shell脚本编程
编程基础
程序组成
程序：算法+数据结构
数据：是程序的核心
算法：处理数据的方式
数据结构：数据在计算机中的类型和组织方式
程序编程风格
过程式：以指令为中心，数据服务于指令，shell脚本程序提供了编程能力，解释执行
对象式：以数据为中心，指令服务于数据，java，C#，python等
编程语言
人与计算机之间交互的语言。分为两种：低级语言和高级语言
低级编程语言：
机器：二进制的0和1的序列，称为机器指令。与自然语言差异太大，难懂、难写
汇编：用一些助记符号替代机器指令，称为汇编语言
如：ADD A,B 将寄存器A的数与寄存器B的数相加得到的数放到寄存器A中
汇编语言写好的程序需要汇编程序转换成机器指令
汇编语言稍微好理解，即机器指令对应的助记符，助记符更接近自然语言
高级编程语言：
编译：高级语言-->编译器-->机器代码文件-->执行，如：C，C++
解释：高级语言-->执行-->解释器-->机器代码，如：shell，python，php，JavaScript，perl
编译语言执行效率高，解释语言开发效率高
三种处理逻辑
顺序执行
选择执行
循环执行
shell 脚本的用途
自动化常用命令
执行系统管理和故障排除
创建简单的应用程序
处理文本或文件
shell脚本基本结构
shell脚本编程：是基于过程式、解释执行的语言
编程语言的基本结构：
各种系统命令的组合
数据存储：变量、数组
表达式： a + b
控制语句：if
shell脚本：包含一些命令或声明，并符合一定格式的文本文件
格式要求：首行shebang机制
#!/bin/bash
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl
创建shell脚本过程
第一步：使用文本编辑器来创建文本文件
第一行必须包括shell声明序列：#!
#!/bin/bash
添加注释,注释以#开头
第二步：加执行权限
给予执行权限，在命令行上指定脚本的绝对或相对路径
第三步：运行脚本
直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行
脚本注释规范
1、第一行一般为调用使用的语言
2、程序名，避免更改文件名为无法找到正确的文件
3、版本号
4、更改后的时间
5、作者相关信息
6、该程序的作用，及注意事项
7、最后是各版本的更新简要说明
脚本调试
bash -n /path/to/some_script
只检测脚本中的语法错误，但无法检查出命令错误，但不真正执行脚本
bash -x /path/to/some_script
调试并执行
总结：脚本错误常见的有三种
语法错误，会导致后续的命令不继续执行，可以用bash -n 检查错误，提示的出错行数不一定是准确的
命令错误，后续的命令还会继续执行，用bash -n 无法检查出来 ，可以使用 bash -x 进行观察
逻辑错误：只能使用 bash -x 进行观察
变量
变量类型
1.内置变量 如：PS1，PATH，UID，HOSTNAME，$$，BASHPID，PPID，$?，HISTSIZE
2.用户自定义变量
不同的变量存放的数据不同，决定了以下
1. 数据存储方式
2. 参与的运算
3. 表示的数据范围
变量数据类型：
1.字符
2.数值：整型、浮点型,bash 不支持浮点数
编程语言分类
静态和动态语言
静态编译语言：使用变量前，先声明变量类型，之后类型不能改变，在编译时检查，如：java，c
动态编译语言：不用事先声明，可随时改变类型，如：bash，Python
强类型和弱类型语言
强类型语言：不同类型数据操作，必须经过强制转换才同一类型才能运算，如java ， c# ，python
如：以下python代码
print(‘magedu‘+ 10) 提示出错，不会自动转换类型
print(‘magedu‘+str(10)) 结果为magedu10，需要显示转换类型
弱类型语言：语言的运行时会隐式做数据类型转换。无须指定类型，默认均为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换；变量无须事先定义可直接调用
如：bash ，php，javascript
Shell中变量命名法则
不能使程序中的保留字：如：if, for
只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头，注意：不支持短横线 “ - ”，和主机名相反
见名知义，用英文单词命名，并体现出实际作用，不要用简写，如：ATM
统一命名规则：驼峰命名法, studentname,大驼峰StudentName 小驼峰studentName
变量名大写：STUDENT_NAME
局部变量小写
函数名小写
变量定义和引用
变量的生效范围等标准划分变量类型
普通变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效
环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程
