音视频学习 (五) Shell 脚本入门

前言

学习 Shell 脚本也是为了后面编译第三方库打下一个基础，编译第三方库几乎都需要用到 shell 语法，如果你不懂那么就不会编译出自己想要的版本，只会 copy 网络上别人写好的这其实是没有任何学习的意义。

介绍

Shell 是一个用 C 语言编写的程序，它是用户使用 Linux 的桥梁。Shell 既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。

Shell 是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问操作系统内核的服务。

Ken Thompson 的 sh 是第一种 Unix Shell，Windows Explorer 是一个典型的图形界面 Shell。

Shell 入门学习

打开文本编辑器(可以使用 vi/vim 命令来创建文件)，新建一个文件 test.sh，扩展名为 sh（sh代表shell），扩展名并不影响脚本执行，见名知意就好。

第一个 shell 脚本

我们还是以输出一个 “Hello Word !” 为例子正式进行学习，脚本代码如下:

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

输出:

#!是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种 Shell。

echo 命令用于向窗口输出文本。

注意: 如果执行提示没有权限还需要命令输入 chmod +x test.sh 开放可执行权限。

变量

定义变量时，变量名不加美元符号 ($) ,如下:

my_name="DevYK"

注意，变量名和等号之间不能有空格，这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时，变量名的命名须遵循如下规则：

• 命名只能使用英文字母，数字和下划线，首个字符不能以数字开头。
• 中间不能有空格，可以使用下划线（_）。
• 不能使用标点符号。
• 不能使用bash里的关键字（可用help命令查看保留关键字）。

除了显式地直接赋值，还可以用语句给变量赋值，如：

#一定要切记for file in $后边的那个引号不是单引号，而是tab键上边的那个键，或者说是1左边的那个键。否则的话不起作用。
for file in $`ls /root/android`
do
echo $file
done

输出效果:

使用变量:

使用一个定义过的变量，只要在变量名前面加美元符号即可，如：

my_name="DevYK"
echo $my_name
#变量名外面的花括号是可选的，加不加都行，加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界
echo ${my_name}

输出:

DevYK
DevYK

只读变量:

#4. 只读变量
my_blog_url="https://www.devyk.top/"
readonly my_blog_url
my_blog_url="www.baidu.com"

输出:

删除变量:

#变量被删除后不能再次使用。unset 命令不能删除只读变量。
your_name="小明"
unset your_name
echo $your_name

输出:

可以看到定义了删除变量之后，后面是没有任何输出

变量类型:

运行shell时，会同时存在三种变量：

• 1) 局部变量 局部变量在脚本或命令中定义，仅在当前 shell 实例中有效，其他 shell 启动的程序不能访问局部变量。
• 2) 环境变量 所有的程序，包括 shell 启动的程序，都能访问环境变量，有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候 shell 脚本也可以定义环境变量。
• 3) shell变量 shell 变量是由 shell 程序设置的特殊变量。shell 变量中有一部分是环境变量，有一部分是局部变量，这些变量保证了shell的正常运行

字符串

字符串是 shell 编程中最常用最有用的数据类型（除了数字和字符串，也没啥其它类型好用了），字符串可以用单引号，也可以用双引号，也可以不用引号。

#单引号
str='this is a book'

单引号字符串的限制：

• 单引号里的任何字符都会原样输出，单引号字符串中的变量是无效的；
• 单引号字串中不能出现单独一个的单引号（对单引号使用转义符后也不行），但可成对出现，作为字符串拼接使用。

#双引号
your_title=“玄幻小说”
str="嗨, 请问这是一本什么类型的小说？ \"$your_title\" \n"
echo -e $str

输出:

嗨, 请问这是一本什么类型的小说？ "“玄幻小说”"

双引号的优点：

• 双引号里可以有变量
• 双引号里可以出现转义字符

拼接字符串:

your_name="DevYK_1"
#使用双引号拼接
str1="2 我是 “$your_name” !"
str2="2 我是 ${your_name} !"
echo $str1 $str2
#使用单引号拼接
str3='1 我是 “$your_name” !'
str4='1 我是 ${your_name} !'
echo $str3 $str4

输出:

2 我是 “DevYK_1” ! 2 我是 DevYK_1 !
1 我是 DevYK_1 ! 1 我是 ${your_name} !

