第1问:为何叫做shell?
在介绍 shell 是什么东西之前,不妨让我们重新审视使用者与电脑的关系。我们知道电脑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,shell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---命令解释器(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:
/etc/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。
第2问:shell prompt(PS1)与 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(cursor)。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,且每输入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:
- $:给一般使用者帐号使用
- #:给root(管理员)帐号使用
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号,可以由一个及多个如下按键组成:
- 空白键(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内置命令(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。
第3问: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),通常就是在显示器(monitor)上输出。(注:stdout我们日后有机会再解说)。为了更好理解,不如先让我们先跑一下echo命令好了:
$ 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argument,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:
$ 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:
$ echo first line first line $ echo -n first line first line $
于上两个echo命令中,你会发现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,也就是向左退格键
- \c:取消行末之换行符号
- \E:ESCAPE,跳脱键
- \f:FORMFEED,分页字符
- \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开首为十六进位)
- \\:反斜线本身
(表格数据来自O'Reilly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:
$ echo -e "a\tb\tc\nd\te\tf" a b c d 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:
$ echo -e "\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146" a b c d e f
与例一的结果一样,只是使用ASCII八进位编码。
例三:
$ echo -e "\x61\x09\x62\x09\x63\x0a\x64\x09\x65\x09\x66" a b c d e f
与例二差不多,只是这次换用ASCII十六进位编码。
例四:
$ echo -ne "a\tb\tc\nd\te\bf\a" a b c d f $
因为e字母后面是退格键(\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:
$ A=B $ echo $A B $ 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…
第4问:“”(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Enter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元。(注一:关于bash shell在处理command line时的顺序说明,请参考O'Reilly出版社之Learning 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<space>或<tab>或<enter>三者之一组成(我们常用space)。
- CR:由<enter>产生。
IFS是用来拆解command line的每一个词(word)用的,因为shell command 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<enter>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中将这些保留字元的功能关闭的话,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 quote中大部份meta都会被关闭,但某些则保留(如$)。(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。)
escape : \(反斜线),只有紧接在escape(跳脱字符)之后的单一meta才被关闭。
下面的例子将有助于我们对quoting的了解:
$ A=B C #空白键未被关掉,作为IFS处理。 $ C: command not found. $ echo $A $ A="B C" #空白键已被关掉,仅作为空白键处理。 $ echo $A B C
在第一次设定A变量时,由于空白键没被关闭,command line将被解读为:A=B然后碰到<IFS>,再执行C命令
在第二次设定A变量时,由于空白键被置于soft quote中,因此被关闭,不再作为IFS:A=B<space>C
事实上,空白键无论在soft quote还是在hard quote中,均会被关闭。Enter键亦然:
$ A='B > C > ' $ echo "$A" B C
在上例中,由于<enter>被置于hard quote当中,因此不再作为CR字符来处理。这里的<enter>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,直到第三行,我们输入的<enter>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<enter>要是被置于soft quote中的话,CR也会同样被关闭:
$ A="B > C >" $ echo $A B 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,<enter>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:
$ A=B> C> $ echo $A BC
上例中,第一个<enter>跟第二个<enter>均被escape字符关闭了,因此也不作为CR来处理,
但第三个<enter>由于没被跳脱,因此作为CR结束command line。
但由于<enter>键本身在shell meta中的特殊性,在\跳脱后面,仅仅取消其CR功能,而不会保留其IFS功能。
您或许发现光是一个<enter>键所产生的字符就有可能是如下这些可能:CR、IFS、NL(New Line)、FF(Form Feed)、NULL ...至于什么时候会解释为什么字符,这个我就没去深挖了,或是留给读者诸君自行慢慢摸索了…^_^
至于soft quote跟hard quote的不同,主要是对于某些meta的关闭与否,以$来作说明:
$ A=B\ C $ echo "$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? $ 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中均被关闭了。)
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command line中如此输入:
$ 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:
$ awk '{print $0}' 1.txt
上面的hard quote应好理解,就是将原本的{、<space>、$(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$0是awk内置的field number,而非awk的变量,awk自身的变量无需使用$。)
要是理解了hard quote的功能,再来理解soft quote与escape就不难:
awk "{print \$0}" 1.txt awk \{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 line中解决awk的$$A呢?你可以很直接否定掉hard quoe的方案:
$ awk '{print $$A}' 1.txt
那是因为$A的$在hard quote中是不能替换变量的。聪明的读者(如你!),经过本章学习,我想,应该可以解释为何我们可以使用如下操作了吧:
A=0 awk "{print \$$A}" 1.txt awk \{print\ \$$A\} 1.txt awk '{print $'$A'}' 1.txt awk '{print $'"$A"'}' 1.txt #注:“$A”包在soft quote中
或许,你能举出更多的方案呢….^_^
第5问:var=value"htmlcode">
在设定变量的时侯,得遵守如下规则: 等号左右两边不能使用区隔符号(IFS),也应避免使用shell的保留字元(meta charactor)。 如下是一些变量设定时常见的错误: 如下则是可以接受的设定: 变量替换(substitution) (注意:以上命令行的第一个$是shell prompt,并不在命令行之内。) 必需强调的是,我们所提的变量替换,只发生在command line上面。(是的,让我们再回到command line吧﹗)仔细分析最后那行command line,不难发现在被执行之前(在输入CR字符之前), 还记得第二章我请大家“务必理解”的那两句吗?若你忘了,那我这里再重贴一遍: 在日常的shell操作中,我们常会使用echo命令来查看特定变量的值,例如: 我们已学过,echo命令只单纯将其argument送至“标准输出”(STDOUT,通常是我们的荧幕)。所以上面的命令会在荧幕上得到如下结果: 这是由于echo命令在执行时,会先将$A(ls)、$B(la)、跟$C(/tmp)给替换出来的结果。 这样,B的变量值就可继承A变量“当时”的变量值了。不过,不要以“数学逻辑”来套用变量的设定,比方说: 这样并不会让A的变量值变成C。再如: 同样也不会让B的值换成C。上面是单纯定义了两个不同名称的变量:A与B,它们的值分别是B与C。 若变量被重复定义的话,则原有旧值将被新值所取代。(这不正是“可变的量”吗?^_^) 当我们在设定变量的时侯,请记着这点:用一个名称储存一个数值,仅此而已。此外,我们也可利用命令行的变量替换能力来“扩充”(append)变量值: 这样,第一行我们设定A的值为“B:C:D”,然后,第二行再将值扩充为“B:C:D:E”。 因为第二次是将A的值继承$AE的提换结果,而非$A再加E!要解决此问题,我们可用更严谨的替换处理: 上例中,我们使用{}将变量名称的范围给明确定义出来,如此一来,我们就可以将A的变量值从BCD给扩充为BCDE。(提示:关于${name}事实上还可做到更多的变量处理能力,这些均属于比较进阶的变量处理, export 或: 经过export输出处理之后,变量A就能成为一个环境变量供其后的命令使用。在使用export的时侯,请别忘记shell在命令行对变量的“替换”(substitution)处理,比方说: 上面的命令并未将A输出为环境变量,而是将B作输出,这是因为在这个命令行中,$A会首先被替换为B,然后再“塞回”作export的参数。要理解这个export,事实上需要从process的角度来理解才能透彻。我将于下一章为大家说明process的观念,敬请留意。 取消变量 unset A 事实上所取消的变量是B而不是A。 