本地变量：生效范围为当前shell进程中某代码片断，通常指函数
变量赋值：name=‘value‘
value 可以是以下多种形式
直接字串：name=‘root‘
变量引用：name="$USER"
命令引用：name=`COMMAND` 或者 name=$(COMMAND)
注意：变量赋值是临时生效，当退出终端后，变量会自动删除，无法持久保存，脚本中的变量会随着脚本结束，也会自动删除
变量引用：$name ${name}
弱引用和强引用
"$name " 弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值
‘$name ‘ 强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串
set 显示已定义的所有变量
unset <name> 删除变量
环境变量
可以使子进程（包括孙子进程）继承父进程的变量，但是无法让父进程使用子进程的变量
一旦子进程修改从父进程继承的变量，将会新的值传递给孙子进程
一般只在系统配置文件中使用，在脚本中较少使用
变量声明和赋值
export name=VALUE (申明并赋值)
变量引用：$name ${name}
显示所有环境变量：
env
printenv
export
declare -x
删除变量：unset name
bash内建的环境变量
PATH
SHELL
USER
UID
HOME
PWD
SHLVL #shell的嵌套层数，即深度
LANG
MAIL
HOSTNAME
HISTSIZE
_ #下划线 表示前一命令的最后一个参数
只读变量：只能声明定义，但后续不能修改和删除，即常量
readonly name 声明只读变量
查看只读变量：
readonly [-p]
declare -r
位置变量：在bash shell中内置的变量, 在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数
$1, $2, ... 对应第1个、第2个等参数，shift [n]换位置
$0 命令本身,包括路径
$* 传递给脚本的所有参数，全部参数合为一个字符串
$@ 传递给脚本的所有参数，每个参数为独立字符串
$# 传递给脚本的参数的个数
注意：$@ $* 只在被双引号包起来的时候才会有差异
set -- 清空所有位置变量
退出状态码变量
进程执行后，将使用变量 $? 保存状态码的相关数字，不同的值反应成功或失败，$?取值范例 0-255
$?的值为0 代表成功， $?的值是1到255代表失败
exit [n] 自定义退出状态码
注意：
脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字
如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码
展开命令行
把命令行分成单个命令词
展开别名
展开大括号的声明{}
展开波浪符声明 ~
命令替换$() 和 ``
再次把命令行分成命令词
展开文件通配*、?、[abc]等等
准备I/0重导向 <、>
运行命令
防止扩展：
反斜线（\）会使随后的字符按原意解释
单引号（’’）防止所有扩展
双引号（”“）也可防止扩展，但是以下情况例外：$（美元符号）
变量扩展
`` : 反引号，命令替换
\：反斜线，禁止单个字符扩展
!：叹号，历史命令替换
脚本安全和 set
set 命令：可以用来定制 shell 环境
$- 变量
h：hashall，打开选项后，Shell 会将命令所在的路径hash下来，避免每次都要查询。通过set +h将h选项关闭
i：interactive-comments，包含这个选项说明当前的 shell 是一个交互式的 shell。所谓的交互式shell,在脚本中，i选项是关闭的
m：monitor，打开监控模式，就可以通过Job control来控制进程的停止、继续，后台或者前台执行等
B：braceexpand，大括号扩展
H：history，H选项打开，可以展开历史列表中的命令，可以通过!感叹号来完成，例如“!!”返回上最近的一个历史命令，“!n”返回第 n 个历史命令
set 命令实现脚本安全
-u 在扩展一个没有设置的变量时，显示错误信息， 等同set -o nounset
-e 如果一个命令返回一个非0退出状态值(失败)就退出， 等同set -o errexit
-o option 显示，打开或者关闭选项
显示选项：set -o
打开选项：set -o 选项
关闭选项：set +o 选项
-x 当执行命令时，打印命令及其参数,类似 bash -x
格式化输出 printf
printf "指定的格式" "文本1" ”文本2“……
%s 字符串
%f 浮点格式
%b 相对应的参数中包含转义字符时，可以使用此替换符进行替换，对应的转义字符会被转义
%c ASCII字符，即显示对应参数的第一个字符
%d,%i 十进制整数
