🤖 Shell 脚本

大家好，我是长安！Shell 脚本是 Linux 自动化的利器，学会它你就能让电脑帮你干活了。

🎯 本章目标

跟着长安读完这一章，你将学会：

编写简单的 Shell 脚本
使用变量和参数
条件判断和循环
常用的脚本技巧

🤔 什么是 Shell 脚本？

Shell 脚本就是把一堆命令写在一个文件里，让它们自动按顺序执行。

就像你给电脑写了一张"待办事项清单"，它会一项一项帮你完成。

为什么要学 Shell 脚本？

🔄 自动化：重复的工作让电脑来做
⏰ 定时任务：每天自动备份、清理
🚀 批量操作：一键处理成百上千个文件
💼 工作必备：运维、开发都要用

📝 第一个脚本

创建脚本文件

# 创建脚本文件
vim hello.sh

编写脚本内容

#!/bin/bash
# 这是我的第一个 Shell 脚本

echo "Hello World!"
echo "今天是: $(date)"
echo "当前目录: $(pwd)"

运行脚本

# 方法一：添加执行权限后运行
chmod +x hello.sh
./hello.sh

# 方法二：用 bash 解释器运行
bash hello.sh

# 方法三：用 source 运行（会影响当前 shell 环境）
source hello.sh

💡 #!/bin/bash 是什么？

这行叫做 shebang（发音：sha-bang），告诉系统用什么程序来执行这个脚本。

常见的 shebang：

#!/bin/bash - 用 Bash
#!/bin/sh - 用 sh
#!/usr/bin/python3 - 用 Python

📦 变量

定义变量

#!/bin/bash

# 定义变量（等号两边不能有空格！）
name="小明"
age=18
path="/home/xiaoming"

# 使用变量（加 $ 符号）
echo "我的名字是: $name"
echo "我今年 $age 岁"
echo "主目录: ${path}"    # 用 {} 更清晰

⚠️ 常见错误

# ❌ 错误：等号两边有空格
name = "小明"

# ✅ 正确：等号两边不能有空格
name="小明"

特殊变量

#!/bin/bash

echo "脚本名称: $0"
echo "第一个参数: $1"
echo "第二个参数: $2"
echo "所有参数: $@"
echo "参数个数: $#"
echo "上一个命令的退出码: $?"
echo "当前进程 PID: $$"

运行测试：

./script.sh arg1 arg2 arg3

用户输入

#!/bin/bash

echo "请输入你的名字:"
read name

echo "你好, $name!"

# 带提示的输入
read -p "请输入年龄: " age
echo "你今年 $age 岁"

# 静默输入（输入密码时）
read -s -p "请输入密码: " password
echo ""  # 换行
echo "密码长度: ${#password}"

命令替换

#!/bin/bash

# 方法一：$() - 推荐
today=$(date +%Y-%m-%d)
files=$(ls -l | wc -l)

# 方法二：反引号 `` - 旧语法
today=`date +%Y-%m-%d`

echo "今天是: $today"
echo "当前目录有 $files 个文件"

🔀 条件判断

if 语句

#!/bin/bash

age=18

if [ $age -ge 18 ]; then
    echo "你已成年"
else
    echo "你未成年"
fi

if-elif-else

#!/bin/bash

score=85

if [ $score -ge 90 ]; then
    echo "优秀"
elif [ $score -ge 80 ]; then
    echo "良好"
elif [ $score -ge 60 ]; then
    echo "及格"
else
    echo "不及格"
fi

条件测试操作符

数字比较：

操作符	含义	示例
`-eq`	等于	`[ $a -eq $b ]`
`-ne`	不等于	`[ $a -ne $b ]`
`-gt`	大于	`[ $a -gt $b ]`
`-lt`	小于	`[ $a -lt $b ]`
`-ge`	大于等于	`[ $a -ge $b ]`
`-le`	小于等于	`[ $a -le $b ]`

字符串比较：

操作符	含义	示例
`=`	相等	`[ "$a" = "$b" ]`
`!=`	不相等	`[ "$a" != "$b" ]`
`-z`	字符串为空	`[ -z "$a" ]`
`-n`	字符串不为空	`[ -n "$a" ]`

文件测试：

操作符	含义	示例
`-e`	文件存在	`[ -e file ]`
`-f`	是普通文件	`[ -f file ]`
`-d`	是目录	`[ -d dir ]`
`-r`	可读	`[ -r file ]`
`-w`	可写	`[ -w file ]`
`-x`	可执行	`[ -x file ]`

逻辑运算

#!/bin/bash

# && 和
if [ $age -ge 18 ] && [ $age -le 60 ]; then
    echo "劳动年龄"
fi

# || 或
if [ $status = "success" ] || [ $status = "done" ]; then
    echo "完成"
fi

# ! 非
if [ ! -f file.txt ]; then
    echo "文件不存在"
fi

💡 双中括号 [[ ]]

