Linux Shell 编程

零、shell中的内部变量:

1.    $?:    表示shell命令的返回值.
2.    $$:    表示当前shell的pid.
3.    $!:    最后一个放入后台作业的PID值.
4.    $0:    表示脚本的名字.
5.    $1--$9,${10}: 表示脚本的第一到九个参数,和第十个参数.
6.    $#:    表示参数的个数.
7.    $*,$@: 表示所有的参数.
       两者的区别如下: //都是双引号惹的祸^-^
       /> set ‘apple pie‘ pears peaches
       /> for i in $*
       >  do
       >  echo $i
       >  done
       apple
       pie
       pears
       peaches
   
       /> set ‘apple pie‘ pears peaches
       /> for i in $@
       >  do
       >  echo $i
       >  done
       apple
       pie
       pears
       peaches
   
       /> set ‘apple pie‘ pears peaches
       /> for i in "$*"
       >  do
       >  echo $i
       >  done
       apple pie pears    peaches
   
       /> set ‘apple pie‘ pears peaches
       /> for i in "$@"
       >  do
       >  echo $i
       >  done
       apple pie    //这里的单引号将两个单词合成一个.
       pears
       peaches

 

一、正则表达式在vi中的用法：

1.    ^:      如/^love,表示所有以love开头的行.
2.    $:      如/love$,表示所有以love结尾的行.
3.    .:       如/l..e, dot表示任意字符，如love,l22e,live等.
4.    *:      如/*love, *表示0多多个字符,这里表示love前面可以有0个多任意多个空格字符，如/go*gle,可以表示ggle,gogle,google,goooooooogle.
5.    []:     如/[Ll]ove,[]中的任意一个字符都可能成为候选者,如Love和love.
6.    [x-y]: 如/[A-Z]t, 表示[]中指定范围内的字符都可能成为候选者,如At, It等, 也可表示多个区间段如：[a-zA-TV-Z]表示所有除V之外的所有大小写英文字符.
7.    [^]:   如/[^A-Z]ove,表示A-Z之内的任意字符都是非法的, 如Love,Dove等.
8.    \:      转义符,    如果想表示任何meta字符的原义, 需使用在meta字符前加转义符\, 如\.将只表示dot，而不能在表示任何其他字符了.
9.    \<:    如/\<love, 表示任何单词的开始, 如love和lover, 但是glove将非法.
10.  \>:   如/love\>, 表示任何单词的结束, 如love和glove, 但是lover将非法.
11.  \(..\):      如/\(love\)able/\1rs/, 这里的\1表示love, 这种标签替代最多达到\9, 该例子表示用lovers代替loveable.
12.  x\{m\}:   如x\{5\}, 表示x被重复5次,如xxxxx.
13.  x\{m,\}:  如x\{5,\}, 表示x被至少重复5次,如xxxxx,xxxxxxxx.
14.  x\{m,n\}:如x\{5,10\}, 表示x被重复5-10次,如xxxxx,xxxxxxxx.
以下为grep的正则表示式用法:
15.  \w和\W: 等同于[a-zA-Z0-9].
16.  \b: 等同于\<和\>,均表示单词的边界.
以下为grep的正则表示式的扩展用法(grep -E或egrep):
17.  +:   如/lo+ve, +表示1个或者多个先前的字符,这里表示love,loove,但是lve非法.
18.  ?:   如/lo?ve, ?表示0个或者1个先前的字符, 这里只表示love和lve.
19.  (a|b|c):  如/l(o|i)ve, 表示或的意思,这里表示love和live. (o|i)和[oi]的主要区别就是(word|word)可以表示单词之间或的关系,[]只能表示字符.
20.  x{m},x{m,},x{m,n}  等同于grep普通模式中的x\{m\},x\{m,\},x\{m,n\}.

