第一章 Shell概述

shell，读作[ʃel]，翻译为壳;

1.1 Shell的作用

Shell 的本质：是「用户」和「Linux/Unix 内核」之间的「翻译官 / 中间程序」

计算机的「硬件」（CPU、内存、硬盘、网卡等），只能被内核（Kernel）直接管理和调用，内核是操作系统的核心，是硬件和软件的桥梁；

内核非常「底层」，只认识二进制指令，普通用户无法直接和内核打交道；

Shell 就充当了「中间人」：接收你输入的命令（比如 ls、cd、mkdir），把人类能看懂的「命令语言」翻译成内核能执行的「机器指令」；内核执行完后，再把结果通过 Shell 翻译回人类能看懂的文字，展示给你。

一句话总结：用户→ 输入命令 →Shell（翻译 / 解释） →内核（执行硬件操作） → 返回结果 →Shell（翻译） →用户

1.2 Shell是什么

Shell 不只是「命令翻译官」，它本身就是一套完整的编程语言，同时它也是对应的脚本解释器。

1. 什么是 Shell 编程？

基于 Shell 的语法规则，把多条 Linux 命令、判断逻辑（if）、循环逻辑（for/while）、变量、函数等组合在一起，写成一个文本文件（后缀一般是 .sh），这个文件就叫做 Shell 脚本（Shell Script）。

2. 解释器的作用

Shell 程序（例如bash）本身就是「解释器」，它可以逐行解释执行 Shell 脚本里的代码，不需要像 C/C++ 那样编译成二进制文件，直接运行即可。

1.3 Shell的2种交换模式

我们日常使用 Shell，本质上是用它的两种交互方式：

✅ 模式 1：交互式（Interactive Shell）—— 最常用，「人机对话」模式

特点：输入一条命令，立刻执行一条命令，执行完返回结果，等待你输入下一条，是「一问一答」的交互形式。

你在 Linux 终端 / SSH 工具里敲的所有命令（cd /usr、mkdir test、ps -ef），都是这种模式；
这种模式下，Shell 会实时响应你的输入，执行后立即输出结果，非常适合「临时执行少量命令」「查看系统状态」「文件操作」等场景。

✅ 模式 2：非交互式（Non-interactive Shell）—— 执行脚本专用，「静默运行」模式

特点：不会和用户交互，一次性读取并执行脚本文件中的所有命令，执行过程中不需要人工输入，执行完自动退出。

核心使用场景：运行我们写好的 Shell 脚本（.sh 文件）；
比如执行 bash test.sh 时，Shell 会从头到尾执行脚本里的所有代码，中间不会停，也不会问你问题，执行完成后返回最终结果，适合「批量执行命令」「自动化运维」「定时任务」等场景。

1.4 如何查看「当前系统的 Shell」

查看「系统中安装的所有 Shell 版本」

cat /etc/shells

查看「当前终端正在使用的 Shell」：Ubuntu默认的解析器是bash

echo $SHELL

1.5 第一个Shell脚本：helloworld.sh

1、步骤

（1）使用vim命令编辑脚本文件

vim helloworld.sh

代码：

#!/bin/bash #脚本以#!/bin/bash开头（指定解析器）
echo "hello shell!"

（2）使用bash命令运行shell脚本文件

bash helloworld.sh

1.6 脚本的2种执行方式

1.6.1 bash或sh命令方式

命令格式

bash 脚本文件
sh 脚本文件

支持相对路径和绝对路径
此时脚本文件可以没有x可执行权限

1.6.2 直接运行脚本文件方式

此时脚本必须有x可执行权限

chmod a+x helloworld.sh    #给所属用户，所属组，其他人都加x权限

./helloworld.sh             #相对路径方式（需要加./）
/home/atguigu/helloworld.sh #绝对路径方式

第二章变量

2.1 Shell 预定义系统环境变量

这类变量是系统 / Shell 初始化时自动定义的全局环境变量，作用于整个系统的所有 Shell 会话，通常为全大写英文，可直接调用。

变量	说明
PATH	系统命令搜索路径
HOME	当前登录用户的主目录
USER	当前登录的用户名
PWD	当前工作目录（绝对路径）
SHELL	当前正在使用的 Shell 解释器路径
LANG	当前系统的语言编码，中文系统输出 `zh_CN.UTF-8`，英文系统输出 `en_US.UTF-8`

2.2 获取变量的值

语法格式：

$变量名   # 基础语法
${变量名} # 规范语法

🔴$和变量名之间不能有空格

✅${变量名}可以避免变量名和后面的字符拼接导致的识别错误

示例

echo $PATH
echo $LANG
echo $USER
echo $HOSTNAME
echo $HOME
echo $PWD
echo ${LANG}country #回显 LANG变量的值与country一起的结果

关于PATH的说明：无论 Ubuntu 还是 Windows，当你在命令行输入一个命令（如 notepad 或 ls）时，系统都会去 PATH 列出的所有目录里寻找对应的可执行文件，找到就运行。两者都区分“系统变量”（对所有用户生效）和“用户变量”（只对当前用户生效）。Ubuntu中PATH通常包括：

系统全局默认路径（在 /etc/environment 中定义）
用户登录时加载的配置（如 ~/.bashrc、~/.profile 或 ~/.bash_profile 中追加的内容）

修改完环境变量后，Windows中需要重新打开终端，而在Linxu中可以执行source 对应文件命令（例如source ~/.bashrc）让新设置生效。

2.3 内置特殊系统变量

1、$n

n为数字，$0代表该脚本名称，$1-$n代表第1到第n个参数
$n，当n在[0,9]范围时，可以$n或${n}，但是n>=10时必须用大括号包含，如${10}

示例

（1）编辑test_special_var.sh脚本文件

vi test_special_var.sh

代码：

#!/bin/bash
echo '==========$n=========='
echo 脚本文件名称：${0}
echo 第1个参数：${1} 
echo 第2个参数：${2}
echo 第3个参数：${3}