%o 八进制值
%u 不带正负号的十进制值
%x 十六进制值（a-f）
%X 十六进制值（A-F）
%% 表示%本身
说明：%s 中的数字代表此替换符中的输出字符宽度，不足补空格，默认是右对齐，%-10s表示10个字符宽，- 表示左对齐
常用转义字符
\a 警告字符，通常为ASCII的BEL字符
\b 后退
\f 换页
\n 换行
\r 回车
\t 水平制表符
\v 垂直制表符
\ 表示\本身
算术运算
shell 支持算术运算，但只支持整数，不支持小数
+
-
*
/
% 取模，即取余数，示例：9%4=1，5%3=2
** 乘方
实现算术运算：
(1) let var=算术表达式
(2) ((var=算术表达式)) 和上面等价
(3) var=$[算术表达式]
(4) var=$((算术表达式))
(5) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)
(6) declare –i var = 数值
(7) echo ‘算术表达式‘ | bc
内建的随机数生成器变量：
$RANDOM 取值范围：0-32767
增强型赋值：
+= i+=10 相当于 i=i+10
-= i-=j 相当于 i=i-j
*=
/=
%=
++ i++,++i 相当于 i=i+1
-- i--,--i 相当于 i=i-1
格式：let varOPERvalue
逻辑运算
true, false 1, 0
与：&：和0相与，结果为0，和1相与，结果保留原值
1 与 1 = 1
1 与 0 = 0
0 与 1 = 0
0 与 0 = 0
或：|：和1相或结果为1，和0相或，结果保留原值
1 或 1 = 1
1 或 0 = 1
0 或 1 = 1
0 或 0 = 0
非：！
! 1 = 0 ! true
! 0 = 1 ! false
异或：^
异或的两个值，相同为假，不同为真。两个数字X,Y异或得到结果Z，Z再和任意两者之一X异或，将得出另一个值Y
1 ^ 1 = 0
1 ^ 0 = 1
0 ^ 1 = 1
0 ^ 0 = 0
短路运算
1.短路与
CMD1 短路与 CMD2
第一个CMD1结果为真 (1)，第二个CMD2必须要参与运算，才能得到最终的结果
第一个CMD1结果为假 (0)，总的结果必定为0，因此不需要执行CMD2
2.短路或
CMD1 短路或 CMD2
第一个CMD1结果为真 (1)，总的结果必定为1，因此不需要执行CMD2
第一个CMD1结果为假 (0)，第二个CMD2 必须要参与运算,,才能得到最终的结果
条件测试命令
条件测试：判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现，专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程，实现评估布尔声明，以便用在条件性环境下进行执行
若真，则状态码变量 $? 返回0
若假，则状态码变量 $? 返回1
条件测试命令
test EXPRESSION
[ EXPRESSION ] #和test 等价，建议使用 [ ]
[[ EXPRESSION ]]
注意：EXPRESSION前后必须有空白字符
变量测试
-v VAR 变量VAR是否设置
-R VAR 变量VAR是否设置并引用
数值测试
-eq 是否等于
-ne 是否不等于
-gt 是否大于
-ge 是否大于等于
-lt 是否小于
-le 是否小于等于
字符串测试
test和 [ ]用法
-z STRING 字符串是否为空，没定义或空为真，不空为假，
-n STRING 字符串是否不空，不空为真，空为假
STRING 同上
STRING1 = STRING2 是否等于，注意 = 前后有空格
STRING1 != STRING2 是否不等于
> ascii码是否大于ascii码
< 是否小于
[[]] 用法，建议，当使用正则表达式或通配符使用，一般情况使用 [ ]
== 左侧字符串是否和右侧的PATTERN相同
注意:此表达式用于[[ ]]中，PATTERN为通配符
=~ 左侧字符串是否能够被右侧的正则表达式的PATTERN所匹配
注意: 此表达式用于[[ ]]中；扩展的正则表达式
文件测试
-a FILE：同 -e
-e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假
-b FILE：是否存在且为块设备文件
-c FILE：是否存在且为字符设备文件
-d FILE：是否存在且为目录文件
-f FILE：是否存在且为普通文件
-h FILE或 -L FILE：存在且为符号链接文件
-p FILE：是否存在且为命名管道文件
-S FILE：是否存在且为套接字文件
文件权限测试：
-r FILE：是否存在且可读
-w FILE: 是否存在且可写
-x FILE: 是否存在且可执行
-u FILE：是否存在且拥有suid权限
-g FILE：是否存在且拥有sgid权限
-k FILE：是否存在且拥有sticky权限
