Shell中的测试及语句

一、测试

在Shell脚本中，条件判断主要用于控制程序的执行流程

Shell 脚本有时还要判断用户输入的参数，例如像 mkdir 命令一样，当目录不存在则创建，若已经存在则报错，条件测试语句能够测试特定的表达式是否成立，当条件成立时返回值为 0，否则返回其他数值。

（一）简单条件测试

使用 test 或 [ 命令进行条件判断

细分测试语句有:文件测试、逻辑测试、整数值比较、字符串比较。

格式1：test  操作符 目录/文件
格式2：[  操作符  目录/文件  ] ：注意[ ] 两边与操作符和条件之间需要有空格

常见的操作符有：

-d	测试是否为目录（Directory）
-e	测试目录或文件是否存在（Exist）
-f	测试是否为文件（File）
-r	测试当前用户是否有权限读取（Read）
-w	测试当前用户是否有权限写入（Write）
-x	测试当前用户是否有权限执行（eXcute）
-L	测试是否为软连接文件

也可以通过help  test 进行查看

使用test加测后，如果条件符合，$?会返回0，如果有错误，会返回非0值

比如检测一个文件是否为目录

测试文件是否存在

也可以直接使用方括号进行测试

比如测试一个文件是否有读取权限

在这里讲解一下，判断是否有读取权限，不是看文件本身，而是看实际结果

比如/etc/shadow文件，它本身是所有人都没有任何权限的，但是，作为root用户，可以无视该权限，直接读取

但是执行权限比较特殊，如果属主，属组，其它用户任何一方有执行权限，那么超级用户就会有执行权限，如果所有人都没有，那么，超级用户也没有

（二）逻辑测试

使用逻辑运算符&&（与）、||（或）和括号组合多个条件

格式1：[ 表达式1 ] 操作符 [ 表达式2 ] ...

格式2：命令1 操作符 命令2 ...

操作符	作用
&&	逻辑的与，"而且"的意思。
||	逻辑的或，"或者"的意思。
！	逻辑的否。

1.符号&&

代表逻辑上的”与“，当前面的命令执行成功才会执行后面的命令，判断/dev/cdrom 设备是否存在，若存在则输出exist

2.符号||

| | 是命令行级别的逻辑运算符，用于连接两个命令，如果第一个命令执行后返回非零退出状态（即失败），则执行第二个命令。如果执行成功（即其退出状态码为0），则第二个命令不会被执行

两个符号一般都是连续使用，比如

#$USER是一个变量，显示当前用户名

[root@localhost data]#[ $USER = root ]&&echo "yes" || echo "no"
yes

#如果当前用户名等于root则执行&&符号后面的命令打印yes
#如果不等于则执行||后面的命令打印no
#因为前两个命令都成功了，所以不会执行||后面的命令

[root@localhost data]#[ $USER! = root ]&&echo "yes" || echo "no"
no

#如果当前用户名不等于root则执行&&符号后面的命令打印yes
#如果等于则执行||后面的命令打印no
#因为第一个命令是错误的，当前用户等于root，！否定之后，就不等于root
#所以第二个命令也不会执行，就会执行||后面的命令

（三）整数比较

语法为：[  整数  操作符  整数  ]

操作符	作用
-eq	判断是否等于
-ne	判断是否不等于
-gt	判断是否大于
-lt	判断是否小于
-le	判断是否等于或小于
-ge	判断是否大于或等于

下面进行一下简单的判断

实际应用可以监控磁盘空间的大小触发警报

我们可以写个脚本试一下

下面来进行测试

现在是4，所以是正常的，现在我们手动将它添加一些文件：dd  if=/dev/zero  of=/boot/bigfile

然后再去执行这个脚本

也可以指定将信息发送位置

mail -s ：表示指定邮箱

test：邮件名称

这是时候出去执行脚本，可以在指定邮箱内看到信息

这个脚本的用法可以写到计划任务中去，每隔一段时间执行一次脚本，监控磁盘情况

（四）字符串比较

语法为：[字符串1   操作符  字符串2]

操作符	作用
=	比较字符串内容是否相同。
!=	比较字符串内容是否不同。
z	判断字符串内容是否为空。

1.相等比较

看字符串是否相同，如果相同就会执行echo yes

2.不同比较

判断当前用户是否为root用户，不是的话，就输出not root

因为我不是root用户，所以比较内容是正确的，就会执行echo内容

3.字符串长度检查

4.双中括号  [[  ]] 