（2）运行Shell脚本

bash test_special_var.sh AI Python Shell

2、$

$# 或 ${#}：获取所有输入参数个数，常用于循环，判断参数的个数是否正确以及加强脚本的健壮性。

（1）编辑test_special_var.sh脚本文件

vi test_special_var.sh

追加代码：

echo '==========$#=========='
echo 输入参数总个数：${#}

（2）运行Shell脚本

bash test_special_var.sh AI Python Shell

3、`$*和$@`

$*、$@ ${*} 和 ${@}用来获取传递给脚本 / 函数的「所有位置参数」。
$* 和 $@ 的唯一区别，只在被「双引号」包裹时体现，无引号时完全相同。

（1）编辑test_special_var.sh脚本文件

vi test_special_var.sh

追加代码：

echo '==========$*=========='
echo 所有输入参数：$*
echo '==========$@=========='
echo 所有输入参数：$@

（2）运行Shell脚本

bash test_special_var.sh AI Python Shell

"$*" 和 "$@"区别：（下面代码涉及到循环，可以学完循环再回来看）

"$*" → 将所有的位置参数，拼接成【一个完整的字符串】

"$@" → 将所有的位置参数，保留为【多个独立的字符串】

（1）编辑test_special_var.sh脚本文件

vi test_special_var.sh

追加代码：

echo '========双引号包裹$*======='
for i in "$*"  
do 
    echo ${i}
done 

echo '========双引号包裹$@======='
for j in "$@" 
do 
    echo ${j}
done

（2）运行Shell脚本

bash test_special_var.sh AI Python Shell

4、$?

$?或${?}：表示上一条命令 / 脚本的执行返回状态码

✔️ $? = 0 → 上一条命令执行成功（正常结束）

✔️ $? ≠ 0 → 上一条命令执行失败 / 异常结束（非 0 数字是错误码，不同错误对应不同数字）

（1）编辑test_special_var.sh脚本文件

vi test_special_var.sh

追加代码：

echo '========$?======='
ls /root
echo 'ls /root执行结果：'${?}
ls /home
echo 'ls ./执行结果：'${?}

（2）运行Shell脚本

bash test_special_var.sh

5、$$和$!

$$或${$} → 当前 Shell 进程的PID ，常用于脚本中生成唯一临时文件

$!或${!} → 上一个后台运行进程的PID

执行 命令 & 后台运行后，用$!获取该后台进程的 PID

（1）编辑test_special_var.sh脚本文件

vi test_special_var.sh

追加代码：

echo '========$$======='
echo '当前 Shell 进程的PID：'${$}

echo '========$!======='
sleep 10 & echo '上一个sleep进程的PID：'${!}

（2）运行Shell脚本

bash test_special_var.sh

2.4 自定义变量

2.4.1 定义变量

变量定义 / 赋值语法

变量名=变量值

❌ 绝对禁止：等号 = 两边不能有任何空格！比如 NAME = zhangsan、NAME= zhangsan、NAME =zhangsan 全是错误写法，Shell 会直接报错。

✔️ 正确写法：NAME=zhangsan、AGE=20、ADDRESS=北京市朝阳区

📌变量名规范

变量名称可以由字母、数字和下划线组成，但是不能以数字开头
严格区分大小写
建议：变量名尽量见名知意、全大写

📌变量值包含空格 / 特殊符号，必须用引号包裹

📌在bash中，变量默认类型都是字符串类型，无法直接进行数值运算（关于数值运算请看下一章）

示例

2.4.2 单引号和双引号

单引号是「强引用」，里面的内容是什么样，输出就是什么样，不会解析变量、不会解析命令、不会解析转义符，只认纯文本。
双引号是「弱引用」，里面的内容会正常解析：能识别 ${变量名} 并替换为变量值、能识别命令并执行、能识别转义符，日常赋值优先用双引号。

2.4.3 变量值=命令的执行结果

Shell 中经常需要「把某个命令的运行结果，赋值给变量」，比如获取当前日期、获取当前目录、获取进程号等，有两种标准语法，都非常常用：

# 语法1：反引号 包裹命令
变量名=`命令`

# 语法2：() 包裹命令
变量名=$(命令)

示例

# 获取当前系统时间，赋值给变量
TODAY=`date`

# 获取当前工作目录，赋值给变量
MYPATH=$(pwd)

2.4.4 删除变量

📌撤销删除变量：unset 变量名

2.4.5 只读变量

📌只读变量：用readonly声明的变量是只读变量，即不能重新赋值，不能unset，又称为静态变量。

脚本中如果有一些固定不变的核心值（比如常量、固定路径、版本号、配置项），用readonly声明后，可以避免后续代码不小心修改 / 删除这个变量导致的程序异常，保证变量值的绝对安全。

语法格式

readonly 变量名=变量值

变量名1=变量值
变量名2=变量值
readonly 变量名1 变量名2

2.4.6 全局变量

Shell 的自定义变量，默认是「局部变量」。

如果需要让自定义变量「全局生效」，需要用 export 命令。

语法格式：

export 变量名=变量值

或
变量名=变量值
export 变量名

1、当前会话全局变量

示例

（1）定义变量NUM=1

（2）编写脚本：vi test_global.sh

echo 全局变量：${NUM}

（3）运行test_global.sh脚本

bash test_global.sh

（4）使用export命令使得NUM成为全局变量

export NUM

（5）再次运行test_global.sh脚本

上面的 export 声明的全局变量，仅当前 Shell 会话进程及其子进程生效（使用bash 脚本文件就会开启子进程），关闭终端 / 重启服务器后就会消失。

2、永久生效全局变量

如果需要让变量「永久生效」，需要写入系统配置文件（需谨慎，非必要不要这么做）。

当前用户永久生效：编辑用户家目录的配置文件：~/.bashrc，追加export 自定义全局变量
系统全局永久生效：编辑系统全局配置文件：/etc/profile，追加export 自定义全局变量

第三章算术运算和条件判断

3.1 算术运算符

Shell 中默认的变量值都是「字符串类型」，哪怕你赋值的是数字，比如 NUM=10，Shell 也会把它当成字符串，*直接用 `+ – / %` 无法做数值运算**，必须用专用的运算语法。