获取字符串长度:

str_length='123456'
echo ${#str_length}

输出: 6

提取字符串:

以下实例从字符串第 2 个字符开始截取 4 个字符：

echo ${str_length:1:4}

输出: 2345

查找字符串:

echo `expr index "$str_length" 3` //是反斜杠 tab 上 1 键左

输出：3

传递参数

我们可以在执行 Shell 脚本时，向脚本传递参数，脚本内获取参数的格式为： $n 。 n 代表一个数字，1 为执行脚本的第一个参数，2 为执行脚本的第二个参数，以此类推……

例子:

以下实例我们向脚本传递三个参数，并分别输出，其中 $0 为执行的文件名：

echo "Shell 传递参数实例！";
echo "执行的文件名：$0";
echo "第一个参数为：$1";
echo "第二个参数为：$2";
echo "第三个参数为：$3";

输出:

数组

数组中可以存放多个值。Bash Shell 只支持一维数组（不支持多维数组），初始化时不需要定义数组大小。

与大部分编程语言类似，数组元素的下标由 0 开始。

Shell 数组用括号来表示，元素用 "空格" 符号分割开，语法格式如下：

array_name=(value1 ... valuen)

例子:

my_array=(A B "C" D)

echo "第一个元素为: ${my_array[0]}"
echo "第二个元素为: ${my_array[1]}"
echo "第三个元素为: ${my_array[2]}"
echo "第四个元素为: ${my_array[3]}"

#使用@ 或 * 可以获取数组中的所有元素，例如：
echo "数组的元素为: ${my_array[*]}"
echo "数组的元素为: ${my_array[@]}"

#获取数组长度的方法与获取字符串长度的方法相同
echo "数组元素个数为: ${#my_array[*]}"
echo "数组元素个数为: ${#my_array[@]}"

输出:

第一个元素为: A
第二个元素为: B
第三个元素为: C
第四个元素为: D
数组的元素为: A B C D
数组的元素为: A B C D
数组元素个数为: 4
数组元素个数为: 4

运算符

Shell 和其他编程语言一样，支持多种运算符，包括：

• 算数运算符
• 关系运算符
• 布尔运算符
• 字符串运算符
• 文件测试运算符

原生 bash 不支持简单的数学运算，但是可以通过其他命令来实现，例如 awk 和 expr，expr 最常用。

expr 是一款表达式计算工具，使用它能完成表达式的求值操作。

注意:

• 表达式和运算符之间要有空格，例如 2+2 是不对的，必须写成 2 + 2，这与我们熟悉的大多数编程语言不一样。
• 完整的表达式要被 包含，注意这个字符不是常用的单引号，在 Esc 键下边。

算符运算符:

运算符 说明 举例 + 加法 expr $a + $b 结果为 30。 - 减法 expr $a - $b 结果为 -10。 * 乘法 expr $a \* $b 结果为 200。 / 除法 expr $b / $a 结果为 2。 % 取余 expr $b % $a 结果为 0。 = 赋值 a=$b 将把变量 b 的值赋给 a。 == 相等。用于比较两个数字，相同则返回 true。 [ $a == $b ] 返回 false。 != 不相等。用于比较两个数字，不相同则返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。

**注意：**条件表达式要放在方括号之间，并且要有空格，例如: [$a==$b] 是错误的，必须写成 [ $a == $b ] 。

a=10
b=20

val=`expr $a + $b`
echo "a + b : $val"

val=`expr $a - $b`
echo "a - b : $val"

val=`expr $a \* $b`
echo "a * b : $val"

val=`expr $b / $a`
echo "b / a : $val"

val=`expr $b % $a`
echo "b % a : $val"

if [ $a == $b ]
then
   echo "a 等于 b"
fi
if [ $a != $b ]
then
   echo "a 不等于 b"
fi

