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2 分钟
Linux操作大全（七）：Shell脚本编程详解
2026-05-25
Linux常见操作
Linux
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教程
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Shell
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脚本
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自动化

Linux操作大全（七）：Shell脚本编程详解#

本文是Linux操作大全系列的第七篇，详细讲解Shell脚本编程。

一、Shell基础#

1.1 什么是Shell？#

Shell是Linux的命令解释器，接收用户输入的命令并执行。常见的Shell：

  • bash：最常用，Ubuntu默认
  • sh：Bourne Shell，最古老的Shell
  • zsh：功能更强，macOS默认
  • fish：用户友好，自动补全

1.2 第一个Shell脚本#

#!/bin/bash
# 这是注释
<a id="echo"></a>
echo "Hello, World!"

说明：

  • #!/bin/bash：指定解释器（必须在第一行）
  • #：注释
  • echo：输出文字

运行脚本：

# 方法1：添加执行权限
chmod +x script.sh
./script.sh


# 方法2：使用bash命令
bash script.sh
<a id="source"></a>


# 方法3：使用source命令（在当前shell执行）
source script.sh

二、变量#

2.1 变量定义#

# 定义变量（等号两边不能有空格！）
name="Linux"
version=24
PI=3.14159


# 使用变量
echo $name
echo ${name}


# 变量拼接
greeting="Hello, ${name}!"
echo $greeting

2.2 特殊变量#

echo "脚本名: $0"
echo "第一个参数: $1"
echo "第二个参数: $2"
echo "参数个数: $#"
echo "所有参数: $@"
echo "所有参数: $*"
echo "上一个命令的退出状态: $$"
echo "后台运行的最后一个进程ID: $!"

2.3 环境变量#

# 查看所有环境变量
env


<a id="export"></a>
# 设置环境变量
export MY_VAR="hello"


# 永久设置（添加到~/.bashrc）
echo 'export MY_VAR="hello"' >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

常用环境变量：

变量说明
$HOME用户家目录
$USER当前用户名
$PATH命令搜索路径
$SHELL当前Shell
$PWD当前目录
$HOSTNAME主机名

2.4 只读变量#

readonly PI=3.14159
PI=3.14  # 报错：readonly variable

2.5 删除变量#

unset name
echo $name  # 输出为空

三、字符串操作#

3.1 字符串定义#

# 单引号（原样输出）
str1='Hello $name'


# 双引号（解析变量）
str2="Hello $name"


echo $str1  # 输出：Hello $name
echo $str2  # 输出：Hello Linux

3.2 字符串长度#

str="Hello"
echo ${#str}  # 输出：5

3.3 字符串截取#

str="Hello World"


# 从第1个字符开始截取5个
echo ${str:0:5}  # 输出：Hello


# 从第6个字符开始截取
echo ${str:6}    # 输出：World

3.4 字符串替换#

str="Hello World World"


# 替换第一个
echo ${str/World/Linux}  # 输出：Hello Linux World


# 替换所有
echo ${str//World/Linux} # 输出：Hello Linux Linux


# 删除匹配
echo ${str/World/}       # 输出：Hello  World

四、数组#

4.1 定义数组#

# 方法1
arr=(apple banana cherry)


# 方法2
arr[0]=apple
arr[1]=banana
arr[2]=cherry

4.2 访问数组#

# 访问单个元素
echo ${arr[0]}    # 输出：apple
echo ${arr[1]}    # 输出：banana


# 访问所有元素
echo ${arr[@]}    # 输出：apple banana cherry


# 数组长度
echo ${#arr[@]}   # 输出：3

4.3 数组操作#

# 添加元素
arr+=(date elderberry)


# 删除元素
unset arr[1]


# 切片
echo ${arr[@]:1:2}  # 从索引1开始取2个

五、运算符#

5.1 算术运算#

a=10
b=20


# 方法1：expr（注意空格）
c=`expr $a + $b`


# 方法2：$((...))
c=$((a + b))
c=$((a - b))
c=$((a * b))
c=$((a / b))
c=$((a % b))


# 方法3：let
let c=a+b


echo $c

5.2 关系运算#

a=10
b=20


if [ $a -eq $b ]; then echo "相等"; fi
if [ $a -ne $b ]; then echo "不相等"; fi
if [ $a -gt $b ]; then echo "大于"; fi
if [ $a -lt $b ]; then echo "小于"; fi
if [ $a -ge $b ]; then echo "大于等于"; fi
if [ $a -le $b ]; then echo "小于等于"; fi

5.3 字符串运算#

a="hello"
b="world"


if [ $a = $b ]; then echo "相等"; fi
if [ $a != $b ]; then echo "不相等"; fi
if [ -z $a ]; then echo "为空"; fi
if [ -n $a ]; then echo "不为空"; fi