❌Shell 所有原生运算语法（$[] / $(( ))/let）只支持整数运算，如果直接运算小数，会直接报错。如果要进行小数计算需要借助bc （ Linux 内置的计算器工具）。

语法格式：

# 语法1： # 推荐
$((运算式)) 

# 语法2： #【和 $(()) 完全等价，兼容老脚本】
$[运算式]

#语法3：let命令  #【适合简单的自增 / 自减 / 累加运算】
let 运算式

3.1.1 $((整数运算式))（推荐）

示例：test_arithmetic.sh

#!/bin/bash
echo '============算术运算============='
echo '========$((整式表达式))=========='
echo '1+1='$((1+1))

A=9
B=6
echo 'A='${A}
echo 'B='${B}
echo 'A+B='$((A+B))
echo 'A-B='$((A-B))
echo 'A*B='$((A*B))
echo 'A/B='$((A/B))
echo 'A%B='$((A%B))
echo 'A++显示结果：'$((A++))
echo 'A='$((A))
echo '++A显示结果：'$((++A))
echo 'A='$((A))
echo 'A+=1'显示结果：$((A+=1))
echo 'A='$((A))

3.1.2 $[整数运算式]（了解）

示例：test_arithmetic.sh

#!/bin/bash
echo '========$[整式表达式]=========='
echo '1+1='$[1+1]

A=9
B=6
echo 'A='${A}
echo 'B='${B}
echo 'A+B='$[A+B]
echo 'A-B='$[A-B]
echo 'A*B='$[A*B]
echo 'A/B='$[A/B]
echo 'A%B='$[A%B]
echo 'A++显示结果：'$[A++]
echo 'A='$[A]
echo '++A显示结果：'$[++A]
echo 'A='$[A]
echo 'A+=1'显示结果：$[A+=1]
echo 'A='$[A]

3.1.3 let命令（了解）

示例：test_arithmetic.sh

#!/bin/bash
echo '==========let命令=========='
A=9
B=6

echo 'A='${A}
echo 'B='${B}
let A++
echo 'A++之后A的值：'$[A]
let A+=1
echo 'A+=1之后A的值：'$[A]
let ++A
echo '++A之后A的值：'$[A]

let SUM=A+B,SUB=A-B
echo 'A+B='${SUM}
echo 'A-B='${SUB}

#let A+B #没有意义

let后面的运算式只能是自增自减运算式和含赋值操作的运算符，否则没有意义。

3.2 比较判断运算符

🔴Shell 中默认的变量值都是「字符串类型」，哪怕你赋值的是数字，比如 NUM=10，Shell 也会把它当成字符串，在 if 条件判断 和 while 循环判断时无法直接用 > < >= <= == != 做比较运算，必须用专用的运算语法。

3.2.1 整数比较

语法格式：

# 语法1：
test 数值1 比较符 数值2
test ${变量1} 比较符 ${变量2}

# 语法2：
[ 数值1 比较符 数值2 ]
[ ${变量1} 比较符 ${变量2} ]

🔴[ 条件 ] 中，左括号[右侧必须有空格、右括号]左侧必须有空格。

🔴无论是test还是[]，运算符的左右必须加空格

🔴 结果0代表真/True，非0代表假/False（这一点与大多数编程语言相反）。因为成功只有1种，失败有很多种情况。

✅数值比较符

比较符	含义	英文全称	test 写法	[] 等价写法
`-eq`	等于	equal	`test 10 -eq 10`	`[ 10 -eq 10 ]`
`-ne`	不等于	not equal	`test 10 -ne 5`	`[ 10 -ne 5 ]`
`-gt`	大于	greater than	`test 10 -gt 5`	`[ 10 -gt 5 ]`
`-lt`	小于	less than	`test 10 -lt 5`	`[ 10 -lt 5 ]`
`-ge`	大于等于	greater equal	`test 10 -ge 5`	`[ 10 -ge 5 ]`
`-le`	小于等于	less equal	`test 10 -le 5`	`[ 10 -le 5 ]`

1、test命令比较整数值

示例：test_compare.sh

#!/bin/bash
echo '==========test命令比较整数值=========='

A=12
B=5
echo 'A='$A
echo 'B='$B

echo 'test ${A} -gt ${B}的结果：'
test ${A} -gt ${B}
echo $? # 表示返回上一条命令 / 脚本的执行状态码，所以要注意顺序

echo 'test ${A} -lt ${B}的结果：'
test ${A} -lt ${B}
echo $?

echo 'test ${A} -eq ${B}的结果：'
test ${A} -eq ${B}
echo $?

2、[ 条件表达式 ]比较整数值

示例：test_compare.sh

#!/bin/bash
echo '==========[ 条件表达式 ]比较整数值=========='

A=12
B=5
echo 'A='$A
echo 'B='$B

echo '[ ${A} -gt ${B} ]的结果：'
[ ${A} -gt ${B} ] 
echo $? # 表示返回上一条命令 / 脚本的执行状态码，所以要注意顺序

echo '[ ${A} -lt ${B} ]的结果：'
[ ${A} -lt ${B} ]
echo $?

echo '[ ${A} -eq ${B} ]的结果：'
[ ${A} -eq ${B} ]
echo $?

3.2.2 字符串比较（了解）

语法格式：

# 语法1：
test "字符串1" 比较符 "字符串2"
test "${变量}" 比较符 "${变量}"

# 语法2：
[ "字符串1" 比较符 "字符串2" ]
[ "${变量}" 比较符 "${变量}" ]

🔴[ 条件 ] 中，左括号[右侧必须有空格、右括号]左侧必须有空格

🔴字符串必须加””（为了避免空字符串问题，不加””可能出现 = “hello”，加””后出现”” = “hello”）

✅字符串比较符

比较符	含义	适用场景	test 写法	[] 等价写法
`=`	相等	两字符串内容一致	`test "abc" = "abc"`	`[ "${str1}" = "${str2}" ]`
`!=`	不等	两字符串内容不同	`test "abc" != "def"`	`[ "${str1}" != "${str2}" ]`
`-z`	为空	字符串长度为 0	`test -z "${str}"`	`[ -z "${str}" ]`
`-n`	非空	字符串长度 > 0	`test -n "${str}"`	`[ -n "${str}" ]`
`>`和`<`	字典序	按字母顺序比较	`test "a" < "b"`	`[ "a" > "b" ]`

🔴>和< 在字符串比较时，需要加反斜杠转义 <和>，避免被 Shell 解析为重定向符号

🔴不支持 >=、<=符号

1、test命令比较字符串

示例：test_compare.sh

#!/bin/bash
echo '==========test命令比较字符串=========='

A="hello"
B="world"
echo 'A='$A
echo 'B='$B

echo 'test "${A}" > "${B}"的结果：'
test "${A}" > "${B}"
echo $?

echo 'test "${A}" = "${B}"的结果'
test "${A}" = "${B}"
echo $?

echo 'test -n "${A}"的结果'
test -n "${A}"
echo $?

