1、Shell十三问ChinaUnix精华贴整理Shell十三问ChinaUnix论坛精华整理原创ChinaUnix 网中人整理Lkydeer整理时间2007-7-19联系方式lkydeer目 录1 简介 32 为何叫做 shell ? 33 shell prompt(PS1) 与 Carriage Return(CR) 的关系? 44 别人 echo、你也 echo ,是问 echo 知多少? 55 (双引号) 与 (单引号)差在哪? 76 var=value?export 前后差在哪? 117 exec 跟 source 差在哪? 168 ( ) 与 差在哪? 209 $( ) 与 $( )
2、还有$ 差在哪? 2110 $ 与 $* 差在哪? 2511 & 与 | 差在哪? 2712 与 差在哪? 3112.1 3112.2 3212.3 3312.4 3412.5 3713 你要 if 还是 case 呢? 3814 for what?while 与 until 差在哪? 4215 跟 ! 差在哪? 451 简介ChinaUnix论坛shell版名为网中人的前辈于2004年发布的精华贴,最近学习这块内容,觉得很多东西讲的实在透彻,非常感谢前辈网中人,但是还是自己功力不够,很多问题解答不了,不知道有没有word或者pdf版,自己简单整理了一份,留着慢慢体会,也提供给大家,希望有用,
3、疏漏处请见谅。2 为何叫做 shell ?在介绍 shell 是甚么东西之前,不妨让我们重新检视使用者与计算机系统的关系:我们知道计算机的运作不能离开硬件,但使用者却无法直接对硬件作驱动,硬件的驱动只能透过一个称为操作系统(Operating System)的软件来控管,事实上,我们每天所谈的 linux ,严格来说只是一个操作系统,我们称之为核心(kernel)。然而,从使用者的角度来说,使用者也没办法直接操作 kernel ,而是透过 kernel 的外壳程序,也就是所谓的 shell ,来与 kernel 沟通。这也正是 kernel 跟 shell 的形像命名关系。 从技术角度来说,s
4、hell 是一个使用者与系统的互动界面(interface),主要是让使用者透过命令行(command line)来使用系统以完成工作。 因此,shell 的最简单的定义就是-命令解译器(Command Interpreter): * 将使用者的命令翻译给核心处理, * 同时,将核心处理结果翻译给使用者。每次当我们完成系统登入(log in),我们就取得一个互动模式的 shell ,也称为 login shell 或 primary shell。若从行程(process)角度来说,我们在 shell 所下达的命令,均是 shell 所产生的子行程。这现像,我们暂可称之为 fork 。如果是执行
5、脚本(shell script)的话,脚本中的命令则是由另外一个非互动模式的子 shell (sub shell)来执行的。也就是 primary shell 产生 sub shell 的行程,sub shell 再产生 script 中所有命令的行程。(关于行程,我们日后有机会再补充。)这里,我们必须知道:kernel 与 shell 是不同的两套软件,而且都是可以被替换的: * 不同的操作系统使用不同的 kernel , * 而在同一个 kernel 之上,也可使用不同的 shell 。在 linux 的预设系统中,通常都可以找到好几种不同的 shell ,且通常会被列于如下档案里:/et
6、c/shells不同的 shell 有着不同的功能,且也彼此各异、或说大同小异。*常见的 shell 主要分为两大主流: sh: burne shell (sh) burne again shell (bash) csh: c shell (csh) tc shell (tcsh) korn shell (ksh)*大部份的 Linux 系统的预设 shell 都是 bash ,其原因大致如下两点: * 自由软件 * 功能强大bash 是 gnu project 最成功的产品之一,自推出以来深受广大 Unix 用户喜爱,且也逐渐成为不少组织的系统标准。3 shell prompt(PS1) 与
7、 Carriage Return(CR) 的关系?当你成功登录进一个文字界面之后,大部份情形下,你会在荧幕上看到一个不断闪烁的方块或底线(视不同版本而别),我们称之为*游标*(coursor)。游标的作用就是告诉你接下来你从键盘输入的按键所插入的位置,且每输如一键游标便向右边移动一个格子,若连续输入太多的话,则自动接在下一行输入。 假如你刚完成登录还没输入任何按键之前,你所看到的游标所在位置的同一行的左边部份,我们称之为*提示符号*(prompt)。提示符号的格式或因不同系统版本而各有不同,在 Linux 上,只需留意最接近游标的一个可见的提示符号,通常是如下两者之一: $:给一般使用者账号使