5.4 逻辑运算#

a=10
b=20


if [ $a -lt 100 ] && [ $b -gt 100 ]; then echo "AND"; fi
if [ $a -lt 100 ] || [ $b -gt 100 ]; then echo "OR"; fi
if [ ! false ]; then echo "NOT"; fi

六、流程控制#

6.1 if语句#

# 基本if
if [ condition ]; then
    commands
fi


# if-else
if [ condition ]; then
    commands1
else
    commands2
fi


# if-elif-else
if [ condition1 ]; then
    commands1
elif [ condition2 ]; then
    commands2
else
    commands3
fi

示例：

#!/bin/bash
age=18


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

6.2 case语句#

#!/bin/bash
fruit="apple"


case $fruit in
    "apple")
        echo "苹果"
        ;;
    "banana")
        echo "香蕉"
        ;;
    "cherry")
        echo "樱桃"
        ;;
    *)
        echo "未知水果"
        ;;
esac

6.3 for循环#

# 基本for
for i in 1 2 3 4 5; do
    echo $i
done


# 范围
for i in {1..5}; do
    echo $i
done


# C风格
for ((i=0; i<5; i++)); do
    echo $i
done


# 遍历数组
arr=(apple banana cherry)
for item in ${arr[@]}; do
    echo $item
done


# 遍历文件
for file in /home/user/*.txt; do
    echo $file
done

6.4 while循环#

#!/bin/bash
count=0


while [ $count -lt 5 ]; do
    echo $count
    count=$((count + 1))
done

6.5 until循环#

#!/bin/bash
count=0


until [ $count -ge 5 ]; do
    echo $count
    count=$((count + 1))
done

6.6 break和continue#

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


# continue：跳过本次循环
for i in {1..10}; do
    if [ $i -eq 5 ]; then
        continue
    fi
    echo $i
done

七、函数#

7.1 函数定义#

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


# 方法2
greet() {
    echo "Hello, $1!"
}


# 调用函数
greet "Linux"

7.2 函数参数#

add() {
    local result=$(($1 + $2))
    echo $result
}


sum=$(add 10 20)
echo $sum  # 输出：30

7.3 函数返回值#

# 方法1：return（只能返回0-255）
is_even() {
    if [ $(($1 % 2)) -eq 0 ]; then
        return 0
    else
        return 1
    fi
}


if is_even 4; then
    echo "偶数"
fi


# 方法2：echo
get_name() {
    echo "Linux"
}


name=$(get_name)
echo $name

7.4 局部变量#

my_func() {
    local local_var="I am local"
    global_var="I am global"
}


my_func
echo $local_var  # 输出为空
echo $global_var # 输出：I am global

八、输入输出#

8.1 读取输入#

# 基本读取
echo "请输入名字："
read name
echo "你好，$name"


# 带提示的读取
read -p "请输入名字：" name


# 读取密码（不显示）
read -s -p "请输入密码：" password


# 读取多个变量
read -p "输入姓名和年龄：" name age
echo "$name, $age岁"


# 设置超时
read -t 5 -p "5秒内输入：" input

8.2 输出重定向#

# 覆盖写入文件
echo "Hello" > file.txt


# 追加写入文件
echo "World" >> file.txt


# 错误重定向
command 2> error.log


# 同时重定向标准输出和错误
command > output.log 2>&1
command &> all.log


# 丢弃输出
command > /dev/null 2>&1

8.3 管道#

# 基本管道
ls -la | grep ".txt"


# 多级管道
cat file.txt | grep "error" | wc -l
<a id="sort"></a>


# 排序去重
cat file.txt | sort | uniq

九、实战脚本#

9.1 自动备份脚本#

#!/bin/bash
# backup.sh - 自动备份脚本


BACKUP_DIR="/backup"
DATE=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
SOURCE_DIR="/home/user/data"


# 创建备份目录
mkdir -p $BACKUP_DIR


# 执行备份
tar -czf $BACKUP_DIR/backup_$DATE.tar.gz $SOURCE_DIR


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


echo "备份完成：backup_$DATE.tar.gz"

9.2 系统监控脚本#

#!/bin/bash
# monitor.sh - 系统监控脚本


echo "=== 系统信息 ==="
echo "主机名：$(hostname)"
echo "系统：$(uname -a)"
echo "运行时间：$(uptime)"


echo ""
echo "=== CPU使用率 ==="
<a id="awk"></a>
top -bn1 | grep "Cpu(s)" | awk '{print $2}'


echo ""
echo "=== 内存使用 ==="
free -h


echo ""
echo "=== 磁盘使用 ==="
df -h


echo ""
echo "=== 网络连接 ==="
ss -tuln

9.3 用户管理脚本#

#!/bin/bash
# user_manage.sh - 用户管理脚本


case $1 in
    "add")
        read -p "用户名：" username
        read -s -p "密码：" password
        sudo useradd -m $username
        echo "$username:$password" | sudo chpasswd
        echo "用户 $username 创建成功"
        ;;
    "delete")
        read -p "用户名：" username
        sudo userdel -r $username
        echo "用户 $username 删除成功"
        ;;
    "list")
        cat /etc/passwd | grep -v nologin | grep -v /bin/false
        ;;
    *)
        echo "用法：$0 {add|delete|list}"
        ;;
esac