2、[ 条件表达式 ]比较字符串

示例：test_compare.sh

#!/bin/bash
echo '==========[ 条件表达式 ]比较字符串=========='

A="hello"
B="world"
echo 'A='$A
echo 'B='$B

echo '[ "${A}" > "${B} ]"的结果：'
[ "${A}" > "${B}" ]
echo $?

echo '[ "${A}" = "${B}"的结果'
[ "${A}" = "${B}" ]
echo $?

echo '[ -n "${A}"的结果'
[ -n "${A}" ]
echo $?

3.3 逻辑运算符

3.3.1 实现二选一

语法格式

条件判断 && 结果1 || 结果2

条件成立走结果1，不成立走结果2

示例：test_eithor_or.sh

#!/bin/bash
echo '===2选1==='
A=12
B=5
echo 'A='$A
echo 'B='$B
test ${A} -gt ${B} && echo 最大值是${A} || echo 最大值是${B}
[ ${A} -lt ${B} ] && echo 最小值是${A} || echo 最小值是${B}

3.3.2 多个条件组合

脚本中一定会遇到「同时判断多个条件」的场景，比如：判断数值大于 5 或小于 0。

✔️ 方式 1：一个test/[] 内部用关键字组合

且关系：-a → and或all，两个条件必须同时成立，整体才为真
或关系：-o → or，两个条件只要有一个成立，整体就为真

✔️ 方式 2：两个test/[]条件用 Shell 逻辑运算符组合

且关系：&& → 两个test/[]条件必须同时成立
或关系：|| → 两个test/[]条件只要有一个成立

语法格式

test 条件1 -a 条件2
[ 条件1 -a 条件2 ]

test 条件1 -o 条件2
[ 条件1 -o 条件2 ]

test 条件1 && test 条件2
[ 条件1 ] && [ 条件2 ]

test 条件1 || test 条件2
[ 条件1 ] || [ 条件2 ]

示例：test_logic.sh

#!/bin/bash
echo '==========多个条件组合=========='
A=12
echo 'A='$A

test ${A} -gt 0 && test ${A} -lt 100 && echo ${A}满足大于0且小于100 || echo ${A}不满足大于0且小于100
test ${A} -gt 0 -a ${A} -lt 100 && echo ${A}满足大于0且小于100 || echo ${A}不满足大于0且小于100

test ${A} -lt 0 || test ${A} -gt 100 && echo ${A}满足小于0或大于100 || echo ${A}不满足小于0或大于100
test ${A} -lt 0 -o ${A} -gt 100 && echo ${A}满足小于0或大于100 || echo ${A}不满足小于0或大于100

第四章流程控制

4.1 if语句

语法格式

#（1）单分支
if [ 条件判断式 ]; then  #注意  需要加;
    程序 
fi

#或
if  [ 条件判断式 ] # 不需要加;
then 
    程序 
fi

#（2）双分支
if [ 条件判断式 ]; then  #注意  需要加;
    程序 
else
    程序
fi

#（3）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if后面有空格

🔴if语句最后有fi结尾（if反过来写）

🔴if后面的条件也可以用test命令

示例1：test_if1.sh：判断变量A的值是否是正数。

#!/bin/bash
echo '==========if语句 + test=========='
A=12
echo 'A='${A}
if test ${A} -gt 0
then
    echo 'A大于0'
fi

echo '==========if语句 + [ ]=========='
A=12
echo 'A='${A}
if [ ${A} -gt 0 ] #更简洁
then
    echo 'A大于0'
fi

示例2：test_if2.sh。判断A变量的数值是奇数还是偶数

#!/bin/bash
echo '==========if-else语句========='
A=12
echo 'A='${A}
if [ $((A%2)) -eq 0 ]   #A%2是运算式，所以加%(())
then
    echo 'A是偶数'
else
    echo 'A是奇数'
fi

示例3：test_if3.sh。

需求：输入一个年龄数字，如果小于18，则输出“未成年”，如果小于60，则输出“成年人”，否则输出“老年人”，如果没有指定年龄，提示“请输入年龄”。

#!/bin/bash
echo '==========if-else-if语句========='
AGE=25
echo 'AGE='${AGE}
if [ $AGE -lt 18 ]
then
  echo '未成年人'
elif [ $AGE -lt 60 ]
then
  echo '成年人'
else
  echo '老年人'
fi

示例4：test_if_file.sh

需求：输入文件名或目录名，判断文件或目录是否存在，如果文件或目录存在显示其大小，如果不存在提示不存在。

#!/bin/bash
echo '==========if-else-if语句========='
if [ $# -eq 0 ]
then
  echo '请指定文件或目录名'
elif [ -f $1 ]
then
  echo '文件存在，文件大小为：'
  du -hs $1
elif [ -d $1 ]
then
  echo '目录存在，目录总大小为：'
  du -hs $1
else
    echo '文件或目录不存在'
fi

