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一、Shell 脚本简介

1. 定义

Shell 是用户与操作系统内核交互的桥梁，常见类型有 Bash、Zsh、PowerShell 等。Shell 脚本则是一系列 Shell 命令的集合，通常保存为后缀为.sh 的文本文件。

2. 作用

类别	描述
自动化重复性任务	例如定期备份数据、执行定时任务，可极大节省人力与时间。
系统配置管理	能够高效地对系统各项参数进行配置与调整。
测试脚本开发	助力软件测试流程，确保软件质量。
数据处理流水线	实现数据自动化处理，提升数据处理效率。

二、Shell 脚本基础结构

1. 基本格式

#!/bin/bash           # 指定解释器为 Bash
echo "Hello World!"   # 输出文本

#!/bin/bash这行代码指定该脚本使用 Bash 解释器执行，echo "Hello World!"是一个简单的输出命令，用于在终端显示指定字符串。

2. 执行方式

2.1 赋予执行权限

使用chmod +x script.sh命令为脚本赋予可执行权限。

2.2 执行脚本

通过./script.sh执行已赋予权限的脚本。

三、Shell 脚本常用命令与语法

1. 基础语法

1.1 Hello World

#!/bin/bash
echo "Hello World"  # 输出字符串

这是 Shell 脚本的入门示例，echo命令用于在终端输出文本信息。

1.2 变量赋值与输出

#!/bin/bash
name="Alice"        # 变量赋值（无需类型声明）
age=25
echo "Name:  $name, Age:  $age"  # 变量通过 $ 符号引用

在 Shell 脚本中变量赋值简单直接，无需声明变量类型。通过$符号引用变量，实现变量值输出。

1.3 注释

#!/bin/bash
# 单行注释：使用#符号
: '多行注释通过: '和' '包裹实现
'

单行注释以#开头，用于对单行代码解释说明。多行注释通过: '和' '将注释内容包裹，适合对复杂逻辑块说明，增强脚本可读性。

2. 流程控制

2.1 条件判断（if 语句）

#!/bin/bash
num=10
if [ $num -gt 5 ]; then  # -gt表示大于echo "Number is greater than 5"
elseecho "Number is less than or equal to 5"
fi

if语句通过判断条件决定执行不同代码块。使用[ ]进行条件判断时，注意[ ]内符号与变量间需保留空格。同时支持-eq（等于）、-lt（小于）等多种比较操作符。

2.2 case 语句

#!/bin/bash
day=3
case $day in1) echo "Monday" ;;2) echo "Tuesday" ;;3) echo "Wednesday" ;;*) echo "Unknown day" ;;
esac

case语句基于模式匹配实现多分支逻辑。根据变量值与不同模式匹配，执行相应代码块，*用于匹配其他未列出情况。

3. 循环结构

3.1 for 循环

#!/bin/bash
# 遍历数字序列
for i in {1..5}; doecho "Counter:  $i"
done# 遍历数组
fruits=("Apple" "Banana" "Orange")
for fruit in "${fruits[@]}"; doecho "I like  $fruit"
done

for循环可用于遍历数字范围、字符串列表以及数组。通过设置不同遍历对象，实现对一系列元素的重复操作。

3.2 while 循环

#!/bin/bash
count=1
while [ $count -le 5 ]; doecho "Loop:  $count"((count++))  # 算术运算
done

while循环适用于在条件满足时重复执行代码块，常用于循环次数不确定的场景。使用时要注意设置正确的循环终止条件，避免死循环。

4. 文件与输入处理

4.1 用户输入

#!/bin/bash
echo -n "Enter your name: "  # -n禁止自动换行
read name
echo "Welcome,  $name!"

read命令用于读取用户在终端的输入。通过echo -n输出提示信息，且-n选项可防止echo自动换行，以便用户在同一行输入内容。

4.2 文件操作

#!/bin/bash
# 创建文件并写入内容
echo "Hello" > output.txt# 逐行读取文件
while IFS= read -r line; doecho "Line:  $line"
done < input.txt

在文件操作中，>用于将输出内容覆盖写入文件，>>则是追加写入。通过<实现输入重定向，可从文件中读取内容。上述示例展示了创建文件并写入内容，以及逐行读取文件内容的操作。

5. 进阶技巧

5.1 函数定义

#!/bin/bash
# 定义函数
greet() {echo "Hello,  $1!"  #  $1表示第一个参数
}# 调用函数
greet "Bob"

函数可以将重复使用的代码逻辑封装起来，提高代码复用性。通过$1, $2等方式传递参数，实现函数的灵活调用。

5.2 错误处理

#!/bin/bash
set -e  # 遇到错误立即退出# 检查文件是否存在
if [ ! -f "data.txt" ]; thenecho "File not found!" >&2  # 输出到标准错误exit 1
fi

set -e命令可使脚本在遇到错误时立即退出，增强脚本健壮性。通过>&2将错误信息输出到标准错误流，同时使用exit 1表示脚本因错误而退出。

四、常用 Shell 命令分类

1. 文件与目录操作

命令	功能描述
ls	列出目录内容
cd	切换目录
pwd	显示当前目录路径
mkdir	创建目录
rm	删除文件或目录
cp	复制文件或目录
mv	移动 / 重命名文件或目录
find	在目录树中搜索文件

2. 文本处理

命令	功能描述
cat	查看、连接或创建文本文件
grep	在文件中搜索匹配模式
sed	流编辑器，用于文本替换、删除、查找等
awk	强大的文本分析工具
head/tail	显示文件开头或结尾部分

grep "error" log.txt        # 查找包含 "error" 的行
sed 's/foo/bar/' file.txt   # 将 file.txt 中所有 "foo" 替换为 "bar"

五、常见 Shell 调试技巧

1. 调试选项

1.1 bash -x script.sh

显示脚本的执行步骤，方便定位错误发生位置。

1.2 set -v

显示脚本中每一条命令，有助于了解脚本执行流程。

1.3 set -e

使脚本在遇到错误时立即退出，避免错误进一步扩散。

2. 输入输出重定向

2.1 command > output.txt

将命令的输出写入文件，会覆盖原有文件内容。

2.2 command >> output.txt

将命令的输出追加到文件末尾，保留原有文件内容。

2.3 command < input.txt

将文件作为命令的输入来源。

六、实战示例：文件统计工具

#!/bin/bash
# 统计文件行数、单词数和字符数
file=$1if [ -z "$file" ]; thenecho "Usage:  $0 <filename>"exit 1
filines=$(wc -l < "$file")
words=$(wc -w < "$file")
chars=$(wc -m < "$file")echo "Lines:  $lines"
echo "Words:  $words"
echo "Characters:  $chars"

该示例结合条件判断、文件操作以及外部命令，实现一个简单实用的文件统计工具。通过检查输入参数是否为空，确保脚本正确运行，并利用wc命令统计文件的行数、单词数和字符数。

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后续可以从简单的命令如echo、if语句开始练习，逐步掌握循环、函数等较为复杂的语法结构。用bash -x script.sh等调试选项，帮助理解脚本的执行过程，快速定位和解决问题。