编程语言和shell编程基础
bash的特性之多命令执行的逻辑关系：
1.命令替换
command1 $(command2)
2.管道
command1 | command2 |command3.....
3.顺序执行结构
command1 ;command2; command3....
4.选择执行结构：
如果...那么...
要么...要么...
逻辑运算：
（1） 与：逻辑乘法，1为真，0为假，&&
1 && 1 = 1
1 && 0 = 0
0 && 1 = 0
0 && 0 = 0
COMMAND1 && COMMAND2
表示：如果COMMAND1能够成功执行，那么将会执行COMMAND2；
如果COMMAND1能够执行失败，那么COMMAND2不会执行；
例： 如果qhdlink用户存在，就输出信息"hello qhdlilnk "
[root@localhost ~]# id qhdlink && echo "hello qhdlink"
uid=1001(qhdlink) gid=1006(qhdlink) 组=1006(qhdlink),1004(centos),1005(varnish)
hello qhdlink
与运算的短路运算法则：只要第一个操作数为FALSE，则其逻辑运算结果为FALSE
（2）或: 逻辑加法，||双目操作符
1 || 1 =1
1 || 0 =1
0 || 1 =1
0 || 0 =0
COMMAND1 || COMMAND2
表示：只有COMMAND1执行失败，COMMAND2才会执行；
如果COMMAND1执行成功，COMMAND2不会执行；
例：如果qhdlink用户存在不输出信息，否则输出信息“create user qhdlink”
[root@localhost ~]# id qhdlink || echo "create user qhdlink"
id: qhdlink: no such user
create user qhdlink
[root@localhost ~]# id qhdlink || echo "create user qhdlink"
uid=8099(qhdlink) gid=8099(qhdlink) 组=8099(qhdlink)
或运算逻辑运算法则：只要一个操作数为TURE，则其执行结果为TURE。
（3）非：逻辑取反，1为真，0为假，！，单目操作符
！1 = 0
！0 = 1
命令的状态返回值：
SUCCESS： 0
FAILURE： 1-255--FALSE
！COMMAND1 && COMMAND2 相当于 COMMAND1 || COMMAND2
！COMMAND1 || COMMAND2 相当于 COMMAND1 && COMMAND2
德.摩根定律
!（A&&B）= (!A || !B)
! (A||B) = !A && !B
三种逻辑运算的优先级
！>&&>||
bash脚本编程：
什么叫编程？
使用人类自然语言或机器语言进行程序原代码书写的过程。
为什么要编程？
为了能够让用户在使用计算机的时候，可以让计算机以非交互的方式完成某些任务，此时，用户需 要将此类任务编辑成一个文件，并让计算机按照特定顺序进行任务读取，从而实现预期的功能。
为了让计算机能够解读此类文件的内容并正确的执行，必须将程序源代码文件转换为计算机可以直 接识别并使用的二进制格式，该过程为编译，想要完成编译过程，必须使用特定的编译器工具。因 此，无论使用何种编程语言进行程序编写，都必须严格按照编译器所能够识别的特定格式和语法结 构进行程序编写。
编程语言：
一.高级语言：
1. 根据源代码的处理方式分类：
编译型语言:
源代码-->编译器（编译）-->[链接器（链接）-->]汇编器（汇编）-->可以执行的二进制 代码文件；
解释型语言
源代码-->解释器（逐行解释）-->边解释边执行；
2. 根据编程过程中的功能实现是调用库还是调用外部程序文件分类：
完整编程语言：
利用库或编程组件进行编程；
脚本编程语言：
利用解释器调用被选择的外部应用程序；
3.根据程序编写规范分类：
过程式语言：
程序=指令+数据
以指令为中心，围绕指令的功能实现设计数据和数据结构，数据为指令服务；
算法和指令的实现形式：
顺序执行
选择执行
循环执行
面向对象语言：
程序=算法+数据结构
以数据和数据结构为中心，将数据实例化，围绕数据的需求来部署算法；
类（Class）：被实例化的数据
属性（Attribution）：同一类中的不同对象的区分依据；
方法（Method）：类的正确的操作方法；
二.低级语言：
机器语言：二进制语言
shell脚本编程-bash脚本编程；
过程式编程语言:解释运行的编程语言，脚本类别（依靠外部应用程序文件运行）
shell脚本到底是什么？
1.纯文本文档--文件中所有存储或包含的指令+数据都是以字符为单位进行存储的；
2.根据用户的需求来解决用户问题的简单或复杂的命令组合体；
3.是一种具有“执行幂等性”的程序实体；
执行幂等性：任何命令的一次执行结果和多次执行结果是一致的；
注意：
很多命令都不具备程序幂等性，因此在shell脚本中需要使用大量的程序逻辑来判断某个命令 是否符合其运行条件从而避免在运行过程中出现的严重错误；
shell脚本中的代码内容如何书写？
1.首行必须是shebang，即解释器程序的绝对路径，必须占据绝对行首且必须单独占据一行；
在执行脚本时，会根据shebang的指示，启动相应的解释器以解释脚本诸多的命令：
#!/bin/bash
#!/bin/sh
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl
...
