Shell编程实例：手把手教你写第一个脚本

一、Shell概述——理解Linux的“翻译官”

Shell是用户与Linux内核之间的桥梁。当你输入一条命令，Shell负责解释它，并调用操作系统内核执行。你可以把它想象成一位翻译官，把人类的指令“翻译”成内核能理解的机器语言。

1. Linux支持哪些Shell？

不同的Shell解析器有各自的特点，最常用的是Bash（ Again Shell）。查看系统支持哪些Shell：

cat /etc/shells

输出示例：

/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/bash
/bin/rbash
/usr/bin/rbash
/usr/bin/sh
/bin/dash
/usr/bin/dash

Bash 是大多数Linux发行版的默认Shell，也是我们学习的重点。通过以下命令确认当前使用的Shell：

echo $SHELL
# 输出：/bin/bash

2. Shell的双重身份二、第一个Shell脚本——从Hello World开始1. 脚本格式

每个Shell脚本的第一行必须是 #!/bin/bash，这称为，指定脚本由哪个解释器执行。

2. 编写第一个脚本

创建文件 .sh：

vim helloworld.sh

输入以下内容：

#!/bin/bash
echo "Hello shell!"

保存退出（:wq）。

3. 脚本的两种执行方式方式一：用bash或sh执行（脚本不需要执行权限）方式二：直接执行（脚本必须具有可执行权限）

先添加执行权限：

chmod +x helloworld.sh

然后执行：

./helloworld.sh          # 相对路径
/home/atguigu/helloworld.sh   # 绝对路径

原理：第一种方法是bash解释器帮我们执行脚本，所以脚本本身不需要执行权限；第二种方法是脚本自己作为可执行文件运行，因此必须要有执行权限。

三、变量——脚本的血液1. 系统预定义变量

系统已经定义好的变量，可以直接使用：

使用示例：

echo $PATH   # 查看路径
echo $HOME   # 查看家目录

查看当前Shell中所有变量：set 命令。

2. 自定义变量语法规则变量命名规则名称由字母、数字、下划线组成，不能以数字开头。环境变量名建议大写。等号两侧不能有空格。变量默认类型是字符串，无法直接进行数值运算。若值包含空格，必须用引号括起来（单引号或双引号）。最右侧分号可有可无，一般都不写。案例演示

# 定义变量A，值为5
A=5
echo $A   # 输出：5
# 重新赋值
A=atguigu
echo $A   # 输出：atguigu
# 撤销变量A
unset A
echo $A   # 输出为空
# 定义只读变量B
readonly B=2
echo $B   # 输出：2
B=9       # 报错：bash: B: 只读变量
unset B   # 报错：bash: unset: B: 无法取消设定：只读 variable
# 变量默认是字符串
C=1+2
echo $C   # 输出：1+2（不是3）
# 值包含空格时，必须用引号
D=I love banzhang  # 错误！会报“找不到命令love”
D="I love banzhang"
echo $D   # 输出：I love banzhang

环境变量（全局变量）

使用 可以将自定义变量提升为全局环境变量，使其在子进程中生效。

# 定义一个普通变量
B=3
# 编写脚本helloworld.sh，内容如下：
#!/bin/bash
echo "helloworld"
echo $B
# 执行脚本（未export）
./helloworld.sh
# 输出：helloworld（没有打印B，因为B不是环境变量）
# 导出B为环境变量
export B
./helloworld.sh
# 输出：
# helloworld
# 3

注意：环境变量只在当前进程及其子进程中有效，不同终端窗口之间不共享。

3. 特殊变量

变量

描述

$n

$0表示脚本名称，$1~$9表示第1~9个参数，10以上用$案例：参数变量

创建 .sh：

#!/bin/bash
echo '=========$n========='
echo $0
echo $1
echo $2
echo '=========$#========='
echo $#
echo '=========$*========='
echo $*
echo '=========$@========='
echo $@

执行并观察输出：

./parameter.sh a b c d e f g

输出：

=========$n=========
./parameter.sh
a
b
=========$#=========
7
=========$*=========
a b c d e f g
=========$@=========
a b c d e f g

案例：$?的使用

# 正确命令
./helloworld.sh
echo $?   # 输出：0
# 错误命令
xxx
echo $?   # 输出：127（命令未找到）

四、算术运算符——让脚本会计算

Shell中无法直接进行算术运算，因为变量默认是字符串。必须借助特殊语法。

语法案例

# 计算 (2+3)*4
S=$[(2+3)*4]
echo $S   # 输出：20
# 另一种写法
S=$(((2+3)*4))
echo $S   # 输出：20

五、条件判断——让脚本有决策能力1. 语法格式

返回值：条件成立（数据非空）返回0（真），否则返回1（假）。

test
echo $?   # 输出：1（空字符串，假）
[ ]
echo $?   # 输出：1
test abc
echo $?   # 输出：0
[ abc ]
echo $?   # 输出：0

