编程语言和shell编程基础

bash的特性之多命令执行的逻辑关系：

1.命令替换

command1 $(command2)

2.管道

command1 | command2 |command3.....

3.顺序执行结构

command1 ;command2; command3....

4.选择执行结构：

如果...那么...

要么...要么...

逻辑运算：

（1） 与：逻辑乘法，1为真，0为假，&&

1 && 1 = 1

1 && 0 = 0

0 && 1 = 0

0 && 0 = 0

COMMAND1 && COMMAND2

表示：如果COMMAND1能够成功执行，那么将会执行COMMAND2；

如果COMMAND1能够执行失败，那么COMMAND2不会执行；

例： 如果qhdlink用户存在，就输出信息"hello qhdlilnk "

[root@localhost ~]# id qhdlink && echo "hello qhdlink"

uid=1001(qhdlink) gid=1006(qhdlink) 组=1006(qhdlink),1004(centos),1005(varnish)

hello qhdlink

与运算的短路运算法则：只要第一个操作数为FALSE，则其逻辑运算结果为FALSE

（2）或: 逻辑加法，||双目操作符

1 || 1 =1

1 || 0 =1

0 || 1 =1

0 || 0 =0

COMMAND1 || COMMAND2

表示：只有COMMAND1执行失败，COMMAND2才会执行；

如果COMMAND1执行成功，COMMAND2不会执行；

例：如果qhdlink用户存在不输出信息，否则输出信息“create user qhdlink”

[root@localhost ~]# id qhdlink || echo "create user qhdlink"

id: qhdlink: no such user

create user qhdlink

[root@localhost ~]# id qhdlink || echo "create user qhdlink"

uid=8099(qhdlink) gid=8099(qhdlink) 组=8099(qhdlink)

或运算逻辑运算法则：只要一个操作数为TURE，则其执行结果为TURE。

（3）非：逻辑取反，1为真，0为假，！，单目操作符

！1 = 0

！0 = 1

命令的状态返回值：

SUCCESS： 0

FAILURE： 1-255--FALSE

！COMMAND1 && COMMAND2 相当于 COMMAND1 || COMMAND2

！COMMAND1 || COMMAND2 相当于 COMMAND1 && COMMAND2

德.摩根定律

!（A&&B）= (!A || !B)

! (A||B) = !A && !B

三种逻辑运算的优先级

！>&&>||

bash脚本编程：

什么叫编程？

使用人类自然语言或机器语言进行程序原代码书写的过程。

为什么要编程？

为了能够让用户在使用计算机的时候，可以让计算机以非交互的方式完成某些任务，此时，用户需 要将此类任务编辑成一个文件，并让计算机按照特定顺序进行任务读取，从而实现预期的功能。

为了让计算机能够解读此类文件的内容并正确的执行，必须将程序源代码文件转换为计算机可以直 接识别并使用的二进制格式，该过程为编译，想要完成编译过程，必须使用特定的编译器工具。因 此，无论使用何种编程语言进行程序编写，都必须严格按照编译器所能够识别的特定格式和语法结 构进行程序编写。

编程语言：

一.高级语言：

1. 根据源代码的处理方式分类：

编译型语言:

源代码-->编译器（编译）-->[链接器（链接）-->]汇编器（汇编）-->可以执行的二进制 代码文件；

解释型语言

源代码-->解释器（逐行解释）-->边解释边执行；

2. 根据编程过程中的功能实现是调用库还是调用外部程序文件分类：

完整编程语言：

利用库或编程组件进行编程；

脚本编程语言：

利用解释器调用被选择的外部应用程序；

3.根据程序编写规范分类：

过程式语言：

程序=指令+数据

以指令为中心，围绕指令的功能实现设计数据和数据结构，数据为指令服务；

算法和指令的实现形式：

顺序执行

选择执行

循环执行

面向对象语言：

程序=算法+数据结构

以数据和数据结构为中心，将数据实例化，围绕数据的需求来部署算法；

类（Class）：被实例化的数据

属性（Attribution）：同一类中的不同对象的区分依据；

方法（Method）：类的正确的操作方法；

二.低级语言：

机器语言：二进制语言

shell脚本编程-bash脚本编程；

过程式编程语言:解释运行的编程语言，脚本类别（依靠外部应用程序文件运行）

shell脚本到底是什么？

1.纯文本文档--文件中所有存储或包含的指令+数据都是以字符为单位进行存储的；

2.根据用户的需求来解决用户问题的简单或复杂的命令组合体；

3.是一种具有“执行幂等性”的程序实体；

执行幂等性：任何命令的一次执行结果和多次执行结果是一致的；

注意：

很多命令都不具备程序幂等性，因此在shell脚本中需要使用大量的程序逻辑来判断某个命令 是否符合其运行条件从而避免在运行过程中出现的严重错误；

shell脚本中的代码内容如何书写？

1.首行必须是shebang，即解释器程序的绝对路径，必须占据绝对行首且必须单独占据一行；

在执行脚本时，会根据shebang的指示，启动相应的解释器以解释脚本诸多的命令：

#!/bin/bash

#!/bin/sh

#!/usr/bin/python

#!/usr/bin/perl

...

例：统计/etc/grub2.cfg中的空白行行数

[root@localhost ~]# vim 1

#! /bin/bash

grep ^""$ /etc/grub2.cfg | wc -l

[root@localhost ~]# . 1

17

2.在shell脚本中，除了shebang之外，所有行首为#字符的行，均被解释为注释行；即：解释 器只会解释其内容，但不执行；

3.解释器会忽略脚本文件中所有的空白行；空白行指的是：在一行文本中，除了空白字符，空 格字符，制表字符之外不具备其他任何类型字符的行；

4.大量的命令和关键字

命令：内部或外部应用程序

关键字；内置于shell，只能在某种特定结构体中执行的命令；keyword

如：if,else,then,do,while,for,select,until,case,fi,esac.....

5.shell中的所有的特殊功能字符；

注意：所有被编写进shell脚本文档的命令，关键字及符号必须是ASCII编写格式的字符，其他编码 的格式的字符可以出现在shell脚本文件中，但不具有任何特殊含义；

如何编写shell脚本？

可以利用所有的文本文档编辑工具进行脚本编写，如：

nano,vi,vim,pico,emacs....

通常在Linux的各发行的版本中，推荐使用vim；

脚本文件的命名方式：

一般情况下，会为脚本设置“.sh”的名称后缀；比较低版本的编辑工具，会根据文件的 后缀名称来识别是否为shell脚本文件，较高版本的文件工具，如：vim7，无需过多的关 心文件后缀名的问题。

脚本的运行方式：

1.为脚本文件赋予执行权限，可以直接以绝对路径或相对路径的方式运行此文件；

#chmod +x /PATH/TO/SOME_SCRIPT_FILE

#/PATH?TO/SOME_SCRIPT_FILE

注意：如果脚本文件所在目录路径存储于PATH变量中，则直接以脚本文件名来执行即可；

2.直接使用解释器运行脚本，将脚本文件作为解释器程序的参数；

# bash /PATH/TO/SOME_SCRIPT_FILE

bash命令的常用选项：

-x：使bash在解释脚本的过程展示在标准输出上；一般用于为shell脚本排错；

-n：对脚本文件进行预执行，以分析脚本中是否存在语法错误；如果没有错误，则不 输出任何信息；相反，则输出简洁的提示信息，具体错误定位需要自行判断；

注意：此种方式中，脚本文件是否有执行权限不是很重要的属性；

注意：以上两种方式，在执行脚本时，会在当前shell中开启一个新的子shell运行脚本；一般情况 下，当脚本运行结束，该子shell也会被随之销毁；因此，所有在脚本中定义的变量，在脚本 的末尾处最好将其明确的撤销；gc

3.使用source命令来运行脚本

# source /PATH/TO/SOME_FILE

# ./PATH/TO/SOME_SCRLPT_FILE

注意：

1.source命令不会在运行脚本时开启子shell，而是在当前shell中运行；

2.使用source命令执行的脚本中不要包括诸如exit类的命令；

利用bash脚本程序实现算数运算：

常用的基本算数运算符：

+，-，*，/，%，**

增强型的算数运算符：

+=，-=，*=，/=，%=

特殊的增强型算术运算符：

++，--

算数运算方法：

1.$[expression]