8、用 #:给 root (管理员)账号使用事实上,shell prompt 的意思很简单: * 是 shell 告诉使用者:您现在可以输入命令行了。我们可以说,使用者只有在得到 shell prompt 才能打命令行,而 cursor 是指示键盘在命令行所输入的位置,使用者每输入一个键,cursor 就往后移动一格,直到碰到命令行读进 CR(Carriage Return,由 Enter 键产生)字符为止。CR 的意思也很简单: * 是使用者告诉 shell:老兄你可以执行我的命令行了。严格来说: * 所谓的命令行,就是在 shell prompt 与 CR 字符之间所输入的文字。(思考:为何我
9、们这里坚持使用 CR 字符而不说 Enter 键呢?答案在后面的学习中揭晓。)不同的命令可接受的命令行格式或有不同,一般情况下,一个标准的命令行格式为如下所列: Command-name Options Argument若从技术细节来看,shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command line 所输入的文字给拆解为字段(word)。然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后再重组整行 command line 。(注意:请务必理解上两句话的意思,我们日后的学习中会常回到这里思考。)其中的 IFS 是 shell 预设使用的字段分隔符,可以由
10、一个及多个如下按键组成: * 空格键(White Space) * 表格键(Tab) * 回车键(Enter)系统可接受的命令名称(command-name)可以从如下途径获得: * 明确路径所指定的外部命令 * 命令别名(alias) * 自定功能(function) * shell 内建命令(built-in) * $PATH 之下的外部命令每一个命令行均必需含用命令名称,这是不能缺少的。4 别人 echo、你也 echo ,是问 echo 知多少?承接上一章所介绍的command line ,这里我们用 echo 这个命令加以进一步说明。温习-标准的 command line 包含三个部
11、件:* command_name option argument echo 是一个非常简单、直接的 Linux 命令:* 将 argument 送出至标准输出(STDOUT),通常就是在监视器(monitor)上输出。(注:stdout 我们日后有机会再解说,或可先参考如下讨论: )为了更好理解,不如先让我们先跑一下 echo 命令好了:CODE:$ echo$你会发现只有一个空白行,然后又回到 shell prompt 上了。这是因为 echo 在预设上,在显示完 argument 之后,还会送出一个换行符号(new-line charactor)。但是上面的 command 并没任何的 a
12、rgument ,那结果就只剩一个换行符号了.若你要取消这个换行符号,可利用 echo 的 -n option :CODE:$ echo -n$不妨让我们回到 command line 的概念上来讨论上例的 echo 命令好了:* command line 只有 command_name(echo) 及 option(-n),并没有任何 argument 。要想看看 echo 的 argument ,那还不简单接下来,你可试试如下的输入:CODE:$ echo first linefirst line$ echo -n first linefirst line $于上两个 echo 命令中,你
13、会发现 argument 的部份显示在你的荧幕,而换行符号则视 -n option 的有无而别。很明显的,第二个 echo 由于换行符号被取消了,接下来的 shell prompt 就接在输出结果同一行了. _事实上,echo 除了 -n options 之外,常用选项还有: -e :启用反斜线控制字符的转换(参考下表) -E:关闭反斜线控制字符的转换(预设如此) -n :取消行末之换行符号(与 -e 选项下的 c 字符同意)关于 echo 命令所支持的反斜线控制字符如下表: a:ALERT / BELL (从系统喇叭送出铃声) b:BACKSPACE ,也就是向左删除键 c:取消行末之换行符
14、号 E:ESCAPE,跳脱键 f:FORMFEED,换页字符 n:NEWLINE,换行字符 r:RETURN,回车键 t:TAB,表格跳位键 v:VERTICAL TAB,垂直表格跳位键 n:ASCII 八进位编码(以 x 开首为十六进制) :反斜线本身 (表格数据来自 OReilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Ed.)或许,我们可以透过实例来了解 echo 的选项及控制字符:例一: CODE:$ echo -e atbtcndtetfa b cd e f上例运用 t 来区隔 abc 还有 def ,及用 n 将 def 换至下一行。例二:CODE:$