例：统计/etc/grub2.cfg中的空白行行数
[root@localhost ~]# vim 1
#! /bin/bash
grep ^""$ /etc/grub2.cfg | wc -l
[root@localhost ~]# . 1
17
2.在shell脚本中，除了shebang之外，所有行首为#字符的行，均被解释为注释行；即：解释 器只会解释其内容，但不执行；
3.解释器会忽略脚本文件中所有的空白行；空白行指的是：在一行文本中，除了空白字符，空 格字符，制表字符之外不具备其他任何类型字符的行；
4.大量的命令和关键字
命令：内部或外部应用程序
关键字；内置于shell，只能在某种特定结构体中执行的命令；keyword
如：if,else,then,do,while,for,select,until,case,fi,esac.....
5.shell中的所有的特殊功能字符；
注意：所有被编写进shell脚本文档的命令，关键字及符号必须是ASCII编写格式的字符，其他编码 的格式的字符可以出现在shell脚本文件中，但不具有任何特殊含义；
如何编写shell脚本？
可以利用所有的文本文档编辑工具进行脚本编写，如：
nano,vi,vim,pico,emacs....
通常在Linux的各发行的版本中，推荐使用vim；
脚本文件的命名方式：
一般情况下，会为脚本设置“.sh”的名称后缀；比较低版本的编辑工具，会根据文件的 后缀名称来识别是否为shell脚本文件，较高版本的文件工具，如：vim7，无需过多的关 心文件后缀名的问题。
脚本的运行方式：
1.为脚本文件赋予执行权限，可以直接以绝对路径或相对路径的方式运行此文件；
#chmod +x /PATH/TO/SOME_SCRIPT_FILE
#/PATH?TO/SOME_SCRIPT_FILE
注意：如果脚本文件所在目录路径存储于PATH变量中，则直接以脚本文件名来执行即可；
2.直接使用解释器运行脚本，将脚本文件作为解释器程序的参数；
# bash /PATH/TO/SOME_SCRIPT_FILE
bash命令的常用选项：
-x：使bash在解释脚本的过程展示在标准输出上；一般用于为shell脚本排错；
-n：对脚本文件进行预执行，以分析脚本中是否存在语法错误；如果没有错误，则不 输出任何信息；相反，则输出简洁的提示信息，具体错误定位需要自行判断；
注意：此种方式中，脚本文件是否有执行权限不是很重要的属性；
注意：以上两种方式，在执行脚本时，会在当前shell中开启一个新的子shell运行脚本；一般情况 下，当脚本运行结束，该子shell也会被随之销毁；因此，所有在脚本中定义的变量，在脚本 的末尾处最好将其明确的撤销；gc
3.使用source命令来运行脚本
# source /PATH/TO/SOME_FILE
# ./PATH/TO/SOME_SCRLPT_FILE
注意：
1.source命令不会在运行脚本时开启子shell，而是在当前shell中运行；
2.使用source命令执行的脚本中不要包括诸如exit类的命令；
利用bash脚本程序实现算数运算：
常用的基本算数运算符：
+，-，*，/，%，**
增强型的算数运算符：
+=，-=，*=，/=，%=
特殊的增强型算术运算符：
++，--
算数运算方法：
1.$[expression]
其中的表达式可以是纯数字组成的，也可以是变量引用的变量值；在使用变量时，可以将$符号 省略；
例：
[root@localhost ~]# echo $[3*4]
12
2.let var=expression
根据算数表达式完成算术运算并赋值给指定的变量；
例：
[root@localhost ~]# let h=‘3*4‘
[root@localhost ~]# echo $h
12
3.$((expression))
其中的表达式可以是纯数字组成的，也可以使用变量引用变量值；在使用变量时，也可将$符号 省略；
