此系列课程的 Shell 特指Bourne Again shell（bash）
$ bash --version
bash --version
GNU bash, version 5.0.3(1)-release (x86_64-pc-linux-gnu
1.数学表达式
学习编程，我们本能的起点自然是如何进行数学运算，如何处理数学表达式。在bash中，实现这一点稍微有些繁琐，我们需要将表达式放入到 $((…))中。
echo $(( 60*60*24 )) #计算一天有多少秒
86400
先暂且不理会$((…))的具体含义，先记着需要将我们所熟知的数学表达式嵌入其中即可，因为如果直接键入数学表达式，会当场报错。
$ 56 + 72
56 + 72
56: command not found
再看一个复合表达式：
$ echo $(( (3+5+7) * (2+(4*6)) ))
echo $(( (3+5+7) * (2+(4*6)) ))
390
作为shell-script的第一步，现在我们知道，终端就是一个便携的计算器。
2.命名与变量
我们的记忆力有限，不大容易记住一长串的数字或者一段程序。编程语言为此提供的核心解决途径就是命名。命名的方式简单直接。
$ radius=5 # 注意等号两侧不能有空格
radius=5
读取变量的时候，则需要前缀 $将其解索引：
$ echo The radius is $radius.
The radius is 5.
接下来，我们计算圆的面积：
$ radius=5; pi=3; area=$(( $pi*$radius**2 )); echo $area
75
于是我们可以直接用抽象的名字进行数学运算。
3.常量与环境变量
我们可以命名变量，但是变量的取名并非完全自由，不能与系统的环境变量相冲突。比如查看当前bash的进程号：
$ echo $BASHPID
15190
查阅完整的进程树：
$ pstree -asp $BASHPID
systemd,1 splash
└─tmux: server,2628 new -s spirit
└─bash,2629
└─bash,15190 -v
└─pstree,26568 -asp 15190
倘若好奇系统中有多少环境变量，应该求问env或者printenv命令：
$ env | nl | tail -n 5
87 DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=/run/user/1000/bus
88 MAIL=/var/mail/gaowei
89 LC_NUMERIC=en_US.UTF-8
90 KONSOLE_DBUS_WINDOW=/Windows/1
91 _=/usr/bin/env
如结果所示，当前系统中有91个环境变量。
4.函数
与变量相比较，函数是更为强大更具表现力的抽象工具。我们可以将 function 当作执行特定任务的‘黑匣子’。函数的的语法为：
function function_name {
command...
} 或者function_name () {
command...
}
函数的应用，我们还是从熟悉的简单数学运算出发，求给定数的平方。
$ function square {
echo $(( $1 ** 2 ))
}
函数体中$1是新鲜事物，乃是指代第一个参数的位置参数，应用这个函数：
$ square 11
121
$ square 121
14641
5.条件语句
到目前为止，我们定义的程序表达力expressive-power极为有限。因为我们尚且没有途径做出种种测试，并根据测试的不同结果来决定下一步的操作。
此时，我们需要引入条件判断，基本结构为：
if commands; then
commands [elif commands; then
commands...] [else
commands] fi
我们尝试求绝对值的函数：
function abs {
if (( $1 > 0 )); then echo $1
elif (( $1 = 0 )); then echo 0
else echo $(( -$1 ))
fi
}
测试新定义的abs函数：
abs -110
110
除了三项简单的逻辑判断符号 <>=之外，还可以使用复合逻辑操作符：
$ command1 && command2 # and 逻辑
$ command1 || command2 # or 逻辑
$ ! # not
6.循环结构
Looping结构，首先想到的当然是 for 语句：
$ for i in *; do echo $i; done
anaconda3
backup.doom.d
backup.gnus.el
$ for i in {A..E}; do echo $i; done
A
B
C
D
E
以及 while 语句
count=1
while [[ "$count" -le 5 ]]; do
echo "$count"
count=$((count + 1))
doneecho "Finished."
7.读取键盘输入
程序极为重要的一点是与用户的沟通与互动。我最爱用read取代xargs，例如这样的结构：
find . -iname "*.pdf" | while read line; do something
Read 有多个有意思的参数，首先是-p,prompt
read -p "Enter one or more values.>"
echo "REPLY = '$REPLY'"
其次 -t 限定用户的反馈时间：
read -t 10 -p "Enter secret passphrase"
8.收尾总结
本文我们探讨了 bash-script 的七项基本元素：
- 数学表达式
- 变量与命名
- 常量与环境变量
- 函数
- 条件语句
- 循环语句
- Read
以上，第一课完结。