拓展：文件判断符

比较符	含义	案例
`-e`	文件 / 目录存在即可（无论类型）	`[ -e /root/test.sh ]`
`-f`	是普通文件（非目录、非链接）	`[ -f /root/test.sh ]`
`-d`	是目录	`[ -d /root/work ]`
`-r`	文件 / 目录可读	`[ -r /root/test.sh ]`
`-w`	文件 / 目录可写	`[ -w /root/test.sh ]`
`-x`	文件 / 目录可执行	`[ -x /root/test.sh ]`
`-s`	文件非空（文件大小 > 0）	`[ -s /root/test.log ]`
`-L`	是软链接文件	`[ -L /usr/bin/java ]`
`-b`	是块设备文件（硬盘、U 盘）	`[ -b /dev/sda ]`
`-c`	是字符设备文件（串口、终端）	`[ -c /dev/tty ]`

4.2 case语句

语法格式：

case $变量名 in 
值1)
    如果变量的值等于值1，则执行程序1 
;; 
值2)
    如果变量的值等于值2，则执行程序2 
;; 
    …省略其他分支… 
*)
    如果变量的值都不是以上的值，则执行此程序 
;; 
esac

#紧凑型写法
case $匹配变量 in
    匹配值1) 命令1 ;;
    匹配值2) 命令1;命令2 ;;
    匹配值3|匹配值4) 命令 ;;
    *) 兜底命令 ;;
esac

注意事项：

（1）case行尾必须为单词in，每一个模式匹配必须以右括号)结束。

（2）双分号;;表示命令序列结束，相当于C语言中的break。

（3）最后的*)表示默认模式，相当于C语言中的default。

（4）所有 case 语句必须以 esac 结束（case反过来写）

（5）如果匹配的是字符串变量，建议写成 case "$变量名" in，”值1″等，避免变量为空值 / 包含空格时，出现语法解析错误。

示例代码：test_case1.sh

需求：输入一个数字，输出对应的星期单词，如果没有输入数字，提示“请输入星期的数字”。

#!/bin/bash
echo '==========case语句========='
case $1 in 
    1) echo 'Monday';; 
    2) echo 'Tuesday';;
    3) echo 'Wednesday';;
    4) echo 'Thursday';;
    5) echo 'Friday';;
    6) cho 'Saturday';;
    7) echo 'Sunday';;
    *)echo '星期数字[1,7]';; 
esac

示例代码：test_case2.sh

需求：需求：判断输入的内容类型，演示 *、?、[] 通配符的用法，这是 if 很难实现的场景。

#!/bin/bash
content=$1
case "$content" in
    [0-9])echo "你输入了【单个数字】";;
    [a-z]|[A-Z])echo "你输入了【单个字母】";;
    ?)echo "你输入了【单个特殊字符】";;
    *@*)echo "你输入的内容包含@，疑似邮箱地址";;
    *.sh)echo "你输入的是【shell脚本文件名】";;
    *)echo "你输入的是【其他内容】";;
esac

4.3 for循环

语法格式

# 语法一：固定次数循环、指定区间的循环
for ((初始值;循环控制条件;变量变化)) 
do 
    程序 
done

# 语法二：遍历列表、遍历字符串集合、遍历文件、遍历数组、遍历命令执行结果
for 变量 in 值1 值2 值3… 
do 
    程序 
done

所有的循环以done结尾

示例：test_for.sh

需求：（1）输出[1,10]，（2）用for循环挨个输出输入参数

#!/bin/bash
echo '==========for语句1========='
for ((i=1; i<=10; i++))
do
    echo ${i}
done

echo '==========for语句2========='
for param in "$@"  #必须加""
do
    echo ${param}
done

4.4 while循环

语法格式

while [ 条件判断式 ] 
do 
    程序
done

🔴while后面的条件也可以用test命令

示例：test_while.sh

需求：从1加到100

#!/bin/bash
echo '==========while语句========='
i=1
sum=0
while [ ${i} -le 100 ]
do
    let sum+=i
    let i++
done
echo ${sum}

第五章 read命令

read 是 Shell 中用于从标准输入或文件描述符读取数据的内置命令，它将读取的数据分割成字段并赋值给变量。

命令格式

read [选项] [变量名...]

选项	描述
`-p "提示信息"`	显示提示信息，等待输入
`-t 秒数`	设置超时时间

示例1：test_read1.sh

#!/bin/bash
echo '==========read命令========='
# 读取三个变量（以空格分隔）
if read -t 10 -p "请在10秒内输入姓名、年龄、城市: " name age city
then
    echo "$name 今年 $age 岁，来自 $city"
else
    echo "超时未输入"
fi

示例2：test_read2.sh

#!/bin/bash
echo '==========read命令========='
while read line
do
    echo "行内容: $line"
done < "$1"

示例3：test_read3.sh

sum=0
while true
do
    read -p '请输入数字(0结束):' num
    if [ $num -eq 0 ]
    then
        break
    fi
    let sum+=num
done
echo 'sum='$sum

第六章函数

Shell 函数和其他编程语言（Java/Python/C）的函数作用完全一致：将一段重复执行的代码块封装起来，起一个名字（函数名），后续需要执行这段代码时，直接调用函数名即可，无需重复编写代码。

6.1 Shell函数与Shell命令区别

Shell命令是构成Shell脚本的基础单位，包括预定义的操作系统命令和外部工具。
Shell函数是用户自定义的代码块，用于封装复杂操作，提高代码的模块化和复用性。
命令直接作用于Shell环境，而函数则是在Shell环境中定义并调用的，提供了更灵活的编程能力。

6.2 自定义函数

定义函数语法格式：

# 格式1：完整版
function 函数名() {
    # 函数体
    程序
    程序
    ...
}

# 格式2：标准写法
函数名() {  # 小括号()内必须为空，不能写形参，这与其他语言不同
    # 函数体：封装的代码逻辑
    程序
    程序
    ...
}

# 格式3：不能同时省略function和()
function 函数名 { #函数名后面的()如果省略了，那么函数名与{之间需要加空格分隔
    # 函数体
    程序
    程序
    ...
}

Shell 函数的 小括号内不能定义形参（比如func(a,b)这种写法是错误的）；
Shell 函数的可以省略function或()，但是不能同时省略function和()

调用函数的语法格式：

函数名 [参数1 参数2]

Shell 调用函数，只需要写「函数名」，函数名后不需要加括号
给 Shell 函数传参，必须在调用函数时，在函数名后面用空格分隔参数；
函数内部，通过 内置位置参数变量$n 获取传递的参数，这些变量是 Shell 预定义的，固定写法，不能修改。