此外,变量一旦经过unset取消之后,其结果是将整个变量拿掉,而不仅是取消其变量值。 第一行只是将变量A设定为“空值”(null value),但第二行则让变量A不在存在。 请学员务必能识别null value与unset的本质区别,这在一些进阶的变量处理上是很严格的。比方说: 聪明的读者(yes,you!),稍加思考的话,应该不难发现为何同样的var=${str=expr}在null与unset之下的不同吧?若你看不出来,那可能是如下原因之一: 不知,你选哪个呢?….^_^ 嗯... 好吧,我就解釋一下 var=${str=expr} : 首先,var=$str 這個大家都可理解吧。而接下來的思考方向是,究竟 $str 這個變量是如下哪一種情況呢: 假如是 unset ,那麼 var=${str=expr} 的結果將是: 假如是 null ,那 var=${str=expr} 的結果是: 假如是 not null (比方為 xyz ),那 var=${str=expr} 之結果是: 第6问:exec跟source差在哪? cd /etc/aa/bb/cc 可以执行,但是把这条命令写入shell时shell不执行!这是什么原因呀!(意思是:运行脚本后并没有移到/etc/aa/bb/cc目录) 当子行程被产生的时候,将会从父行程那里获得一定的资源分配、及(更重要的是)继承父行程的环境﹗让我们回到上一章所谈到的“环境变量”吧: 所谓环境变量其实就是那些会传给子行程的变量。简单而言,“遗传性”就是区分本地变量与环境变量的决定性指标。 环境变量只能从父行程到子行程单向继承。换句话说:在子行程中的环境如何变更,均不会影响父行程的环境。 再结合以上两个概念(process + script),那应该就不难理解如下这句话的意思了: 正常来说,当我们执行一个shell script时,其实是先产生一个sub-shell的子行程,然后sub-shell再去产生命令行的子行程。 因为,一般我们跑的shell script是用subshell去执行的。从process的观念来看,是parent process产生一个child process去执行,当child结束后,会返回parent,但parent的环境是不会因child的改变而改变的。所谓的环境元数很多,凡举effective id,variable,workding dir等等…其中的workding dir($PWD)正是楼主的疑问所在:当用subshell来跑script的话,sub shell的$PWD会因为cd而变更,但当返回primary shell时,$PWD是不会变更的。 那好,接下来,再让我们了解一下source命令好了。当你有了fork的概念之后,要理解source就不难: 所谓source就是让script在当前shell内执行、而不是产生一个sub-shell来执行。 比方说,原本我们是如此执行script的: 现在改成这样即可: 或: 说到这里,我想,各位有兴趣看看/etc底下的众多设定文件,应该不难理解它们被定义后,如何让其他script读取并继承了吧?若然,日后你有机会写自己的script,应也不难专门指定一个设定文件以供不同的script一起“共享”了…^_^ okay,到这里,若你搞得懂fork与source的不同,那接下来再接受一个挑战: 那exec又与source/fork有何不同呢? 哦…要了解exec或许较为复杂,尤其扯上File Descriptor的话…不过,简单来说: exec也是让script在同一个行程上执行,但是原有行程则被结束了。也就是简而言之:原有行程会否终止,就是exec与source/fork的最大差异了。 1.sh 2.sh 然后,分别跑如下参数来观察结果: 好了,别忘了仔细比较输出结果的不同及背后的原因哦…若有疑问,欢迎提出来一起讨论讨论~~~happy scripting!^_^ 第7问:( ) 與 { } 差在哪? 先说一下,为何要用()或{ }好了。许多时候,我们在shell操作上,需要在一定条件下一次执行多个命令,也就是说,要么不执行,要么就全执行,而不是每次依序的判断是否要执行下一个命令。或是,需要从一些命令执行优先次顺中得到豁免,如算术的2*(3+4)那样… 这时候,我们就可引入“命令群组”(command group)的概念:将多个命令集中处理。在shell command line中,一般人或许不太计较()与{ }这两对符号的差异,虽然两者都可将多个命令作群组化处理,但若从技术细节上,却是很不一样的: 若,你对上一章的fork与source的概念还记得了的话,那就不难理解两者的差异了。 要是在command group中扯上变量及其他环境的修改,我们可以根据不同的需求来使用()或{ }。 通常而言,若所作的修改是临时的,且不想影响原有或以后的设定,那我们就nested sub-shell,反之,则用non-named command group。 是的,光从command line来看,()与{ }的差别就讲完了,够轻松吧~~~ ^_^ 然而,若这两个meta用在其他command meta或领域中(如Regular Expression),还是有很多差别的。只是,我不打算再去说明了,留给读者自己慢慢发掘好了…我这里只想补充一个概念,就是function。 所谓的function,就是用一个名字去命名一个command group,然后再调用这个名字去执行command group。从non-named command group来推断,大概你也可以猜到我要说的是{ }了吧?(yes!你真聪明﹗^_^) 在bash中,function的定义方式有两种: 方式二: 用哪一种方式无所谓,只是若碰到所定意的名称与现有的命令或别名(Alias)冲突的话,方式二或许会失败。但方式二起码可以少打function这一串英文字母,对懒人来说(如我),又何乐不为呢?…^_^ function在某一程度来说,也可称为“函式”,但请不要与传统编程所使用的函式(library)搞混了,毕竟两者差异很大。惟一相同的是,我们都可以随时用“已定义的名称”来调用它们… 若我们在shell操作中,需要不断的重覆执行某些命令,我们首先想到的,或许是将命令写成命令脚本(shell script)。不过,我们也可以写成function,然后在command line中打上function_name就可当一舨的script来使用了。 