4.expr ARGU1 ARGU2 ARGU3
其中ARGU1和ARGU3必须是整数数值；ARGUE2是算数运算符；
例：
[root@localhost ~]# expr $[3*4]
12
5.echo "expression" | bc
例：
[root@localhost ~]# echo "3*4" | bc
12
6.bc <<<expression
例：
[root@localhost ~]# bc <<< 3*4
12
文本处理工具：
全屏编辑器：vim,nano
行编辑器：
文本处理三剑客： grep系， sed, awk
grep系：grep, egrep, fgrep,文本搜索工具；基于PATTERN（模式）对于给定的文本文件进行 模糊搜索， grep系所有命令默认工作于贪婪搜索模式；
sed:Stream EDitor， 流编辑器 ，文本编辑工具；
awk:文本格式化工具，文件报告生成器，文件处理的编程语言；
grep系：
grep：Global Search Regular Expression and Print out the line
利用正则表达式进行全局搜索并将匹配到的行显示出来；
格式：
grep [options] PATTERN [FILE...]
grep [options][-e PATTERN | -f FILE] [FILE...]
PATTERN:过滤匹配条件，是由没有特殊意义的文本字符或者是正则表达式元字符组成；
正则表达式的元字符：会被正则表达式处理引擎解释为特殊含义的字符；
pcre:正则表达式处理引擎，prel语言的正则表达式引擎；
正则表达式的元字符：
基本的正则表达式元字符：BRE
字符匹配类：
.：匹配任意单个字符；
[]：匹配任意指定范围内的单个字符；
[^]：匹配任意指定范围以外的单个字符；
下列所有的字符集都可以放置于[]之中用于匹配字符集范围内的单个字符：
[:lower:]：所有的小写字母；
[:upper:]：所有的大写字母；
[:alpha:]：所有字母包括大小写；
[:digit:]：所有单个的十进制数字；
[:xdigit:]：
[:alnum:]：所有的字母和十进制数字；
[:punct:]：所有的符号；
[:space:]：表示空白字符，包括空格和制表符；
[a-z]：仅表示所有的小写字母
[A-Z]：仅表示所有的大写字母
[0-9]：仅表示所有的十进制数码
次数匹配类：该类字符前面的一个字符可以出现的次数；
*：其前面的字符可以出现任意次，即：0次，1次或多次；
\?：其前面的字符可有可无，即：0次或1次；
\+：其前面的字符至少出现一次；
\{m,n\}：其前面的字符至少出现m次，最多不超过n次；
\{m\}：其前面的字符必须出现m次；
\{m,\}：其前面的字符至少出现m次；
\{,n\}：其前面的字符出现至少出现0次，最多不超n次；
注意：在正则表达式中，表示任意长度的任意字符：.*
位置锚定字符：
1. 行锚定：
行首锚定：^
行尾锚定：$
2. 字锚定：
字首锚定：\<或\b
字尾锚定：\>或\b
例：找出/proc/meminfo中以S或s开头的行
[root@localhost ~]# grep "^S\|^s" /proc/meminfo
SwapCached: 0 kB
SwapTotal: 1999868 kB
SwapFree: 1999868 kB
Shmem: 13624 kB
Slab: 107464 kB
SReclaimable: 52816 kB
SUnreclaim: 54648 kB
分组与前向引用字符：
\(\)：将小括号中包含的内容作为一个不可分割的整体来处理；
\1, \2, \3,...：前向引用
正则表达式处理引擎的内置变量，\1表示前面所出现的第一组小括号中括选的内容；\2表示前面所 出现的第二组小括号中括选的内容；...