示例：test_fun1.sh

需求：定义求几个整数的和

#!/bin/bash
echo '==========自定义函数========='
sum()
{
    SUM=$[$1+$2]
    echo $SUM
}

read -p "请输入第一个数值: " a
read -p "请输入第二个数值: " b
sum $a $b

6.3 函数返回值

1、使用return返回结果

Shell 中 return 关键字只能返回【整数】，且范围只能是 0~255，超出这个范围会报错。返回值的含义约定：和 Shell 命令的执行状态一致 → return 0 表示函数执行成功，return 非0 表示函数执行失败；
函数调用后，通过内置变量 $? 获取上一个函数的 return 返回值。

示例：test_fun2.sh

#!/bin/bash
echo '==========自定义函数========='
check_age()
{
    if (($1 >= 0 && $1 <= 150))
    then
        echo '年龄在[0,150]，校验成功'
        return 0  # 0 = 成功
    else
        echo "年龄不合法，校验失败"
        return 1  # 非0 = 失败
    fi
}

read -p "请输入年龄: " age
check_age $age

echo '函数结果：'$?

2、使用echo返回结果

echo返回 任意类型的数据：整数、字符串、浮点数、多行内容、复杂计算结果，这是 Shell 函数最常用的返回值写法，解决了 return 只能返回 0~255 整数的限制。

函数内部用 echo 输出需要返回的内容（任意内容都可以）；
调用函数时，用 反引号或 $() 包裹函数名，捕获函数的 echo 输出内容；
把捕获的内容赋值给变量，后续即可通过变量使用返回值。

示例：test_fun3.sh

#!/bin/bash
echo '==========自定义函数========='
sum()
{
    SUM=$[$1+$2]
    echo $SUM
}

read -p "请输入第一个数值: " a
read -p "请输入第二个数值: " b

res=$(sum $a $b)
if (($res >0))
then
    echo '和是正数'
fi

第七章 Shell工具

7.1 cut命令

cut和 grep（过滤）、sed（编辑）并称 Shell 文本处理三剑客的「基础剑客」。

cut = 切割 / 截取，用于从文本文件或标准输入中，按指定规则截取部分内容并输出，核心是「按列处理」，完美解决结构化文本（如以逗号、冒号、空格分隔的表格 / 日志）的列提取需求。

命令格式

# 语法1：处理文件
cut [选项] 文件名

# 语法2：处理管道符的标准输入
命令 | cut [选项]

✅格式说明

[选项] 是 cut 的核心，决定截取模式和截取规则，必须指定；
支持处理多个文件：cut [选项] 文件1 文件2；
输出结果：默认将截取的内容打印到标准输出（终端），可通过 > 重定向到文件。

✅cut 提供3 种根本不同的截取模式，分别对应不同的文本格式，这是使用 cut 的基础，必须先明确文本的分隔规则，再选择对应的模式。

✅ 黄金原则：固定长度用 -c/-b，分隔符分隔用 -f（工作中 -f 最常用）。

截取模式	核心参数	适用场景	截取单位
按字符截取	`-c`	固定字符长度的文本（如固定列宽的报表）	单个字符
按字节截取	`-b`	二进制 / 编码相关的文本处理	字节
按字段截取	`-f`	分隔符分隔的结构化文本（如 CSV、/etc/passwd）	字段（列），需配合 `-d` 指定分隔符

7.1.1 按字符/字节截取

命令格式

#按字符截取
cut -c 字符范围 文件名
命令 | cut -c 字符范围

#按字节截取
cut -b 字节范围 文件名
命令 | cut -b 字节范围

✅字节和字符范围的写法：

写法	含义	示例
`n`	截取第 n 个字符	`-c 5` → 截取第 5 个字符
`n-m`	截取第 n 到第 m 个字符（包含 n 和 m）	`-c 1-5` → 截取 1-5 个字符
`n-`	截取第 n 个字符到末尾	`-c 3-` → 截取第 3 个字符到最后
`-m`	截取开头到第 m 个字符	`-c -5` → 截取前 5 个字符
`n,m`	截取第 n 和第 m 个字符（不连续）	`-c 1,5` → 截取第 1 和第 5 个字符

准备测试文本 test_char_chinese.txt

01 北京
02 上海
03 广州
04 深圳

准备测试文本 test_char_english.txt

01 beijing
02 shanghai
03 guangzhou
04 shenzhen

示例

# 1. 截取每一行第4-6个字符
cut -c 4-6 test_char_chinese.txt
cut -c 4-6 test_char_english.txt

# 2. 截取每一行第4个字节
cut -b 4 test_char_chinese.txt
cut -b 4 test_char_english.txt

🔴不要再用 cut 处理包含中文的文本，cut 不支持多字节字符，这是缺陷！参数 -c 的全称是 characters(字符)，但这个「字符」的定义是 【ASCII 字符】，不是我们理解的「中文汉字字符」

7.1.2 按「字段」截取

用于处理以分隔符分隔的结构化文本（如 CSV 文件、/etc/passwd、日志文件等），必须配合 -d 参数指定分隔符。

命令格式

cut -d "分隔符" -f 字段范围 文件名
命令 | cut -d "分隔符" -f 字段范围

字段范围的写法同之前字符/字节范围写法
-d 参数只能指定单个字符作为分隔符，无法识别多个字符（如 --、||）。cut 默认识别制表符（Tab） 为分隔符，不识别空格，且无法处理「多个空格」分隔的场景。可以先用 tr -s " " 压缩多个空格为单个空格，再截取。
--complement反向截取：不截取指定字段，而是截取除了指定字段之外的所有字段

