视为字符串，最常用最有用的数据类型，可以使用单引号 ‘ 或双引号 “ 来定义字符串

字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号

单引号
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str='this is a string'

单引号字符串的限制：

  • 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的（字符串拼接除外）
  • 单引号字符串中不能出现单独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用
双引号
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your_name="b907"
str="Hello, I know you are \"$your_name\"! \n"
echo -e $str

输出结果为：

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Hello, I know you are "b907"!

双引号的优点：

  • 双引号里可以有变量
  • 双引号里可以出现转义字符
拼接字符串
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your_name="flower"
# 使用双引号拼接
greeting="hello, "$your_name" !"
greeting_1="hello, ${your_name} !"
echo $greeting  $greeting_1

# 使用单引号拼接
greeting_2='hello, '$your_name' !'
greeting_3='hello, ${your_name} !'
echo $greeting_2  $greeting_3

输出结果：

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hello, flower ! hello, flower !
hello, flower ! hello, ${your_name} !
获取字符串长度
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string="abcd"
echo ${#string}   # 输出 4

变量为字符串时，${#string} 等价于 ${#string[0]}:

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string="abcd"
echo ${#string[0]}   # 输出 4
提取子字符串

从字符串第 2 个字符开始截取 4 个字符：（第一个字符的索引值为0）

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string="flower is a great site"
echo ${string:1:4} # 输出 lowe
查找子字符串

查找字符 i 或 o 的位置(哪个字母先出现就计算哪个)：

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string="flower is a great site"
echo `expr index "$string" io`  # 输出 3

整数变量

在一些Shell中，可以使用 declare 或 typeset 命令来声明整数变量，这样的变量只包含整数值

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declare -i my_integer=42

这样的声明告诉 Shell 将 my_integer 视为整数，如果尝试将非整数值赋给它，Shell会尝试将其转换为整数

数组变量

Shell 也支持数组，允许在一个变量中存储多个值，bash支持一维数组（不支持多维数组），并且没有限定数组的大小

类似于 C 语言，数组元素的下标由 0 开始编号。获取数组中的元素要利用下标，下标可以是整数或算术表达式，其值应大于或等于 0

数组可以是整数索引数组或关联数组，以下是一个简单的整数索引数组的例子：

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my_array=(1 2 3 4 5)

或者关联数组：

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declare -A associative_array
associative_array["name"]="B907"
associative_array["age"]=30
定义数组

在 Shell 中，用括号来表示数组，数组元素用”空格”符号分割开。定义数组的一般形式为：array_name=(value0 value1 value2 value3)

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array_name=(value0 value1 value2 value3)
# 或者
array_name=(
value0
value1
value2
value3
)

还可以单独定义数组的各个分量：（可以不使用连续的下标，而且下标的范围没有限制）

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array_name[0]=value0
array_name[1]=value1
array_name[n]=valuen
关联数组

Bash 支持关联数组，可以使用任意的字符串、或者整数作为下标来访问数组元素，关联数组使用 declare命令来声明，语法格式为declare -A array_name,-A 选项就是用于声明一个关联数组，关联数组的键是唯一的

创建一个关联数组 site，并创建不同的键值：

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declare -A site=(["google"]="www.google.com" ["flowertea"]="www.flowertea.site" ["taobao"]="www.taobao.com")

也可以先声明一个关联数组，然后再设置键和值：

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declare -A site
site["google"]="www.google.com"
site["flowertea"]="www.flowertea.site"
site["taobao"]="www.taobao.com"

访问关联数组元素可以使用指定的键，格式为array_name["index"]

读取数组

读取数组元素值的一般格式是：${数组名[下标]}

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valuen=${array_name[n]}

使用 @ 或 * 可以获取数组中的所有元素，例如：

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#!/bin/bash

my_array[0]=A
my_array[1]=B
my_array[2]=C
my_array[3]=D

echo "数组的元素为: ${my_array[*]}"
echo "数组的元素为: ${my_array[@]}"
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$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh
数组的元素为: A B C D
数组的元素为: A B C D
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declare -A site
site["google"]="www.google.com"
site["flowertea"]="www.flowertea.site"
site["taobao"]="www.taobao.com"

echo "数组的元素为: ${site[*]}"
echo "数组的元素为: ${site[@]}"
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$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh
数组的元素为: www.google.com www.flowertea.site www.taobao.com
数组的元素为: www.google.com www.flowertea.site www.taobao.com