15、 echo -e 141011142011143012144011145011146a b cd e f与例一的结果一样,只是使用 ASCII 八进位编码。例三:CODE:$ echo -e x61x09x62x09x63x0ax64x09x65x09x66a b cd e f与例二差不多,只是这次换用 ASCII 十六进制编码。例四:CODE:$ echo -ne atbtcndtebfaa b cd f $ 因为 e 字母后面是删除键(b),因此输出结果就没有 e 了。在结束时听到一声铃向,那是 a 的杰作由于同时使用了 -n 选项,因此 shell prompt 紧接在第二行之后。若你不
16、用 -n 的话,那你在 a 后再加个 c ,也是同样的效果。事实上,在日后的 shell 操作及 shell script 设计上,echo 命令是最常被使用的命令之一。比方说,用 echo 来检查变量值:CODE:$ A=B$ echo $AB$ echo $?0(注:关于变量概念,我们留到下两章才跟大家说明。)好了,更多的关于 command line 的格式,以及 echo 命令的选项,就请您自行多加练习、运用了.5 (双引号) 与 (单引号)差在哪?还是回到我们的 command line 来吧.经过前面两章的学习,应该很清楚当你在 shell prompt 后面敲打键盘、直到按下 E
17、nter 的时候,你输入的文字就是 command line 了,然后 shell 才会以行程的方式执行你所交给它的命令。但是,你又可知道:你在 command line 输入的每一个文字,对 shell 来说,是有类别之分的呢? 简单而言(我不敢说这是精确的定议,注一),command line 的每一个 charactor ,分为如下两种:*literal:也就是普通纯文字,对 shell 来说没特殊功能。* meta:对 shell 来说,具有特定功能的特殊保留字符。(注一:关于 bash shell 在处理 command line 时的顺序说明,请参考 OReilly 出版社之 Le
18、arning the Bash Shell, 2nd Edition,第 177 - 180 页的说明,尤其是 178 页的流程图 Figure 7-1 . ) Literal 没甚么好谈的,凡举 abcd、123456 这些文字都是 literal . (easy?)但 meta 却常使我们困惑. (confused?) 事实上,前两章我们在 command line 中已碰到两个机乎每次都会碰到的 meta :* IFS:由 或 或 三者之一组成(我们常用 space )。* CR:由 产生。 IFS 是用来拆解 command line 的每一个词(word)用的,因为 shell co
19、mmand line 是按词来处理的。 而 CR 则是用来结束 command line 用的,这也是为何我们敲 命令就会跑的原因。除了 IFS 与 CR ,常用的 meta 还有:= :设定变量。$ :作变量或运算替换(请不要与 shell prompt 搞混了)。 :重导向 stdout。 :重导向 stdin。|:命令管线。& :重导向 file descriptor ,或将命令置于背境执行。( ):将其内的命令置于 nested subshell 执行,或用于运算或命令替换。 :将其内的命令置于 non-named function 中执行,或用在变量替换的界定范围。; :在前一个命令
20、结束时,而忽略其返回值,继续执行下一个命令。& :在前一个命令结束时,若返回值为 true,继续执行下一个命令。| :在前一个命令结束时,若返回值为 false,继续执行下一个命令。!:执行 history 列表中的命令.假如我们需要在 command line 中将这些保留字符的功能关闭的话,就需要 quoting 处理了。在 bash 中,常用的 quoting 有如下三种方法:* hard quote: (单引号),凡在 hard quote 中的所有 meta 均被关闭。* soft quote: (双引号),在 soft quoe 中大部份 meta 都会被关闭,但某些则保留(如 $
21、 )。(注二)* escape : (反斜线),只有紧接在 escape (跳脱字符)之后的单一 meta 才被关闭。( 注二:在 soft quote 中被豁免的具体 meta 清单,我不完全知道,有待大家补充,或透过实作来发现及理解。 )下面的例子将有助于我们对 quoting 的了解:CODE:$ A=B C # 空格键未被关掉,作为 IFS 处理。$ C: command not found. $ echo $A $ A=B C # 空格键已被关掉,仅作为空格键处理。$ echo $AB C在第一次设定 A 变量时,由于空格键没被关闭,command line 将被解读为:* A=B
