Lập trình bash shell siêu cơ bản Image Lập trình bash shell siêu cơ bản

Bài viết này giới thiệu các bạn về cách lập trình bash shell siêu cơ bản trên hệ điều hành Linux, giới thiệu với cách bạn về chức năng và cách sử dụng của lập trình bash shell để các bạn có thể tự tìm hiểu và tự học Linux cơ bản dễ dàng hơn.

1. Giới thiệu về lập trình bash shell

Giới thiệu về lập trình bash shell

Shell script là một chương trình được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau, chẳng hạn như thực thi lệnh shell, chạy nhiều lệnh cùng nhau, tùy chỉnh các tác vụ quản trị, thực hiện tự động hóa,... mà bạn thường xuyên thực hiện trên máy tính của mình.

Shell script cho phép chúng ta lập trình các lệnh theo một chuỗi và hệ thống sẽ thực thi chúng. Viết shell script cho phép bạn sử dụng các chức năng lập trình như các vòng lặp for, các câu lệnh if/then/else... Shell script có sẵn trên hầu hết các bản phân phối Linux, trên MacOS và Cygwin trên Windows.

Shell script chỉ là các tập tin văn bản đơn giản. Bạn có thể sử dụng bất kỳ trình soạn thảo văn bản để viết như: vim, nano, gedit, emacs, vscode,...

Tiện ích của shell script:

  • Nó có thể nhận đầu vào từ người dùng, tệp, hoặc kết quả từ màn hình.
  • Giúp cho chúng ta có thể tạo nhóm lệnh riêng.
  • Shell script giúp chúng ta tiết kiệm thời gian.
  • Có khả năng thực hiện tự động một số công việc mà bạn thường xuyên trên máy tính của mình.

2. Các khái niệm cơ bản khi viết bash shell

Các tập lệnh được lưu trữ dưới dạng các tập tin chúng ta có thể đặt tên tùy ý cho tập lệnh shell. Nhưng điều quan trọng đầu tiên là nó cần bắt đầu với một shebang ngay dòng đầu tiên:

#!/bin/bash

Tiếp theo thì nó phải là một tập tin thực thi. Để có thể phân quyền cho tập tin là thực thi thì chúng ta sử dụng lệnh chmod:

chmod u+x myscript

Lệnh trên giúp cho tập tin myscript của chúng ta có thể thực thi được cho người dùng của bạn.

Bạn có thể thực thi tập lệnh nếu bạn đang ở trong cùng một thư mục bằng cách gọi nó ./myscript hoặc sử dụng đường dẫn đầy đủ đến nó.

Ngoài cách thực thi trên chúng ta có thể sử dụng lệnh bash để thực thi cú pháp như sau:

bash duong-dan-file-script

Ví dụ 1: Sử dụng tính năng chú thích trong bash shell

Chú thích là một trong những điều quan trọng nhất khi viết chương trình. Một dòng bắt đầu bằng ký tự # là một chú thích (ngoại trừ dòng shebang ở trên).

#!/bin/bash
# this is a comment

Một bình luận cũng có thể bắt đầu ở cuối dòng:

#!/bin/bash
echo myscript # this is a comment

Ví dụ 2: Biến và toán tử trong bash shell

Chúng ta có thể đặt biến bằng cách sử dụng toán tử = cú pháp như sau:

name=value

Ví dụ:

NUMBER=1999
name=blogd.net

Sau khi đặt biến chúng ta có thể in một biến bằng cách sử dụng lệnh echo và thêm một ký tự $ tiếp theo là tên biến:

echo $NUMBER
echo $name

Bash shell sử dụng một số toán tử số học thường được dùng trên các ngôn ngữ lập trình:

Toán tửÝ nghĩa
+Cộng vào
-Trừ ra
*Nhân
/Chia
%Phép chia lấy phần dư
**Tính luỹ thừa
=Gáng giá trị

Chúng ta có thể so sánh các giá trị bằng cách sau:

Phép so sánhÝ nghĩa
< hoặc -ltBé hơn
<= hoặc -leBé hơn bằng
> hoặc -gtLớn hơn
>= hoặc -geLớn hơn bằng
== hoặc -eqBằng nhau
-neKhông bằng

Ví dụ sử dụng so sánh giá trị trong bash shell:

#!/bin/bash
age=23
min_age=18
if test $age -lt $min_age
    then
        echo "Not old enough"
fi

Toán tử logic:

  • && logic và
  • || logic hoặc

Ví dụ 3: Các biến đặc biệt trong Linux. Các biến này được dành riêng cho các chức năng cụ thể.

