Bourne Shell

介绍：Bourne Shell 基础及其他很多有用的特性，shell编程及组织。

主要内容：
.shell基础     基本介绍，环境，选项，特殊字符
.shell变量     用户定义变量，环境变量，位置变量(shell 参数)
.shell script编程
    条件测试，循环及重复控制
.shell定制

1.shell基础知识
作者：Stephen Bourne 在Bell实验室开发
建议：man sh 查看相关UNIX上的改进或特性

(1)shell提示符及其环境
  /etc/passwd文件
  提示符：$
  /etc/profile $HOME/.profile
(2)shell执行选项
  -n   测试shell script语法结构，只读取shell script但不执行
  -x   进入跟踪方式，显示所执行的每一条命令，用于调度
  -a   Tag all variables for export
  -c "string" 从strings中读取命令
  -e   非交互方式
  -f   关闭shell文件名产生功能
  -h   locate and remember functions as defind
  -i   交互方式
  -k   从环境变量中读取命令的参数
  -r   限制方式
  -s   从标准输入读取命令
  -t   执行命令后退出(shell exits)
  -u   在替换中如使用未定义变量为错误
  -v   verbose,显示shell输入行

  这些选项可以联合使用，但有些显然相互冲突，如-e和-i.

(3)受限制shell(Restircted Shell)
  sh -r 或 /bin/rsh

  不能执行如下操作：cd, 更改PATH,指定全路径名，输出重定向，因此可以提供一个较
  好的控制和安全机制。通常rsh用于应用型用户及拨号用户，这些用户通常是看不到提
  示符的。通常受限制用户的主目录是不可写的。

  不足：如果用户可以调用sh,则rsh的限制将不在起作用，事实上如果用户在vi及more
    程序中调用shell,而这时rsh的限制将不再起作用。

(4)用set改变 shell选项
  用户可以在$提示符下用set命令来设置或取消shell的选项。使用-设置选项，+取消相应
  选项，大多数UNIX系统允许a,e,f,h,k,n,u,v和x的开关设置/取消。

  set -xv
    启动跟踪方式;显示所有的命令及替换，同样显示输入。
  set -tu
    关闭在替换时对未定义变量的检查。

  使用echo $-显示所有已设置的shell选项。


(5)用户启动文件 .profile
    PATH=$PATH:/usr/loacl/bin; export PATH

(6)shell环境变量
    CDPATH 用于cd命令的查找路径
    HOME   /etc/passwd文件中列出的用户主目录
    IFS   Internal Field Separator,默认为空格，tab及换行符
    MAIL   /var/mail/$USERNAME   mail等程序使用
    PATH
    PS1，PS2     默认提示符($)及换行提示符(> )
    TERM   终端类型，常用的有vt100,ansi,vt200,xterm等

    示例：$PS1="test:";export PS1
        test: PS1="$";export PS1
        $echo $MAIL
        /var/mail/username
(7)保留字符及其含义
$     shell变量名的开始，如$var
  |   管道，将标准输出转到下一个命令的标准输入
  #   注释开始
  &   在后台执行一个进程
  ？   匹配一个字符
  *   匹配0到多个字符(与DOS不同，可在文件名中间使用，并且含.)
  $-   使用set及执行时传递给shell的标志位
  $!   最后一个子进程的进程号
  $#   传递给shell script的参数个数
  $*   传递给shell script的参数
  $@   所有参数，个别的用双引号括起来
  $?   上一个命令的返回代码
  $0   当前shell的名字
  $n   (n:1-) 位置参数
  $$   进程标识号(Process Identifier Number, PID)
  >file     输出重定向
  <file     输入重定向
  `command`   命令替换，如   filename=`basename /usr/local/bin/tcsh`
  >>fiile     输出重定向，append

  转义符及单引号：
    $echo "$HOME $PATH"
    /home/hbwork /opt/kde/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/X11R6/bin:
    $echo '$HOME $PATH'
    $HOME $PATH
    $echo $HOME $PATH
    $HOME /opt/kde/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/usr/X11R6/bin:/home/hbw
ork/bin

  其他：
    $dir=ls
    $$dir
    $alias dir ls
    $dir

    ls > filelist
    ls >> filelist
    wc -l < filelist
    wc -l filelist
    sleep 5; echo 5 seconds reaches; ls -l
    ps ax |egrep inetd
    find / -name core -exec rm {} ; &
    filename=`date "+%Y%m%d"`.log

2. shell变量
变量：代表某些值的符号，如$HOME,cd命令查找$HOME,在计算机语言中可以使用变量可以
    进行多种运算和控制。

Bourne Shell有如下四种变量：
    .用户自定义变量
    .位置变量即 shell script之参数
    .预定义变量（特殊变量）
    .环境变量(参考shell定制部分)
(1)用户自定义变量（数据的存储）
    $ COUNT=1
    $ NAME="He Binwu"