准备测试文件：test_csv.csv，内容为学生成绩表（逗号分隔）

姓名,语文,数学,英语,总分
张三,90,85,95,270
李四,88,92,80,260
王五,75,80,85,240

# 截取第1和第5列（姓名 + 总分）
cut -d "," -f 1,5 test_csv.csv

# 截取除了第2,5列
cut -d "," -f 2,5 --complement test_csv.csv

准备测试文件：test_space.txt

姓名  语文  数学  英语
张三  90    85    95
李四  88    92    80

#截取姓名和语文成绩
# 错误写法：直接用空格作为分隔符，无法正确截取（因为是多个空格）
cut -d " " -f 1,2 test_space.txt

# 正确写法：先压缩空格，再截取
cat test_space.txt | tr -s " " | cut -d " " -f 1,2
# 输出：
# 姓名 语文
# 张三 90
# 李四 88

提取IP地址

ifconfig ens33 |grep netmask |cut -d "i" -f 2 |cut -d " " -f 2

#ens33 是 Linux 系统中网络接口的名称

7.2 awk命令

✅awk 是一门面向文本的编程语言，也是一个独立的 Linux 命令，诞生于 1977 年，命名来自三位作者的首字母 Aho + Weinberger + Kernighan。它的核心设计目标就是：处理结构化文本、按行按列灵活操作数据。

✅awk 能完美解决你之前遇到的 cut 处理中文乱码的问题，原生支持中文、支持多字符分隔、支持正则、支持逻辑判断 / 循环 / 运算 / 函数，集 cut（截取）、grep（过滤）、sed（编辑）的功能于一身，还能实现统计、计算、格式化输出等复杂需求。

命令格式

awk [选项] '处理规则 {处理动作}' 文件名
其他命令 | awk [选项] '处理规则 {处理动作}'

# 关于正则请看下一章
awk [选项] '/正则表达式/{处理动作}' 文件名
其他命令 | awk [选项] '/正则表达式/{处理动作}'

[选项] ：可选，最常用的有 -F（指定字段分隔符），极少数场景用 -v（定义自定义变量）；
处理规则 ：必须用 单引号 ' ' 包裹，这是 awk 的核心，所有的逻辑（截取、过滤、运算、循环）都写在这里；处理规则可以为空，此时 awk 会原样输出所有行
文件名 ：要处理的文本文件，支持多个文件，用空格分隔；
管道输入 ：awk 可以接收grep/cat/cut/sort等命令的输出

✅ 执行流程：逐行读取、循环处理，直到文件结束）

读行：awk 会从文件 / 管道中，一次读取一行文本，把这行文本加载到内存中，作为「当前处理行」；
处理：对内存中的「当前行」，执行我们写的 处理规则（截取、过滤、运算等）；
输出：处理完成后，按规则输出结果（默认输出到终端）；
循环：重复上述三步，直到所有行都读取处理完毕，自动退出。

✅awk 【内置变量】

第一类：字段相关变量。awk 会把当前行的文本，按照「指定的分隔符」拆分成多个列 / 字段，用以下变量表示：
- $0 → 表示【当前行的完整内容】 $n → 表示【当前行的第n列/第n个字段】
第二类：分隔符变量-F
- 支持单个字符：-F ":"（冒号）、-F ","（逗号）、-F " "（空格）；
- 支持多个字符：-F "||"（两个竖线）、-F "--"（两个横线），cut完全做不到；
- 支持正则表达式：-F "[ ,:]"（匹配空格、逗号、冒号中的任意一个）、-F "[0-9]"（匹配任意数字）；
- 默认分隔符：如果不写 -F，awk 默认以「任意空白符」（单个空格、多个空格、Tab 键）作为分隔符，自动压缩多个空格为一个
第三类：行相关变量
- NR → 表示【当前处理的行号】（从1开始计数）
- NF → 表示【当前行被分隔符拆分后的总字段数/总列数】

准备测试文本：test_awk.txt

张三,90,85,95
李四,88,92,80
王五,83,93,100
赵六,93,74,50

示例

# 案例1：过滤出第1列是「张三」的行，输出整行内容
awk -F "," '$1=="张三" {print $0}' test_awk.txt

# 案例2：假如第4列是英语成绩，过滤出英语成绩>90的行（逗号分隔），输出姓名和英语成绩
awk -F "," '$4>90 {print $1, $4}' test_awk.txt 

# 案例3：给截取的内容加表头，格式化输出
awk '{print "姓名,语文,数学,英语"} {print $1,$2,$3,$4}' test_awk.txt

第八章正则表达式

正则表达式使用单个字符串来描述、匹配一系列符合某个语法规则的字符串。在很多文本编辑器里，正则表达式通常被用来检索、替换那些符合某个模式的文本。在Linux中，grep，sed，awk等命令都支持通过正则表达式进行模式匹配。

8.1 正则表达式通用元字符

🌐 基础匹配（纯字符 / 边界 / 空匹配）

^ ：匹配行首，表示「以某个字符开头」。例：^root 匹配以 root 开头的行
$ ：匹配行尾，表示「以某个字符结尾」。例：bash$ 匹配以 bash 结尾的行
- ^$ ：组合用法，匹配空行（行首直接接行尾，无任何字符）
.：匹配任意单个字符（注意：不匹配空字符，必须有 1 个字符）。例：r..t 匹配 root、rest、r9*t 等（r 和 t 之间 2 个任意字符）
：转义符，让「元字符变回普通字符」，或让「普通字符变特殊功能」。例：. 匹配小数点本身；$ 匹配美元符号本身；BRE 中 + 让 + 生效

🌐 重复匹配（限定字符出现次数）

*：匹配前面的字符 0 次、1 次或多次（0 次就是 “可有可无”）。例：ro*t → 匹配 rt、rot、root、rooot…
+：匹配前面的字符1 次或多次。例：ro+t → 匹配 rot、root、rooot…，不匹配rt
?：匹配前面的字符 0 次、1 次（0 次就是 “可有可无”）。例如：ro?t → 匹配 rt、rot、不匹配root、rooot…
- 当此字符紧随任何其他限定符（、+、?、{n}、{n,}、{n,m*}）之后时，匹配模式是”非贪心的”。”非贪心的”模式匹配搜索到的、尽可能短的字符串，而默认的”贪心的”模式匹配搜索到的、尽可能长的字符串。例如，在字符串”oooo”中，”o+?”只匹配单个”o”，而”o+”匹配所有”o”。
{n} ：匹配前面的字符恰好 n 次。例：ro{2}t → 只匹配 root（r 和 t 之间恰好 2 个 o）
{n,} ：匹配前面的字符至少 n 次。例：ro{2,}t → 匹配 root、rooot、rooooot…
{n,m} ：匹配前面的字符至少 n 次，最多 m 次。例：ro{2,3}t → 只匹配 root、rooot