Ký tự $ đại diện cho số ID tiến trình, hoặc PID.

[root@localhost ~]# echo $$
6565

Bảng sau đây thống kê một số biến đặc biệt mà bạn có thể sử dụng trong lập trình bash shell:

BiếnÝ nghĩa
$0Tên tập tin của tập lệnh hiện tại.
$nCác biến này tương ứng với các đối số mà tập lệnh được gọi. Ở đây n là số nguyên dương tương ứng với vị trí của một đối số (đối số thứ nhất là $1, đối số thứ hai là $2,...).
$#Số lượng đối số được cung cấp cho một tập lệnh.
$*Tất cả các đối số được trích dẫn gấp đôi.
$@Tất cả các đối số được trích dẫn riêng lẻ.
$?Trạng thái thoát của lệnh cuối cùng được thực thi.
$!Số tiến trình của lệnh nền cuối cùng.

Ví dụ 1: Sử dụng các biến đặc biệt như $0, $n, $#, $@, $*:

[root@localhost ~]# vi test.sh
#!/bin/sh
echo "Ten file hien tai: $0"
echo "Doi so 1: $1"
echo "Doi so 2: $2"
echo "Doi so 3: $3"
echo "Tong cac doi so: $#"
echo "Tat ca doi so duoc trich dan: $@"
echo "Tat ca doi so duoc trich dan: $*"

Chạy tập tin bash chúng ta được kết quả như sau:

[root@localhost ~]# ./test.sh  https:// blogd .net
Ten file hien tai: ./test.sh
Doi so 1: https://
Doi so 2: blogd
Doi so 3: .net
Tong cac doi so: 3
Tat ca doi so duoc trich dan: https:// blogd .net
Tat ca doi so duoc trich dan: https:// blogd .net

Ví dụ 2: Kết hợp tham số đặc biệt #@#* với dòng lặp for như sau:

[root@localhost ~]# vi test_2.sh
#!/bin/sh
#Su dung bien dac biet $*
for a in $*
do
	echo $a
done
#Su dung bien dac biet $@
for a in $@
do
        echo $a
done

Chạy tập lệnh shell chúng ta được kết quả như bên dưới:

[root@localhost ~]# ./test_2.sh Day la website blogd.net
Day
la
website
blogd.net
Day
la
website
blogd.net

Ví dụ 3: Trạng thái thoát của lệnh cuối cùng được thực thi:

[root@localhost ~]# cat exit.sh
#!/bin/sh
echo "Trang thai thoat cua lenh cuoi cung duoc thuc thi: $?"

Chạy tệp với lệnh bash:

[root@localhost ~]# bash exit.sh
Trang thai thoat cua lenh cuoi cung duoc thuc thi: 0

Theo mặc định thì hầu hết các lệnh được thực hiện thành công thì trả về một trạng thái thoát là 0 và 1 nếu chúng không thành công.

3. Sử dụng bash shell

3.1. Sử dụng bash shell in ra màn hình

Chạy lệnh sau từ thiết bị đầu cuối để thực hiện một câu lệnh bash rất đơn giản. Đầu ra của lệnh sẽ là blogd.net.

[root@localhost ~]# echo "blogd.net"
blogd.net

Nhưng khi chúng ta cần thực hiện in ra màn hình nhiều đầu ra và thực hiện thường xuyên thì việc gõ lệnh trên bash rất tốn thời gian vì vậy chúng ta sẽ tạo một bash shell in ra màn hình, khi cần chúng ta chỉ cần chạy file bash shell đó. Các bước như sau:

Đầu tiên chúng ta sử dụng trình soạn thảo để tạo một tập tin bash. Ở đây chúng ta dùng trình soạn thảo văn bản vi được để tạo tập tin và tên tập tin được đặt là test.sh:

[root@localhost ~]# vi test.sh

Thêm tập lệnh sau vào tập tin test.sh và lưu tập tin:

#!/bin/bash
echo "test"
echo test
echo blogd.net

Để có thể chạy tập tin bash chúng ta có thể chạy bằng 2 cách sau:

  • Chạy tập tin bash bằng cách sử dụng lệnh bash:

    [root@localhost ~]# bash test.sh
    test
    test
    blogd.net
    
  • Chạy tập tin bash bằng cách thiết lập quyền thực thi đối với tập tin bash và chạy tập tin:

    [root@localhost ~]# chmod +x test.sh
    [root@localhost ~]# ./test.sh
    test
    test
    blogd.net
    

Ví dụ 1: Sử dụng chú thích trong bash shell biểu tượng # được sử dụng để thêm chú thích dòng đơn trong tập lệnh bash. Tạo một tập tin mới có tên comment.sh và thêm tập lệnh sau với nhận xét dòng đơn.

