Linux的Shell脚本编程的运算符、条件判断与流程控制详解

Linux的Shell脚本编程的运算符、条件判断与流程控制详解

一、Shell运算符基础

在Shell脚本中，运算操作是自动化任务处理的基础能力。Shell支持三种运算符语法形式，适用于不同场景：

1. 双括号运算符 $((表达式))

   RES1=$(((2+3)*4))  # 计算(2+3)*4
   

   特点：支持复杂算术运算，直接返回数值结果

2. 方括号运算符 $[表达式]

   RES2=$[(2+3)*4]    # 等效于双括号写法
   

   特点：语法简洁，但可读性稍弱于双括号形式

3. expr命令

   TEMP=`expr 2 + 3`   # 加法运算
   RES3=`expr $TEMP \* 4`  # 乘法需转义*
   

   注意：运算符间必须加空格，乘法需用反斜杠转义*

最佳实践：推荐使用$(( ))进行算术运算，因其执行效率更高且无需转义符号。

二、条件判断语句

条件判断是流程控制的核心，Shell提供丰富的判断类型：

1. 字符串比较

if [ "ok" = "ok" ]; then
    echo "字符串相等"
fi

注意：等号=两侧必须留空格

2. 数值比较

3. 文件判断

三、流程控制结构

1. if条件判断

单分支结构：

if [ 条件 ]; then
    # 执行代码
fi

多分支结构：

if [ $1 -ge 60 ]; then
    echo "及格"
elif [ $1 -lt 60 ]; then
    echo "不及格"
fi

2. case多值匹配

case $1 in
    "1") echo "周一" ;;
    "2") echo "周二" ;;
    *)   echo "无效输入" ;;
esac

特点：支持模式匹配，*表示默认分支

3. for循环

列表遍历：

for fruit in apple banana orange; do
    echo "水果: $fruit"
done

C语言风格：

SUM=0
for ((i=1; i<=$1; i++)); do
    SUM=$[SUM+i]
done

参数遍历：

# 使用$*整体遍历
for arg in "$*"; do
    echo "参数: $arg"
done

# 使用$@逐个遍历
for arg in $@; do
    echo "参数: $arg"
done

4. while循环

SUM=0
i=1
while [ $i -le $1 ]; do
    SUM=$[SUM+i]
    i=$[i+1]
done

四、交互式输入处理

read命令用于读取用户输入：

read -p "请输入您的姓名: " username
echo "欢迎您, $username"

# 带超时设置
read -t 10 -p "请在10秒内输入: " input

五、综合应用示例

场景：开发成绩评估脚本

#!/bin/bash
read -p "请输入考试成绩: " score

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

场景：文件操作验证

FILE="/tmp/test.txt"
if [ -f "$FILE" ]; then
    echo "文件存在，正在读取..."
    cat $FILE
else
    echo "文件不存在，正在创建..."
    touch $FILE
fi

六、注意事项

1. 空格规范：[ ]内的条件表达式必须保留空格
2. 变量引用：使用$var引用变量，双括号内可直接使用变量名
3. 错误处理：建议添加set -e使脚本在出错时自动退出
4. 兼容性：不同Shell（bash/zsh等）可能有语法差异

掌握这些核心语法可使您高效完成系统监控、批量文件处理、自动化部署等任务。建议通过实际项目练习加深理解，例如尝试编写系统资源监控脚本或日志分析程序。