输出:

a + b : 30
a - b : -10
a * b : 200
b / a : 2
b % a : 0
a 不等于 b

关系运算符:

关系运算符只支持数字，不支持字符串，除非字符串的值是数字。

下表列出了常用的关系运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符 说明 举例 -eq 检测两个数是否相等，相等返回 true。 [ $a -eq $b ] 返回 false。 -ne 检测两个数是否不相等，不相等返回 true。 [ $a -ne $b ] 返回 true。 -gt 检测左边的数是否大于右边的，如果是，则返回 true。 [ $a -gt $b ] 返回 false。 -lt 检测左边的数是否小于右边的，如果是，则返回 true。 [ $a -lt $b ] 返回 true。 -ge 检测左边的数是否大于等于右边的，如果是，则返回 true。 [ $a -ge $b ] 返回 false。 -le 检测左边的数是否小于等于右边的，如果是，则返回 true。 [ $a -le $b ] 返回 true。

例子:

a=10
b=20
if [ $a -eq $b ]
then
   echo "$a -eq $b : a 等于 b"
else
   echo "$a -eq $b: a 不等于 b"
fi
if [ $a -ne $b ]
then
   echo "$a -ne $b: a 不等于 b"
else
   echo "$a -ne $b : a 等于 b"
fi
if [ $a -gt $b ]
then
   echo "$a -gt $b: a 大于 b"
else
   echo "$a -gt $b: a 不大于 b"
fi
if [ $a -lt $b ]
then
   echo "$a -lt $b: a 小于 b"
else
   echo "$a -lt $b: a 不小于 b"
fi
if [ $a -ge $b ]
then
   echo "$a -ge $b: a 大于或等于 b"
else
   echo "$a -ge $b: a 小于 b"
fi
if [ $a -le $b ]
then
   echo "$a -le $b: a 小于或等于 b"
else
   echo "$a -le $b: a 大于 b"
fi

输出:

10 -eq 20: a 不等于 b
10 -ne 20: a 不等于 b
10 -gt 20: a 不大于 b
10 -lt 20: a 小于 b
10 -ge 20: a 小于 b
10 -le 20: a 小于或等于 b

布尔运算符:

下表列出了常用的布尔运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20：

运算符 说明 举例 ! 非运算，表达式为 true 则返回 false，否则返回 true。 [ ! false ] 返回 true。 -o 或运算，有一个表达式为 true 则返回 true。 [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ] 返回 true。 -a 与运算，两个表达式都为 true 才返回 true。 [ $a -lt 20 -a $b -gt 100 ] 返回 false。

a=10
b=20

if [ $a != $b ]
then
   echo "$a != $b : a 不等于 b"
else
   echo "$a == $b: a 等于 b"
fi
if [ $a -lt 100 -a $b -gt 15 ]
then
   echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 100 且 $b 大于 15 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 100 -o $b -gt 100 ]
then
   echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 100 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi
if [ $a -lt 5 -o $b -gt 100 ]
then
   echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 true"
else
   echo "$a 小于 5 或 $b 大于 100 : 返回 false"
fi

输出:

10 != 20 : a 不等于 b
10 小于 100 且 20 大于 15 : 返回 true
10 小于 100 或 20 大于 100 : 返回 true
10 小于 5 或 20 大于 100 : 返回 false

逻辑运算符:

以下介绍 Shell 的逻辑运算符，假定变量 a 为 10，变量 b 为 20:

运算符 说明 举例 && 逻辑的 AND [[ $Misplaced &a -lt 100 && $b -gt 100 ]] 返回 false || 逻辑的 OR [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]] 返回 true

例子:

a=10
b=20
if [[ $a -lt 100 && $b -gt 100 ]]
then
   echo "返回 true"
else
   echo "返回 false"
fi

if [[ $a -lt 100 || $b -gt 100 ]]
then
   echo "返回 true"
else
   echo "返回 false"
fi

输出:

返回 false
返回 true

字符串运算符

下表列出了常用的字符串运算符，假定变量 a 为 "123"，变量 b 为 "456"：

运算符 说明 举例 = 检测两个字符串是否相等，相等返回 true。 [ $a = $b ] 返回 false。 != 检测两个字符串是否相等，不相等返回 true。 [ $a != $b ] 返回 true。 -z 检测字符串长度是否为0，为0返回 true。 [ -z $a ] 返回 false。 -n 检测字符串长度是否为0，不为0返回 true。 [ -n "$a" ] 返回 true。 $ 检测字符串是否为空，不为空返回 true。 [ $a ] 返回 true。

例子:

str1="123"
str2="456"

if [ $str1 = $str2 ]
then
   echo "$str1 = $str2 : str1 等于 str2"
else
   echo "$str1 = $str2: str1 不等于 str2"
fi
if [ $str1 != $str2 ]
then
   echo "$str1 != $str2 : str1 不等于 str2"
else
   echo "$str1 != $str2: str1 等于 str2"
fi
if [ -z $str1 ]
then
   echo "-z $str1 : 字符串长度为 0"
else
   echo "-z $str1 : 字符串长度不为 0"
fi
if [ -n "$str1" ]
then
   echo "-n $str1 : 字符串长度不为 0"
else
   echo "-n $str1 : 字符串长度为 0"
fi
if [ $str1 ]
then
   echo "$str1 : 字符串不为空"
else
   echo "$str1 : 字符串为空"
fi

输出:

123 = 456: str1 不等于 str2
123 != 456 : str1 不等于 str2
-z 123 : 字符串长度不为 0
-n 123 : 字符串长度不为 0
123 : 字符串不为空

文件测试运算符:

文件测试运算符用于检测 Unix 文件的各种属性。

属性检测描述如下：

操作符 说明 举例 -b file 检测文件是否是块设备文件，如果是，则返回 true。 [ -b $file ] 返回 false。 -c file 检测文件是否是字符设备文件，如果是，则返回 true。 [ -c $file ] 返回 false。 -d file 检测文件是否是目录，如果是，则返回 true。 [ -d $file ] 返回 false。 -f file 检测文件是否是普通文件（既不是目录，也不是设备文件），如果是，则返回 true。 [ -f $file ] 返回 true。 -g file 检测文件是否设置了 SGID 位，如果是，则返回 true。 [ -g $file ] 返回 false。 -k file 检测文件是否设置了粘着位(Sticky Bit)，如果是，则返回 true。 [ -k $file ] 返回 false。 -p file 检测文件是否是有名管道，如果是，则返回 true。 [ -p $file ] 返回 false。 -u file 检测文件是否设置了 SUID 位，如果是，则返回 true。 [ -u $file ] 返回 false。 -r file 检测文件是否可读，如果是，则返回 true。 [ -r $file ] 返回 true。 -w file 检测文件是否可写，如果是，则返回 true。 [ -w $file ] 返回 true。 -x file 检测文件是否可执行，如果是，则返回 true。 [ -x $file ] 返回 true。 -s file 检测文件是否为空（文件大小是否大于0），不为空返回 true。 [ -s $file ] 返回 true。 -e file 检测文件（包括目录）是否存在，如果是，则返回 true。 [ -e $file ] 返回 true。

其他检查符：

• -S : 判断某文件是否 socket。
• -L : 检测文件是否存在并且是一个符号链接。

变量 file 表示文件 /root/android/shell/test.sh ，它具有 rwx 权限。下面的代码，将检测该文件的各种属性：

file="/root/android/shell/test.sh"
if [ -r $file ]
then
   echo "文件可读"
else
   echo "文件不可读"
fi
if [ -w $file ]
then
   echo "文件可写"
else
   echo "文件不可写"
fi
if [ -x $file ]
then
   echo "文件可执行"
else
   echo "文件不可执行"
fi
if [ -f $file ]
then
   echo "文件为普通文件"
else
   echo "文件为特殊文件"
fi
if [ -d $file ]
then
   echo "文件是个目录"
else
   echo "文件不是个目录"
fi
if [ -s $file ]
then
   echo "文件不为空"
else
   echo "文件为空"
fi
if [ -e $file ]
then
   echo "文件存在"
else
   echo "文件不存在"
fi

