LInux—shell编程

一、Shell 编程核心特性

1. 解释型语言

   • 无需编译，直接由 bash、sh 等解释器逐行执行。

   • 类似 PHP 的解释执行，不同于 C 的编译型。

2. 系统命令集成

   • 可直接调用 Linux 命令（如 ls、grep、awk），实现系统管理自动化。

   • 与 C/PHP 的库函数调用逻辑不同。

3. 面向文本处理

   • 擅长处理文件、管道（|）、输入输出重定向（>、>>、<）。

4. 轻量级脚本

   • 适合快速编写小型工具，语法简洁，但复杂逻辑不如 C/PHP 灵活。

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二、Shell 基础语法详解

1. 变量

• 定义与赋值（无需声明类型，等号两侧无空格）：

  name="Alice"       # 字符串
  count=10           # 数值
  files=$(ls)        # 命令替换（结果存入变量）

• 使用变量（$ 符号引用）：

  echo $name         # 输出变量值
  echo "$name"       # 推荐用双引号避免空格问题
  echo "${name}_01"  # 明确变量边界

• 作用域：默认全局，函数内用 local 声明局部变量。

• 对比：

  PHP：$name = "Alice";，类型自动推导。
  
  C：需声明类型（char name[] = "Alice";）。

2. 输入与输出

• 输出：

  echo "Hello, $name!"          # 自动换行
  printf "Count: %d\n" $count   # 格式化输出（类似 C 的 printf）

• 输入：

  read -p "Enter your name: " name   # 读取用户输入到变量

• 对比：

  C：scanf("%s", name);
  
  PHP：$name = fgets(STDIN);

3. 条件判断

• 语法：

  if [ $a -eq $b ]; then
      echo "a equals b"
  elif [ $a -gt $b ]; then
      echo "a > b"
  else
      echo "a < b"
  fi

• 判断条件：

  数值比较：-eq（等于）、-ne（不等于）、-gt（大于）。
  
  字符串比较：=（相等）、!=（不等）。
  
  文件检查：-f（文件存在）、-d（目录存在）。

• 对比：

  C/PHP：使用 ==、> 等运算符，条件写在 () 内。
  
  Shell 的 [ ] 等同于 test 命令，需严格空格。

4. 循环

• for 循环：

  for i in {1..5}; do
      echo "Number: $i"
  done
  
  for file in *.txt; do
      echo "Processing $file"
  done

• while 循环：

  count=1
  while [ $count -le 5 ]; do
      echo "Count: $count"
      ((count++))       # 算术运算需用双括号
  done

• 对比：

  PHP：for ($i=1; $i<=5; $i++) { ... }
  
  C：for (int i=1; i<=5; i++) { ... }

5. 函数

• 定义与调用：

  function greet() {
      local name=$1      # 局部变量
      echo "Hello, $name!"
  }
  
  greet "Bob"            # 调用函数并传参

• 参数传递：

  通过位置参数 $1、$2 访问，$# 表示参数个数。
  
  返回值：通过 return 返回整数状态码（0 表示成功），或 echo 返回字符串。

• 对比：

  C/PHP：函数需明确参数列表和类型，返回类型固定。

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三、Shell 特有功能

1. 特殊变量

$0：脚本名称。

$1、$2...：脚本参数。

$?：上一条命令的退出状态。

$$：当前进程 PID。

2. 通配符与扩展

*：匹配任意字符。

?：匹配单个字符。

{a,b,c}：生成组合（如 file{1..3}.txt）。

3. 管道与重定向

ls -l | grep ".txt"       # 管道传递输出
echo "Hello" > output.txt # 覆盖写入文件
echo "World" >> output.txt # 追加写入

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四、与 C/PHP 的关键差异

特性	Shell	C	PHP
执行方式	解释执行	编译为二进制	解释执行（Web 环境）
变量类型	无需声明，均为字符串	需显式声明类型（int, char 等）	动态类型（自动推导）
语法结构	依赖空格和缩进	严格使用分号和大括号	类似 C，分号和大括号
函数返回值	返回状态码（0-255）	返回任意类型值	返回任意类型值
调试难度	简单（直接运行）	需编译后调试（gdb）	直接运行，集成错误日志
适用场景	系统管理、自动化脚本	系统级开发、高性能应用	Web 开发、后端逻辑

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五、快速入门学习建议

1. 基础练习：

   • 编写脚本输出系统信息（如时间、用户）。

   • 使用循环批量重命名文件。

2. 调试技巧：

   • 添加 set -x 在运行时显示详细执行过程。

   • 使用 echo 打印变量值。

3. 避坑指南：

   • 空格敏感：[ $a == $b ] 中的空格必须保留。

   • 引号使用：变量含空格时需用双引号包裹（如 "$files"）。

   • 权限问题：脚本需添加执行权限（chmod +x script.sh）。