2. 常用判断条件整数比较（不能直接用 > < 等符号）

$#

获取所有输入参数的个数

$*

所有参数，作为一个整体

$@

所有参数，每个参数独立

上一条命令的返回状态，0表示成功，非0表示失败

案例：参数变量

创建 .sh：

#!/bin/bash
echo '=========$n========='
echo $0
echo $1
echo $2
echo '=========$#========='
echo $#
echo '=========$*========='
echo $*
echo '=========$@========='
echo $@

执行并观察输出：

./parameter.sh a b c d e f g

输出：

=========$n=========
./parameter.sh
a
b
=========$#=========
7
=========$*=========
a b c d e f g
=========$@=========
a b c d e f g

案例：$?的使用

# 正确命令
./helloworld.sh
echo $?   # 输出：0
# 错误命令
xxx
echo $?   # 输出：127（命令未找到）

四、算术运算符——让脚本会计算

Shell中无法直接进行算术运算，因为变量默认是字符串。必须借助特殊语法。

语法案例

# 计算 (2+3)*4
S=$[(2+3)*4]
echo $S   # 输出：20
# 另一种写法
S=$(((2+3)*4))
echo $S   # 输出：20

五、条件判断——让脚本有决策能力1. 语法格式

返回值：条件成立（数据非空）返回0（真），否则返回1（假）。

test
echo $?   # 输出：1（空字符串，假）
[ ]
echo $?   # 输出：1
test abc
echo $?   # 输出：0
[ abc ]
echo $?   # 输出：0

2. 常用判断条件整数比较（不能直接用 > < 等符号）文件权限判断文件类型判断3. 案例

# 整数比较
[ 22 -lt 23 ]
echo $?   # 0
# 文件权限
[ -w helloworld.sh ]
echo $?   # 0
# 文件存在
[ -e helloworld.sh ]
echo $?   # 0
# 多条件判断（&& 前一个命令成功才执行后一个，|| 前一个失败才执行后一个）
[ atguigu ] && echo OK || echo notOK   # 输出：OK
[ ] && echo OK || echo notOK           # 输出：notOK

六、流程控制——让脚本智能化1. if判断单分支

if [ 条件判断式 ]; then
    程序
fi

或（换行写）：

if [ 条件判断式 ]
then
    程序
fi

多分支

if [ 条件判断式 ]; then
    程序
elif [ 条件判断式 ]; then
    程序
else
    程序
fi

注意：

案例：年龄判断

#!/bin/bash
if [ $# -eq 0 ]; then
    echo "请携带年龄"
elif [ $1 -lt 18 ]; then
    echo "未成年人"
elif [ $1 -lt 60 ]; then
    echo "成年人"
else
    echo "老年人"
fi

执行测试：

chmod +x if.sh
./if.sh 12   # 输出：未成年人
./if.sh 34   # 输出：成年人
./if.sh 66   # 输出：老年人
./if.sh      # 输出：请携带年龄

2. case语句

用于多分支选择，类似C语言的。

语法

case $变量名 in
"值1")
    程序1
    ;;
"值2")
    程序2
    ;;
*)
    默认程序
    ;;
esac

注意：

案例：数字对应角色

#!/bin/bash
case $1 in
"1")
    echo "banzhang"
    ;;
2)
    echo "cls"
    ;;
*)
    echo "renyao"
    ;;
esac

执行：

./case.sh 1   # banzhang
./case.sh 2   # cls
./case.sh 3   # renyao

3. for循环语法1：C语言风格

for ((初始值;循环控制条件;变量变化))
do
    程序
done

案例：1加到100

#!/bin/bash
sum=0
for((i=1;i<=100;i++))
do
    sum=$[sum+$i]
done
echo $sum   # 输出：5050

语法2：遍历列表

for 变量 in 值1 值2 值3...
do
    程序
done

案例：打印列表

#!/bin/bash
for i in cls mly wls
do
    echo "ban zhang love $i"
done

输出：

ban zhang love cls
ban zhang love mly
ban zhang love wls

深入：$* 与 $@ 的区别

案例对比：

#!/bin/bash
echo '=========$*========='
for i in "$*"
do
    echo "ban zhang love $i"
done
echo '=========$@========='
for j in "$@"
do
    echo "ban zhang love $j"
done

执行：

./for4.sh cls mly wls

输出：

=========$*=========
ban zhang love cls mly wls
=========$@=========
ban zhang love cls
ban zhang love mly
ban zhang love wls

4. while循环语法

while [ 条件判断式 ]
do
    程序
done

案例：1加到100

#!/bin/bash
sum=0
i=1
while [ $i -le 100 ]
do
    sum=$[sum+$i]
    i=$[i+1]
done
echo $sum   # 输出：5050