其中的表达式可以是纯数字组成的，也可以是变量引用的变量值；在使用变量时，可以将$符号 省略；

例：

[root@localhost ~]# echo $[3*4]

12

2.let var=expression

根据算数表达式完成算术运算并赋值给指定的变量；

例：

[root@localhost ~]# let h='3*4'

[root@localhost ~]# echo $h

12

3.$((expression))

其中的表达式可以是纯数字组成的，也可以使用变量引用变量值；在使用变量时，也可将$符号 省略；

4.expr ARGU1 ARGU2 ARGU3

其中ARGU1和ARGU3必须是整数数值；ARGUE2是算数运算符；

例：

[root@localhost ~]# expr $[3*4]

12

5.echo "expression" | bc

例：

[root@localhost ~]# echo "3*4" | bc

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6.bc <<<expression

例：

[root@localhost ~]# bc <<< 3*4

12

文本处理工具：

全屏编辑器：vim,nano

行编辑器：

文本处理三剑客： grep系， sed,awk

grep系：grep,egrep,fgrep,文本搜索工具；基于PATTERN（模式）对于给定的文本文件进行 模糊搜索， grep系所有命令默认工作于贪婪搜索模式；

sed:Stream EDitor， 流编辑器 ，文本编辑工具；

awk:文本格式化工具，文件报告生成器，文件处理的编程语言；

grep系：

grep：Global Search Regular Expression and Print out the line

利用正则表达式进行全局搜索并将匹配到的行显示出来；

格式：

grep [options] PATTERN [FILE...]

grep [options][-e PATTERN | -f FILE] [FILE...]

PATTERN:过滤匹配条件，是由没有特殊意义的文本字符或者是正则表达式元字符组成；

正则表达式的元字符：会被正则表达式处理引擎解释为特殊含义的字符；

pcre:正则表达式处理引擎，prel语言的正则表达式引擎；

正则表达式的元字符：

基本的正则表达式元字符：BRE

字符匹配类：

.：匹配任意单个字符；

[]：匹配任意指定范围内的单个字符；

[^]：匹配任意指定范围以外的单个字符；

下列所有的字符集都可以放置于[]之中用于匹配字符集范围内的单个字符：

[:lower:]：所有的小写字母；

[:upper:]：所有的大写字母；

[:alpha:]：所有字母包括大小写；

[:digit:]：所有单个的十进制数字；

[:xdigit:]：

[:alnum:]：所有的字母和十进制数字；

[:punct:]：所有的符号；

[:space:]：表示空白字符，包括空格和制表符；

[a-z]：仅表示所有的小写字母

[A-Z]：仅表示所有的大写字母

[0-9]：仅表示所有的十进制数码

次数匹配类：该类字符前面的一个字符可以出现的次数；

*：其前面的字符可以出现任意次，即：0次，1次或多次；

\?：其前面的字符可有可无，即：0次或1次；

\+：其前面的字符至少出现一次；

\{m,n\}：其前面的字符至少出现m次，最多不超过n次；

\{m\}：其前面的字符必须出现m次；

\{m,\}：其前面的字符至少出现m次；

\{,n\}：其前面的字符出现至少出现0次，最多不超n次；

注意：在正则表达式中，表示任意长度的任意字符：.*

位置锚定字符：

1. 行锚定：

行首锚定：^

行尾锚定：$

2. 字锚定：

字首锚定：\<或\b

字尾锚定：\>或\b

例：找出/proc/meminfo中以S或s开头的行

[root@localhost ~]# grep "^S\|^s" /proc/meminfo

SwapCached: 0 kB

SwapTotal: 1999868 kB

SwapFree: 1999868 kB

Shmem: 13624 kB

Slab: 107464 kB

SReclaimable: 52816 kB

SUnreclaim: 54648 kB

分组与前向引用字符：

\(\)：将小括号中包含的内容作为一个不可分割的整体来处理；

\1,\2,\3,...：前向引用

正则表达式处理引擎的内置变量，\1表示前面所出现的第一组小括号中括选的内容；\2表示前面所 出现的第二组小括号中括选的内容；...