 

二、grep家族:

1.    家族成员:
       egrep: 执行带有扩展正则表达式元字符的grep搜索.
       fgrep:  将关闭grep的所有正则功能, 即搜索字符串中所有正则元字符都将只是表示其字符本意.
2.    返回值:
       0: 表示成功
       1: 表示搜索字符串不存在
       2: 表示搜索文件不存在.   
3.    grep的选项规则:
       -#,-A#和-B#: 表示在输出匹配内容的时候同时也输出其上下指定数量的行数, 如grep -2 "love" *, 该例输出匹配love的上下两行,
       grep -A2 "love" * 该例输出匹配love的后两行, grep -B2 "love" * 该例输出匹配love的前两行. 这里A表示after,B表示before.
       -F: 等同于fgrep, 这个选项将关闭所有正则功能,即所有正则的元字符均表示其本身含义.
       -c: 不输出找到的内容,只是输出在该文件中有多少匹配的行数.
       -h: 不输出匹配搜索字符串的文件的文件名,只是输出内容.
       -i:  搜索时忽略大小写.
       -l:  只显示匹配搜索内容的文件名, 不显示具体的内容.
       -L: 只显示没有包含搜索内容的文件名.
       -n: 输出匹配内容的同时也输出其所在的行号.
       -v: 反向搜索,输出不匹配搜索字符串的行.
       -w:只打印以完整单词形式匹配的行, 如果该搜索字符为某个单词的部分内容,将不会被输出.
       -x: 只打印以行形式匹配的行, 如果该搜索字符为行的部分内容,将不会被输出.
       -q: 不会输出任何信息, 该选项主要用于测试某个搜索字符或搜索pattern在执行grep命令之后的返回值.
       -r: 表示递归的搜索当前目录的子目录中的文件. 
4.    对于普通模式的grep,如果搜索的字符中普通字符前面加入\,则该字符按照扩展grep(egrep或者grep -E)的正则规则进行查找.如grep "love\|live" filename,
       将等同于egrep "love|live" filename,这里的\|将按照egrep中的|元字符处理, 再如, egrep "3+" filename等同于grep "3\+" filename.

 

三、sed:

1.    sed命令:
       ,:  表示范围.
       1) sed -n ‘/west/,/east/p‘ datafile 表示打印所有从包含west开始到包含east的行,如果直到文件的结尾都没有包含east的行,将打印west后面的所有行.
           其实逻辑很简单, 就是sed在发现包含west行之后开发打印该行,直到发现包含east的行打印才结束,否则一直打印直到文件的末尾.
       2) sed -n ‘5,/^northeast/p‘ datafile 表示从第五行开始打印,直到遇到以northeast开始的行结束打印.
       
       !:  表示对匹配结果取反.
       1) sed ‘/north/!d‘ datafile 将删除所有不包含north的行.

       a: 追加命令.
       1) sed ‘/^north/a first line \
           second line \
           third line‘ datafile 将会在所有包含north行的后面追加first line \r second line \n third line. 其中\表示下一行还有内容的连词. 如果是c-shell:
           sed ‘/^north/a first line \\
           second line \\
           third line‘ datafile 其中多出来的\是转义符.
       
       d: 表示删除.
       1) sed ‘/north/d‘ datafile 将删除所有包含north的行.
       2) sed ‘3d‘ datafile    将删除第三行.
       3) sed ‘3,$d‘ datafile    将删除第三行到文件的结尾行.
       4) sed ‘d‘ datafile 将删除所有行.
       
       e: 表示多点编辑.
       1) sed -e ‘1,3d‘ -e ‘s/Hemenway/Jones/‘ datafile    一个sed语句执行多条编辑命令, 因此命令的顺序会影响其最终结果.
       2) sed -e ‘s/Hemenway/Jones/‘ -e ‘s/Jones/Max/‘ datafile 先用Jones替换Hemenway, 再用Max替换Jones.