注意：最终结果由用户对文件的实际权限决定，而非文件属性决定
文件属性测试
-s FILE #是否存在且非空
-t fd #fd 文件描述符是否在某终端已经打开
-N FILE #文件自从上一次被读取之后是否被修改过
-O FILE #当前有效用户是否为文件属主
-G FILE #当前有效用户是否为文件属组
FILE1 -ef FILE2 #FILE1是否是FILE2的硬链接
FILE1 -nt FILE2 #FILE1是否新于FILE2（mtime）
FILE1 -ot FILE2 #FILE1是否旧于FILE2
关于 () 和 {}
（CMD1;CMD2;...）和 { CMD1;CMD2;...; } 都可以将多个命令组合在一起，批量执行
( list ) 会开启子shell,并且list中变量赋值及内部命令执行后,将不再影响后续的环境, 帮助参看:man bash 搜索(list)
{ list; } 不会启子shell, 在当前shell中运行,会影响当前shell环境, 帮助参看:man bash 搜索{ list; }
组合测试条件
第一种方式 [ ]
[ EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 ] 并且，EXPRESSION1和EXPRESSION2都是真，结果才为真
[ EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 ] 或者，EXPRESSION1和EXPRESSION2只要有一个真，结果就为真
[ ! EXPRESSION ] 取反
说明： -a 和 -o 需要使用测试命令进行，[[ ]] 不支持
第二种方式 [[ ]]
COMMAND1 && COMMAND2 #并且，短路与，代表条件性的AND THEN如果COMMAND1 成功,将执行COMMAND2,否则,将不执行COMMAND2
COMMAND1 || COMMAND2 #或者，短路或，代表条件性的OR ELSE如果COMMAND1 成功,将不执行COMMAND2,否则,将执行COMMAND2
! COMMAND #非,取反
使用read命令来接受输入
使用read来把输入值分配给一个或多个shell变量，read从标准输入中读取值，给每个单词分配一个变量，所有剩余单词都被分配给最后一个变量
格式：read [options] [name ...]
常见选项：
-p 指定要显示的提示
-s 静默输入，一般用于密码
-n N 指定输入的字符长度N
-d ‘字符‘ 输入结束符
-t N TIMEOUT为N秒
bash的配置文件
按生效范围划分两类
1.全局配置：
/etc/profile
/etc/profile.d/*.sh
/etc/bashrc
2.个人配置：
~/.bash_profile
~/.bashrc
shell登录两种方式分类
1.交互式登
直接通过终端输入账号密码登录
使用 su - UserName 切换的用户
配置文件执行顺序：
/etc/profile.d/*.sh
/etc/bashrc
/etc/profile
/etc/bashrc #此文件执行两次
.bashrc
.bash_profile
注意：文件之间的调用关系，写在同一个文件的不同位置，将影响文件的执行顺序
2.非交互式登录
su UserName
图形界面下打开的终端
执行脚本
任何其它的bash实例
执行顺序：
/etc/profile.d/*.sh
/etc/bashrc
.bashrc
按功能划分分类
1.profile类
profile类为交互式登录的shell提供配置
全局：/etc/profile, /etc/profile.d/*.sh
个人：~/.bash_profile
功用：(1) 用于定义环境变量 (2) 运行命令或脚本
2.Bashrc类
bashrc类：为非交互式和交互式登录的shell提供配置
全局：/etc/bashrc
个人：~/.bashrc
功用：(1) 定义命令别名和函数 (2) 定义本地变量
编辑配置文件生效
修改profile和bashrc文件后需生效两种方法:
1. 重新启动shell进程
2. source|. 配置文件
Bash 退出任务
保存在~/.bash_logout文件中（用户）,在退出登录shell时运行
功能：创建自动备份，清除临时文件
条件选择
选择执行 if 语句
格式：
if COMMANDS; then COMMANDS; [ elif COMMANDS; then COMMANDS; ]... [ else COMMANDS; ] fi
单分支
if 判断条件;then
条件为真的分支代码
fi
双分支
if 判断条件; then
条件为真的分支代码
else
条件为假的分支代码
fi
多分支
if 判断条件1; then
条件1为真的分支代码
elif 判断条件2; then
条件2为真的分支代码
elif 判断条件3; then
条件3为真的分支代码
...