输出:

文件可读
文件可写
文件可执行
文件为普通文件
文件不是个目录
文件不为空
文件存在

echo 命令

Shell 的 echo 指令用于字符串的输出。命令格式：

echo string

例子

#显示普通字符串
echo "This is a book"
#也可以省略双引号
echo This is a book
#显示转义字符
echo"\"This is a book"\"
#显示变量
your_name_2="DevYK_2"
echo "变量的名称是:$your_name_2"
#显示换行 -e 开始转义
echo -e "换行 \n"
echo  "是否换行了"
#显示不换行
echo -e "不换行 \c"
echo  "是否换行了"
#显示命令执行结果
echo `date`

输出:

This is a book
This is a book
"This is a book"
变量的名称是:DevYK_2
换行 

是否换行了
不换行 是否换行了
Mon Jan 13 12:12:32 CST 2020

printf 命令

上一章节我们学习了 Shell 的 echo 命令，本章节我们来学习 Shell 的另一个输出命令 printf。

printf 命令模仿 C 程序库（library）里的 printf() 程序。

printf 由 POSIX 标准所定义，因此使用 printf 的脚本比使用 echo 移植性好。

printf 使用引用文本或空格分隔的参数，外面可以在 printf 中使用格式化字符串，还可以制定字符串的宽度、左右对齐方式等。默认 printf 不会像 echo 自动添加换行符，我们可以手动添加 \n。

printf 命令的语法：

printf  format-string  [arguments...]

参数说明：

• format-string: 为格式控制字符串
• arguments: 为参数列表。

例子:

printf "%-10s %-8s %-4s\n"   姓名 性别 体重kg  
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭靖 男 66.1234 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 杨过 男 48.6543 
printf "%-10s %-8s %-4.2f\n" 郭芙 女 47.9876

输出:

姓名     性别   体重kg
郭靖     男      66.12
杨过     男      48.65
郭芙     女      47.99

%s %c %d %f都是格式替代符

%-10s 指一个宽度为10个字符（-表示左对齐，没有则表示右对齐），任何字符都会被显示在10个字符宽的字符内，如果不足则自动以空格填充，超过也会将内容全部显示出来。

%-4.2f 指格式化为小数，其中.2指保留2位小数。

test 命令

Shell中的 test 命令用于检查某个条件是否成立，它可以进行数值、字符和文件三个方面的测试。

数值测试:

参数 说明 -eq 等于则为真 -ne 不等于则为真 -gt 大于则为真 -ge 大于等于则为真 -lt 小于则为真 -le 小于等于则为真

例子:

num1=100
num2=100
if test $[num1] -eq $[num2]
then
    echo '两个数相等！'
else
    echo '两个数不相等！'
fi

输出:

两个数相等！

字符串测试:

参数 说明 = 等于则为真 != 不相等则为真 -z 字符串 字符串的长度为零则为真 -n 字符串 字符串的长度不为零则为真

例子:

name_="DEVYK"
name2_="DevYK"
if test $name_ = $name2_
then
    echo '两个字符串相等!'
else
    echo '两个字符串不相等!'
fi

输出:

两个字符串不相等!

文件测试:

参数 说明 -e 文件名 如果文件存在则为真 -r 文件名 如果文件存在且可读则为真 -w 文件名 如果文件存在且可写则为真 -x 文件名 如果文件存在且可执行则为真 -s 文件名 如果文件存在且至少有一个字符则为真 -d 文件名 如果文件存在且为目录则为真 -f 文件名 如果文件存在且为普通文件则为真 -c 文件名 如果文件存在且为字符型特殊文件则为真 -b 文件名 如果文件存在且为块特殊文件则为真

例子:

if test -e ./test.sh
then
    echo '文件已存在!'
else
    echo '文件不存在!'
fi

输出:

文件已存在!