       h和g/G: 保持和获取命令.
       1) sed -e ‘/northeast/h‘ -e ‘$G‘ datafile sed将把所有包含northeast的行轮流缓存到其内部缓冲区, 最后将只是保留最后一个匹配的行,
           $G是将缓冲区的行输出到$G匹配行的后面, 该例表示将最后一个包含northeast的行追加到文件的末尾.
       2) sed -e ‘/WE/{h; d;}‘ -e ‘/CT/{G;}‘ datafile 表示将包含WE的行保存到缓冲区, 然后删除该行,最后将缓冲区中保存的那份输出到CT行的后面.
       3) sed -e ‘/northeast/h‘ -e ‘$g‘ datafile 表示将包含northeast的行保存到缓冲区, 再将缓冲区中保存的那份替换文件的最后一行并输出.
           再与h合用时, g表示替换, G表示追加到匹配行后面.
       4) sed -e ‘/WE/{h; d;}‘ -e ‘/CT/{g;}‘ datafile 保留包含WE的行到缓冲区, 如果有新的匹配行出现将会替换上一个存在缓冲区中的行, 如果此时发现有
           包含CT的行出现, 就用缓冲区中的当前行替换这个匹配CT的行, 之后如果有新的WE出现, 将会用该新行替换缓冲区中数据, 当前再次遇到CT的时候,将用最
           新的缓冲区数据替换该CT行.
   
       i: 表示插入.
       1) sed ‘/north/i first line \
           second line \
           third line‘ datafile    其规则和a命令基本相同, 只是a是将额外的信息输出到匹配行的后面, i是将额外信息输出到匹配行的前面.
       
       p: 表示打印.
       1) sed ‘/north/p‘ datafile 将打印所有包含north的行.
       2) sed ‘3p‘ datafile    将打印第三行.
       3) sed ‘3,$p‘ datafile    将打印第三行到文件的结尾行.
       4) sed ‘p‘ datafile 将打印所有行.
       注: 使用p的时候sed将会输出指定打印的行和所有行, 当其与-n选项组合时候,将只是打印输出匹配的行.
       
       n: 下一行命令.
       1) sed ‘/north/ {n; s/Chin/Joseph/}‘ datafile 将先定位包含north的行, 然后取其下一行作为目标行, 再在该目标行上执行s/Chin/Joseph/的替换操作.
       2) sed ‘/north/ {n; n; s/Chin/Joseph/}‘ datafile 将取north包含行的后两行作为目标行.
       注: {}作为嵌入的脚本执行.
       
       q: 退出命令.
       1) sed ‘5q‘ datafile 到第五行退出(输出第五行).
       2) sed ‘/north/q‘ datafile 输出到包含north的行退出(输出包含north的行).
       3) sed ‘/Lewis/ {s/Lewis/Joseph/; q}‘ datafile 将先定位包含Lewis的行, 然后用Joseph替换Lewis,最后退出sed操作.
       
       r: 文件读入.
       1) sed ‘/Suan/r newfile‘ datafile    在输出时,将newfile的文件内容跟随在datafile中包含Suan的行后面输出,如果多行都包含Suan,则文件被多次输出.
   
       s: 表示替换.
       1) sed ‘s/west/north/g‘ datafile    将所有west替换为north, g表示如果一行之内多次出现west,将全部替换, 如果没有g命令,将只是替换该行的第一个匹配.
       2) sed -n ‘s/^west/north/p‘ datafile    将所有以west开头的行替换为north, 同时只是输出替换匹配的行.
       3) sed -n ‘1,5 s/\(Mar\)got/\1ianne/p‘ datafile    将从第一行到第五行中所有的Margot替换为Marianne, \1是\(Mar\)的变量替代符.
       
       w: 文件写入.
       1) sed -n ‘/north/w newfile2‘ datafile    将datafile中所有包含north的行都写入到newfile2中.
       
       x: 互换命令.
       1) sed -e ‘/pat/h‘ -e ‘/Margot/x‘ datafile x命令表示当定位到包含Margot行,互换缓冲区和该匹配Margot行的数据, 即缓冲区中的数据替换该匹配行显示,
           该匹配行进入缓冲区, 如果在交换时缓冲区是空, 则该匹配行被换入缓冲区, 空行将替换该行显示, 后面依此类推. 如果交换后, 再次出现匹配pat的行, 该
           行将仍然会按照h命令的规则替换(不是交换, 交换只是发生在发现匹配Margot的时候)缓冲区中的数据.
   
       y: 变形命令.
       1) sed ‘1,3y/abcd/ABCD/‘ datafile 将1到3行中的小写abcd对应者替换为ABCD,注意abcd和ABCD是一一对应的. 如果他们的长度不匹配,sed将报错.
       2) sed ‘y/abcdefghijklmnopqrstuvwxyz/ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ/‘ datafile 将datafile中所有的小写字符替换为大写字母.