在数组前加一个感叹号 ! 可以获取数组的所有键

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declare -A site
site["google"]="www.google.com"
site["flowertea"]="www.flowertea.site"
site["taobao"]="www.taobao.com"

echo "数组的键为: ${!site[*]}"
echo "数组的键为: ${!site[@]}"
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数组的键为: google flowertea taobao
数组的键为: google flowertea taobao
获取数组长度

方法与获取字符串长度的方法相同

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# 取得数组元素的个数
length=${#array_name[@]}
# 或者
length=${#array_name[*]}

# 取得数组单个元素的长度
length=${#array_name[n]}

环境变量

由操作系统或用户设置的特殊变量，用于配置 Shell 的行为和影响其执行环境，如 PATH 变量包含了操作系统搜索可执行文件的路径：

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echo $PATH

特殊变量

有一些特殊变量在 Shell 中具有特殊含义，例如 $0 表示脚本的名称，$1, $2, 等表示脚本的参数，$#表示传递给脚本的参数数量，$? 表示上一个命令的退出状态等

Shell 注释

以 # 开头的行就是注释，会被解释器忽略，通过每一行加一个 # 号设置多行注释

每一行加个#符号太费力了，可以把这一段要注释的代码用一对花括号括起来，定义成一个函数，没有地方调用这个函数，这块代码就不会执行，达到了和注释一样的效果

多行注释还可以使用以下格式（使用 Here 文档）：

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:<<EOF
注释内容...
注释内容...
注释内容...
EOF

以上例子中，: 是一个空命令，用于执行后面的 Here 文档，<<'EOF' 表示开启 Here 文档，COMMENT 是 Here 文档的标识符，在这两个标识符之间的内容都会被视为注释，不会被执行

EOF 也可以使用其他符号:

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: <<'COMMENT'
这是注释的部分。
可以有多行内容。
COMMENT

:<<'
注释内容...
注释内容...
注释内容...
'

:<<!
注释内容...
注释内容...
注释内容...
!

我们也可以使用了冒号 : 命令，并用单引号 ‘ 将多行内容括起来

由于冒号是一个空命令，这些内容不会被执行，格式为：: + 空格 + 单引号

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: '
这是注释的部分。
可以有多行内容。
'

Shell 传递参数

可以在执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，脚本内获取参数的格式为 $n，n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数。

例如可以使用 $1、$2 等来引用传递给脚本的参数，其中 $1 表示第一个参数，$2 表示第二个参数，依此类推（${11} 表示第一个参数）

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#!/bin/bash

echo "Shell 传递参数实例！";
echo "执行的文件名：$0";
echo "第一个参数为：$1";
echo "第二个参数为：$2";
echo "第三个参数为：$3";

为脚本设置可执行权限，并执行脚本，输出结果如下所示：

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$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例！
执行的文件名：./test.sh
第一个参数为：1
第二个参数为：2
第三个参数为：3

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

参数处理 说明
$# 传递到脚本的参数个数
$* 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数。如$*加上双引号，以"$1 $2 … $n"（字符串）的形式输出所有参数
$$ 脚本运行的当前进程ID号
$! 后台运行的最后一个进程的ID号
$@ 与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。如$@加上双引号，以"$1" "$2" … "$n" （数组）的形式输出所有参数
$- 显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同
$? 显示最后命令的退出状态，0表示没有错误，其他任何值表明有错误 
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#!/bin/bash

echo "Shell 传递参数实例！";
echo "第一个参数为：$1";

echo "参数个数为：$#";
echo "传递的参数作为一个字符串显示：$*";
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$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
Shell 传递参数实例！
第一个参数为：1
参数个数为：3
传递的参数作为一个字符串显示：1 2 3

$* 与 $@ 区别：

  • 相同点：都是引用所有参数
  • 不同点：只有在双引号中体现出来。假设在脚本运行时写了三个参数 1、2、3，则 “$*” 等价于 “1 2 3”（传递了一个参数），而 “$@” 等价于 “1” “2” “3”（传递了三个参数）
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#!/bin/bash

echo "-- \$* 演示 ---"
for i in "$*"; do
    echo $i
done

echo "-- \$@ 演示 ---"
for i in "$@"; do
    echo $i
done
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$ chmod +x test.sh 
$ ./test.sh 1 2 3
-- $* 演示 ---
1 2 3
-- $@ 演示 ---
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Shell 基本运算符

Shell 和其他编程语言一样，支持多种运算符，包括：

  • 算数运算符
  • 关系运算符
  • 布尔运算符
  • 字符串运算符
  • 文件测试运算符

原生bash不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用

expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作，例如，两个数相加(注意使用的是反引号，而不是单引号 )：

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#!/bin/bash

val=`expr 2 + 2`
echo "两数之和为 : $val"

