筆記接上篇【Linux 筆記】Linux 基本操作 - 01. 系統(tǒng)認知-文本處理-軟件安裝-環(huán)境變量,。筆記大部分源于生信技能樹的B站視頻教程【生信技能樹】生信人應該這樣學linux(更新至第14集),，如有需要,，可去欣賞原汁原味的視頻講解,。
8. shell編程基礎(1) 變量1) 環(huán)境變量 環(huán)境變量會在當前Shell和這個Shell的所有子Shell當中生效,。
① 設置全局環(huán)境變量：export 變量名=變量值
② 查看環(huán)境變量：env
③ 查看變量內容：echo $變量名
④ 刪除變量： unset 變量名
⑤ 常見系統(tǒng)預定義環(huán)境變量：HOME 、PWD,、PATH ,、PS1 echo $HOME #顯示主目錄
echo $PWD #顯示當前工作目錄
echo $PATH #顯示系統(tǒng)查找命令的路徑
echo $PS1 #顯示已設置的系統(tǒng)提示符變量
# \[\e[32;1m\]\u \[\e[33;1m\]\t \[\e[35;1m\]\w \n\[\e[0;40m\]$
PS1：
| 變量 | 說明 |
|---|
| \d | 顯示日期，格式為 “星期 月 日” | | \h | 顯示簡寫主機名,。如,，默認主機名 “l(fā)ocalhost” | | \t | 顯示24小時制時間,，格式為 “HH:MM:SS” | | \T | 顯示12小時制時間，格式為 “HH:MM:SS” | | \A | 顯示24小時制時間,，格式為 “HH:MM” | | \u | 顯示當前用戶名 | | \w | 顯示當前用戶所在目錄的完整名稱 | | \W | 顯示當前所在目錄的最后一個目錄 | | # | 執(zhí)行的第幾個命令 | | $ | 提示符,。如果是root用戶會顯示提示符為 “#”，如果是普通用戶則會顯示提示符為“$”,。 |
例如：[root@bogon ~]# PS1="[\u@\t \w]$ " ：\u：代表root,；\t代表24小時制時間；\w（w小寫表示絕對路徑）,。 2) 位置參數(shù)變量→寫入到腳本文件內 echo $12 #"$1"為變量,，"2"為一個字符串,；故,，"$12"輸出為"$1"的內容加上字符串2
echo ${12} #變量"$12"
| 位置參數(shù)變量 | 作用 |
|---|
| $n | n為數(shù)字，$0代表命令本身,，$1-$9代表第1到第9個參數(shù),，10以上的參數(shù)需要用大括號{}包含,，如${10}。 | | $* | 代表命令行中所有的參數(shù),，$*把所有參數(shù)看成一個整體,。 | | $@ | 代表命令行中所有的參數(shù)，但$@把每個參數(shù)區(qū)分對待,。 | | $# | 代表命令行中所有參數(shù)的個數(shù),。 |
例如：創(chuàng)建一個腳本 canshu.sh：寫入 echo $0 echo $1 echo $2 echo $3 # 執(zhí)行腳本文件：
bash canshu.sh 11 22 33 #腳本名稱與參數(shù)間空格分隔
# canshu.sh echo 11 echo 22 echo 33
# echo $0：$0 代表命令本身，$1-$9 代表第一個到第九個參數(shù),。
3) 預定義變量 | 預定義變量 | 作用 |
|---|
| $? | 最后一次執(zhí)行的命令的返回狀態(tài),。如果這個變量的值為0，證明上一個命令正確執(zhí)行,；如果這個變量的值非0（具體返回哪一個數(shù)，由命令自己決定）,，則證明上一個命令執(zhí)行不正確,。 | | $$ | 當前進程的進程號（PID） | | $! | 后臺運行的最后一個進程的進程號（PID） |
cat > variable.sh
#!/bin/bash
echo "The current process is $$" #輸出當前進程的PID
#這個PID即為variable.sh腳本運行時，生成的進程PID
find /root -name hello.sh &
#使用find命令在root目錄 下查找hello.sh文件
echo "The last one Daemon process is $!"
