linux下shell 程序设计_毕业课程设计

linux下shell 程序设计

shell编程

教学要点

1.深入理解shell概念。

2.掌握linux下shell程序设计流程。

3.理解shell程序与C程序设计的区别。

4.掌握shell程序设计中用户变量和表达式的使用方法。一．Shell编程概述

问题1：请各位同学在home目录下创建5个目录，目录名称分别为student0，student1，student2，student3，student4.且修改它们的权限为所有用户都具有完全的操作权限。

问题2：请各位同学在home目录下创建100目录，目录名称为class1—class100.

解决办法：通过一个shell脚本程序来实现，程序如下，用vi编辑器建立一个firstshell文件，内容如下：

#!/bin/bash //指明该程序被那个shell来执行！

cd /home/shelldir //进入home/shelldir目录

mkdir newdir //在shelldir目录下新建newdir目录

i=0 //给变量i赋初值

while [ $i –lt 50 ]; do //循环，判断i是否小于50，成立继续循环

let i=i+1 //让i变量值增加1

mkdir /home/shelldir/newdir/student$i //在newdir目录下创建student1到student50

chmod 754 /home/shelldir/newdir/student$i

done

保存文件，退出vi，通过执行#chmod a+x firstshell修改文件权限，赋予文件可执行权限，通过#./firstshell或者#/bin/bash firstshell来执行程序，查看程序运行结果。

程序说明：

1.程序必须以下面的行开始（必须方在文件的第一行）：

#!/bin/bash

符号#!用来告诉系统它后面的参数是用来执行该文件的程序。在这个例子中我们使用/bin/bash来执行程序。

2.当编辑好脚本时，如果要执行该脚本，还必须使其可执行。要使脚本可执行，必须为脚本添加可执行权限。

#chmod a+x filename

3.输入：# ./filename 来执行脚本程序。

如同其他语言一样，通过我们使用任意一种文字编辑器，比如nedit、kedit、emacs、vi等来编写我们的shell程序。Linux中有好多中不同的shell，通常我们使用bash (bourne again shell) 进行shell编程，因为bash是免费的并且很容易使用。这些脚本同样可以在其他bash中使用。

注：1.可以通过#echo $SHELL查看当前系统所运行的shell类型；

2.可以通过#cat /etc/shells查看系统上所有的shell。

3.可以直接通过输入shell名来运行新的shell。比如#ash，启动ash。

二.为什么要进行shell编程

在Linux系统中，虽然有各种各样的图形化接口工具，但是shell 仍然是一个非常灵活的工具。Shell不仅仅是命令的收集，而且是一门非常棒的编程语言。可以通过使用shell使大量的任务自动化，

shell特别擅长系统管理任务，尤其适合那些易用性、可维护性和便携性比效率更重要的任务。

三.shell程序组成

Shell程序有注释，shell命令，变量，表达式，流程控制等组成。

1.shell程序注释

在进行shell编程时，以#开头的句子表示注释，直到这一行的结束。初学者要养成在程序中使用注释的习惯。如果使用了注释，那么即使相当长的时间内没有使用该脚本，也能在很短的时间内明白该脚本的作用及工作原理。这种习惯对一个优秀的技术人员来说非常重要2.命令

a．linux下常用的各类命令，比如ls，cd，mkdir，pwd，rm，rmdir 等等。

b．shell中的算术运算。如 let i=i+1

3.变量

在其他编程语言中可以使用变量。在shell编程中，也有各种变量，特别是在C语言中，变量使用之前一定要先定义，然后再使用；shell程序中也可以使用各种变量，shell编程中所有的变量都由字

符串组成，并且shell程序中的变量不需要提前进行声明定义，可以直接使用。如程序中所示：

i=0 //变量名=值

取出变量值可以加一个美元符号（$）在变量前面：$i

Shell脚本中除了用户自己定义的变量仅在程序内有效，还有系统定义的变量，比如环境变量。由export关键字处理过的变量叫做环境变量。我们不对环境变量进行讨论，环境变量至关重要，在后面章节中会详细介绍。

4..shell脚本程序中的表达式

表达式是shell脚本中必不可少，如实例程序中的数学表达式

let i=i+1

shell程序中的数学表达式需要一些程序来完成，如let，expr等。Shell中还有其他的表达式比如关系表达式等如两数比较的

$i –lt 50

5.shell中的流程控制语句

课堂训练1：请大家自己编写一个shell脚本程序，来清除在前面实例中新建的所有student目录。

复习总结：

1.shell程序功能。

2.shell程序设计执行方法。

问题：如何修改配置，使得系统部出现乱码？

四．Shell程序中的变量

在Shell中有三种变量：系统变量，环境变量，用户变量。其中用户变量在编程过程中使用最多，系统变量在对参数判断和命令返回值判断会使用，环境变量主要是在程序运行的时候需要设置。如实例1中的i变量为用户变量。