[root@localhost ~]# vi comment.sh
#!/bin/bash
# Tinh tong gia tri cua hai so 55 va 75
((Tong=55+75))
#In ket qua
echo Tong la: $Tong

Chạy tập tin với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash comment.sh
Tong la: 130

Ví dụ 2: Chúng ta có thể sử dụng chú thích nhiều dòng trong bash theo nhiều cách khác nhau. Tạo một bash mới có tên comments.sh và thêm tập lệnh sau. Ở đây biểu tượng :' được sử dụng để thêm chú thích nhiều dòng trong bash shell.

[root@localhost ~]# vi comments.sh
#!/bin/bash
: '
Vi du sau se tinh
gia tri binh phuong cua so 5.
'
((area=5*5))
echo Ket qua: $area

Chạy tập tin với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash comments.sh
Ket qua: 25

Ví dụ 3: Bash sử dụng lệnh mkdir để tạo một thư mục mới.

[root@localhost ~]# vi folder.sh
#!/bin/bash
echo "Nhap ten thu muc can tao"
read ten
`mkdir $ten`
[root@localhost ~]# ls -l
-rw-r--r--. 1 root root 66 Jun 13 10:37 folder.sh

Chạy tệp bằng lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash folder.sh
Nhap ten thu muc can tao
test
[root@localhost ~]# ls -l
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 66 Jun 13 10:37 folder.sh
drwxr-xr-x. 2 root root  6 Jun 13 10:37 test

3.2. Sử dụng cấu trúc điều kiện trong bash shell

Chúng ta có thể sử dụng cấu trúc điều kiện với một hoặc nhiều điều kiện. Trong đó cấu trúc điều kiện bắt đầu bằng if và kết thúc bằng fi .

Một số cú pháp thường dùng của cấu trúc điều kiện:

  • Câu lệnh if đơn cú pháp như sau:

    if condition
    then
        command
    fi
    
  • Câu lệnh if sau đó else:

    if condition
    then
      command
    else
      anothercommand
    fi
    
  • Lồng if và theo sau đó là else:

    if condition
    then
      command
    elif
      anothercommand
    else
      yetanothercommand
    fi
    

Ví dụ 1: Tạo file có tên if.sh. Chúng ta gán biến n bằng 20 và thực hiện điều kiện so sánh nếu $n bé hơn 10 in kết quả ra màn hình số có một chữ số và ngược lại in ra màn hình số có hai chữ số:

[root@localhost ~]# vi if.sh
#!/bin/bash
n=20
if [ $n < 10 ];
then
echo "So co mot chu so"
else
echo "So co hai chu so"
fi

Chạy tệp với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash if.sh
So co hai chu so

Ví dụ 2: Sử dụng câu lệnh if với logic AND:

Chúng ta có thể xác định nhiều điều kiện trong câu lệnh if bằng logic AND (&&). Tạo một tệp có tên if_and.sh giá trị của các biến tên người dùng và mật khẩu sẽ được nhập vào và so sánh với username va password trong if. Nếu cả hai giá trị khớp nhau thì đầu ra sẽ là người dùng hợp lệ , nếu không, đầu ra sẽ là người dùng không hợp lệ .

[root@localhost ~]# vi if_and.sh
#!/bin/bash
echo "Nhap ten nguoi dung:"
read username
echo "Nhap mat khau"
read password

if [[ ( $username == "admin" && $password == "admin" ) ]]; then
echo "Nguoi dung hop le"
else
echo "Nguoi dung khong hop le"
fi

Chạy tệp với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash if_and.sh
Nhap ten nguoi dung:
admin
Nhap mat khau
admin
Nguoi dung hop le

Ví dụ 3: Sử dụng câu lệnh if với logic OR

Tạo một file có tên if_or.sh và giá trị của n sẽ được nhập từ người dùng. Nếu giá trị bằng 150 hoặc 400 thì đầu ra sẽ là bạn đã nhập đúng, ngược lại thì trả về kết quả bạn nhập sai.