  技巧：因为大部分UNIX命令使用小写字符，因此在shell编程中通常使用全大写变量，
    当然这并不是强制性的，但使用大写字符可以在编程中方便地识别变量。

  变量的调用：在变量前加$
    $ echo $HOME
    /home/hbwork
    $ WEEK=Satur
    $ echo Today is $WEEKday
    Today is
    $echo Today is ${WEEK}day
    Today is Saturday

  Shell变量赋值从右从左进行(Linux Shell/bash从左向右赋值!)
  $ X=$Y Y=y
  $ echo $X
  y
  $ Z=z Y=$Z
  $ echo $Y

  $

  使用unset命令删除变量的赋值
  $ Z=hello
  $ echo $Z
  hello
  $ unset Z
  $ echo $Z

  $

  有条件的命令替换
    在Bourne Shell中可以使变量替换在特定条件下执行，即有条件的环境变量替换。
    这种变量替换总是用大括号括起来的。

    .设置变量的默认值
        在变量未赋值之前其值为空。Bourne Shell允许对变量设置默认值，其格式如
下：
        ${variable:-defaultvalue}
        例：
          $ echo Hello $UNAME
          Hello
          $ echo Hello ${UNAME:-there}
          Hello there
          $ echo $UNAME   #变量值并未发生变化

          $ UNAME=hbwork
          $ echo Hello ${UNAME:-there}
          Hello hbwork
          $
    .另一种情况：改变变量的值，格式如下：
        ${variable:=value}

        例：
          $ echo Hello $UNAME
          Hello
          $ echo Hello ${UNAME:=there}
          Hello there
          $ echo $UNAME   #变量值并未发生变化
          there
          $
    .变量替换中使用命令替换
          $USERDIR=${$MYDIR:-`pwd`}

    .在变量已赋值时进行替换 ${variable:+value}
    .带有错误检查的有条件变量替换
      ${variable:?value}
      例：
      $ UNAME=
      $ echo ${UNAME:?"UNAME has not been set"}
      UNAME: UNAME has not been set
      $ echo ${UNAME:?}
      UNAME: parameter null or not set

(2)位置变量(Shell参数)
在shell script中位置参数可用$1..$9表示，$0表示内容通常为当前执行程序的文件名。
.防止变量值被替换 readonly variable
.使用export命令输出变量，使得变量对子shell可用，当shell执行一下程序时，shell
  将为其设置一个新的环境让其执行，这称之了subshell. 在Bourne Shell中变量通常
  被认为是本地变量，也就是说在对其赋值之外的shell环境之外是不认识此变量的。使
  用export对subshell可用。

  例：对变量PS1的export操作，shell的提示符将发生变化。
  $ PS1=`hostname`$
    peony$sh
    $ echo $PS1
    $ <-输出结果
    $ exit
    peony$export PS1
    peony$sh
    peony$ echo $PS1
    peony$ <-输出结果
    peony$


3.Shell Script编程
目的：使用UNIX所提供的最常用工具来完成所需复杂任务的强大功能。

(1)最简单的Shell 编程
  $ls -R / |grep myname |more

  每天数据的备份：
  $ cd /usr/yourname; ls * |cpio -o > /dev/rmt/0h

  书写程序的目的是一次编程，多次使用（执行）！

  $ cat > backup.sh
  cd /home/hbwork
  ls * | cpio -o > /dev/rmt/0h
  ^D

  执行：
  $ sh backup.sh

  或：
  $ chmod +x backup.sh
  $ ./backup.sh

  技巧：在shell script中加入必要的注释，以便以后阅读及维护。

(2)shell是一个（编程）语言
同传统的编程语言一样，shell提供了很多特性，这些特性可以使你的shell script
编程更为有用，如：数据变量、参数传递、判断、流程控制、数据输入和输出，子
程序及以中断处理等。

. 在shell编程中使用数据变量可以将程序变量更为通用，如在上面backup.sh中：
  cd $WORKDIR
  ls * | cpio -o > /dev/rmt/0h

. Shell编程中的注释以#开头
. 对shell变量进行数字运算，使用expr命令
    expr integer operator integer
    其中operator为+ - * / %, 但对*的使用要用转义符,如：
    $expr 4 * 5
    20
    $int=`expr 5 + 7`
    $echo $int
    12

(3)Shell编程的参数传递, 可通过命令行参数以及交互式输入变量(read)

  restoreall.sh 对backup.sh程序的备份磁带进行恢复
    $cat > restoreall.sh
    cd $WORKDIR
    cpio -i < /dev/rmt/0h
    ^D
  restore1.sh:只能恢复一个文件
    #restore1 --program to restore a single file
    cd $WORKDIR
    cpio -i $i < /dev/rmt/0h

    $restore1 file1

    恢复多个文件restoreany :
    #restoreany --program to restore a single file
    cd $WORKDIR
    cpio -i $* < /dev/rmt/0h

    $ restoreany file1 file2 file3


(4)条件判断
  . if-then语句,格式如下:
    if command_1
    then
          command_2
          command_3
    fi
    command_4

  在if-then语句中使用了命令返回码$?,即当command_1执行成功时才执行command_2和
  command_3,而command_4总是执行.