else
以上条件都为假的分支代码
fi
说明：
1.多个条件时，逐个条件进行判断，第一次遇为“真”条件时，执行其分支，而后结束整个if语句
2.if 语句可嵌套
条件判断 case 语句
格式：case WORD in [PATTERN [| PATTERN]...) COMMANDS ;;]... esac
case 变量引用 in
PAT1)
分支1
;;
PAT2)
分支2
;;
...
*)
默认分支
;;
esac
case支持glob风格的通配符：
*: 任意长度任意字符
?: 任意单个字符
[]： 指定范围内的任意单个字符
|: 或，如 a或b
循环
将某代码段重复运行多次，通常有进入循环的条件和退出循环的条件
常见的循环的命令：for, while, until
格式1
for循环
（1）for 变量名 in 列表;do
循环体
done
（2）for 变量名 in 列表
do
循环体
done
执行机制：依次将列表中的元素赋值给“变量名”; 每次赋值后即执行一次循环体; 直到列表中的元素耗尽，循环结束
for循环列表生成方式：
直接给出列表
整数列表：
{start..end}
$(seq [start [step]] end)
返回列表的命令:
$(COMMAND)
使用glob，如：*.sh
变量引用，如：$@,$#,$*
格式2
双小括号方法，即((…))格式，也可以用于算术运算，双小括号方法也可以使bash Shell实现C语言风格的变量操作
for ((控制变量初始化;条件判断表达式;控制变量的修正表达式))
do
循环体
done
说明：
控制变量初始化：仅在运行到循环代码段时执行一次
控制变量的修正表达式：每轮循环结束会先进行控制变量修正运算，而后再做条件判断
其中{}& 可实现并行执行
while循环
格式：
while COMMANDS; do COMMANDS; done
while CONDITION; do
循环体
done
说明：
CONDITION：循环控制条件；进入循环之前，先做一次判断；每一次循环之后会再次做判断；条件为“true”，则执行一次循环；直到条件测试状态为“false”终止循环，因此：CONDTION一般应该有循环控制变量；而此变量的值会在循环体不断地被修正
进入条件：CONDITION为true
退出条件：CONDITION为false
无限循环
while true; do
循环体
done
until 循环
格式：
until COMMANDS; do COMMANDS; done
until CONDITION; do
循环体
done
说明：
进入条件： CONDITION 为false
退出条件： CONDITION 为true
无限循环
until false; do
循环体
Done
循环控制语句 continue
continue [N]：提前结束第N层的本轮循环，而直接进入下一轮判断；最内层为第1层
格式：
while CONDITION1; do
CMD1
...
if CONDITION2; then
continue
fi
CMDn
...
done
循环控制语句 break
break [N]：提前结束第N层整个循环，最内层为第1层
格式：
while CONDITION1; do
CMD1
...
if CONDITION2; then
break
fi
CMDn
...
done
循环控制 shift 命令
shift [n] 用于将参量列表 list 左移指定次数，缺省为左移一次。
参量列表 list 一旦被移动，最左端的那个参数就从列表中删除。while 循环遍历位置参量列表时，常用到 shift
while read 特殊用法
while 循环的特殊用法，遍历文件或文本的每一行
格式：
while read line; do
循环体
done < /PATH/FROM/SOMEFILE
select 循环与菜单
格式：
select NAME [in WORDS ... ;] do COMMANDS; done
select variable in list ;do
循环体命令
done
函数介绍
函数function是由若干条shell命令组成的语句块，实现代码重用和模块化编程
它与shell程序形式上是相似的，不同的是它不是一个单独的进程，不能独立运行，而是shell程序的一部分
函数和shell程序比较相似，区别在于Shell程序在子Shell中运行，而Shell函数在当前Shell中运行。因此在当前Shell中，函数可对shell中变量进行修改
管理函数
函数由两部分组成：函数名和函数体
帮助参看：help function
定义函数
#语法一：
func_name （）{
...函数体...