\(string1\(string2\)\)： \1表示string1，\2表示string2；

\(string1\).*\(string2\)：\1表示string1，\2表示string2；

例：找出其用户名与shell名相同的用户信息；

[root@localhost ~]# grep "^\<\(.*\)\>.*\1$" /etc/passwd

sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync

shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown

halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt

bash:x:8093:8093::/home/bash:/bin/bash

nologin:x:8096:8096::/home/nologin:/sbin/nologin

或者：

\|：将其左右的字符或字符串当做整体对待；

"C\|cat" C cat

例：找出ifconfig命令执行结果中的两位或三位整数；

# ifconfig | grep "\<[1-9][0-9]\>\|\<[1-9][0-9][0-9]\>"

扩展的正则表达式元字符：ERE

字符匹配类：

.：匹配任意单个字符；

[]：匹配任意指定范围内的单个字符；

[^]：匹配任意指定范围以外的单个字符；

下列所有的字符集都可以放置于[]之中用于匹配字符集范围内的单个字符：

[:lower:]：所有的小写字母；

[:upper:]：所有的大写字母；

[:alpha:]：所有的字母，包括大小写；

[:digit:]：所有单个的十进制数字；

[:xdigit:]：

[:alnum:]：所有的字母和十进制数字；

[:punct:]：所有的符号；

[:space:]：表示空白字符，包括空格和制表符；

[a-z]：仅表示所有的小写字母

[A-Z]：仅表示所有的大写字母

[0-9]：仅表示所有的十进制数码

次数匹配类：该类字符前面的一个字符可以出现的次数；

*：其前面的字符可以出现任意次，即：0次，1次或多次；

?：其前面的字符可有可无，即：0次或1次；

+：其前面的字符至少出现一次；

{m,n}：其前面的字符至少出现m次，最多不超过n次；

{m}：其前面的字符必须出现m次；

{m,}：其前面的字符至少出现m次；

{,n}：其前面的字符出现至少出现0次，最多不超n次；

注意：在正则表达式中，表示任意长度的任意字符：.*

位置锚定字符：

行锚定：

行首锚定：^

行尾锚定：$

字锚定：

字首锚定：\<或\b

字尾锚定：\>或\b

分组与前向引用字符：

()：将小括号中包含的内容作为一个不可分割的整体来处理；

\1,...：前向引用

正则表达式处理引擎的内置变量，\1表示前面所出现的第一组小括号中括选的内容；\2表示前面所出 现的第二组小括号中括选的内容；...

(string1(string2))： \1表示string1，\2表示string2；

（string1).*(string2)：\1表示string1，\2表示string2；

或者：

|：将其左右的字符或字符串当做整体对待；

"C|cat" C cat

grep系：

grep：仅支持基本正则表达式元字符

egrep：可以支持扩展正则表达式元字符

fgrep：不支持任何形式的正则表达式元字符，将所有的字符都视为没有任何特殊意义的普通文本字 符；

常用选项：

-A num：同时显示被PATTERN匹配到的行及其后续num行；

-B num：同时显示被PATTERN匹配到的行及其前面num行；

-C num：同时显示被PATTERN匹配到的行及其前后num行；

--color[=WHEN]：以高亮颜色显示被匹配到的内容；

-c,--count：不输出被PATTERN匹配的行的内容，而是输出被PATTERN匹配到的行数；

-E,--extended-regexp：可以使grep命令支持扩展正则表达式元字符；相当于执行了egrep命令；

-F,--fixed-strings：相当于fgrep；

-e PATTERN,--regexp=PATTERN：指定多个PATTERN在一个命令行中生效；

-f FILE,--file=FILE：从指定的文件中读取多个PATTERN用于一次搜索；

-i,--ignore-case：忽略文件中的字符的大小写；

-o,--only-matching：仅显示被PATTERN匹配到的部分，关闭贪婪模式；

-q,--quiet,--silent：安静模式；相当于 grep > /dev/null

-v,--invert-match：显示没有被PATTERN匹配到的行；

例：输出/etc/passwd中的bin

[root@localhost ~]# egrep -o "bin" /etc/passwd