1. Shell用户变量

用户变量是最常用到的变量，使用也十分简单。用户定义的变量必须由字母数字及下划线组成,并且变量名的第一个字符不能为数字, 与其它UNIX名字一样,变量名是大小写敏感的.对于用户变量,用户变量使用时不需要提前定义，可以直接赋值使用，在引用变量时,需在前面加$符号，用户也可以在变量间进行相互赋值。例如程序实例1中的i=0。需要注意一点：变量和'='之间不要有空格，'='和赋值也不要有空格，否则shell不会认为变量被定义。对于未赋值的变量, Shell以空值对待。

2. shell 环境变量

Linux是一个多用户的操作系统。每个用户登录系统后，都会有一个专用的运行环境。通常每个用户默认的环境都是相同的，这个默认环境实际上就是一组环境变量的定义。用户可以对自己的运行环境进行定制，其方法就是修改相应的系统环境变量。用set命令可以查看当前环境下所有的环境变量的值。常见环境变量的含义如下：PATH 命令搜索路径,以冒号为分隔符

HOME 用户home目录的路径名

COLUMNS 定义了命令编辑模式下可使用命令行的长度

HISTFILE 命令历史文件

HISTSIZE 命令历史文件中最多可包含的命令条

HISTFILESIZE 命令历史文件中包含的最大行数

SHELL SHELL的路径名

TERM 终端类型

PS1 主命令提示符

LD_LIBRARY_PATH 寻找库的路径,以冒号分隔

a.环境变量的临时查看和修改方法

通过#set查看所有环境变量，通过#echo $PATH可以查看某个环境变量的值，通过#export LC_ALL=POSIX来修改环境变量的值。

实例：

#export PS1=[tjqding@https://www.wendangku.net/doc/4d8170317.html,]#

//将shell操作提示符修改为[tjqding@https://www.wendangku.net/doc/4d8170317.html,]#

#export PATH=$PATH:/home/shellscrip

//将/home/shellscrip目录添加到搜索路径环境变量中去，这样可以在任何地方都不需要输入/home/shellscrip目录名，直接给出可执行文件名，就可以执行程序。

通过export修改环境变量，只是暂时有效，当系统重启或关闭终端，那么修改就会失去效用，如果想永久修改有效，必须修改环境变量文件。

b.环境变量的永久修改方法

通过修改环境变量文件来实现，环境变量文件一般在用户目录下，通过#ls –a可以显示，通过vi编辑器修改，保存。如解决linux 下乱码的问题，实际上就是在修改环境变量。

3.系统变量

Shell常用的系统变量并不多，但却十分有用，特别是在做一些参数检测的时候。下面是Shell常用的系统变量表示方法$1…$n $1 表示第一个参数，$2 表示第二个参数 ...

$# 命令行参数的个数

$0 当前程序的名称

$? 前一个命令或函数的返回码

$* 以"参数1 参数2 ... " 形式保存所有参数

$@ 以"参数1" "参数2" ... 形式保存所有参数

$$ 本程序的(进程ID号)PID

$! 上一个命令的PID

程序实例

#!/bin/bash

#This file is used to explain the shell system variable. echo "the number of parameter is $# "

echo "the script name is $0 "

echo "the parameters are $* "

echo "the parameters are $@ "

echo “the return code of last command is $?”

echo “the script shelleverment PID is $$”

echo $1

echo $2

echo $3

echo $4

echo "the return code of last command is $?"

总结：本节课的重点是环境变量的理解，环境变量是嵌入式系统开发中的重要概念，在嵌入式Linux 系统开发移植过程中，都要依赖环境变量。本节课主要任务如下：

1.掌握Linux系统中常见环境变量的功能以及修改方法。

2.掌握shell程序设计中系统变量的含义。

2.熟悉shell程序设计中算术运算实现的方法。四．Shell程序中算术运算实现

Shell程序中同样可以进行多种算术运算，加减乘除，取余等，Shell程序中完成算数运算有多种方法。常见的有三种方法，使用let 命令，expr工具，以及使用$符号。

1.使用let进行算术运算

let可以进行算术运算，主要有如下：

+ 两个整数相加

- 第一个数减去第二个数

* 两整数相乘

/ 第一个整数除以第二个整数

% 两整数相除，取余数

问题1：i=9，b=i+1,c=i+b d=c*5,编写shell程序计算i，b，c，d的值，并且显示。

a．第一种方法，直接在命令下依次输入如下命令：

#let i=9

#let b=i+1 c=i+b

#let d=c*5

#echo $i $b $c $d

#echo $i $b $c $d

缺点：因为变量都保存在缓存中，重启系统或者终端，就会丢失。

b．编写shell程序，程序如下：

#!/bin/bash

let i=9

let b=i+1 c=i+b

let d=c*5

echo $i $b $c $d

说明：保存退出，添加可执行权限，执行程序。

2.用$[ ]和$（）来进行算术运算

#!/bin/bash

i=9

b=$[$i+1]或者b=$(($i+1))

c=$[$i+$b]或者c=$(($i+$b))

d=$[$c*$b]或者d=$(($b*$c))