^C
cat variable.sh
bash variable.sh
#The current process is 168019
#The last one Daemon process is 168020
#hucy 16:30:58 ~/test
#find: '/root’: Permission denied
4) 自定義變量 用戶自定義變量只在當前的Shell中生效,；如果變量寫入相應的配置文件,，那么這個變量就會在所有的Shell中生效。
輸出變量的值的格式為：echo $myvar 或者 echo ${myvar}
① 給變量賦值時,，如果值包含空格,，需要用單引號或者雙引號包起來，否則會引起錯誤。
② 給變量賦值時,，如果使用單引號,，那么單引號里面的變量就不會解析成真正的值；雙引號則可以,。
③ 可以將一個命令執(zhí)行的結果賦給一個變量,。格式為：myvar=$(command)或者 `comand`。值得注意的是,，務必要將$()和${}的用途分開,。
④ 變量的擴增，即將新的內容增加到變量原來的值上去,。格式為"$變量名稱""擴增內容" 或 ${變量}"擴增內容",。
⑤ 使用export將變量變成環(huán)境變量，使得bash子進程可以使用變量,。
⑥ 判斷變量是否未設置,，如果未設置則用－后面的內容賦值。語法為：var2=${var1-hellovar1}（若var1未設置,，那么將hellovar1賦值給var2,，否則將var1的值賦給var2）。需要注意的是,，如果var1設置為空值了,，那么也算是賦值了,。
⑦ 判斷變量是否未設置或者設置為空值,，如果未設置或者設置為空值則用－后面的內容賦值。語法為：var2=${var1:-hellovar1},。 更多用法與規(guī)則：
注意：給變量賦值時,，注意等號兩端的空格問題。 (2) 參數(shù)接收鍵盤輸入=> read [選項] [變量名] -p “提示信息” ：在等待read輸入時,，輸出提示信息
-t：read命令會一直等待用戶輸入,，使用此選項可以指定等待時間
-n字符數(shù)：read命令接受指定的字符數(shù)，就會執(zhí)行
-s：隱藏輸入的數(shù)據(jù),，適用于機密信息的輸入
例如： cat > stdinput.sh
#!/bin/bash
read -t 30 -p "Please input your name:" name
#提示“請輸入姓名”并等待30秒,，把用戶的輸入保存到變量name中。
echo "Name is $name"
read -s -t 30 -p "Please enter your age:" age
#年齡是隱私,，用-s選項隱藏輸入,。
echo "Age is $age"
echo -e "\n"
read -n 1 -t 30 -p "Please select your gender[M/F]:" gender
#使用“-n l”選項只接收一個輸入字符就會執(zhí)行，不用回車
echo -e "\n"
echo "Sex is $gender"
^C
(3) 通配符wildcard是一種命令行的路徑擴展(path expansion)功能,。在wildcard進行擴展后,， 命令行會先完成重組，才會交給shell來處理。
一些常見的wildcard： | wildcard | 功能 |
|---|
* | 匹配0個或多個字符 | ? | 匹配任意單一字符 | [list] | 匹配list中任意單一字符 | [!list] | 匹配不在list中任意單一字符 | {string1,string2,...} | 匹配string1或者stsring2或者(…)中其一字符串 |
a*b # a與b之間可以有任意個字符（0個或多個）,，如aabcb, axyzb, a012b,ab等,。
a?b # a與b之間只能有一個字符，但該字符可以任意字符,，如 aab, abb, acb, azb等,。
a[xyz]b # a與b之間只能有一個字符，但這個字符只能是x或者y或者z,，如：axb, ayb, azb這三個,。
a[!0-9]b # a與b之間只能有一個字符，但這個字符不能是阿拉伯數(shù)字,，如aab,，ayb，a-b等,。
a{abc,xyz,123}b # a與b之間只能是abc或者xyz或者123這三個字串之一,，擴展后是aabcb，axyzb,，a123b,。
(4) 標準頭文件#!/bin/bash
## Author:
## Address:
## E-mail:
## Some demo
## ……
set -e
# Function for script description and usage
usage()
{
cat <<EOF >&2
Usage:
}
# 查看系統(tǒng)預設的shell
cat /etc/shells
(5) 變量替換在bash shell中, **$()**與 `` (反引號)都是用來做命令替換(command substitution)的。 A=BCD
A=${A}E
A=ls #命令
$A
${A}
B=la #參數(shù)
C=/tmp #目錄
$A -$B $C #即 ls -la /tmp
echo $A -$B $C
echo the last sunday is $(date -d "last sunday" +%Y-%m-%d)
echo the last sunday is `date -d "last sunday" +%Y-%m-%d`
(6) 循環(huán)for 變量名 in 列表; do 循環(huán)體; done
while CONDITION; do 循環(huán)體; done
until CONDITION; do 循環(huán)體; done