双中括号是中括号的升级版，它支持通配符和正则表达式，提供了更丰富的功能和更好的错误处理机制

在启用双中括号时，需要注意使用语法，其内容使用 “help [ ”命令进行查看

5.（） {}

()与{}都可以将多个命令组合在一起，批量执行。但是执行的方式却不相同

()：批量执行命令时，会开启一个子bash环境去执行，执行完毕后自动退出

{}：批量执行命令时，会在当前环境执行，可能会影响当前bash环境的操作

我们来测试一下

可以看到，两个符号虽然作用相同，但是还是有明显的区别的

二、条件测试语句

条件测试语句能够让 Shell 脚本根据实际工作灵活调整工作内容，例如判断系统的状态后执行指定的工作，或创建指定数量的用户，批量修改用户密码，这些都可以让Shell 脚本通过条件测试语句完成。

（一）if条件语句

if条件语句分为单分支结构、双分支结构、多分支结构，复杂度逐级上升，但却可以让Shel 脚本更加的灵活。

1.单分支结构

首先来说单分支结构，仅用if、then、fi关键词组成，只在条件成立后执行。

其语法为：

1|if  [判断条件];then
2|需要执行的命令
3|fi

示例：判断目录是否存在，若不存在则自动创建。

#if表示判断，如果这个变量文件不存在

#then表示接下要执行，那么就会执行mkdir  -p $DIR

#fi表示结束

2.双分支结构

双分支结构是由if、then、else、fi 关键词组成，做条件成立或条件不成立的判断。

其基本语法为

1|if  [判断条件];then
2|需要执行的命令
3|else
4|条件不成立时需要执行的命令
5|fi

示例：符合条件执行命令1，不符合则执行命令2

3.多分支结构

多分支结构相对就比较复杂了，是由if、then、else、elif、fi关键词组成，根据多种条件成立的可能性执行不同的

其基本语法为

1|if [判断条件1];then

2|命令序列1

3|elif [判断条件2];then

4|命令序列2

5|elif 判断条件3;then

6|命令序列3

7|else

8|以上条件都为假的命令序列   #托底命令

9|fi

示例：赋予的变量值符合哪一个条件，就执行哪一个条件的命令序列

（二）case

在Shell脚本中，case语句用于实现多分支选择结构。它根据变量的值匹配一系列模式，并执行与之匹配的第一个模式对应的命令序列。根据不同的变量取值，可以执行不同的命令。

基本语法如下：

1  case $变量名 in
2  模式1)         # 判断条件
3    命令1...     # 判断为该模式后需要执行的命令
4    ;;
5  模式2)
6    命令2...
7    ;;
8  模式3|模式4)  # 可以用'|'分隔多个模式进行联合匹配
9    命令3...
10    ;;
11  *)
12    default_commands...  # 匹配所有未明确列出的其他情况（可选）
13    ;;
14  esac                   # 内容的结尾格式，与if语句中的fi类似

示例：判断输入条件为模式几，就该模式设定的命令序列

该脚本表示随意输入一个字符，如果判断为模式1，则输出“你输入的是一个数字”；如果判断为模式2，则输出“你输入的是一个字母”；如果输入的内容与前两项都不匹配，则判断为模式3，输出“你输入的是一个符号”

（三）循环语句

在Shell脚本中，有多种类型的循环结构，包括 for、while 和 until 循环。

循环的含义是：将某串码段重复多次利用

for：已知次数的情况下

while、unlie：未知次数的情况下

1.for语句

for条件语句会先读取多个不同的变量值，然后逐一执行同一组命令

其执行过程为：

基本语法为：上下两种都可以

1 for 变量名 in 取值列表 ;do
2 命令序列
3 done

————————————————————————————————————————————

1 for 变量名 in 取值列表
2 do
3 命令序列
4 done

示例1：批量创建用户

首先建立一个文件，在里面添加用户名

现在来写一个脚本

执行该脚本后，会批量创建用户

批量删除用户将useradd改为userdel  -r

示例2：判断主机是否在线

将需要查询的主机地址输入文件中

需要知道，如果一个IP地址可以ping通，$?的值就为0，不同为非0

下面就写一个脚本进行测试

该脚本表示，如果调用的变量值能ping通，则输出" host  IP地址  is online "；反之则输出" host  IP地址  is offline "

如果需要同时测试的ip地址较多，可以将信息重定向，并调到后台运行，不影响当前系统操作

执行之后来查看一下

示例2：算数累加，求1-100的和

for  i in  {1..100}
do
sum=$[sum+i]      #sum的默认值为空，for每次调用变量值时sum就会加上这个数，一直加到100
done
echo  $sum

for还有另外一种或用法。可以使用help for进行查看

这种语法，偏向C语言类的风格

for ((表达式1;表达式2;表达式3))
do
命令序列
done

#表达式1：定义变量并赋初值
#表达式2：决定是否循环，正确则循环，不正确直接退出
#表达式3：决定循环变量如何改变，决定循环什么时候退出

我们使用这一种方法进行算数累加

sum=0                     #赋予sum变量最初值
for  ((i=0;i<=100;i++))
#i=0：变量初始值,先决条件
#i<=100：判断条件;i小于等于100,如果不正确，直接退出
#i++：变量自身+1
#这条信息的意思是，每次调取这个变量时，都会迭代生成新的+1数值，一直到100结束
do
sum=$[sum+i]  #在每次循环中，将当前数值i加到变量sum上
done
echo  $sum

