实用指南：Linux Shell 脚本：从零到进阶的实战笔记

Linux Shell 脚本：从零到进阶的实战笔记

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1. Shell 脚本是什么？怎么跑？

• Shell 脚本：纯文本程序，用 Shell 语法完成任务；相比用 C/C++ 去写小工具，“脚本化”的门槛低、迭代快，适合运维与批处理。

• 两种执行方式

  1. bash script.sh（显式用哪个解释器）
  2. chmod +x script.sh && ./script.sh（依赖首行 Shebang）

  Shebang 常写 #!/bin/bash 或 #!/bin/sh；如果用“方式 1”执行，首行 Shebang 不生效（因为你已经指定了解释器）。

• “Hello world” 极简示例：

  #!/bin/bash
  echo "hello world"

  （文档也在示例中强调 echo 输出后自带换行。）

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2. 变量与“弱类型”：赋值、拼接、位置参数

• 赋值与替换

  • 赋值：name=value，等号两边不能有空白。
  • 使用：$name 才是“变量的值”，这叫变量替换。

• 类型

  • Shell 变量无需声明类型，默认按字符串理解，“用法决定类型”。

• 位置参数

  • $0 脚本名；$1…$9 参数 1~9；${10} 表示第 10 个；$@/$* 表示“全部参数”（展开规则略有差异）。→（目录大纲中有“位置参数/退出状态”专节）

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3. 常见运算与判断：算术/字符串/文件测试/逻辑

• 算术（整数）

  • (( )) 或 $(( )) 做加减乘除与自增自减；支持 let（文档示例里也出现了 let）。

• 比较与逻辑

  • 字符串判空：-z, -n（配 [ ] 时需加引号：[ -z "$name" ]）。
  • 逻辑与/或：[[ ... && ... ]]、[[ ... || ... ]]（在 [[ ]] 下写更安全）。

• 文件测试（存在/类型/权限/特殊位）

  • 常见：-e/-f/-d/-r/-w/-x；特殊位：SGID/SUID 的语义与场景也有解释（目录 SGID 让新文件自动继承组；SUID 以文件所有者权限执行）。

  • 示例：当前脚本是否可执行

    if [ -x "$0" ]; then echo "有执行权限"; else echo "没有执行权限"; fi

    （文档给了完整示例）

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4. 分支控制：if / case / select

• if/elif/else：典型登录校验；注意在 [[ ]] 中连写 &&。

• case：适合“多分支输入分发”；支持模式 * ? [ ] |。

  case "$addr" in
  "changsha") echo "去长沙旅游"; echo "去长沙吃臭豆腐";;
  "beijing")  echo "去北京旅游"; echo "去北京故宫看三宫六院";;
  *)          echo "回家休息";;
  esac

  （语法与示例都在文档中）

• select：交互式菜单（文档“目录”中列出），在需要“让用户选项”的场景很有用。

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5. 循环：for（三种姿势）/ while / until

5.1 for 三连

• 列表式

  for item in $(ls); do
  echo "找到文件：$item"
  done

  （演示“命令输出作为列表”）

• 配合 seq

  s=0
  for i in $(seq 1 10); do ((s+=i)); done
  echo "$s"

  （seq 还能 -w 补零、-s 指定分隔符、-f 使用 printf 风格格式）
  批量创建带序号文件

  for item in $(seq -f "file_%03g" 1 10); do
  touch "$item"
  done

  （%03g → 左侧补零三位）

• C 风格

  s=0
  for ((i=1; i<=100; i++)); do ((s+=i)); done
  echo "$s"

  （整数循环写法更直观）

5.2 while

• 基础写法（文档给了 let 与 (( )) 两个版本）：

  s=0; i=1
  while (( i <= 100 )); do
  (( s += i )); (( i++ ))
  done
  echo "$s"

  （break/continue 在 while/for 都可用）

5.3 until

• 模板：until <条件>; do ...; done

• 语义与 while 相反：当条件为真时退出，否则继续循环。

  i=1
  until (( i >= 10 )); do
  echo "第$i 次循环"
  ((i++))
  done

  （文档特别标注了“条件为真时退出”这一点，容易误解）

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6. 函数：两种定义、参数、返回值（return vs echo）

• 定义两种写法：function f {} 与 f() {} 都可。示例里让用户输入数字并回显平方：echo $((num*num))。

• 参数：$# 参数个数；$1/$2 访问各参数。示例演示“传入 Rock Tony，打印参数个数与每个值”。

• 返回值

  • return 仅 0–255（超过会溢出）：

    myFunc1(){ ((ret=$1+$2)); return $ret; }
    myFunc1 255 2; echo $?