注意：

  • 表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样
  • 完整的表达式要被反引号包含，这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边

算术运算符

下表列出了常用的算术运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符 说明 举例
+ 加法 expr $a + $b 结果为 30
- 减法 expr $a - $b 结果为 -10
* 乘法 expr $a \* $b 结果为 200
/ 除法 expr $b / $a 结果为 2
% 取余 expr $b % $a 结果为 0
= 赋值 a=$b 把变量 b 的值赋给 a
== 相等，用于比较两个数字，相同则返回 true [ $a == $b ] 返回 false
!= 不相等，用于比较两个数字，不相同则返回 true [ $a != $b ] 返回 true

注意：

  • 条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ]

  • 乘号*前边必须加反斜杠\才能实现乘法运算

  • if...then...fi 是条件语句

  • 在 MAC 中 shell 的 expr 语法是：$((表达式))，此处表达式中的*不需要转义符号 \

关系运算符

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字

下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符 说明 举例
-eq 检测两个数是否相等，相等返回 true [ $a -eq $b ] 返回 false
-ne 检测两个数是否不相等，不相等返回 true [ $a -ne $b ] 返回 true
-gt 检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true [ $a -gt $b ] 返回 false
-lt 检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true [ $a -lt $b ] 返回 true
-ge 检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true [ $a -ge $b ] 返回 false
-le 检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true [ $a -le $b ] 返回 true

布尔运算符

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符 说明 举例
! 非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true [ ! false ] 返回 true
-o 或运算，有一个表达式为 true 则返回 true [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true
-a 与运算，两个表达式都为 true 才返回 true [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ]返回 false

注意：实际使用!时，遇到了一些问题，使用时需要多加小心

逻辑运算符

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

运算符 说明 举例
&& 逻辑的 AND [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false
` `

字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 "abc"，变量 b 为 "efg"：

运算符 说明 举例
= 检测两个字符串是否相等，相等返回 true [ $a = $b ] 返回 false
!= 检测两个字符串是否不相等，不相等返回 true [ $a != $b ] 返回 true
-z 检测字符串长度是否为0，为0返回 true [ -z $a ] 返回 false
-n 检测字符串长度是否不为 0，不为 0 返回 true [ -n “$a” ] 返回 true
$ 检测字符串是否不为空，不为空返回 true [ $a ] 返回 true

文件测试运算符

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性，属性检测描述如下：

操作符 说明 举例
-b file 检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true [ -b $file ] 返回 false
-c file 检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true [ -c $file ] 返回 false
-d file 检测文件是否是目录，如果是，则返回 true [ -d $file ] 返回 false
-f file 检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true [ -f $file ] 返回 true
-g file 检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true [ -g $file ] 返回 false
-k file 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true [ -k $file ] 返回 false
-p file 检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true [ -p $file ] 返回 false
-u file 检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true [ -u $file ] 返回 false
-r file 检测文件是否可读，如果是，则返回 true [ -r $file ] 返回 true
-w file 检测文件是否可写，如果是，则返回 true [ -w $file ] 返回 true
-x file 检测文件是否可执行，如果是，则返回 true [ -x $file ] 返回 true
-s file 检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true [ -s $file ] 返回 true
-e file 检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true [ -e $file ] 返回 true

其他检查符：

  • -S: 判断某文件是否 socket
  • -L: 检测文件是否存在并且是一个符号链接

自增和自减操作符

尽管 Shell 本身没有像 C、C++ 或 Java 那样的 ++ 和 – 操作符，但可以通过其他方式实现相同的功能，以下是一些常见的方法：

let 命令允许对整数进行算术运算

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#!/bin/bash

# 初始化变量
num=5
# 自增
let num++
# 自减
let num--
echo $num

$(( )) 语法 也是进行算术运算的一种方式

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#!/bin/bash

# 初始化变量
num=5
# 自增
num=$((num + 1)) # num=$[num + 1]
# 自减
num=$((num - 1)) # num=$[num - 1]
echo $num

expr 命令可以用于算术运算，但在现代脚本中不如 let 和 $(( )) 常用

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#!/bin/bash

# 初始化变量
num=5
# 自增
num=$(expr $num + 1) # num=`expr $num + 1`
# 自减
num=$(expr $num - 1) # num=`expr $num - 1`
echo $num

Shell echo命令

Shell 的 echo 指令用于字符串的输出，命令格式：echo string，可以使用echo实现更复杂的输出格式控制

显示普通字符串

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echo "It is a test"

这里的双引号完全可以省略，以下命令与上面实例效果一致：

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echo It is a test

显示转义字符

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echo "\"It is a test\""

结果为"It is a test"，同样，双引号也可以省略

显示变量

read 命令从标准输入中读取一行,并把输入行的每个字段的值指定给 shell 变量

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#!/bin/sh
read name 
echo "$name It is a test"

以上代码保存为 test.sh，name 接收标准输入的变量，结果将是:

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[root@www ~]# sh test.sh
OK                     #标准输入
OK It is a test        #输出

显示换行

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echo -e "OK! \n" # -e 开启转义
echo "It is a test"
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OK!

