LINUX中的SHELL编程浅析--学年论文

LINUX中的SHELL编程浅析

——浅析shell编程

内 容 提 要

Shell脚本最常用于系统管理工作，或是用于结合现有的程序以完成小型的特定的工作。

Shell程序有很多类似C语言和其他程序设计语言的特征，但是又没有程序语言那样复杂。它结合了延展性与效率，持续保有独具的特色，并不断被改良，是那些类似与GUI等的屏幕图形界面最有力的支柱。Shell程序是指放在一个文件中的一系列Linux命令和实用程序。在执行的时候，通过Linux操作系统一个接一个地解释和执行每条命令。此后，只要直接执行该程序便能完成工作。如果你的程序写的很有用，其他人可以利用该程序当做一个黑盒来使用。本论文将对shell做一个比较全面的解析，使大家能够对之更加熟悉。

本论文结构：

一：初识shell。

1．shell的本质

2．什么是Shell？

3．shell标准有哪些？

4．shell程序大体内容

5．运行shell的脚本格式

6．编写、修改权限、执行过程

二：shell编程浅释

函数浅介。

2.函数的运用，二进制转化为十进制例题。

三：创建菜单式的综合例子介绍。

四：总结

关键词：shell Linux 解析

LINUX中的SHELL编程浅析

——浅析shell编程

一、初识shell。 返回

在写这篇论文之前，我们需要弄清楚5个基本的概念:

1）什么是Shell？

官方的解释称：Shell是一种具备特殊功能的程序， 它是介于使用者和 UNIX/Linux 操作系统之核心程序（kernel）间的一个接口,是核心程序（kernel)之外的指令解析器，是一个程序，同时是一种命令语言和程序设计语言。也就是说， 为了对用户屏蔽内核的复杂性，也为了保护内核以免用户误操作造成损害，在内核的周围建了一个外壳(shell)。用户向shell提出请求，shell解释并将请求传给内核。

2）shell的本质

本质上，shell 脚本是命令行命令简单的组合到一个文件里面。Shell基本上是一个命令解释器，类似于DOS下的。它接收用户命令，然后调用相应的应用程序。

输入echo $SHELL可以知道当前运行在那个Shell标准中。

3）shell标准有哪些？

使用较广的shell有标准的Bourne shell (sh)、Korn Shell(ksh)、C shell (csh)、Bourne Again

Shell(bash)等。

4）shell程序大体内容

shell自身就是一个解释型的程序设计语言，shell程序设计语言支持绝大多数在高级语言中能见到的程序元素，如函数、变量、数组和程序控制结构。任何在提示符中能键入的命令都能放到一个可执行的shell程序中。

5）运行shell的脚本格式

运行一个SHELL脚本必须为（./+名字.sh）。

5个基本概念明白之后，我们首先来编写第一个Shell程序，从中学习Shell程序的编写、修改权限、执行过程。

利用vi编辑器编辑脚本，将脚本命名为

（Shell脚本不是复杂的程序，它是按行解释的。）

编辑一个内容如下的源程序，保存文件名为date，可将其存放在目录/bin下。

[root@localhost bin]#vi date

#! /bin/sh

echo “Mr.$USER,Today is:”

echo &date “+%B%d%A”

echo “Wish you a lucky day !”

注意：

#! /bin/sh通知采用Bash解释。如果在echo语句中执行Shell命令date，则需要在date命令前加符号“&”，其中%B%d%A为输入格式控制符。

编辑完该文件之后不能立即执行该文件，需给文件设置可执行程序权限。使用如下命令。

[root@localhost bin]#chmod +x date

执行Shell程序有下面三种方法：

方法一：

[root@localhost bin]#./ date

,Today is:

二月 06 星期二

Wish you a lucky day !

方法二：

另一种执行date的方法就是把它作为一个参数传递给Shell命令：

[root@localhost bin]# Bash date

,Today is:

二月 06 星期二

Wish you a lucky day !

方法三：

为了在任何目录都可以编译和执行Shell所编写的程序，即把/bin的这个目录添加到整个环境变量中。

具体操作如下：

[root@localhost root]#export PATH=/bin:$PATH

[root@localhost bin]# date

,Today is:

二月 06 星期二

Wish you a lucky day !