echo $i $b $c $d

说明：在使用方括号和圆括号完成算术运算时，切记使用格式，在括号前面一定要使用$符号，才能完成运算。

3.expr

expr可以完成类似let的功能，进行算术运算，但是expr也可以对字符串进行操作，比如测试字符串的长度，查找字符串里特定的内容，取出字符串中满足要求的字串等。

问题：i=10，b=i+1,c=i+b d=c*5,编程计算i，b，c，d的值。

a.直接在命名行下输入如下命令：

#i=10

#a=`expr $i`+ 1`

#b=`expr $i + $a`

#c=`expr $a * $b`（该操作是错误的，无法完成运算）#c=`expr $a \* $b`

#echo $i $b $c $d

注意：（1）在以命令行方式进行运算时，为变量赋值时，有两个部分容易出错，=右方要用反引号引起来，反引号是键盘左上角esc键下方的按键。

（2）在用expr完成算数运算时，运算符前后必须有空格，否则不能完成运算。

(3)在用expr完成算数运算的时，乘法运算符号*必须

用反斜杠进行转义，否则*代表通配符，表示文件名，无法完成算术运算。

b.编写shell脚本程序

#！/bin/bash

i=10

a=`expr $i`+ 1`

b=`expr $i + $a`

c=`expr $a \* $b`

echo $i $a $b $c

c．expr的字符串操作功能（补充知识点自学）

expr除了完成算术运算功能外，更多的用在字符串操作上，比如求字符串长度，提取字符串字串，比较字符串是否匹配，抽取字符串中的某个字串，测试字符串是否匹配等。

操作实例：

# string="hello,everyone my name is xiaoming"

//给字符串变量赋值。

# expr length "string" (返回值是多少？)

#expr length “$string”（返回值是多少？）

//计算string字符串的长度

# expr index "$string" m

//计算字符m在字符串中开始的位置，返回值为数字。

# expr substr "$string" 10 5

//抽取字串，表示抽取从第10个开始的5个字符的字串。六．Shell中的比较运算的实现

Shell中实现条件判断，有各种比较运算符，比如数字比较运算符，字符串比较，文件比较判断运算符等。

1.数字比较运算

可以将实例1的程序修改为如下：

#!/bin/bash //指明该程序被那个shell来执行！

cd /home/shelldir //进入home/shelldir目录

mkdir newdir //在shelldir目录下新建newdir目录

i=0 //给变量i赋初值

while test $i –lt 50 ; do

//循环，判断i是否小于50，成立继续循环

let i=i+1 //让i变量值增加1

mkdir /home/shelldir/newdir/student$i //在newdir目录下创建student1到student50

chmod 754 /home/shelldir/newdir/student$i

done

总结：shell中其他数据比较符号及其含义如下：

-eq 等于,如:if [ "$a" -eq "$b" ]

-ne 不等于,如:if [ "$a" -ne "$b" ]

-gt 大于,如:if [ "$a" -gt "$b" ]

-ge 大于等于,如:if [ "$a" -ge "$b" ]

-lt 小于,如:if [ "$a" -lt "$b" ]

-le 小于等于,如:if [ "$a" -le "$b" ]

< 小于(需要双括号),如:(("$a" < "$b"))

<= 小于等于(需要双括号),如:(("$a" <= "$b"))

> 大于(需要双括号),如:(("$a" > "$b"))

>= 大于等于(需要双括号),如:(("$a" >= "$b"))

2.字符串判断运算

Shell中有专门的用来测试字符串的运算符。可以用来测试字符串是否相等，字符串长度是否大于0，字符串的长度是否等于0的运算符。

常用的字符串操作符有：

= 比较两个字符串是否相同，同则为“是”

!= 比较两个字符串是否相同，不同则为“是”

-n 比较字符串长度是否大于零，如果大于零则为“是”

-z 比较字符串的穿度是否等于零，如果等于则为“是”

[“$name” = “wanglei”]

[-z “$name”]

3. 文件判断运算符

文件测试表达式通常是为了测试文件的信息，一般由脚本来决定文件是否应该备份、复制或删除。

-w file 用户可写为真

-x file 用户可执行为真

-f file 文件为正规文件为真

-d file 文件为目录为真

-c file 文件为字符特殊文件为真

-b file 文件为块特殊文件为真

-s file 文件大小非0时为真

-t file 当文件描述符(默认为1)指定的设备为终端时为真

使用实例：

[ -f "somefile" ] ：判断somefile是否是一个文件

[ -x "/bin/ls" ] ：判断/bin/ls是否存在并有可执行权限。

五.shell脚本中流程控制语句

1.shell流程控制

shell常见的循环语句有for循环、while循环、until循环

（1）While循环

语法：while 表达式； do

循环体

done

只要while表达式成立，do和done之间的操作就一直会进行。（2）for 循环

语法：for 变量 in 列表

do

操作

done

注：变量是要在循环内部用来指代当前所指代的列表中的那个对象的。列表是在for 循环的内部要操作的对象，可以是字符串也可以是文件，如果是文件则为文件名。

（3）until循环

语法：until 表达式

do

操作

done

重复do和done之间的操作直到表达式成立为止。

程序实例

2.条件语句

Shell程序中的条件语句主要有if语句、case语句；

(1)if语句

语法：if表达式1 then

操作1