編程語言和shell編程基礎
編程語言和shell編程基礎
bash的特性之多命令執行的邏輯關系：
1.命令替換
command1 $(command2)
2.管道
command1 | command2 |command3.....
3.順序執行結構
command1 ;command2; command3....
4.選擇執行結構：
如果...那麽...
要麽...要麽...
邏輯運算：
（1） 與：邏輯乘法，1為真，0為假，&&
1 && 1 = 1
1 && 0 = 0
0 && 1 = 0
0 && 0 = 0
COMMAND1 && COMMAND2
表示：如果COMMAND1能夠成功執行，那麽將會執行COMMAND2；
如果COMMAND1能夠執行失敗，那麽COMMAND2不會執行；
例： 如果qhdlink用戶存在，就輸出信息"hello qhdlilnk "
[root@localhost ~]# id qhdlink && echo "hello qhdlink"
uid=1001(qhdlink) gid=1006(qhdlink) 組=1006(qhdlink),1004(centos),1005(varnish)
hello qhdlink
與運算的短路運算法則：只要第一個操作數為FALSE，則其邏輯運算結果為FALSE
（2）或: 邏輯加法，||雙目操作符
1 || 1 =1
1 || 0 =1
0 || 1 =1
0 || 0 =0
COMMAND1 || COMMAND2
表示：只有COMMAND1執行失敗，COMMAND2才會執行；
如果COMMAND1執行成功，COMMAND2不會執行；
例：如果qhdlink用戶存在不輸出信息，否則輸出信息“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) 組=8099(qhdlink)
或運算邏輯運算法則：只要一個操作數為TURE，則其執行結果為TURE。
（3）非：邏輯取反，1為真，0為假，！，單目操作符
！1 = 0
！0 = 1
命令的狀態返回值：
SUCCESS： 0
FAILURE： 1-255--FALSE
！COMMAND1 && COMMAND2 相當於 COMMAND1 || COMMAND2
！COMMAND1 || COMMAND2 相當於 COMMAND1 && COMMAND2
德.摩根定律
!（A&&B）= (!A || !B)
! (A||B) = !A && !B
三種邏輯運算的優先級
！>&&>||
bash腳本編程：
什麽叫編程？
使用人類自然語言或機器語言進行程序原代碼書寫的過程。
為什麽要編程？
為了能夠讓用戶在使用計算機的時候，可以讓計算機以非交互的方式完成某些任務，此時，用戶需 要將此類任務編輯成一個文件，並讓計算機按照特定順序進行任務讀取，從而實現預期的功能。
為了讓計算機能夠解讀此類文件的內容並正確的執行，必須將程序源代碼文件轉換為計算機可以直 接識別並使用的二進制格式，該過程為編譯，想要完成編譯過程，必須使用特定的編譯器工具。因 此，無論使用何種編程語言進行程序編寫，都必須嚴格按照編譯器所能夠識別的特定格式和語法結 構進行程序編寫。
編程語言：
一.高級語言：
1. 根據源代碼的處理方式分類：
編譯型語言:
源代碼-->編譯器（編譯）-->[鏈接器（鏈接）-->]匯編器（匯編）-->可以執行的二進制 代碼文件；
解釋型語言
源代碼-->解釋器（逐行解釋）-->邊解釋邊執行；
2. 根據編程過程中的功能實現是調用庫還是調用外部程序文件分類：
完整編程語言：
利用庫或編程組件進行編程；
腳本編程語言：
利用解釋器調用被選擇的外部應用程序；
3.根據程序編寫規範分類：
過程式語言：
程序=指令+數據
以指令為中心，圍繞指令的功能實現設計數據和數據結構，數據為指令服務；
算法和指令的實現形式：
順序執行
選擇執行
循環執行
面向對象語言：
程序=算法+數據結構
以數據和數據結構為中心，將數據實例化，圍繞數據的需求來部署算法；
類（Class）：被實例化的數據
屬性（Attribution）：同一類中的不同對象的區分依據；
方法（Method）：類的正確的操作方法；
二.低級語言：
機器語言：二進制語言
shell腳本編程-bash腳本編程；
過程式編程語言:解釋運行的編程語言，腳本類別（依靠外部應用程序文件運行）
shell腳本到底是什麽？
1.純文本文檔--文件中所有存儲或包含的指令+數據都是以字符為單位進行存儲的；
2.根據用戶的需求來解決用戶問題的簡單或復雜的命令組合體；
3.是一種具有“執行冪等性”的程序實體；
執行冪等性：任何命令的一次執行結果和多次執行結果是一致的；
註意：
很多命令都不具備程序冪等性，因此在shell腳本中需要使用大量的程序邏輯來判斷某個命令 是否符合其運行條件從而避免在運行過程中出現的嚴重錯誤；
shell腳本中的代碼內容如何書寫？
1.首行必須是shebang，即解釋器程序的絕對路徑，必須占據絕對行首且必須單獨占據一行；
在執行腳本時，會根據shebang的指示，啟動相應的解釋器以解釋腳本諸多的命令：
#!/bin/bash
#!/bin/sh
#!/usr/bin/python
#!/usr/bin/perl
...