四、awk家族:

1.    执行方式:
      1) awk ‘pattern‘ filename 如awk ‘/Mary/‘ employees
      2) awk ‘{action}‘ filename 如awk ‘{print $1}‘ employees
      3) awk ‘pattern {action}‘ filename 如awk ‘/Mary/ {print $1}‘ employees
      注: 模式/Mary/对action的作用范围是从其后面的第一个左花括号开始,到第一个右花括号结束. 其后的pattern将不会影响前面的action.
   
2.    内置变量:
       $0:    表示一整行(相当于数据库中一条记录).
       NR:    当前行号.
       NF:    当前记录的域(相当于数据库中的字段)数量
       RS:    行分隔符(缺省为回车).
       FS:    域分隔符,缺省为\t. awk -F: ‘{print $1,$2,$3}‘ employees 这里FS等于":".
       OFS:输出域分隔符, awk  -F: ‘{print $1,$2,$3}‘ employees 这里OFS等于" "空格, 因为在$1和$2之间是空格分开的.
       ARGC: 命令行参数的数量.
       ARGV: 命令行参数数组.
       ENVIRON: 从shell传递来的包含当前环境变量的数组.
       ERRNO: 错误号.
       FILENAME: 当前的输入文件名.
   
3.    格式化输出:
       转义码:
       \b:    Backspace.
       \n:    换行.
       \r:    回车.
       \t:    制表符.   
   
       格式化说明符:
       %c:    单个ASCII字符.
       %d:    十进制数字.
       %e:    科学记数法表示的数字.
       %f:    浮点数.
       %o:    八进制数字.
       %s:    打印字符串.
       %x:    十六进制数字.
       -:    表示左对齐,如%-15d, 在十进制数字的后面会有一些空格,同时该数字是左对齐的. %+15d或%15d表示右对齐,当数字不足15位的时候.
       #:    如%#o或%#x, 会在八进制的数字前面加入0,十六进制前加0x.

4.    操作符:
       ~:    匹配运算符. 如awk ‘$1~/Mary/‘ employees, 表示第一个域($1)中包含Mary的被打印, 如果其他域包含,第一个域没有,则仍然视为无效.
       !~:    不匹配运算符. 如awk ‘$1!~/Mary/‘ employees, 表示第一个域($1)中不包含Mary的被打印, 如果其他域包含,第一个域没有,则仍然视为有效.
       <,>,<=,>=,!=,==: 关系运算符. awk ‘$3>5000 {print $3}‘ datafile
       cond ? expr1 : expr2 条件表达式 awk ‘{max = $1 > $2 ? $1 : $2; print max}‘ datafile
       =,+=,-=,*=,/=,%=: 赋值运算符.
       -,+,*,/,%,^(x^y[乘方]): 数学运算符.
       &&, ||, !: 逻辑运算符.
       ,: 表示范围, awk ‘/Tom/,/Mary/‘ datafile 其规则可参照sed中逗号运算符.
   
5.    选项:
       -F:    指定特定的分隔符,而不是缺省的\t, 如-F:,这里分隔符是":".   

6.    awk编程:
       1) BEGIN: 其后紧跟着动作块, 该块将会在任何输入文件被读入之前执行, 如一些初始化工作, 或者打印一些输出标题.
       awk ‘BEGIN{FS=":"; OFS="\t";ORS="\n\n"} {print $1,$2,$3}‘ file
       即使输入文件不存在, BEGIN块动作仍然会被执行.
       
       2) END: 其后也紧随动作块, 该动作模块将在整个输入文件处理完毕之后被处理, 但是END需要有文件名的输入.
       awk ‘END {print "The end\n"} filename.
       
       3) 输入输出重新定向:
       awk ‘BEGIN {print "Hello" > "newfile"}‘ datafile 文件名一定要用双引号扩起来, > 如果文件存在,则清空后重写新文件.
       awk ‘BEGIN {print "Hello" >> "newfile"}‘ datafile 文件名一定要用双引号扩起来, > 如果文件存在, 则在文件末尾追加写入.
       awk ‘BEGIN {getline name < "/dev/tty"; print name}‘ getline是awk的内置函数, 就像c语言的gets, 将输入赋值给name变量.
       
