Linux Shell 编程基础

Shell 是 Linux 系统的命令行解释器，用于执行用户输入的命令或脚本。Shell 编程是通过编写脚本文件（通常以 .sh 结尾）来自动化任务。

常见 Shell 类型

• bash（Bourne Again Shell）：Linux 默认 Shell，功能丰富。
• sh（Bourne Shell）：早期标准 Shell。
• zsh、ksh 等：扩展功能更强的 Shell。

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脚本编写与执行

脚本文件结构
脚本通常以 #!/bin/bash（Shebang）开头，指定解释器路径。例如：

#!/bin/bash
echo "Hello, World!"

执行脚本的权限
需为脚本添加可执行权限：

chmod +x script.sh

运行脚本

• 直接执行（需可执行权限）：

  ./script.sh
  

• 通过解释器运行（无需权限）：

  bash script.sh
  

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变量与数据类型

变量定义与使用
变量名区分大小写，无需声明类型：

name="Alice"
age=30
echo "Name: $name, Age: $age"

环境变量
系统预定义的变量（如 $PATH），可通过 export 导出为环境变量：

export MY_VAR="value"

特殊变量

• $0：脚本名称。
• $1, $2...：脚本参数。
• $#：参数个数。
• $?：上一条命令的退出状态。

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控制结构

条件判断
使用 if、case 语句：

if [ "$age" -ge 18 ]; then
    echo "Adult"
else
    echo "Child"
fi

循环结构

• for 循环：

  for i in {1..5}; do
      echo "Number: $i"
  done
  

• while 循环：

  count=0
  while [ $count -lt 3 ]; do
      echo "Count: $count"
      ((count++))
  done
  

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函数与模块化

定义函数

greet() {
    echo "Hello, $1!"
}
greet "Bob"

返回值
函数通过 return 返回状态码（0 表示成功），或通过 echo 输出结果：

add() {
    echo $(($1 + $2))
}
result=$(add 3 5)

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文件与输入输出

文件操作

• 读取文件：

  while read line; do
      echo "Line: $line"
  done < file.txt
  

• 写入文件：

  echo "Content" > output.txt  # 覆盖
  echo "More" >> output.txt    # 追加
  

重定向

• >：覆盖输出。
• >>：追加输出。
• 2>：重定向错误输出。

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调试与错误处理

调试脚本
使用 -x 选项打印执行过程：

bash -x script.sh

错误处理

• set -e：脚本遇到错误立即退出。
• trap 捕获信号：

  trap "echo 'Error occurred'; exit 1" ERR
  

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常用工具与命令

文本处理

• grep：搜索文本。
• sed：流编辑器。
• awk：文本分析工具。

算术运算

• expr：整数运算。
• bc：浮点运算：

  echo "scale=2; 5/3" | bc
  

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实际应用示例

备份脚本

#!/bin/bash
backup_dir="/backup"
tar -czf "$backup_dir/backup_$(date +%Y%m%d).tar.gz" /path/to/data

定时任务
通过 crontab 定期执行脚本：

0 2 * * * /path/to/backup.sh

通过掌握以上内容，可以高效编写 Shell 脚本实现自动化任务。