例：統計/etc/grub2.cfg中的空白行行數
[root@localhost ~]# vim 1
#! /bin/bash
grep ^""$ /etc/grub2.cfg | wc -l
[root@localhost ~]# . 1
17
2.在shell腳本中，除了shebang之外，所有行首為#字符的行，均被解釋為註釋行；即：解釋 器只會解釋其內容，但不執行；
3.解釋器會忽略腳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，制表字符之外不具備其他任何類型字符的行；
4.大量的命令和關鍵字
命令：內部或外部應用程序
關鍵字；內置於shell，只能在某種特定結構體中執行的命令；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；
註意：所有被編寫進shell腳本文檔的命令，關鍵字及符號必須是ASCII編寫格式的字符，其他編碼 的格式的字符可以出現在shell腳本文件中，但不具有任何特殊含義；
如何編寫shell腳本？
可以利用所有的文本文檔編輯工具進行腳本編寫，如：
nano,vi,vim,pico,emacs....
通常在Linux的各發行的版本中，推薦使用vim；
腳本文件的命名方式：
一般情況下，會為腳本設置“.sh”的名稱後綴；比較低版本的編輯工具，會根據文件的 後綴名稱來識別是否為shell腳本文件，較高版本的文件工具，如：vim7，無需過多的關 心文件後綴名的問題。
腳本的運行方式：
1.為腳本文件賦予執行權限，可以直接以絕對路徑或相對路徑的方式運行此文件；
#chmod +x /PATH/TO/SOME_SCRIPT_FILE
#/PATH?TO/SOME_SCRIPT_FILE
註意：如果腳本文件所在目錄路徑存儲於PATH變量中，則直接以腳本文件名來執行即可；
2.直接使用解釋器運行腳本，將腳本文件作為解釋器程序的參數；
# bash /PATH/TO/SOME_SCRIPT_FILE
bash命令的常用選項：
-x：使bash在解釋腳本的過程展示在標準輸出上；一般用於為shell腳本排錯；
-n：對腳本文件進行預執行，以分析腳本中是否存在語法錯誤；如果沒有錯誤，則不 輸出任何信息；相反，則輸出簡潔的提示信息，具體錯誤定位需要自行判斷；
註意：此種方式中，腳本文件是否有執行權限不是很重要的屬性；
註意：以上兩種方式，在執行腳本時，會在當前shell中開啟一個新的子shell運行腳本；一般情況 下，當腳本運行結束，該子shell也會被隨之銷毀；因此，所有在腳本中定義的變量，在腳本 的末尾處最好將其明確的撤銷；gc
3.使用source命令來運行腳本
# source /PATH/TO/SOME_FILE
# ./PATH/TO/SOME_SCRLPT_FILE
註意：
1.source命令不會在運行腳本時開啟子shell，而是在當前shell中運行；
2.使用source命令執行的腳本中不要包括諸如exit類的命令；
利用bash腳本程序實現算數運算：
常用的基本算數運算符：
+，-，*，/，%，**
增強型的算數運算符：
+=，-=，*=，/=，%=
特殊的增強型算術運算符：
++，--
算數運算方法：
1.$[expression]
其中的表達式可以是純數字組成的，也可以是變量引用的變量值；在使用變量時，可以將$符號 省略；
例：
[root@localhost ~]# echo $[3*4]
12
2.let var=expression
根據算數表達式完成算術運算並賦值給指定的變量；
例：
[root@localhost ~]# let h=‘3*4‘
[root@localhost ~]# echo $h