\(string1\(string2\)\)： \1表示string1，\2表示string2；
\(string1\).*\(string2\)：\1表示string1，\2表示string2；
例：找出其用户名与shell名相同的用户信息；
[root@localhost ~]# grep "^\<\(.*\)\>.*\1$" /etc/passwd
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
bash:x:8093:8093::/home/bash:/bin/bash
nologin:x:8096:8096::/home/nologin:/sbin/nologin
或者：
\|：将其左右的字符或字符串当做整体对待；
"C\|cat" C cat
例：找出ifconfig命令执行结果中的两位或三位整数；
# ifconfig | grep "\<[1-9][0-9]\>\|\<[1-9][0-9][0-9]\>"
扩展的正则表达式元字符：ERE
字符匹配类：
.：匹配任意单个字符；
[]：匹配任意指定范围内的单个字符；
[^]：匹配任意指定范围以外的单个字符；
下列所有的字符集都可以放置于[]之中用于匹配字符集范围内的单个字符：
[:lower:]：所有的小写字母；
[:upper:]：所有的大写字母；
[:alpha:]：所有的字母，包括大小写；
[:digit:]：所有单个的十进制数字；
[:xdigit:]：
[:alnum:]：所有的字母和十进制数字；
[:punct:]：所有的符号；
[:space:]：表示空白字符，包括空格和制表符；
[a-z]：仅表示所有的小写字母
[A-Z]：仅表示所有的大写字母
[0-9]：仅表示所有的十进制数码
次数匹配类：该类字符前面的一个字符可以出现的次数；
*：其前面的字符可以出现任意次，即：0次，1次或多次；
?：其前面的字符可有可无，即：0次或1次；
+：其前面的字符至少出现一次；
{m,n}：其前面的字符至少出现m次，最多不超过n次；
{m}：其前面的字符必须出现m次；
{m,}：其前面的字符至少出现m次；
{,n}：其前面的字符出现至少出现0次，最多不超n次；
注意：在正则表达式中，表示任意长度的任意字符：.*
位置锚定字符：
行锚定：
行首锚定：^
行尾锚定：$
字锚定：
字首锚定：\<或\b
字尾锚定：\>或\b
分组与前向引用字符：
()：将小括号中包含的内容作为一个不可分割的整体来处理；
\1, \2, \3,...：前向引用
正则表达式处理引擎的内置变量，\1表示前面所出现的第一组小括号中括选的内容；\2表示前面所出 现的第二组小括号中括选的内容；...
(string1(string2))： \1表示string1，\2表示string2；
（string1).*(string2)：\1表示string1，\2表示string2；
或者：
|：将其左右的字符或字符串当做整体对待；
"C|cat" C cat
grep系：
grep：仅支持基本正则表达式元字符
egrep：可以支持扩展正则表达式元字符
fgrep：不支持任何形式的正则表达式元字符，将所有的字符都视为没有任何特殊意义的普通文本字 符；
常用选项：
-A num：同时显示被PATTERN匹配到的行及其后续num行；
-B num：同时显示被PATTERN匹配到的行及其前面num行；
-C num：同时显示被PATTERN匹配到的行及其前后num行；
--color[=WHEN]：以高亮颜色显示被匹配到的内容；
-c, --count：不输出被PATTERN匹配的行的内容，而是输出被PATTERN匹配到的行数；
-E, --extended-regexp：可以使grep命令支持扩展正则表达式元字符；相当于执行了egrep命令；
-F, --fixed-strings：相当于fgrep；
-e PATTERN, --regexp=PATTERN：指定多个PATTERN在一个命令行中生效；
-f FILE, --file=FILE：从指定的文件中读取多个PATTERN用于一次搜索；
-i, --ignore-case：忽略文件中的字符的大小写；
-o, --only-matching：仅显示被PATTERN匹配到的部分，关闭贪婪模式；
-q, --quiet, --silent：安静模式；相当于 grep > /dev/null
-v, --invert-match：显示没有被PATTERN匹配到的行；
例：输出/etc/passwd中的bin
[root@localhost ~]# egrep -o "bin" /etc/passwd
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