It is a test

显示不换行

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echo -e "OK! \c" # -e 开启转义 \c 不换行
echo "It is a test"
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OK! It is a test

显示结果定向至文件

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echo "It is a test" > myfile

原样输出字符串，不进行转义或取变量(用单引号)

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echo '$name\"'
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$name\"

显示命令结果

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echo `date`

结果将显示当前日期

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Mon Dec 16 15:45:30 UTC 2024

Shell printf 命令

Shell 的另一个输出命令 printf：printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序

printf 由 POSIX 标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好

printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等

默认的 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n，printf 命令的语法：

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printf  format-string  [arguments...]

参数说明：

  • format-string :一个格式字符串，它包含普通文本和格式说明符
  • arguments: 用于填充格式说明符的参数列表

格式说明符由 % 字符开始，后跟一个或多个字符，用于指定输出的格式，常用的格式说明符包括：

  • %s：字符串
  • %d：十进制整数
  • %f：浮点数
  • %c：字符
  • %x：十六进制数
  • %o：八进制数
  • %b：二进制数
  • %e：科学计数法表示的浮点数
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printf "%-10s %-8s %-4s\n" 姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876
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姓名     性别   体重kg
郭靖     男      66.12
杨过     男      48.65
郭芙     女      47.99

%s %c %d %f 都是格式替代符，％s 输出一个字符串，％d 整型输出，％c 输出一个字符，％f 输出实数，以小数形式输出

%-10s 指一个宽度为 10 个字符（- 表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在 10 个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来（）

%-4.2f 指格式化为小数，其中 .2 指保留 2 位小数

printf 的转义序列：

序列 说明
\a 警告字符，通常为ASCII的BEL字符
\b 后退
\c 抑制（不显示）输出结果中任何结尾的换行字符（只在%b格式指示符控制下的参数字符串中有效），而且，任何留在参数里的字符、任何接下来的参数以及任何留在格式字符串中的字符，都被忽略
\f 换页（formfeed）
\n 换行
\r 回车（Carriage return）
\t 水平制表符
\v 垂直制表符
\ 一个字面上的反斜杠字符
\ddd 表示1到3位数八进制值的字符，仅在格式字符串中有效
\0ddd 表示1到3位的八进制值字符

Shell test 命令

Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试

数值测试

参数 说明
-eq 等于则为真
-ne 不等于则为真
-gt 大于则为真
-ge 大于等于则为真
-lt 小于则为真
-le 小于等于则为真 
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num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2] # if test $num1 -eq $num2 也可以
then
    echo '两个数相等！'
else
    echo '两个数不相等！'
fi

代码中的 [] 执行基本的算数运算

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a=5
b=6

result=$[a+b] # 这种写法不可以乘法，四则运算符两边可以有空格，可以把a换乘$a（b也一样）
echo "result 为： $result"

字符串测试

参数 说明
= 等于则为真
!= 不相等则为真
-z 字符串 字符串的长度为零则为真
-n 字符串 字符串的长度不为零则为真 
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num1="b907"
num2="b908"
if test $num1 = $num2
then
    echo '两个字符串相等!'
else
    echo '两个字符串不相等!'
fi

文件测试

参数 说明
-e 文件名 如果文件存在则为真
-r 文件名 如果文件存在且可读则为真
-w 文件名 如果文件存在且可写则为真
-x 文件名 如果文件存在且可执行则为真
-s 文件名 如果文件存在且至少有一个字符则为真
-d 文件名 如果文件存在且为目录则为真
-f 文件名 如果文件存在且为普通文件则为真
-c 文件名 如果文件存在且为字符型特殊文件则为真
-b 文件名 如果文件存在且为块特殊文件则为真

另外，Shell 还提供了与( -a )、或( -o )、非( ! )三个逻辑操作符用于将测试条件连接起来，其优先级为： ! 最高， -a 次之， -o 最低

学习笔记
#Shell
Shell基础编程学习
https://jlqusername.github.io/2024/12/16/Shell编程学习/
作者
B907
发布于
2024年12月16日
许可协议