12
3.$((expression))
其中的表達式可以是純數字組成的，也可以使用變量引用變量值；在使用變量時，也可將$符號 省略；
4.expr ARGU1 ARGU2 ARGU3
其中ARGU1和ARGU3必須是整數數值；ARGUE2是算數運算符；
例：
[root@localhost ~]# expr $[3*4]
12
5.echo "expression" | bc
例：
[root@localhost ~]# echo "3*4" | bc
12
6.bc <<<expression
例：
[root@localhost ~]# bc <<< 3*4
12
文本處理工具：
全屏編輯器：vim,nano
行編輯器：
文本處理三劍客： grep系， sed, awk
grep系：grep, egrep, fgrep,文本搜索工具；基於PATTERN（模式）對於給定的文本文件進行 模糊搜索， grep系所有命令默認工作於貪婪搜索模式；
sed:Stream EDitor， 流編輯器 ，文本編輯工具；
awk:文本格式化工具，文件報告生成器，文件處理的編程語言；
grep系：
grep：Global Search Regular Expression and Print out the line
利用正則表達式進行全局搜索並將匹配到的行顯示出來；
格式：
grep [options] PATTERN [FILE...]
grep [options][-e PATTERN | -f FILE] [FILE...]
PATTERN:過濾匹配條件，是由沒有特殊意義的文本字符或者是正則表達式元字符組成；
正則表達式的元字符：會被正則表達式處理引擎解釋為特殊含義的字符；
pcre:正則表達式處理引擎，prel語言的正則表達式引擎；
正則表達式的元字符：
基本的正則表達式元字符：BRE
字符匹配類：
.：匹配任意單個字符；
[]：匹配任意指定範圍內的單個字符；
[^]：匹配任意指定範圍以外的單個字符；
下列所有的字符集都可以放置於[]之中用於匹配字符集範圍內的單個字符：
[:lower:]：所有的小寫字母；
[:upper:]：所有的大寫字母；
[:alpha:]：所有字母包括大小寫；
[:digit:]：所有單個的十進制數字；
[:xdigit:]：
[:alnum:]：所有的字母和十進制數字；
[:punct:]：所有的符號；
[:space:]：表示空白字符，包括空格和制表符；
[a-z]：僅表示所有的小寫字母
[A-Z]：僅表示所有的大寫字母
[0-9]：僅表示所有的十進制數碼
次數匹配類：該類字符前面的一個字符可以出現的次數；
*：其前面的字符可以出現任意次，即：0次，1次或多次；
\?：其前面的字符可有可無，即：0次或1次；
\+：其前面的字符至少出現一次；
\{m,n\}：其前面的字符至少出現m次，最多不超過n次；
\{m\}：其前面的字符必須出現m次；
\{m,\}：其前面的字符至少出現m次；
\{,n\}：其前面的字符出現至少出現0次，最多不超n次；
註意：在正則表達式中，表示任意長度的任意字符：.*
位置錨定字符：
1. 行錨定：
行首錨定：^
行尾錨定：$
2. 字錨定：
字首錨定：\<或\b
字尾錨定：\>或\b
例：找出/proc/meminfo中以S或s開頭的行
[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
分組與前向引用字符：
\(\)：將小括號中包含的內容作為一個不可分割的整體來處理；
\1, \2, \3,...：前向引用
正則表達式處理引擎的內置變量，\1表示前面所出現的第一組小括號中括選的內容；\2表示前面所 出現的第二組小括號中括選的內容；...