[root@localhost ~]# vi if_or.sh
#!/bin/bash
echo "Nhap gia tri vao:"
read n

if [[ ( $n == 150 || $n == 400 ) ]]
then
echo "Ban da nhap dung"
else
echo "Ban da nhap sai"
fi

Chạy tệp với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash if_or.sh
Nhap gia tri vao:
150
Ban da nhap dung
[root@localhost ~]# bash if_or.sh
Nhap gia tri vao:
200
Ban da nhap sai

Ví dụ 4: Nếu bạn muốn kiểm tra sự tồn tại của thư mục trong vị trí hiện tại trước khi thực hiện lệnh mkdir thì có thể sử dụng tùy chọn -d để kiểm tra một thư mục cụ thể có tồn tại hay không như sau:

[root@localhost ~]# vi folder2.sh
#!/bin/bash
echo "Nhap ten thu muc can tao: "
read name
if [ -d "$name" ]
then
echo "Ten thu muc da ton tai"
else
`mkdir $name`
echo "Tao thu muc thanh cong"
fi

Chạy tệp bằng lệnh bash.

[root@localhost ~]# ls -l
total 8
-rw-r--r--. 1 root root 161 Jun 13 10:42 folder2.sh
drwxr-xr-x. 2 root root   6 Jun 13 10:37 test
[root@localhost ~]# bash folder2.sh
Nhap ten thu muc can tao:
test
Ten thu muc da ton tai
[root@localhost ~]# bash folder2.sh
Nhap ten thu muc can tao:
test1
Tao thu muc thanh cong
[root@localhost ~]# ls -l
total 8
-rw-r--r--. 1 root root 161 Jun 13 10:42 folder2.sh
drwxr-xr-x. 2 root root   6 Jun 13 10:37 test
drwxr-xr-x. 2 root root   6 Jun 13 10:43 test1

3.2. Sử dụng cấu trúc vòng lặp trong bash shell

Một số cú pháp cấu trúc vòng lặp thường được sử dụng:

  • Vòng lặp while

    while condition
    do
      command
    done
    
  • Vòng lặp until

    until condition
    do
      command
    done
    
  • Vòng lặp for: Lặp lại một danh sách và thực hiện một lệnh cho mỗi lần lặp

    for item in list
    do
      command
    done
    

Trong các vòng lặp, chúng ta có thể sử dụng các câu lệnh break hay continue để phá vỡ vòng lặp hoặc chỉ cần bỏ qua bước lặp hiện tại.

Ví dụ 1: Sử dụng vòng lặp for

Tạo một tệp có tên for.sh và thêm tập lệnh sau bằng vòng lặp for. Ở đây, vòng lặp for sẽ lặp lại trong 5 lần và in tất cả các giá trị của biến, bộ đếm trong một dòng.

[root@localhost ~]# vi for.sh
#!/bin/bash
for ((n=5; n>0; n--))
do
echo -n "$n  "
done
printf "\n"

Chạy tệp với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash for.sh
5  4  3  2  1

Ví dụ 2: Sử dụng vòng lặp while

Tạo một tệp có tên while.sh và thêm tập lệnh sau bằng vòng lặp while. Ở đây, vòng lặp while sẽ in tất cả các số từ 1 đến 5.

[root@localhost ~]# vi while.sh
#!/bin/sh
a=1
while [ $a -le 5 ]
do
   echo $a
   a=`expr $a + 1`
done

Chạy tệp với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash while.sh
1
2
3
4
5

Ví dụ 3: Sử dụng vòng lặp until

Tạo một tệp có tên until.sh và thêm tập lệnh sau bằng vòng lặp until. Ở đây, vòng lặp until sẽ in tất cả các số từ 10 đến 15.

[root@localhost ~]# vi until.sh
#!/bin/sh
a=10
until [ ! $a -le 15 ]
do
   echo $a
   a=`expr $a + 1`
done
[root@localhost ~]# bash until.sh
10
11
12
13
14
15

3.3. Cấu trúc case trong bash shell

Cấu trúc của case nó được bắt đầu bằng case và kết thúc bằng esac cho phép chúng ta chọn các tuyến khác nhau tùy thuộc vào một giá trị có cú pháp như sau:

case value in
  a)
    command
    #...
    ;;
  b)
    command
    #...
    ;;
esac

Chúng ta cần thêm một dấu chấm phẩy kép (;;) sau mỗi trường hợp.