[[ ]] 是 Bash 的增强版条件测试，更安全、功能更多：

# 支持 && 和 || 在里面使用
if [[ $age -ge 18 && $age -le 60 ]]; then
    echo "劳动年龄"
fi

# 支持正则匹配
if [[ $email =~ ^[a-z]+@[a-z]+\.[a-z]+$ ]]; then
    echo "邮箱格式正确"
fi

🔄 循环

for 循环

#!/bin/bash

# 遍历列表
for fruit in apple banana orange; do
    echo "水果: $fruit"
done

# 遍历数字范围
for i in {1..5}; do
    echo "数字: $i"
done

# 遍历文件
for file in *.txt; do
    echo "文件: $file"
done

# C 语言风格
for ((i=1; i<=5; i++)); do
    echo "i = $i"
done

while 循环

#!/bin/bash

# 基本 while 循环
count=1
while [ $count -le 5 ]; do
    echo "计数: $count"
    ((count++))
done

# 读取文件每一行
while read line; do
    echo "行: $line"
done < file.txt

# 无限循环
while true; do
    echo "运行中..."
    sleep 1
done

until 循环

#!/bin/bash

# 直到条件为真才停止
count=1
until [ $count -gt 5 ]; do
    echo "计数: $count"
    ((count++))
done

循环控制

#!/bin/bash

# break - 跳出循环
for i in {1..10}; do
    if [ $i -eq 5 ]; then
        break
    fi
    echo $i
done

# continue - 跳过本次迭代
for i in {1..5}; do
    if [ $i -eq 3 ]; then
        continue
    fi
    echo $i
done

🔧 函数

定义函数

#!/bin/bash

# 方式一
function greet() {
    echo "Hello, $1!"
}

# 方式二（更兼容）
say_bye() {
    echo "Goodbye, $1!"
}

# 调用函数
greet "小明"
say_bye "小红"

函数参数和返回值

#!/bin/bash

# 带参数的函数
add() {
    local result=$(( $1 + $2 ))
    echo $result    # 用 echo 返回结果
}

# 获取返回值
sum=$(add 10 20)
echo "10 + 20 = $sum"

# 使用 return（只能返回 0-255 的数字）
is_even() {
    if [ $(( $1 % 2 )) -eq 0 ]; then
        return 0    # true
    else
        return 1    # false
    fi
}

if is_even 4; then
    echo "4 是偶数"
fi

📋 实用脚本示例

示例 1：备份脚本

#!/bin/bash
# 每日备份脚本

# 配置
SOURCE_DIR="/home/xiaoming/documents"
BACKUP_DIR="/home/xiaoming/backup"
DATE=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
BACKUP_FILE="backup_$DATE.tar.gz"

# 创建备份目录
mkdir -p $BACKUP_DIR

# 执行备份
echo "开始备份: $SOURCE_DIR"
tar -czvf "$BACKUP_DIR/$BACKUP_FILE" "$SOURCE_DIR"

if [ $? -eq 0 ]; then
    echo "✅ 备份成功: $BACKUP_DIR/$BACKUP_FILE"
else
    echo "❌ 备份失败"
    exit 1
fi

# 删除 7 天前的备份
find $BACKUP_DIR -name "backup_*.tar.gz" -mtime +7 -delete
echo "已清理旧备份"

示例 2：系统监控脚本

#!/bin/bash
# 系统资源监控

echo "========== 系统监控报告 =========="
echo "时间: $(date)"
echo ""

# CPU 使用率
echo "【CPU 使用率】"
top -bn1 | grep "Cpu(s)" | awk '{print "使用率: " 100-$8 "%"}'
echo ""

# 内存使用情况
echo "【内存使用情况】"
free -h | awk 'NR==2{printf "已用: %s / 总计: %s (%.2f%%)\n", $3, $2, $3*100/$2}'
echo ""

# 磁盘使用情况
echo "【磁盘使用情况】"
df -h | awk '$NF=="/"{printf "根分区: %s / %s (%s)\n", $3, $2, $5}'
echo ""

# 负载
echo "【系统负载】"
uptime | awk -F'load average:' '{print "负载: " $2}'
echo ""

echo "========== 报告结束 =========="

示例 3：批量重命名

#!/bin/bash
# 批量重命名文件：给所有 jpg 文件添加前缀

PREFIX="photo_"
COUNT=1

for file in *.jpg; do
    if [ -f "$file" ]; then
        new_name="${PREFIX}$(printf "%03d" $COUNT).jpg"
        mv "$file" "$new_name"
        echo "重命名: $file -> $new_name"
        ((COUNT++))
    fi
done

echo "完成！共处理 $((COUNT-1)) 个文件"

示例 4：服务检测脚本

#!/bin/bash
# 检测服务是否运行

check_service() {
    local service=$1
    if systemctl is-active --quiet $service; then
        echo "✅ $service 正在运行"
        return 0
    else
        echo "❌ $service 未运行"
        return 1
    fi
}

# 检测多个服务
services=("nginx" "mysql" "ssh")

for svc in "${services[@]}"; do
    check_service $svc
done

🐛 调试脚本

调试技巧

# 方法 1：运行时调试
bash -x script.sh

# 方法 2：在脚本中开启调试
#!/bin/bash
set -x    # 开启调试
# ... 代码 ...
set +x    # 关闭调试

# 方法 3：遇错即停
set -e    # 命令出错就停止执行

# 方法 4：使用未定义变量报错
set -u

常见错误排查

# 错误 1：命令找不到
# 检查 PATH 环境变量，或使用绝对路径

# 错误 2：权限不足
# chmod +x script.sh

# 错误 3：换行符问题（Windows 文件）
# dos2unix script.sh

# 错误 4：语法错误
# bash -n script.sh  # 只检查语法不执行

📝 本章小结

脚本模板

#!/bin/bash
#
# 脚本名称: xxx.sh
# 描述: xxxx
# 作者: xxx
# 日期: xxxx-xx-xx
#

set -e  # 遇错即停

# 变量定义
VAR1="value1"

# 函数定义
my_function() {
    echo "doing something"
}

# 主逻辑
main() {
    echo "开始执行..."
    my_function
    echo "执行完成"
}

# 执行
main "$@"

常用速查

功能	语法
变量	`name="value"`
使用变量	`$name` 或 `${name}`
命令替换	`$(command)`
if 判断	`if [ 条件 ]; then ... fi`
for 循环	`for i in ...; do ... done`
while 循环	`while [ 条件 ]; do ... done`
函数	`func() { ... }`

🚀 下一步

Shell 脚本学会了，接下来跟着长安了解进程与服务的管理！

—— 编程指南社区 · 长安