    （第二次会溢出）

  • echo 可返回任意文本：

    myFunc2(){ ((ret=$1+$2)); echo "$ret"; }
    ret=$(myFunc2 255 2); echo "$ret"

    （用命令替换接收）

  • **多次 echo 的“只取最后一行”**技巧：

    myFunc(){ echo "China"; echo "ChangSha"; }
    ret=$(myFunc | tail -1)   # ret=ChangSha

    （文档明确给了“tail -1 取最后一行”的范式）

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7. 递归：阶乘 & 目录 DFS

• 阶乘（基线 + 递归步）

  fact() {
  if (( $1 <= 1 )); then echo 1
  else
  local tmp=$(( $1 - 1 ))
  local result=$(fact "$tmp")
  echo $(( $1 * result ))
  fi
  }
  read -p "请输入一个正整数:" num
  result=$(fact "$num")
  echo "$num 的阶乘为: $result"

  （用 local 隔离变量、用命令替换把子结果带回）

• 递归遍历目录（DFS）

  list() {
  for fd in $1/*; do
  if [ -d $fd ]; then
  echo "$fd 是目录"
  list "$fd"
  else
  echo "$fd 是文件"
  fi
  done
  }
  list "/etc"

  （思路清晰：遇目录先打印再“下钻”；生产中可加引号、防空匹配、处理符号链接）

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8. 数组：一维、从 0 开始、遍历与长度

• 语法：arr=(v1 v2 ... vn)；成员用空格分隔，不用逗号；索引从 0 开始。

• 示例

  data=(1 3 5 "长沙")
  echo "${data[0]}"            # 第 1 个
  echo "元素个数: ${#data[@]}" # 长度
  for item in "${data[@]}"; do echo "$item"; done

  （遍历必须用 "${arr[@]}"，这点文档也点名强调）

• 文档说明：Bash 原生只支持一维数组（关联数组属另一个概念，文档未展开）。

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9. 文件 I/O：逐行写入与读取

• 写文件（交互式追加）

  rm -rf users.txt
  while true; do
  read -p "请输入姓名: " name
  read -p "请输入电话: " tel
  echo $name $tel >> users.txt
  read -p "输入 exit 退出: " answer
  if [[ $answer == "exit" ]]; then break; fi
  done
  Exit 0   # ← 文档此处大小写写成 Exit，会报 “command not found”

  （逻辑 OK，但 Exit 应为 exit，且删文件不必 -r。示例原文如此，记录以便你对照）

• 读文件（逐行解析成“数组”）

  fileName="users.txt"
  cat $fileName | while read item; do
  echo "读到数据：$item"
  array=($item)
  echo "一共有${#array[@]}个数据: "
  echo "第 1 个：${array[0]} 第 2 个： ${array[1]}"
  Done
  Exit 0

  说明：这段用于演示“按空白切分”后取前两个字段，但示例里把 done/exit 写成 Done/Exit（大小写错误）；实际应为小写。

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10. 常见易错点（结合文档示例逐条“排坑”）

1. 大小写敏感：done/exit 必须小写；示例中 Done/Exit 会报错。
2. until 的语义：条件为真就退出；若一开始条件已真，循环体一次都不会进。
3. 数组遍历：应使用 "${arr[@]}"，否则含空格的元素会被拆裂。
4. 文件测试加引号：[ -z "$name" ]，防止空值导致语法歧义。
5. 逻辑与/或：在 [[ ]] 中连写 &&/|| 更稳；文档示例就是如此。
6. return vs echo：return 只能 0–255；要返回任意值，用 echo + 命令替换，并可 | tail -1 取最后一行。
7. for + seq 的格式化：记住 %03g 之类的 -f 用法（补零、定宽）很实用。

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11. 实战练习清单（边学边做）

• 练习 A：批量建 100 个目录并写入占位文件

  for d in $(seq -f "day_%03g" 1 100); do
  mkdir -p "$d" && echo "hi" > "$d/readme.txt"
  done
  ```（把 `seq -f` 用熟）:contentReference[oaicite:47]{index=47}

• 练习 B：用 case 做“环境切换”脚本（dev/test/prod），复用上面的 case 模式匹配范式。

• 练习 C：把“阶乘递归”改成迭代版本（比较性能与可读性）。

• 练习 D：把“读 users.txt”改成制表符分隔**，并对字段数做校验（“不满两列就报错跳过”），巩固数组使用。

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12. 速查表（贴墙上）

• 运行方式：bash script.sh / chmod +x && ./script.sh；Shebang 指定解释器。
• 变量：a=1、echo "$a"；拼接：a="${a} China"。
• 判断：[[ $x == $y && -n "$z" ]]；文件测试：-e/-f/-d/-r/-w/-x。
• 循环：for/while/until；break/continue 都支持；until 条件真时退出。
• 函数：f(){ ... }；参数 $#/$1…；return 0–255；val=$(f) 接收 echo 值。
• 数组：arr=(a b "长沙")；${#arr[@]} 长度；"${arr[@]}" 遍历。
• 文件 I/O：写 >>；读 while read；示例中 Done/Exit 大小写需改成小写才可运行。

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结语

这份笔记基本把 PDF 里的知识点“结构化 + 实战化”整理了出来：入门要素（变量/判断/循环）、函数与返回值的取舍、递归与 DFS 思路、数组与 I/O 的常见坑。配合上面的练习，你可以很快搭起稳妥的脚本骨架。