第十一章：实战一：编写基本Shell脚本-Shell编程入门与实战

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### 第十一章：实战一：编写基本Shell脚本

在Shell编程的世界里，理论是基础，但实践才是掌握技能的关键。本章将带你踏入Shell脚本编写的实战领域，通过一系列基础但实用的示例，让你从零开始，逐步构建起编写Shell脚本的能力。我们将从最简单的脚本开始，逐步增加复杂度，涵盖变量使用、条件判断、循环控制、函数定义等核心概念，确保你在完成本章后，能够独立完成基本的Shell脚本编写任务。

#### 1. 脚本基础与Hello World

**1.1 脚本的创建与执行**

Shell脚本本质上是一个包含一系列Shell命令的文本文件。创建脚本的第一步是使用文本编辑器（如vim、nano或gedit）创建一个新文件，并赋予其`.sh`扩展名，比如`hello.sh`。接下来，你需要编写脚本内容，并以`#!/bin/bash`（或你系统默认的Shell路径）作为脚本的第一行，这被称为shebang，它告诉系统用哪个解释器来执行脚本。

```bash
#!/bin/bash
# hello.sh
echo "Hello, World!"
```

要执行该脚本，你需要给予其执行权限，这可以通过`chmod`命令完成：

```bash
chmod +x hello.sh
```

然后，你可以通过以下方式之一来运行脚本：

```bash
./hello.sh
# 或者
bash hello.sh
```

**1.2 脚本中的注释**

在Shell脚本中，以`#`开头的行被视为注释，这些行不会被执行。注释对于提高脚本的可读性和维护性至关重要。

#### 2. 变量与参数

**2.1 变量的定义与使用**

Shell脚本中的变量不需要事先声明其类型，你可以直接赋值给它们。变量名与等号之间不能有空格，访问变量时，需在变量名前加`$`符号。

```bash
#!/bin/bash
# var.sh
name="John Doe"
echo "Hello, $name!"
```

**2.2 脚本参数**

Shell脚本可以接受来自命令行的参数，这些参数被存储在特殊变量`$1`、`$2`...中，`$0`通常表示脚本名称本身。

```bash
#!/bin/bash
# greet.sh
echo "Hello, $1!"
```

运行`./greet.sh Alice`将输出`Hello, Alice!`。

#### 3. 条件判断

**3.1 if语句**

Shell脚本中的`if`语句用于根据条件执行不同的代码块。条件表达式通常放在`[ ]`中，注意`[`与条件表达式之间必须有空格。

```bash
#!/bin/bash
# if_example.sh
num=10
if [ $num -gt 5 ]; then
    echo "$num is greater than 5"
else
    echo "$num is not greater than 5"
fi
```

**3.2 case语句**

对于多分支的条件判断，`case`语句更为适合。

```bash
#!/bin/bash
# case_example.sh
read -p "Enter a number (1-3): " num
case $num in
    1) echo "You entered 1" ;;
    2) echo "You entered 2" ;;
    3) echo "You entered 3" ;;
    *) echo "Invalid input" ;;
esac
```

#### 4. 循环控制

**4.1 for循环**

`for`循环用于遍历一系列的值。

```bash
#!/bin/bash
# for_example.sh
for i in 1 2 3 4 5
do
    echo "Number $i"
done
```

或者，使用C语言风格的for循环：

```bash
#!/bin/bash
# for_c_style.sh
for (( i=1; i<=5; i++ ))
do
    echo "Number $i"
done
```

**4.2 while循环**

`while`循环会在条件为真时重复执行一段代码。

```bash
#!/bin/bash
# while_example.sh
count=1
while [ $count -le 5 ]
do
    echo "Number $count"
    ((count++))
done
```

**4.3 until循环**

与`while`相反，`until`循环会在条件为假时重复执行代码块。

```bash
#!/bin/bash
# until_example.sh
count=1
until [ $count -gt 5 ]
do
    echo "Number $count"
    ((count++))
done
```

#### 5. 函数

在Shell脚本中，函数允许你将一段代码封装起来，以便在需要时重复调用。

```bash
#!/bin/bash
# function_example.sh
greet() {
    echo "Hello, $1!"
}

greet "Alice"
greet "Bob"
```

函数定义时，不需要指定返回类型，函数默认以最后一个命令的退出状态作为返回值。

#### 6. 实战演练：管理用户账户

现在，让我们将所学知识综合运用到一个实际场景中——编写一个Shell脚本来管理用户账户。这个脚本将能够添加新用户、删除用户，并检查用户是否存在。

```bash
#!/bin/bash
# user_management.sh

# 函数：添加用户
add_user() {
    if [ -z "$1" ]; then
        echo "Usage: add_user <username>"
        return 1
    fi
    if id "$1" &>/dev/null; then
        echo "User $1 already exists."
        return 1
    else
        useradd "$1"
        if [ $? -eq 0 ]; then
            echo "User $1 created successfully."
        else
            echo "Failed to create user $1."
        fi
    fi
}

# 函数：删除用户
delete_user() {
    if [ -z "$1" ]; then
        echo "Usage: delete_user <username>"
        return 1
    fi
    if ! id "$1" &>/dev/null; then
        echo "User $1 does not exist."
        return 1
    else
        userdel -r "$1"
        if [ $? -eq 0 ]; then
            echo "User $1 deleted successfully."
        else
            echo "Failed to delete user $1."
        fi
    fi
}

# 函数：检查用户是否存在
check_user() {
    if [ -z "$1" ]; then
        echo "Usage: check_user <username>"
        return 1
    fi
    if id "$1" &>/dev/null; then
        echo "User $1 exists."
    else
        echo "User $1 does not exist."
    fi
}

# 主逻辑
case "$1" in
    add)
        shift
        add_user "$@"
        ;;
    delete)
        shift
        delete_user "$@"
        ;;
    check)
        shift
        check_user "$@"
        ;;
    *)
        echo "Usage: $0 {add|delete|check} <username>"
        ;;
esac
```

这个脚本定义了三个函数：`add_user`、`delete_user`和`check_user`，分别用于添加、删除和检查用户。通过`case`语句，脚本根据传入的第一个参数决定执行哪个函数。

至此，你已经掌握了编写基本Shell脚本所需的核心技能。通过不断的实践和探索，你将能够编写出更加复杂和功能丰富的Shell脚本，为日常的系统管理和自动化任务提供有力支持。

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