22、然后碰到,再执行 C 命令在第二次设定A 变量时,由于空格键被置于 soft quote 中,因此被关闭,不再作为 IFS :* A=BC事实上,空格键无论在 soft quote 还是在 hard quote 中,均会被关闭。Enter 键亦然:CODE:$ A=B C $ echo $ABC在上例中,由于 被置于 hard quote 当中,因此不再作为 CR 字符来处理。这里的 单纯只是一个断行符号(new-line)而已,由于 command line 并没得到 CR 字符,因此进入第二个 shell prompt (PS2,以 符号表示),command line 并不会结束,直到第
23、三行,我们输入的 并不在hard quote 里面,因此并没被关闭,此时,command line 碰到 CR 字符,于是结束、交给 shell 来处理。上例的 要是被置于 soft quote 中的话, CR 也会同样被关闭:CODE:$ A=B C $ echo $AB C然而,由于 echo $A 时的变量没至于 soft quote 中,因此当变量替换完成后并作命令行重组时, 会被解释为 IFS ,而不是解释为 New Line 字符。同样的,用 escape 亦可关闭 CR 字符:CODE: $ A=B C $ echo $A BC 上例中,第一个 跟第二个 均被 escape 字符
24、关闭了,因此也不作为 CR 来处理,但第三个 由于没被跳脱,因此作为 CR 结束 command line 。但由于 键本身在 shell meta 中的特殊性,在 跳脱后面,仅仅取消其 CR 功能,而不会保留其 IFS 功能。您或许发现光是一个 键所产生的字符就有可能是如下这些可能:CRIFSNL(New Line)FF(Form Feed)NULL.至于甚么时候会解释为甚么字符,这个我就没去深挖了,或是留给读者诸君自行慢慢摸索了. _至于 soft quote 跟 hard quote 的不同,主要是对于某些 meta 的关闭与否,以 $ 来作说明:CODE: $ A=B C $ echo
25、 $A B C $ echo $A $A在第一个 echo 命令行中,$ 被置于 soft quote 中,将不被关闭,因此继续处理变量替换,因此 echo 将 A 的变量值输出到荧幕,也就得到B C 的结果。在第二个 echo 命令行中,$ 被置于 hard quote 中,则被关闭,因此 $ 只是一个 $ 符号,并不会用来作变量替换处理,因此结果是 $ 符号后面接一个 A 字母:$A 。练习与思考:如下结果为何不同?CODE:$ A=B C$ echo $A # 最外面的是单引号$A$ echo $A # 最外面的是双引号B C (提示:单引号及双引号,在 quoting 中均被关?#93
26、;了。)在 CU 的 shell 版里,我发现有很多初学者的问题,都与 quoting 理解的有关。比方说,若我们在 awk 或 sed 的命令参数中调用之前设定的一些变量时,常会问及为何不能的问题。要解决这些问题,关键点就是:* 区分出 shell meta 与 command meta 前面我们提到的那些 meta ,都是在 command line 中有特殊用途的,比方说 是将其内一系列 command line 置于不具名的函式中执行(可简单视为 command block ),但是,awk 却需要用 来区分出 awk 的命令区段(BEGIN, MAIN, END)。若你在 comma
27、nd line 中如此输入:CODE:$ awk print $0 1.txt由于 在 shell 中并没关闭,那 shell 就将 print $0 视为 command block ,但同时又没有 ; 符号作命令区隔,因此就出现 awk 的语法错误结果。要解决之,可用 hard quote :CODE:$ awk print $0 1.txt上面的 hard quote 应好理解,就是将原本的 、$(注三)、 这几个 shell meta 关闭,避免掉在 shell 中遭到处理,而完整的成为 awk 参数中的 command meta 。( 注三:而其中的 $0 是 awk 内建的 field number ,而非awk 的变量,awk 自身的变量无需使用 $ 。)要是理解了 hard quote 的功能,再来理解 soft quote 与 escape 就不难:CODE:awk print $0 1.txtawk print $0 1.txt然而,若你要改变 awk 的 $0 的 0 值是从另一个 shell 变量读进呢?比方说:已有变量 $A 的值是 0 ,那如何在 command l
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