\(string1\(string2\)\)： \1表示string1，\2表示string2；
\(string1\).*\(string2\)：\1表示string1，\2表示string2；
例：找出其用戶名與shell名相同的用戶信息；
[root@localhost ~]# grep "^\<\(.*\)\>.*\1$" /etc/passwd
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
bash:x:8093:8093::/home/bash:/bin/bash
nologin:x:8096:8096::/home/nologin:/sbin/nologin
或者：
\|：將其左右的字符或字符串當做整體對待；
"C\|cat" C cat
例：找出ifconfig命令執行結果中的兩位或三位整數；
# ifconfig | grep "\<[1-9][0-9]\>\|\<[1-9][0-9][0-9]\>"
擴展的正則表達式元字符：ERE
字符匹配類：
.：匹配任意單個字符；
[]：匹配任意指定範圍內的單個字符；
[^]：匹配任意指定範圍以外的單個字符；
下列所有的字符集都可以放置於[]之中用於匹配字符集範圍內的單個字符：
[:lower:]：所有的小寫字母；
[:upper:]：所有的大寫字母；
[:alpha:]：所有的字母，包括大小寫；
[:digit:]：所有單個的十進制數字；
[:xdigit:]：
[:alnum:]：所有的字母和十進制數字；
[:punct:]：所有的符號；
[:space:]：表示空白字符，包括空格和制表符；
[a-z]：僅表示所有的小寫字母
[A-Z]：僅表示所有的大寫字母
[0-9]：僅表示所有的十進制數碼
次數匹配類：該類字符前面的一個字符可以出現的次數；
*：其前面的字符可以出現任意次，即：0次，1次或多次；
?：其前面的字符可有可無，即：0次或1次；
+：其前面的字符至少出現一次；
{m,n}：其前面的字符至少出現m次，最多不超過n次；
{m}：其前面的字符必須出現m次；
{m,}：其前面的字符至少出現m次；
{,n}：其前面的字符出現至少出現0次，最多不超n次；
註意：在正則表達式中，表示任意長度的任意字符：.*
位置錨定字符：
行錨定：
行首錨定：^
行尾錨定：$
字錨定：
字首錨定：\<或\b
字尾錨定：\>或\b
分組與前向引用字符：
()：將小括號中包含的內容作為一個不可分割的整體來處理；
\1, \2, \3,...：前向引用
正則表達式處理引擎的內置變量，\1表示前面所出現的第一組小括號中括選的內容；\2表示前面所出 現的第二組小括號中括選的內容；...
(string1(string2))： \1表示string1，\2表示string2；
（string1).*(string2)：\1表示string1，\2表示string2；
或者：
|：將其左右的字符或字符串當做整體對待；
"C|cat" C cat
grep系：
grep：僅支持基本正則表達式元字符
egrep：可以支持擴展正則表達式元字符
fgrep：不支持任何形式的正則表達式元字符，將所有的字符都視為沒有任何特殊意義的普通文本字 符；
常用選項：
-A num：同時顯示被PATTERN匹配到的行及其後續num行；
-B num：同時顯示被PATTERN匹配到的行及其前面num行；
-C num：同時顯示被PATTERN匹配到的行及其前後num行；
--color[=WHEN]：以高亮顏色顯示被匹配到的內容；
-c, --count：不輸出被PATTERN匹配的行的內容，而是輸出被PATTERN匹配到的行數；
-E, --extended-regexp：可以使grep命令支持擴展正則表達式元字符；相當於執行了egrep命令；
-F, --fixed-strings：相當於fgrep；
-e PATTERN, --regexp=PATTERN：指定多個PATTERN在一個命令行中生效；
-f FILE, --file=FILE：從指定的文件中讀取多個PATTERN用於一次搜索；
-i, --ignore-case：忽略文件中的字符的大小寫；
-o, --only-matching：僅顯示被PATTERN匹配到的部分，關閉貪婪模式；
-q, --quiet, --silent：安靜模式；相當於 grep > /dev/null
-v, --invert-match：顯示沒有被PATTERN匹配到的行；
例：輸出/etc/passwd中的bin
[root@localhost ~]# egrep -o "bin" /etc/passwd
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