运行脚本通常在linux工具集上（终端）。类似windows下是dos命令提示符。

以上这些概念可以说是使我们对shell有了一个初步的了解，用过linux的开发人员应该很熟悉，应为linux可以这么说，无论干什么都需要大大小小的命令来支持，那么我们平常的Windows XP用户其实可以参照DOS命令提示符来理解。在DOS命令提示符中输入的命令就可以对你本机做出一些设置。但是编程是要使用大量的命令，关键字，以及语句，所以需要大家自己不断的去熟悉那些命令。接下来我们通过一些例子将shell编程进一步阐释。

二．Shell 编程浅释 返回

脚本中函数的使用：

这是一个为下面的程序做铺垫的小例子，关于函数。我们知道函数在各类语言中都是很重要的，它可以使语言模块化，更加清晰，明了。

编写一函数add求两个数的和，这两个数用位置参数传入，最后输出结果。

（1）编辑代码

[root@localhost bin]#gedit test18

#!/bin/sh

add()

{

a=$1

b=$2

z=’expr $a + $b’

echo “The sum is $z”

}

add $1 $2

（2）设置权限

[root@localhost bin]#chmod +x test18

(3)执行

[root@localhost bin]#./ test18 10 20

The sum is 30

注意:

函数定义完成后必须同时写出函数的调用，然后对此文件进行权限设定，在执行此文件。

2.有了上述前提，我们通过一个关于二---十进制转化的例子加以深化。

任何优秀的脚本都应该具有帮助和输入参数。并且写一个伪脚本（），该脚本包含了大多数脚本都需要的框架结构，是一个非常不错的主意。这时候，在写一个新的脚本时我们只需要执行一下 copy命令：

cp myscript

然后再插入自己的函数。

让我们看下面的例子：

二进制到十进制的转换

脚本 b2d 将二进制数 (比如 1101) 转换为相应的十进制数。这也是一个用expr 命令进行数学运算的例子：

#!/bin/sh

# vim: set sw=4 ts=4 et:

help()

{

cat < b2h -- convert binary to decimal #输出内容到标准输出设备（屏幕）上

USAGE: b2h [-h] binarynum

OPTIONS: -h help text

EXAMPLE: b2h 111010

will return 58

HELP

exit 0

}

error() #错误处理

{

# print an error and exit

echo "$1"

exit 1

}

lastchar() #得到单个的二进制数我们是用了 lastchar 函数。该函数使用wc –c计算#字符个数，然后使用 cut命令取出末尾一个字符。

{

# return the last character of a string in $rval #返回变量中最后一个字符

if [ -z "$1" ]; then （if中通常用" [ ] "来表示条件测试。注意这里的空格很重要。要确保方括号的空格。

[ -f "somefile" ] ：判断是否是一个文件

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

[ -n "$var" ] ：判断$var变量是否有值

[ "$a" = "$b" ] ：判断$a和$b是否相等

[ -z STRING ]:“STRING” 的长度为零则为真

# empty string

rval=""

return

fi

# wc puts some space behind the output this is why we need sed:

numofchar=`echo -n "$1" | wc -c | sed 's/ //g' ` #运用管道，wc -c计算出的字符数作为下一#个命令的输入值

# now cut out the last char

rval=`echo -n "$1" | cut -b $numofchar`

}

chop() #Chop函数的功能则是移除最后一个字符。

{

# remove the last character in string and return it in $rval

if [ -z "$1" ]; then

# empty string

rval=""

return fi

# wc puts some space behind the output this is why we need sed:

numofchar=`echo -n "$1" | wc -c | sed 's/ //g' ` （

Sed是一个基本的查找替换程序。可以从标准输入（比如命令管道）读入文本，并将结果输出到标准输出（屏幕）。该命令采用正则表达式（见参考）进行搜索。不要和shell中的通配符相混淆。）

if [ "$numofchar" = "1" ]; then

# only one char in string

rval=""

return

fi

numofcharminus1=`expr $numofchar "-" 1`

# now cut all but the last char:

rval=`echo -n "$1" | cut -b 0-${numofcharminus1}` （cut -b colnum file: 指定欲显示的文件内容范围，并将它们输出到标准输出设备比如：输出

每行第5个到第9个字符cut -b5-9 千万不要和cat命令混淆，

这是两个完全不同的命令）

}

while [ -n "$1" ]; do

case $1 in （case :表达式可以用来匹配一个给定的字符串，而不是数字。）

-h) help;shift 1;; # function help is called

--) shift;break;; # end of options

-*) error "error: no such option $1. -h for help";;

*) break;;

esac

done

# The main program

sum=0

weight=1

# one arg must be given:

[ -z "$1" ] && help

binnum="$1"

binnumorig="$1"

while [ -n "$binnum" ]; do

lastchar "$binnum"

if [ "$rval" = "1" ]; then

sum=`expr "$weight" "+" "$sum"`

fi

# remove the last position in $binnum

chop "$binnum"

binnum="$rval"

weight=`expr "$weight" "*" 2`

done

echo "binary $binnumorig is decimal $sum"