🌐 字符集匹配

[abc] ：匹配方括号中任意单个字符（a、b、c 三选一）。例：r[ao]t → 匹配 rat、rot
[a-z] ：匹配小写字母 a 到 z 任意单个字符（连续范围）
[0-9] ：匹配数字 0 到 9 任意单个字符
[a-zA-Z0-9] ：匹配大小写字母 + 数字任意单个字符
[^abc]：匹配「除了」a、b、c 之外的任意单个字符（^在字符集内是「取反」，和行首匹配区分开）。例：r[^ao]t → 匹配 rbt、r9t、r*t 等，不匹配 rat、rot

🌐 特殊字符集

这些简写在 ERE 中完全生效，BRE 中部分生效（关于ERE和BRE请看下个小节）：

[[:digit:]] → 等价于 [0-9] ：匹配任意数字
[[:alpha:]] → 等价于 [a-zA-Z] ：匹配任意大小写字母
[[:alnum:]] → 等价于 [a-zA-Z0-9] ：匹配任意字母 + 数字
[[:space:]] → 匹配任意空白符（空格、Tab 键）
[[:upper:]] → 匹配任意大写字母
[[:lower:]] → 匹配任意小写字母

🌐其他特殊字符

请看《正则表达式语法.docx》

8.2 Shell 环境下的正则表达式的2大体系

Shell 环境下的正则表达式，不是一套规则通用所有场景，核心分为两大体系：

✅ 1. 基础正则表达式 (BRE, Basic Regular Expression)

核心规则：语法精简、基础，部分元字符需要加转义才能生效（如 + ? ( ) { } |），否则会被当作普通字符
支持的 Shell 命令：grep（默认）、sed（默认）、ed、vi/vim等
记忆技巧：基础命令默认都是 BRE，追求兼容性，语法偏 “保守”

✅ 2. 扩展正则表达式 (ERE, Extended Regular Expression)

核心规则：语法更全面、更灵活，所有元字符原生生效，无需加转义，写起来更简洁
支持的 Shell 命令：grep -E / egrep、sed -E / sed -r、awk（awk 默认原生支持 ERE，无需任何参数）等
记忆技巧：带 -E 参数的命令都是 ERE，功能更强，优先使用

示例

# 匹配13开头的11位手机号码
echo '13812345678 13456 15998765432' | grep -o '13[0-9]{9}'    #使用基础正则表达式，{}需要转义。-o表示只显示匹配的结果
echo '13812345678 13456 15998765432' | grep -Eo '13[0-9]{9}'     #使用扩展正则表达式

# 提取文本中所有数字
echo 'abc123def456ghi789' | grep -o '[0-9]+'
echo 'abc123def456ghi789' | grep -Eo '[0-9]+'

# 查找cats和dogs
echo 'cats dogs birds cat' | grep '(cat|dog)s'
echo 'cats dogs birds cat' | grep -E '(cat|dog)s'

# 匹配邮箱（简单版，通用场景足够用）
echo "test@abc.com abc@163.cn 123456" |  grep  '[a-zA-Z0-9_-]+@[a-zA-Z0-9_-]+(.[a-zA-Z0-9_-]+)+'
echo "test@abc.com abc@163.cn 123456" |  grep -E '[a-zA-Z0-9_-]+@[a-zA-Z0-9_-]+(.[a-zA-Z0-9_-]+)+'

# 查看~/.bashrc文件 不是#开头 且不是空行的有效行
cat ~/.bashrc | awk '!/^#/ && !/^$/'  #!表示取反

第一章 Shell概述

1.1 Shell的作用

1.2 Shell是什么

1. 什么是 Shell 编程？

2. 解释器的作用

1.3 Shell的2种交换模式

1.4 如何查看「当前系统的 Shell」

1.5 第一个Shell脚本：helloworld.sh

1.6 脚本的2种执行方式

1.6.1 bash或sh命令方式

1.6.2 直接运行脚本文件方式

第二章 变量

2.1 Shell 预定义系统环境变量

2.2 获取变量的值

2.3 内置特殊系统变量

1、$n

2、$

3、$*和$@

4、$?

5、$$和$!

2.4 自定义变量

2.4.1 定义变量

2.4.2 单引号和双引号

2.4.3 变量值=命令的执行结果

2.4.4 删除变量

2.4.5 只读变量

2.4.6 全局变量

1、当前会话全局变量

2、永久生效全局变量

第三章 算术运算和条件判断

3.1 算术运算符

3.1.1 $((整数运算式))（推荐）

3.1.2 $[整数运算式]（了解）

3.1.3 let命令（了解）

3.2 比较判断运算符

3.2.1 整数比较

1、test命令比较整数值

2、[ 条件表达式 ]比较整数值

3.2.2 字符串比较（了解）

1、test命令比较字符串

2、[ 条件表达式 ]比较字符串

3.3 逻辑运算符

3.3.1 实现二选一

3.3.2 多个条件组合

第四章 流程控制

4.1 if语句

4.2 case语句

4.3 for循环

4.4 while循环

第五章 read命令

第六章 函数

6.1 Shell函数与Shell命令区别

6.2 自定义函数

6.3 函数返回值

1、使用return返回结果

2、使用echo返回结果

第七章 Shell工具

7.1 cut命令

7.1.1 按字符/字节截取

7.1.2 按「字段」截取

7.2 awk命令

第八章 正则表达式

8.1 正则表达式通用元字符

🌐 基础匹配（纯字符 / 边界 / 空匹配）

🌐 重复匹配（限定字符出现次数）

🌐 字符集匹配

🌐 特殊字符集

🌐其他特殊字符

8.2 Shell 环境下的正则表达式的2大体系

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第二章变量

3、`$*和$@`

第三章算术运算和条件判断

第四章流程控制

第六章函数

第八章正则表达式

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