  示例程序unload: 在备份成功时删除原始文件,带有错误检查

    cd $1
    #备份时未考虑不成功的情况!
    ls -a | cpio -o > /dev/rmt/0h
    rm -rf *

    改进如下:

    #当使用了管道命令时,管理命令的返回代码为最后一个命令的返回代码
    if ls -a | cpio -o > /dev/rmt/0h
    then
          rm -rf *
    fi

  . if-then-else语句
    if command_1
    then
          command_2
    else
          command_3
    fi

    技巧: 由于shell对命令中的多余的空格不作任何处理,一个好的程序员会用这一特
性
        对自己的程序采用统一的缩进格式,以增强自己程序的可读性.

  . 使用test命令进行进行条件测试
    格式: test conditions

    test在以下四种情况下使用: a. 字符比较 b.两个整数值的比较
          c. 文件操作,如文件是否存在及文件的状态等
          d. 逻辑操作,可以进行and/or,与其他条件联合使用

    a. 测试字符数据: shell变量通常民政部下均作为字符变量
    str1 = str2   二者相长,相同
    str1 != str2   不同
    -n string     string不为空(长度不为零)
    -z string     string为空
    string       string不为空

    例:
          $ str1=abcd   #在含有空格时必须用引号括起来
          $ test $str1=abcd
          $ echo $?
          0
          $ str1="abcd "
          $ test $str1=abcd
          $ echo $?
          1
    Note: 在test处理含有空格的变量时最好用引号将变量括起来,否则会出现错误的
结果,
        因为shell在处理命令行时将会去掉多余的空格,而用引号括起来则可以防止
        shell去掉这些空格.
        例:
          $ str1="   "
          $ test $str1
          $ echo $?
          1
          $ test "$str1"
          $ echo $?
          0
          $ test -n $str1
          test: argument expected
          $ test -n "$str1"
          $ echo $?
          0
          $

    b. 整数测试: test与expr相同,可以将字符型变量转换为整数进行操作,expr进行
      整数的算术运算,而test则进行逻辑运算.

      表达式           说明
      ---------------------------------------
      int1 -eq int2       相等?
      int1 -ne int2       不等?
      int1 -gt int2       int1 > int2 ?
      int1 -ge int2       int1 >= int2 ?
      int1 -lt int2       int1 < int2 ?
      int1 -le int2       int1 <= int2 ?

      例:
          $ int1=1234
          $ int2=01234
          $ test $int1 -eq $int2
          $ echo $?
          0

    c. 文件测试:检查文件状态如存在及读写权限等

      -r filename   用户对文件filename有读权限?
      -w filename   用户对文件filename有写权限?
      -x filename   用户对文件filename有可执行权限?
      -f filename   文件filename为普通文件?
      -d filename   文件filename为目录?
      -c filename   文件filename为字符设备文件?
      -b filename   文件filename为块设备文件?
      -s filename   文件filename大小不为零?
      -t fnumb     与文件描述符fnumb(默认值为1)相关的设备是一个终端设备?

    d. 测试条件之否定,使用!
    例:
          $ cat /dev/null > empty
          $ test -r empty
          $ echo $?
          0
          $ test -s empty
          1
          $ test ! -s empty
          $ echo $?
          0
    e. 测试条件之逻辑运算
    -a     And
    -o     Or

    例: $ test -r empty -a -s empty
        $ echo $?
        1
    f. 进行test测试的标准方法
      因为test命令在 shell编程中占有很重要的地位,为了使shell能同其他编程语言
一样
      便于阅读和组织, Bourne Shell在使用test测试时使用了另一种方法:用方括号将
整个
      test测试括起来:

      $ int1=4
      $ [ $int1 -gt 2 ]
      $ echo $?
      0

      例: 重写unload程序,使用test测试
      #!/bin/sh
      #unload - program to backup and remove files
      #syntax: unload directory

      #check arguments
      if [ $# -ne 1 ]
      then
          echo "usage: $0 directory"
          exit 1
      fi

      #check for valid directory name
      if [ ! -d "$1" ]
      then
          echo "$1 is not a directory"
          exit 2
      fi

      cd $1

      ls -a | cpio -o > /dev/rmt/0h

      if [ $? -eq 0 ]
      then
          rm -rf *
      else
          echo "A problem has occured in creating backup"
          echo "The directory will not be ereased"
          echo "Please check the backup device"
          exit 3
      fi
      # end of unload

      在如上示例中出现了exit, exit有两个作用:一是停止程序中其他命令的执行,二
是
      设置程序的退出状态

    g. if嵌套及elif结构
    if command
    then
          command
    else
          if command
          then
                command
          else
                if command
                then
                    command
                fi

          fi
    fi

    改进:使用elif结构
    if command
    then
          command
    elif   command
    then
          command
    elif   command
    then
          command
    fi

    elif结构同if结构类似,但结构更清淅,其执行结果完全相同.