七、read命令——实现交互式输入1. 作用

从终端读取用户输入，存入变量。

2. 语法

read

变量名

常用选项：

3. 案例

#!/bin/bash
read -t 7 -p "Enter your name in 7 seconds: " NAME
echo $NAME

执行后，会等待用户输入最多7秒，输入的内容存入NAME变量，并打印出来。

八、函数——模块化编程1. 自定义函数语法

[ function ] funname()
{
    Action;
    [return int;]
}

注意事项：

必须在调用函数之前先声明函数（Shell脚本是逐行执行的）。函数返回值通过 $? 获取，可以显式使用 返回数值（0-255），如果不加，则以最后一条命令的执行结果作为返回值。函数可以带参数，参数在函数内部用 $1、$2 等获取。2. 案例：计算两个数的和

#!/bin/bash
sum()
{
    SUM=$[$1+$2]
    echo $SUM
}
read -p "请输入第一个数值：" n1
read -p "请输入第二个数值：" n2
sum $n1 $n2

九、Shell工具——文本处理三剑客1. cut——列提取工具

cut 命令用于从文件的每一行中剪切出指定的部分。

语法

cut

选项参数

常用选项：

案例

# 准备数据
vim cut.txt
dong shen
guan zhen
wo wo1
lai lai1
le le1
# 1. 切割第一列
cut -d " " -f 1 cut.txt
# 输出：
dong
guan
wo
lai
le
# 2. 切割第二、三列
cut -d " " -f 2,3 cut.txt
# 输出：
shen
zhen
wo1
lai1
le1
# 3. 切割出包含guan的那一行
cat cut.txt | grep guan | cut -d " " -f 1
# 输出：guan
# 4. 从PATH变量中提取第3个冒号之后的所有路径
echo $PATH | cut -d ":" -f 3-
# 输出：/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
# 5. 提取IP地址（以ifconfig为例）
ifconfig ens33 | grep netmask | cut -d "i" -f 2 | cut -d " " -f 2
# 输出：192.168.10.150

2. awk——强大的文本分析工具

awk 逐行读入文件，以空格为默认分隔符，对每行切片处理。

语法

awk

选项参数

'//{}'

常用选项：

内置变量案例

# 准备数据：复制passwd文件
cp /etc/passwd ./passwd
# 1. 搜索以root开头的行，输出第7列
awk -F: '/^root/{print $7}' passwd
# 输出：/bin/bash
# 2. 输出第1列和第7列，用逗号分隔
awk -F: '/^root/{print $1","$7}' passwd
# 输出：root,/bin/bash
# 3. 在所有行前添加列名，行尾添加自定义内容
awk -F: 'BEGIN{print "user, shell"} {print $1","$7} END{print "atguigu, bin/zuishuai"}' passwd
# 4. 用户ID增加1
awk -v i=1 -F: '{print $3+i}' passwd
# 5. 统计信息
awk -F: '{print "filename:" FILENAME ",linenum:" NR ",col:" NF}' passwd
# 6. 查询空行行号
ifconfig | awk '/^$/ {print NR}'
# 7. 提取IP地址（另一种方法）
ifconfig ens33 | awk -F " " '/inet /{print $2}'

十、正则表达式入门——模式匹配的利器

正则表达式用于描述、匹配符合规则的字符串。在Linux中，grep、sed、awk等都支持正则表达式。

1. 常规匹配

普通字符匹配自身。例如：

cat /etc/passwd | grep atguigu

匹配所有包含“”的行。

2. 常用特殊字符

字符

说明

示例

匹配行首

^a 匹配以a开头的行

匹配行尾

n$ 匹配以n结尾的行

匹配任意单个字符

r...t 匹配r和t之间有3个任意字符

匹配前一个字符0次或多次

ro*t 匹配rt, rot, root等

匹配括号内的任意一个字符

匹配一个数字

转义特殊字符

a\$b 匹配包含a$b的行

实战

# 匹配以a开头的行
cat /etc/passwd | grep ^a
# 匹配以n结尾的行
cat /etc/passwd | grep n$
# 匹配包含r开头，t结尾，中间任意3个字符
cat /etc/passwd | grep r...t
# 匹配ro*t（r后跟0个或多个o，再跟t）
cat /etc/passwd | grep ro*t
# 匹配包含数字的行
cat /etc/passwd | grep [0-9]
# 匹配包含特殊字符$的行（需要转义）
cat /etc/passwd | grep a\$b

3. 经典正则表达式

邮箱正则：

^[a-zA-Z0-9_]+@[a-zA-Z0-9_]+(\.[a-zA-Z0-9_]+)+$

手机号正则（简单）：

^1[3-9]\d{9}$

4. 正则表达式语法补充总结

通过这篇超详细的教程，我们从零开始全面学习了Shell脚本的核心知识：

Shell脚本是Linux运维开发的核心技能之一，掌握它，你将能够：

建议你动手敲一遍所有案例，在实践中加深理解。遇到问题时，善用echo和set -x进行调试。坚持练习，你很快就能成为Shell脚本高手！

下一步：可以尝试编写一个综合脚本，比如备份日志、监控服务器资源、批量创建用户等，将所学知识融会贯通。祝你学习愉快！

echo 输出 变量 bin 脚本 匹配