++	自身变量+1
--	自身变量-1
+=5	自身变量+5
-=5	自身变量-5
*=5	自身变量*5
/=5	自身变量/5
%=5	自身变量%5

执行结果为5050

2.while语句

while 条件语句用于重复测试某个条件，当条件成立时则继续重复执行。

1.语法结构

while   判断条件
do
命令1
done 
#语法与if相似 

while循环一般用于有条件判断的循环，若判断条件为真，则进入循环，当条件为假就跳出循环

2.死循环

在Shell脚本中，while 死循环是指一个 while 循环结构，其条件始终为真，导致循环体内的命令会无限重复执行，除非外部干预（如通过 Ctrl+C 终止程序或在循环体内使用 break、exit等语句跳出循环）

陷入死循环的条件有三种 

1 while  条件始终为真
2 while  :
3 while  true

示例1

批量添加用户，用户名称以user开头

按数字顺序进行编号一共添加10个用户，即user1、user2、user10

初始密码均设为123123

u=1
#初始值
while  [ $u -le 10 ]
#条件为真时，会一直循环执行，当变量u大于10时，会结束循环
do

useradd  user$u

echo "123123"|passwd --stdin user$u  &>>/dev/null

let  u++
#每循环一次，变量u的值就会加1，当循环加到11时，while的判断条件为假
done

执行一下脚本看看结果

示例2：随机生成一个1-1000的整数，判断并提示用户输入的值过高或过低，只有当用户猜中才结束程序。脚本中的$RANDOM 是一个随机变量。while后面的true（:）代表该循环会永久循环执行

price=$[RANDOM%1000+1]  #设定随机值为1-1000
time=0                  #设定输入次数

while true              #表示死循环
do
read -p "请输入商品的价格（1-1000）："  num

let  time++             #猜测次数，每次猜错，循环一次脚本，该变量值就会+1
if  [ $num -eq $price ];then   #判断条件，如果两个变量相同，则执行下列命令
echo  "恭喜你猜中了，商品价格为${num},您一共猜了${time}次"
exit                           #跳出循环，退出脚本

elif [ $num -lt  $price -a $num  -gt  0 -a $num -le 1000];then 
#如果猜测的价格变量$num大于商品价格变量$price，且输入的数值大于0，小于等于1000，执行下列命令
#-a：表示且的意思，必须同时满足设定条件才可以执行
echo "太低了"
elif [ $num -gt  $price -a $num  -le 1000 ];then  
#如果猜测的价格变量$num小于商品价格变量$price，且输入的数值小于等于1000，执行下列命令
echo "太高了"

else                            #输入的不正确则执行下列命令
echo  "输入有误，请重新输入："

fi
done

下面来执行一下脚本吧

3.until语句

until 循环与 while 循环类似，while 循环能实现的脚本 until 同样也可以实现，但区别是while 循环在条件为真是继续执行循环，而 until 则是在条件为假时执行循环

示例：
计算1~50的和值
通过循环累加的方式计算1~50的和值

1 a=0
2 sum=0

3 until [ $a -gt 100] #判断条件。$a大于100则条件为真，会退出循环，若小于100，会陷入循环
4 do
5 sum=$[sum+a]      #将当前的a的值累加到sum上
6 let  a++          #每循环一次，变量值本身+1
7 done
8 echo  $sum

执行脚本，查看结果

4.双重循环和跳出循环

break跳出单个循环 break n 数字数字是几代表跳出n层循环

我们再做一个实验

当$i=5时，会跳出第一次循环，echo “------”命令还会执行

将break 设为2时，会直接跳出两层循环，因为脚本只有两次循环，所以会直接结束脚本

continue终止某次循环中的命令，但是不会完全终止命令

exit 直接退出脚本：在介绍while语句已经演示过

实战演练：

学完本章后，相信对shell脚本已经有了一个基本的了解，我们来做个实验吧

来写一个99乘法表

echo的用法

选项	作用
\r	光标移至行首，并且不换行
\s	当前shell的名称，如bash
\t	插入Tab键，制表符
\n	输出换行
\f	换行，但光标仍停留在原处
\	表示插入"\"本身转义
\b	表示退格 不显示前一个字符
\c	抑制更多的输出或不换行

# 外层循环变量j从1递增到9
for j in {1..9}
do
    # 内层循环变量i从1递增到当前的j值
    for i in `seq $j`
    do
        # 使用echo命令结合-e选项启用转义序列，并用\t插入制表符进行对齐
        # \c表示不换行，使得同一行内可以连续输出多个结果
        echo -e "${i}x${j}=$[i*j] \t\c"
    done
    # 当内层循环结束时（即完成一行输出后），执行一次换行
    echo
done