# 借助echo來確保,，循環(huán)正確
for i in a.txt b.txt n.txt; do echo $i; done # 文件不多,，手動放在in后，用空格分開
for i in `seq 1 9`; do echo SRR250${i}; done # 文件名為數(shù)字順序,，用seq命令生成連續(xù)數(shù)據(jù),，引用命令需要``
for i in `ls data/*.txt`; do echo $i; done # 匹配某類文件作為輸入
for i in $(cat .*txt) ;do echo $i; done # 匹配某類文件作為輸入
for i in `cat list.txt`; do echo $i; done # 使用文本源為輸入列表
for i in `cat list.txt | cut -f 1`; do echo $i; done #指定某列作為輸入文件名
plot_heatmap.sh -i data/${i} -o heatmap/${i}.pdf
ls $(pwd)/SRR* | while read id;do echo $id `basename $id`;done
for id in $(ls $(pwd)/SRR*) ;do echo $id `basename $id`;done
注：basename #去除路徑等，只?；疚募?。
(7) 重定向談到 I/O redirection，不妨先認識一下File Descriptor (fd,，文件描述符),。在 shell 的進程中，最常使用的 fd 有三個,，分別為： 0: standard Input (STDIN) 1: standard output (STDOUT) 2: standard Error output (STDERR)
在標準情況下,，這些 fd 分別跟如下設備 (device) 關聯(lián)： stdin(0): keyboard stdout(1): monitor stderr(2): monitor
Tips: linux 中的文件描述符 (fd) 用整數(shù)表示。linux 中任何一個進程都默認打開三個文件, 這三個文件對應的文件描述符分別是：0, 1, 2; 即 stdin, stdout, stderr,。 用<來改變輸入的數(shù)據(jù)通道 (stdin),，使之從指定的文件讀進。用>來改變輸出的數(shù)據(jù)通道 (stdout,，stderr), 使之輸出到指定的文件,。嚴格來說，<符號之前需要指定一個 fd 的 (之前不能有空白)，但因為 0 是<的預設值,，因此,，<與0<是一樣的 。 標準輸入：0< 標準輸出：1> #改變 stdout 的輸出通道,； 標準錯誤：2> #改變 stderr 的輸出通道,；
<<是所謂的here document，它可以讓我們輸入一段文本,，直到讀到<< 后指定的字符串結束,。
cat <<EOF>tmp.txt
first line here
second line here
third line here
EOF #end of file: 讀到此字符串便結束，無需Ctrl+C
cat tmp.txt
#first line here
#second line here
#third line here
2>&1 #將stderr并進stdout輸出,。
1>&2 或者 >&2 #將stdout并進stderr輸出,。
在 linux 的文件系統(tǒng)中，有個設備文件: /dev/null,。將 fd 1跟 fd 2重定向到 /dev/null 去,，就可忽略 stdout, stderr 的輸出。將 fd 0重定向到 /dev/null,，那就是讀進空 (nothing),。
(8) 進程替換bed=exon_probe.hg38.gene.bed
for bam in ~/*.bam
do file=$(basename $bam)
sample=${file%%.*}
echo $sample
export total_reads=$(samtools idxstats $bam | awk -F '\t' '{s+=$3}END{print s}')
echo The number of reads is $total_reads
bedtools multicov -bams $bam -bed $bed | perl -alne '{$len=$F[2]-$F[1];if($len <1) {print "$.\t$F[4]\t0"}else{$rpkm=(1000000000*$F[4]/($len*$ENV{total_reads}));print "$.\t$F[4]\t$rpkm"}}' > $sample.rpkm.txt
done
注：
全局變量：export
%%.* #每個%表示刪除一個點號及其后的字符串(右刪除)。 export bed=13edsfd
echo $bed
perl -e 'print $ENV{bed}'
# https://github.com/jmzeng1314/my_WGCNA
總結在bash shell中, $()與 `` (反引號)都是用來做命令替換的,。 $(())是用來作整數(shù)運算的,。 全局變量：export basename #去除路徑等，只?；疚募?。 %%.* #每個%表示刪除一個點號及其后的字符串。
參考閱讀：
1. Linux Shell基礎 - Bash變量 - 環(huán)境變量 - 位置參數(shù)變量 - 預定義變量
2. 菜鳥學Linux - 變量基本規(guī)則
3. Shell 十三問
4. shell循環(huán)：for,、while,、until——詳解
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