Ví dụ: Tạo một tệp mới có tên case.sh và thêm tập lệnh sau. Đầu ra của tập lệnh sau sẽ giống với tập lệnh trong ví dụ:

[root@localhost ~]# vi case.sh
#!/bin/bash
echo "Nhap gia tri n:"
read n
case $n in
10|15)
echo "Ban doan dung so n thu nhat" ;;
119)
echo "Ban doan dung so n thu hai" ;;
389)
echo "Ban doan dung so n thu ba" ;;
*)
echo "Thu lai lan tiep theo" ;;
esac

Chạy tệp với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash case.sh
Nhap gia tri n:
10
Ban doan dung so n thu nhat
[root@localhost ~]# bash case.sh
Nhap gia tri n:
399
Thu lai lan tiep theo

3.4. Cú pháp lựa chọn trong bash shell

Cấu trúc select sẽ hiển thị cho người dùng một menu các lựa chọn để người dùng có thể lựa chọn:

select item in list
do
  command
done

Ví dụ: Tạo tập tin select.sh và tạo các tùy chọn như sau:

[root@localhost ~]# vi e.sh
#!/bin/bash
select n in "di bien" "an uong" "di nui" "xem phim" "the thao"
do
  if [ "$n" == "" ]; then
    echo "Ban hay chon mot";
  else
    break
  fi
done
echo "So thich cua ban $n"
[root@localhost ~]# bash e.sh
1) di bien
2) an uong
3) di nui
4) xem phim
5) the thao
#? 5
So thich cua ban the thao

3.5. Làm việc với các chuỗi

Cho một chuỗi:

strings="Blogd.net"

Chúng ta có thể lấy chiều dài của chuỗi bằng cách sử dụng ${#strings}. Luôn sử dụng dấu ngoặc kép quanh các chuỗi, khi chúng ta làm việc với nó để tránh bash diễn giải các ký tự đặc biệt bên trong chúng.

Ngoài ra bạn có thể so sánh 2 chuỗi bằng cách sử dụng toán tử = hoặc ==:

"$strings" = "$anotherstrings" "$strings" == "$anotherstrings"

Bạn cũng có thể kiểm tra sự khác nhau giữa hai chuỗi:

"$strings" != "$anotherstrings"

Ví dụ: Kết hợp các biến chuỗi trong bash. Tạo một tập tin có tên string.sh và thêm đoạn mã sau để có thể kết hợp các biến chuỗi trong bash sử dụng toán tử + hoặc in các biến với nhau như sau:

[root@localhost ~]# vi string.sh
#!/bin/bash
string1="Centos"
string2="7"
echo "$string1$string2"
string3=$string1+$string2
string3+=" blogd.net"
echo $string3

Chạy tệp với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash string.sh
Centos7
Centos+7 blogd.net

3.6. Sử dụng mảng

Mảng là một danh sách các mục, được khai báo bên trong dấu ngoặc đơn như sau:

a=("di bien" "an uong" "di nui" "xem phim" "the thao")

Bạn có thể tham chiếu bất kỳ mục nào trong một mảng bằng dấu ngoặc vuông:

a[0]
a[1]

Bạn có thể nhận được tổng số mục trong một mảng bằng cú pháp này:

${#a[@]}

3.7. Sử dụng function

Cũng giống như javascript hay ngôn ngữ lập trình nào khác, chúng ta có thể tạo ra các đoạn mã nhỏ để có thể sử dụng lại khi cần thiết, bằng cách đặt tên cho chúng và gọi chúng khi cần.

Cú pháp của một hàm như sau:

function name {

}

Trong đó name là tên chúng ta cần đặt cho hàm, và là tên để chúng ta gọi khi cần thiết.

Ví dụ 1: Tạo một hàm đơn giản và gọi hàm được hiển thị trong đoạn script sau. Tạo một tập tin có tên function.sh và thêm đoạn mã sau. Bạn có thể gọi bất kỳ chức năng nào bằng tên mà không sử dụng bất kỳ dấu ngoặc nào trong tập lệnh bash.

[root@localhost ~]# vi function.sh
#!/bin/bash
function test1(){
echo "Toi rat thich blogd.net"
}
test1

Chạy tệp với lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash function.sh
Toi rat thich blogd.net

Ví dụ 2: Bash không thể khai báo tham số tại thời điểm khai báo hàm. Nhưng chúng ta có thể sử dụng các tham số trong hàm bằng cách sử dụng biến khác. Tạo một tập tin có tên function.sh và thêm đoạn mã sau tính diện tích hình chữ nhật:

[root@localhost ~]# vi function_parameter.sh
#!/bin/bash
Tinh_s() {
area=$(($1*$2))
echo "Dien tich la : $area"
}
Tinh_s 30 20

Chạy tệp bằng lệnh bash.

[root@localhost ~]# bash function_parameter.sh
Dien tich la : 600

4. Lời kết

Qua bài trên, giúp cho chúng ta biết cách sử dụng lập trình bash shell trên hệ điều hành Linux. Qua các ví dụ cơ bản bên trên giúp chúng ta có viết các script phục vụ công việc hằng ngày của chúng ta một cách tiện lợi nhất.