该脚本使用的算法是利用十进制和二进制数权值 (1,2,4,8,16,..)，比如二进制"10"可以这

样转换成十进制：

0 * 1 + 1 * 2 = 2

为了得到单个的二进制数我们是用了 lastchar 函数。该函数使用wc –c计算字符个数，

然后使用 cut命令取出末尾一个字符。Chop函数的功能则是移除最后一个字符。

调试

最简单的调试命令当然是使用 echo命令。您可以使用 echo在任何怀疑出错的地方打印任何变量值。这也是绝大多数的shell程序员要花费 80%的时间来调试程序的原因。Shell

程序的好处在于不需要重新编译，插入一个echo命令也不需要多少时间。

shell也有一个真实的调试模式。如果在脚本"strangescript" 中有错误，您可以这样来进

行调试： sh -x strangescript

这将执行该脚本并显示所有变量的值。

shell还有一个不需要执行脚本只是检查语法的模式。可以这样使用：

sh -n your_script

这将返回所有语法错误。

三 大练习 返回

通过上述概念和例题的分析，我们对shell编程有了一定的了解，下面我们通过一个综合例子来将这些知识点进行贯穿。

综合实例

编写一个Shell程序，呈现一个菜单，有0-5共6个命令选项，1为挂载U盘，2为卸载U盘，3为显示U盘的信息，4把硬盘中的文件拷贝到U盘，5把U盘中的文件拷贝到硬盘中，选0为退出。

程序分析：把此程序分成题目中要求的6大功能模块，另外加一个菜单显示及选择的主模板。

（1） 编辑代码

[root@localhost bin]#vi test19

#!/bin/sh

#

#退出程序函数

quit()

{

clear

echo

“*******************************************************************”

echo “*** thank you to use,Good bye! ****”

exit 0

}

#加载U盘函数

mountusb()

{

clear

#在/mnt下创建usb目录

mkdir /mnt/usb

#查看U盘设备名称

/sbin/fdisk –l |grep /dev/sd

echo –e “Please Enter the device name of usb as shown above:c”

read PARAMETER

mount /dev/$PARAMETER /mnt/usb

}

#卸载U盘函数

umountusb（）

{

clear

ls -la /mnt/usb

}

#显示U盘信息函数

display()

{

clear

umount /mnt/usb

}

#拷贝硬盘文件到U盘函数

cpdisktousb()

{

clear

echo –e “Please Enter the filename to be Copide (under Current

directory):c”

read FILE

echo “Copying,please wait!...”

cp $FILE /mnt/usb

}

#拷贝U盘函数到硬盘文件

cpusbtodisk()

{

clear

echo -e “Please Enter the filename to be Copide in USB:c”

read FILE

echo “Copying ,Please wait!...”

cp /mnt/usb/$FILE . #点（.）表示当前路径

}

clear

while true

do

echo

“=====================================================================”

echo “*** LINUX USB MANAGE PROGRAM ***”

echo “ 1-MOUNT USB ”

echo “ 2-UNMOUNT USB ”

echo “ 3-DISPLAY USB INFORMATION ”

echo “ 4-COPY FILE IN DISK TO USB ”

echo “ 5-COPY FILE IN USB TO DISK ”

echo “ 0-EXIT ”

echo

“=====================================================================”

echo –e “Please Enter a Choice(0-5):c”

read CHOICE

case $CHOICE in

1) mountusb

2) unmountusb

3) display

4) cpdisktousb

5) cpusbtodisk

0) quit

*) echo “Invalid Choice!Corrent Choice is (0-5)”

sleep 4

clear;;

esac

done

(2)修改权限

[root@localhost bin]#chmod +x test19

(3)程序执行结果

[root@localhost bin]#./ test19

四．总结 返回

使用脚本语言的好处是，他们多半运行在比编译型语言还高的层级，能轻易处理文件与目录之间的对象，缺点是：它们的效率通常不如编译型语言。不过权衡之下，通常使用脚本编程还是值得的，花一个小时写成的脚本语言，同样的功能用C/C++可能要两天时间。所以熟练掌握shell编程可能将会为你以后的编程争取更多的时间。本论文作者知识有限，有不足之处请谅解。

参考文献

脚本编程详解

下Shell编程

脚本基础教程

脚本学习指南

_命令

的_shell学习指南

_shell脚本全面学习