流程控制

和 Java 语言不一样，sh 的流程控制不可为空，如(以下为Java流程控制写法)：

if(1 == 2){
  add(1,2)
}else{
  //不做任何处理
}

在sh/bash里可不能这么写，如果else分支没有语句执行，就不要写这个else。

if 语句语法格式:

if condition
then
    command1 
    command2
    ...
    commandN 
fi

写成一行（适用于终端命令提示符）：

if [ $(ps -ef | grep -c "ssh") -gt 1 ]; then echo "true"; fi

for 循环:

for var in item1 item2 ... itemN
do
    command1
    command2
    ...
    commandN
done

例子:

for loop in 1 2 3
do
	echo "the value is $loop"
done

输出:

the value is 1
the value is 2
the value is 3

while 语句

while 循环用于不断执行一系列命令，也用于从输入文件中读取数据；命令通常为测试条件。其格式为：

while condition
do
    command
done

以下是一个基本的 while 循环，测试条件是：如果 int 小于等于 5，那么条件返回真。int 从 0 开始，每次循环处理时，int 加 1 。运行上述脚本，返回数字 1 到 5 ，然后终止。

int=1
while(( $int<=5 ))
do
    echo $int
    let "int++"
done

输出:

无限循环

无限循环语法格式：

while :
do
    command
done

或者:

while true
do
    command
done

或者:

for (( ; ; ))

函数

linux shell 可以用户定义函数，然后在 shell 脚本中可以随便调用。

shell 中函数的定义格式如下：

[ function ] funname [()]

{

    action;

    [return int;]

}

说明：

• 1、可以带 function fun() 定义，也可以直接 fun() 定义,不带任何参数。
• 2、参数返回，可以显示加：return 返回，如果不加，将以最后一条命令运行结果，作为返回值。 return 后跟数值 n(0-255)

例子:

funWithReturn(){
    echo "这个函数会对输入的两个数字进行相加运算..."
    echo "输入第一个数字: "
    read aNum
    echo "输入第二个数字: "
    read anotherNum
    echo "两个数字分别为 $aNum 和 $anotherNum !"
    return $(($aNum+$anotherNum))
}
funWithReturn
echo "输入的两个数字之和为 $? !"

输出:

这个函数会对输入的两个数字进行相加运算...
输入第一个数字: 
12
输入第二个数字: 
22
两个数字分别为 12 和 22 !
输入的两个数字之和为 34 !

函数返回值在调用该函数后通过 $? 来获得。

注意：所有函数在使用前必须定义。这意味着必须将函数放在脚本开始部分，直至 shell 解释器首次发现它时，才可以使用。调用函数仅使用其函数名即可。

函数参数:

在 Shell 中，调用函数时可以向其传递参数。在函数体内部，通过 $n 的形式来获取参数的值，例如，$1表示第一个参数，$2表示第二个参数...

例子:

funWithParam(){
    echo "第一个参数为 $1 !"
    echo "第二个参数为 $2 !"
    echo "第十个参数为 $10 !"
    echo "第十个参数为 ${10} !"
    echo "第十一个参数为 ${11} !"
    echo "参数总数有 $# 个!"
    echo "作为一个字符串输出所有参数 $* !"
}
funWithParam 1 2 3 4 5 6 7 8 9 22 11

输出:

第一个参数为 1 !
第二个参数为 2 !
第十个参数为 10 !
第十个参数为 22 !
第十一个参数为 11 !
参数总数有 11 个!
作为一个字符串输出所有参数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 22 11 !

注意，$10 不能获取第十个参数，获取第十个参数需要​${10}。当n>=10时，需要使用${n}来获取参数。

另外，还有几个特殊字符用来处理参数：

参数处理 说明 $# 传递到脚本或函数的参数个数 $* 以一个单字符串显示所有向脚本传递的参数 $$ 脚本运行的当前进程ID号 $! 后台运行的最后一个进程的ID号 $@ 与$*相同，但是使用时加引号，并在引号中返回每个参数。 $- 显示Shell使用的当前选项，与set命令功能相同。 $? 显示最后命令的退出状态。0表示没有错误，其他任何值表明有错误。

总结

Shell 入门知识就介绍这么多，后续编译第三方库编写 Shell 脚本有陌生的在进行介绍。

参考

• Shell 教程
• Linux 命令