}
#语法二：
function func_name {
...函数体...
}
#语法三：
function func_name （） {
...函数体...
}
查看函数
#查看当前已定义的函数名
declare -F
#查看当前已定义的函数定义
declare -f
#查看指定当前已定义的函数名
declare -f func_name
#查看当前已定义的函数名定义
declare -F func_name
删除函数
unset func_name
函数调用
函数的调用方式
可在交互式环境下定义函数
可将函数放在脚本文件中作为它的一部分
可放在只包含函数的单独文件中
调用：函数只有被调用才会执行，通过给定函数名调用函数，函数名出现的地方，会被自动替换为函数代码
函数的生命周期：被调用时创建，返回时终止
/etc/init.d/functions 函数文件
（可调用文件夹，调用系统本身的函数）
交互式环境调用函数
交互式环境下定义和使用函数
范例
[root@centos8 ~]#dir() {
> ls -l
> }
[root@centos8 ~]#dir
total 4
-rw-------. 1 root root 1559 Nov 7 19:33 anaconda-ks.cfg
在脚本中定义及使用函数
函数在使用前必须定义，因此应将函数定义放在脚本开始部分，直至shell首次发现它后才能使用，调用函数仅使用其函数名即可使用函数文件
可以将经常使用的函数存入一个单独的函数文件，然后将函数文件载入shell，再进行调用函数文件名可任意选取，但最好与相关任务有某种联系，例如：functions
一旦函数文件载入shell，就可以在命令行或脚本中调用函数。可以使用delcare -f 或set 命令查看所有定义的函数，其输出列表包括已经载入shell的所有函数，若要改动函数，首先用unset命令从shell中删除函数。改动完毕后，再重新载入此文件
实现函数文件的过程：
1. 创建函数文件，只存放函数的定义
2. 在shell脚本或交互式shell中调用函数文件，格式如下：
. filename 或 source filename
函数返回值
函数的执行结果返回值：
使用echo等命令进行输出
函数体中调用命令的输出结果
return 返回函数本身
exit 退出整个脚本
函数的退出状态码：
默认取决于函数中执行的最后一条命令的退出状态码
自定义退出状态码，其格式为：
return 从函数中返回，用最后状态命令决定返回值
return 0 无错误返回
return 1-255 有错误返回
环境函数
类拟于环境变量，也可以定义环境函数，使子进程也可使用父进程定义的函数
定义环境函数：
export -f function_name
declare -xf function_name
查看环境函数：
export -f
declare -xf
函数参数
函数可以接受参数：
传递参数给函数：在函数名后面以空白分隔给定参数列表即可，如：testfunc arg1 arg2...
在函数体中当中，可使用$1, $2, ...调用这些参数；还可以使用$@, $*, $#等特殊变量
函数变量
变量作用域：
普通变量：只在当前shell进程有效，为执行脚本会启动专用子shell进程；因此，本地变量的作用
范围是当前shell脚本程序文件，包括脚本中的函数
环境变量：当前shell和子shell有效
本地变量：函数的生命周期；函数结束时变量被自动销毁
注意：
如果函数中定义了普通变量，且名称和局部变量相同，则使用本地变量
由于普通变量和局部变量会冲突，建议在函数中只使用本地变量
在函数中定义本地变量的方法
local NAME=VALUE
函数递归
函数递归：函数直接或间接调用自身，注意递归层数，可能会陷入死循环
递归示例：
阶乘是基斯顿·卡曼于 1808 年发明的运算符号，是数学术语，一个正整数的阶乘（factorial）是所有小于及等于该数的正整数的积，并且0和1的阶乘为1，自然数n的阶乘写作n!
n!=1×2×3×...×n
阶乘亦可以递归方式定义：0!=1，n!=(n-1)!×n
n!=n(n-1)(n-2)...1
n(n-1)! = n(n-1)(n-2)!