       4) system函数可以执行shell中的命令,这些命令必须用双引号扩起.
       awk ‘END { system("clear"); system ("cat " FILENAME)}‘ filename
       
       5) 条件语句:
       if (expr) { stat; } else { stat; }
       if (expr) { stat; } else if { stat; } else { stat; }
       awk ‘{ if ($7 <= 2) { print "less than 2", $7 } else if ($7 <= 4) { print "less than 4", $7 } else { print "the others", $7 } }‘ datafile
       
       6) 循环语句:
       while (expr) { stat; }
       for (i = 1; i <= NF; i++) { stat; }
       break;
       continue;
       exit(exitcode);    awk 将退出. 退出后的$?将会是这里的exitcode.
       next; 读取下一条记录. awk ‘{ if ($7 == 3) { next } else { print $0 }}‘ datafile 将不会输出$7等于3的记录.
       
       7) 数组:
       awk的数组和pl/sql中数组有些类似, 都是通过哈希表来实现的,其下标可以是数字, 也可以是字符串.
       awk ‘{name[x++]=$3};END{for(i = 0; i < NR; i++) { print i, name[i]}}‘ employees
       awk ‘{id[NR]=$3};END{for (x = 1; x <= NR; x++) { print id[x]} }‘ employees
       awk ‘/^Tom/{name[NR]=$1}; END{for (i in name) { print name[i]}}‘ employees 特殊的for语句
       awk ‘/Tom/{count["tom"]++}; /Mary/{count["mary"]++}; END{print "count[tom] = ",count["tom"]; print "count[mary] = ", count["mary"]}‘ employees
       awk ‘{count[$2]++};END{for (name in count) {print name,count[name]}}‘ datafile 域变量也可以作为数组的下标.

7.    内置函数:
       1) sub/gsub(regexp, substitution string, [target string]); gsub和sub的差别是sub只是替换每条记录中第一个匹配正则的, gsub则替换该记录中所有匹配
       正则的, 就是vi中s/src/dest/ 和s/src/dest/g的区别, 如果target string没有输入, 其缺省值是$0.
       awk ‘{sub(/Tom/,"Thomas"); print}‘ employees
       awk ‘{sub(/Tom/,"Thomas",$1); print}‘ employees
       
       awk ‘{gsub(/Tom/,"Thomas"); print}‘ employees
       awk ‘{gsub(/Tom/,"Thomas",$1); print}‘ employees
       
       2) index(string ,substring) 返回子字符串第一次被匹配的位置(1开始)
       awk ‘BEGIN{print index("hollow", "low") }‘
       
       3) length(string) 返回字符串的长度.
       awk ‘BEGIN{print length("hello")}‘
       
       4) substr(string, starting position, [length])
       awk ‘BEGIN{print substr("Santa Claus",7,6)}‘
       awk ‘BEGIN{print substr("Santa Claus",7)}‘
       
       5) match(string, regexp) 返回正则表示在string中的位置, 没有定位返回0
       awk ‘BEGIN{print match("Good ole USA",/[A-Z]+$/)}‘

       6) toupper(string)和tolower(string) 仅仅gawk有效.
       awk ‘BEGIN{print toupper("linux"), tolower("BASH")}‘

       7) split(string, array, [field seperator]) 如果不输入field seperator, FS内置变量作为其缺省值.
       awk ‘BEGIN{split("12/24/99",date,"/"); for (i in date) {print date[i]} }‘
       
       8) variable = sprintf(format, ...) 和printf的最大区别就是他返回格式化后的字符串.
       awk ‘{line = sprintf("%-15s %6.2f ",$5,$6); print line}‘ datafile
       
       9) systime() 返回1970/1/1到当前时间的整秒数.
       
       10) variable = strftime(format, [timestamp])
       
       11) 数学函数: atan2(x,y), cos(x), exp(x)[求幂], int(x)[求整数], log(x), rand()[随机数], sin(x), sqrt(x), srand(x)