9.4 服务监控脚本#

#!/bin/bash
# service_check.sh - 服务监控脚本


SERVICES="nginx mysql sshd"


for service in $SERVICES; do
    if systemctl is-active --quiet $service; then
        echo "✅ $service 运行中"
    else
        echo "❌ $service 未运行"
        # 自动重启
        sudo systemctl start $service
        echo "已尝试重启 $service"
    fi
done

9.5 日志分析脚本#

#!/bin/bash
# log_analysis.sh - 日志分析脚本


LOG_FILE="/var/log/nginx/access.log"


echo "=== 访问量统计 ==="
wc -l $LOG_FILE


echo ""
echo "=== 最常访问的IP ==="
awk '{print $1}' $LOG_FILE | sort | uniq -c | sort -rn | head -10


echo ""
echo "=== 最常访问的页面 ==="
awk '{print $7}' $LOG_FILE | sort | uniq -c | sort -rn | head -10


echo ""
echo "=== 404错误 ==="
grep "404" $LOG_FILE | wc -l

十、常用工具命令#

10.1 参数传递：xargs#

xargs 将标准输入转换为命令参数。

# 基本用法
echo "file1 file2 file3" | xargs rm


# 指定每次传递的参数个数
echo "1 2 3 4 5 6" | xargs -n 2 echo


# 处理包含空格的文件名
find . -name "*.txt" -print0 | xargs -0 rm


# 交互式确认
echo "file1 file2" | xargs -p rm


# 替换占位符
echo "file1 file2" | xargs -I {} cp {} /backup/


# 与find配合
find . -name "*.log" | xargs grep "error"

实用场景：

# 批量删除文件
find /tmp -name "*.tmp" | xargs rm -f


# 批量修改权限
find . -name "*.sh" | xargs chmod +x


# 批量压缩
find . -name "*.txt" | xargs tar -czf texts.tar.gz

10.2 输出分流：tee#

tee 将输出同时显示到屏幕和写入文件。

# 基本用法：输出到屏幕和文件
echo "Hello" | tee output.txt


# 追加到文件
echo "World" | tee -a output.txt


# 配合管道使用
ls -la | tee file_list.txt | wc -l


# 记录命令输出
ping google.com | tee ping_log.txt


# 同时记录标准输出和错误输出
command 2>&1 | tee output.log

实用场景：

# 安装软件时记录日志
sudo apt install nginx | tee install.log


# 编译时记录输出
make 2>&1 | tee build.log


# 查看并保存磁盘信息
df -h | tee disk_info.txt

10.3 循环监控：watch#

watch 定期执行命令并刷新显示，用于实时监控。

# 每2秒刷新（默认）
watch df -h


# 每5秒刷新
watch -n 5 free -h


# 高亮变化的部分
watch -d df -h


# 监控文件变化
watch -d -n 1 ls -la /var/log/


# 监控网络连接
watch -n 1 'ss -tuln | wc -l'


# 监控进程
watch -n 1 'ps aux | grep nginx'

实用场景：

# 监控磁盘使用
watch df -h


# 监控内存
watch -n 1 free -h


# 监控日志增长
watch -n 1 wc -l /var/log/syslog


# 监控Docker容器
watch docker ps

十一、调试技巧#

10.1 调试选项#

# 语法检查
bash -n script.sh


# 跟踪执行
bash -x script.sh


# 在脚本中开启调试
#!/bin/bash
set -x  # 开启调试
# ... 脚本内容
set +x  # 关闭调试

10.2 错误处理#

#!/bin/bash
set -e  # 遇到错误立即退出
set -u  # 使用未定义变量报错
set -o pipefail  # 管道中任意命令失败则失败


# 或者使用trap
trap 'echo "错误发生在第 $LINENO 行"' ERR

十一、总结#

本章学习了：

  1. Shell基础：脚本定义、运行方式
  2. 变量：定义、特殊变量、环境变量
  3. 字符串：定义、长度、截取、替换
  4. 数组：定义、访问、操作
  5. 运算符：算术、关系、逻辑
  6. 流程控制：if、case、for、while
  7. 函数：定义、参数、返回值
  8. 输入输出：read、重定向、管道
  9. 实战脚本：备份、监控、日志分析

下一章预告：《Linux操作大全（八）：磁盘与存储管理详解》

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Linux操作大全（七）：Shell脚本编程详解
https://emilia520.icu/posts/linux-manual-07-shell/
作者
火花花
发布于
2026-05-25
许可协议
CC BY-NC-SA 4.0

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