fork 炸弹是一种恶意程序，它的内部是一个不断在 fork 进程的无限循环，实质是一个简单的递归程
序。由于程序是递归的，如果没有任何限制，这会导致这个简单的程序迅速耗尽系统里面的所有资源
参考：https://en.wikipedia.org/wiki/Fork_bomb
函数实现
:(){ :|:& };:
bomb() { bomb | bomb & }; bomb
信号捕捉 trap
trap ‘触发指令‘ 信号
进程收到系统发出的指定信号后，将执行自定义指令，而不会执行原操作
trap ‘‘ 信号
忽略信号的操作
trap ‘-‘ 信号
恢复原信号的操作
trap -p
列出自定义信号操作
trap finish EXIT
当脚本退出时，执行finish函数
kill -L 查看信号（向程序发送信号）
Ctrl + c 2信号
killall 2 ping （向ping发送2信号）
Ctrl + \ 3信号
创建临时文件 mktemp
mktemp 命令用于创建并显示临时文件，可避免冲突
格式
mktemp [OPTION]... [TEMPLATE]
说明：TEMPLATE: filenameXXX，X至少要出现三个
常见选项：
-d 创建临时目录
-p DIR或--tmpdir=DIR 指明临时文件所存放目录位置
安装复制文件 install
install 功能相当于cp，chmod，chown，chgrp 等相关工具的集合
install命令格式：
install [OPTION]... [-T] SOURCE DEST 单文件
install [OPTION]... SOURCE... DIRECTORY
install [OPTION]... -t DIRECTORY SOURCE...
install [OPTION]... -d DIRECTORY...创建空目录
选项：
-m MODE，默认755
-o OWNER
-g GROUP
-d DIRNAME 目录
交互式转化批处理工具 expect
expect 是由Don Libes基于 Tcl（ Tool Command Language ）语言开发的，主要应用于自动化交互式操作的场景，借助 expect 处理交互的命令，可以将交互过程如：ssh登录，ftp登录等写在一个脚本上，使之自动化完成。尤其适用于需要对多台服务器执行相同操作的环境中，可以大大提高系统管理人员的工作效率
expect 语法：
expect [选项] [ -c cmds ] [ [ -[f|b] ] cmdfile ] [ args ]
常见选项：
-c：从命令行执行expect脚本，默认expect是交互地执行的
-d：可以输出输出调试信息
expect中相关命令
spawn 启动新的进程
expect 从进程接收字符串
send 用于向进程发送字符串
interact 允许用户交互
exp_continue 匹配多个字符串在执行动作后加此命令
expect最常用的语法(tcl语言:模式-动作)
数组array
数组介绍
变量：存储单个元素的内存空间
数组：存储多个元素的连续的内存空间，相当于多个变量的集合
数组名和索引
索引的编号从0开始，属于数值索引
索引可支持使用自定义的格式，而不仅是数值格式，即为关联索引，bash4.0版本之后开始支持
bash的数组支持稀疏格式（索引不连续）
声明数组
#普通数组可以不事先声明,直接使用
declare -a ARRAY_NAME
#关联数组必须先声明,再使用
declare -A ARRAY_NAME
注意：两者不可相互转换
数组赋值
数组元素的赋值
(1) 一次只赋值一个元素
ARRAY_NAME[INDEX]=VALUE
(2) 一次赋值全部元素
ARRAY_NAME=("VAL1" "VAL2" "VAL3" ...)
(3) 只赋值特定元素
ARRAY_NAME=([0]="VAL1" [3]="VAL2" ...)
(4) 交互式数组值对赋值
read -a ARRAY
显示所有数组
declare -a
引用数组
引用数组元素
${ARRAY_NAME[INDEX]}
#如果省略[INDEX]表示引用下标为0的元素
引用数组所有元素
${ARRAY_NAME[*]}
${ARRAY_NAME[@]}
数组的长度，即数组中元素的个数
${#ARRAY_NAME[*]}
${#ARRAY_NAME[@]}
删除数组
删除数组中的某元素，会导致稀疏格式
unset ARRAY[INDEX]
删除整个数组
unset ARRAY
数组数据处理
数组切片：
${ARRAY[@]:offset:number}
offset #要跳过的元素个数
number #要取出的元素个数
#取偏移量之后的所有元素
{ARRAY[@]:offset}
向数组中追加元素：
ARRAY[${#ARRAY[*]}]=value
ARRAY[${#ARRAY[@]}]=value
关联数组
declare -A ARRAY_NAME
ARRAY_NAME=([idx_name1]=‘val1‘ [idx_name2]=‘val2‘...)
