2.3.Linux Bash
  • 在介绍bash之前,需要先介绍linux系统的shell。这里的shell(壳)是相对于linux的内核(kernel)来说的。shell可以理解为系统下的一个命令解析器。就生物信息数据分析等linux操作系统的常规使用而言,我们极少需要直接和linux的内核进行交互,绝大部分情况下都是在通过shell和操作系统打交道。
  • linux系统上有很多种Shell。首个shell,即Bourne Shell,于1978年在V7(AT&T的第7版)UNIX上推出。后来,又演变出C shell、bash等不同版本的shell。
  • bash,全称为Bourne-Again Shell。它是一个为GNU项目编写的Unix shell。bash脚本功能非常强大,尤其是在处理自动循环或大的任务方面可节省大量的时间。bash是许多Linux平台的默认Shell,这也是我们介绍它主要的原因。

1) bash examples

(1) example 1

  • 新建文件bash.sh
$ touch bash.sh
  • 为该文件添加可执行权限
chmod u+x bash.sh
  • 编辑bash.sh,内容如下:
提示:
用vim编辑脚本:
  • vim bash.sh
  • i # 在vim中输入i 即进入insert(写入)模式,即可对bash.sh 文档进行编辑
#!/bin/bash
echo "hello bash"
exit 0
  • :wq # 保存并退出
说明:
  • #!/bin/bash : 脚本解释器的声明语句,它告诉操作系统用/bin/bash这个解释器去运行我们的脚本。必须写在文件的第一行。
  • echo "hello bash" : 表示在终端输出“hello bash”
  • exit 0 : 表示返回0。在linux中,通常来说返回值0表示执行成功,其他表示失败。bash脚本执行成功默认就会返回0,所以这里的 exit 0是可以省略的。
  • 执行bash脚本
    # method 1: 人为指定解释器
    bash bash.sh
    # method 2: 使用脚本内指定的解释器(脚本第一行的#!/bin/bash已经告诉操作系统使用/bin/bash这个解释器)
    # 这种方法需要脚本文件有可执行的权限,这是我们前面执行命令chmod u+x bash.sh的目的所在
    ./bash.sh
在终端输出“hello bash”即运行成功

(2) example 2

  • 创建测试文件。
echo -e 'a1\n1' > a1.txt
echo -e 'b1\n2' > b1.txt
echo -e 'c1\n3' > c1.txt
echo -e 'd1\n4' > d1.txt
echo -e 'e1\n5' > e1.txt
  • 读取文件内容,编辑 read.sh。
#!/bin/bash
# 将文件名变量赋值
file1=a1.txt
file2=b1.txt
file3=c1.txt
file4=d1.txt
file5=e1.txt
# 对文件进行操作
## 显示a1.txt第一行。
head -n 1 ${file1}
## 将 b1.txt 的内容输出到终端
cat ${file2}
## 将 c1.txt 的最后的内容输出。
tail ${file3}
## 将 d1.txt 和 e1.txt 合并,然后输出到新的文件中 f1.txt
cat ${file4} ${file5} > f1.txt
  • 执行 read.sh 脚本
sh read.sh
或者
chmod +x read.sh
./read.sh
  • 提示:
    如果你想删掉之前练习用的多余文件,可以使用rm file_name命令进行文件删除

2) if

基本格式
if 条件1 then 命令1 elif 条件2 then 命令2 else 命令3 fi
表达形式
说明
-d file
判断是否为 “目录”
-f file
判断是否为 “文件”
-L file
判断是否为 “软链接”
-w file
判断是否为 “可写”
-x file
判断是否为 “可执行”
number1 -eq number2
number1 等于 number2
number1 -gt number2
number1 大于 number2
number1 -lt number2
number1 小于 number2
  • 示例: 判断文件test.sh是否存在,存在则输出“file exist”;没有则输出“file not exist”。
#!/bin/bash
if [ -f test.txt ];then
echo "file exist"
else
echo "file not exist"
fi
exit 0
  • 示例: 提示用户输入值。若输入的值小于0,则输出“negtive number”;若等于0,则输出“number zero”,否则,输出“positive number”。
#!/bin/bash
# 提示用户输入一个值
echo -n "please input a number:"
# 保存用户输入的值到num中
read num
if [ "$num" -lt "0" ];then
# 小于0,则输出“negtive number”
echo "negtive number"
elif [ "$num" -gt "0" ];then
# 大于0,则输出“positive number”
echo "positive number"
else
# 大于0,则输出"number zero"
echo "number zero"
fi
exit 0

3) for loop

基本格式
for 变量名in列表 do 命令1 命令2... done
格式说明
当变量值在列表里, for循环即执行一次所有命令,使用变量名访问列表中取值。命令可为任何有效的 shell命令和语句。变量名为任何单词。 in列表用法是可选的,如果不用它, for循环使用命 令行的位置参数。
  • 示例:
    输入当前文件夹的一级子目录中文件名字。
#!/bin/bash
# 将ls的结果保存到变量CUR_DIR中
CUR_DIR=`ls`
# 显示ls的结果
echo $CUR_DIR
for val in $CUR_DIR
do
# 若val是文件,则输出该文件名
if [ -f $val ];then
echo "FILE: $val"
fi
done
exit 0

4) break and continue

基本格式
break命令允许跳出循环。 continue命令类似于 break命令,只有一点重要差别,它不会跳出循环,只是跳过这个循环步。
  • 示例:
    从0开始逐步递增,当数值等于5时,停止递增。Bash脚本内容如下:
#!/bin/bash
# 设置起始值为0
val=0
while true
do
if [ "$val" -eq "5" ];then
# 如果val=5,则跳出循环
break;
else
# 输出数值
echo "val=$val"
# 将数值加1
((val++))
fi
done
exit 0
  • 示例:
    从0开始逐步递增到10:当数值为5时,将数值递增2;否则,输出数值。
#!/bin/bash
# 设置起始值为0
val=0
while [ "$val" -le "10" ]
do
if [ "$val" -eq "5" ];then
# 如果val=5,则将数值加2
((val=$val+2))
continue;
else
# 输出数值
echo "val=$val"
# 将数值加1
((val++))
fi
done
exit 0

5) Homework

  • 写出一个 bash 脚本,可以使它自动读取一个文件夹(例如bash_homework/)的内容,将该文件夹下文件的名字输出到 filenames.txt, 子文件夹的名字输出到 dirname.txt 。
提示和作业要求:
下载bash_homework.zip并解压。(该文件位于该链接Files needed by this Tutorial中的清华云Bioinformatics Tutorial / Files路径下的相应文件夹中。)
将 bash 脚本, filename.txt, dirname.txt 写到同一个文件中上交。格式建议: word, pdf, txt.

6) More Reading

Linux 推荐章节:
  • 第11章 认识与学习bash; 第12章 正则表达式与文件格式化处理 第13章 学习shell script

7) References

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1) bash examples
(1) example 1
(2) example 2
2) if
3) for loop
4) break and continue
5) Homework
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