注意：关联数组必须先声明再调用
字符串处理
字符串切片
基于偏移量取字符串
#返回字符串变量var的长度
${#var}
#返回字符串变量var中从第offset个字符后（不包括第offset个字符）的字符开始，到最后的部分，
offset的取值在0 到 ${#var}-1 之间(bash4.2后，允许为负值)
${var:offset}
#返回字符串变量var中从第offset个字符后（不包括第offset个字符）的字符开始，长度为number的部分
${var:offset:number}
#取字符串的最右侧几个字符,取字符串的最右侧几个字符, 注意：冒号后必须有一空白字符
${var: -length}
#从最左侧跳过offset字符，一直向右取到距离最右侧lengh个字符之前的内容,即:掐头去尾
${var:offset:-length}
#先从最右侧向左取到length个字符开始，再向右取到距离最右侧offset个字符之间的内容,注意：-
length前空格
${var: -length:-offset}
基于模式取子串
#其中word可以是指定的任意字符,自左而右，查找var变量所存储的字符串中，第一次出现的word, 删除字符串开头至第一次出现word字符串（含）之间的所有字符
${var#*word}： #同上，贪婪模式，不同的是，删除的是字符串开头至最后一次由word指定的字符之间的所有内容
${var##*word}：
#其中word可以是指定的任意字符,功能：自右而左，查找var变量所存储的字符串中，第一次出现的word,
删除字符串最后一个字符向左至第一次出现word字符串（含）之间的所有字符
${var%word*}
#同上，只不过删除字符串最右侧的字符向左至最后一次出现word字符之间的所有字符
${var%%word*}
查找替换
#查找var所表示的字符串中，第一次被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
${var/pattern/substr}
#查找var所表示的字符串中，所有能被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
${var//pattern/substr}
#查找var所表示的字符串中，行首被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
${var/#pattern/substr}
#查找var所表示的字符串中，行尾被pattern所匹配到的字符串，以substr替换之
${var/%pattern/substr}
查找并删除
#删除var表示的字符串中第一次被pattern匹配到的字符串
${var/pattern}
删除var表示的字符串中所有被pattern匹配到的字符串
${var//pattern}
删除var表示的字符串中所有以pattern为行首匹配到的字符串
${var/#pattern}
删除var所表示的字符串中所有以pattern为行尾所匹配到的字符串
${var/%pattern}
字符大小写转换
#把var中的所有小写字母转换为大写
${var^^}
#把var中的所有大写字母转换为小写
${var,,}
高级变量
高级变量赋值
高级变量用法-有类型变量
Shell变量一般是无类型的，但是bash Shell提供了declare和typeset两个命令用于指定变量的类型，两个命令是等价的
declare [选项] 变量名
选项：
-r 声明或显示只读变量
-i 将变量定义为整型数
-a 将变量定义为数组
-A 将变量定义为关联数组
-f 显示已定义的所有函数名及其内容
-F 仅显示已定义的所有函数名
-x 声明或显示环境变量和函数,相当于export
-l 声明变量为小写字母 declare –l var=UPPER
-u 声明变量为大写字母 declare –u var=lower
变量间接引用
eval命令
eval命令将会首先扫描命令行进行所有的置换，然后再执行该命令。该命令适用于那些一次扫描无法实现其功能的变量,该命令对变量进行两次扫描
间接变量引用
如果第一个变量的值是第二个变量的名字，从第一个变量引用第二个变量的值就称为间接变量引用
variable1的值是variable2，而variable2又是变量名，variable2的值为value，间接变量引用是指通过variable1获得变量值value的行为
variable1=variable2
variable2=value
bash Shell提供了两种格式实现间接变量引用
eval tempvar=\$$variable1
tempvar=${!variable1}
变量引用reference
范例
[root@centos8 ~]#cat test.sh
#!/bin/bash
ceo=mage
title=ceo
declare -n ref=$title
[ -R ref ] && echo reference
echo $ref
ceo=wang
echo $ref
[root@centos8 ~]#bash test.sh
reference
mage
wang