只是若你在shell中定义的function,除了可用unset function_name取消外,一旦退出shell,function也跟着取消。 然而,在script中使用function却有许多好处,除了可以提高整体script的执行性能外(因为已被加载),还可以节省许多重覆的代码… 简单而言,若你会将多个命令写成script以供调用的话,那,你可以将function看成是script中的script…^_^ 而且,透过上一章介绍的source命令,我们可以自行定义许许多多好用的function,再集中写在特定文件中,然后,在其他的script中用source将它们加载并反复执行。 若你是RedHat Linux的使用者,或许,已经猜得出/etc/rc.d/init.d/functions这个文件是作啥用的了~~~ ^_^ okay,说要轻松点的嘛,那这次就暂时写到这吧。祝大家学习愉快﹗^_^ 第8问:$(( )) 與 $( ) 還有${ } 差在哪? 在bash shell中,$() 与` `(反引号)都是用来做命令替换用(command substitution)的。所谓的命令替换与我们第五章学过的变量替换差不多,都是用来重组命令行: 完成引号里的命令行,然后将其结果替换出来,再重组命令行。 如此便可方便得到上一星期天的日期了…^_^ 在操作上,用$()或` `都无所谓,只是我”个人"比较喜欢用$(),理由是: ` `很容易与' '(单引号)搞混乱,尤其对初学者来说。有时在一些奇怪的字形显示中,两种符号是一模一样的(直竖两点)。当然了,有经验的朋友还是一眼就能分辩两者。只是,若能更好的避免混乱,又何乐不为呢?^_^ 原本的意图是要在command2 `command3`先将command3提换出来给command2处理,然后再将结果传给command1 `command2…`来处理。然而,真正的结果在命令行中却是分成了`command2`与` `两段。正确的输入应该如下: 要不然,换成$()就没问题了: 只要你喜欢,做多少层的替换都没问题啦~~~ ^_^ 不过,$()并不是没有斃端的… 首先,`基本上可用在全部的unix shell中使用,若写成shell script,其移植性比较高。而$()并不见的每一种shell都能使用,我只能跟你说,若你用bash2`的话,肯定没问题…^_^ 接下来,再让我们看${}吧…它其实就是用来作变量替换用的啦。一般情况下,$var与${var}并没有啥不一样。但是用${}会比较精确的界定变量名称的范围,比方说: 原本是打算先将$A的结果替换出来,然后再补一个B字母于其后,但在命令行上,真正的结果却是只会提换变量名称为AB的值出来…若使用${}就没问题了: 不过,假如你只看到${}只能用来界定变量名称的话,那你就实在太小看bash了﹗为了完整起见,我这里再用一些例子加以说明${}的一些特异功能。 假设我们定义了一个变量为: 我们可以用${}分别替换获得不同的值: 记忆的方法为: 我们也可以对变量值里的字串作替换: 利用${}还可针对不同的变数状态赋值(没设定、空值、非空值) 好了,最后为大家介绍$(())的用途吧:它是用来作整数运算的。在bash中,$(())的整数运算符号大致有这些:+ - * /:分别为“加、减、乘、除”。%:余数运算。& | ^!:分别为“AND、OR、XOR、NOT”运算。 例: 在$(())中的变量名称,可于其前面加$符号来替换,也可以不用,如: 此外,$(())还可作不同进位(如二进位、八进位、十六进位)作运算呢,只是,输出结果皆为十进制而已: echo $((16#2a)) # 结果为42(16进位转十进制) 事实上,单纯用(())也可重定义变量值,或作testing: a=5;((a++)) #可将$a重定义为6 常见的用于(())的测试符号有如下这些: 不过,使用(())作整数测试时,请不要跟[ ]的整数测试搞混乱了。(更多的测试我将于第十章为大家介绍)怎样?好玩吧..^_^ okay,这次暂时说这么多… 上面的介绍,并没有详列每一种可用的状态,更多的,就请读者参考手册文件啰… 第9问:$@ 與 $* 差在哪? 我们都已经知道变量(variable)是如何定义及替换的,这个不用再多讲了。但是,我们还需要知道有些变量是shell内定的,且其名称是我们不能随意修改的,其中就有positional parameter在内。在shell script中,我们可用$0,$1,$2,$3…这样的变量分别提取命令行中的如下部份: 我们很容易就能猜出$0就是代表shell script名称(路径)本身,而$1就是其后的第一个参数,如此类推… 须得留意的是IFS的作用,也就是,若IFS被quoting处理后,那么positional parameter也会改变。如下例: 由于在p2与p3之间的空白键被soft quote所关闭了,因此my.sh中的$2是"p2 p3"而$3则是p4… 还记得前两章我们提到fucntion时,我不是说过它是script中的script吗?^_^ 是的,function一样可以读取自己的(有别于script的)postitional parameter,惟一例外的是$0而已。举例而言:假设my.sh里有一个fucntion叫my_fun,若在script中跑my_fun fp1 fp2 fp3,那么,function内的$0是my.sh,而$1则是fp1而非p1了…不如写个简单的my.sh script看看吧: 然后在command line中跑一下script就知道了: 然而,在使用positional parameter的时候,我们要注意一些陷井哦: $10不是替换第10个参数,而是替换第一个参数($1)然后再补一个0于其后! 方法一是使用我们上一章介绍的${ },也就是用${10}即可。 方法二,就是shift了。用通俗的说法来说,所谓的shift就是取消positional parameter中最左边的参数($0不受影响)。其预设值为1,也就是shift或shift 1都是取消$1,而原本的$2则变成$1、$3变成$2…若shift 3则是取消前面三个参数,也就是原本的$4将变成$1… 那,亲爱的读者,你说要shift掉多少个参数,才可用$1取得${10}呢?^_^ okay,当我们对positional parameter有了基本概念之后,那再让我们看看其他相关变量吧。 首先是$#:它可抓出positional parameter的数量。以前面的my.sh p1 "p2 p3"为例:由于p2与p3之间的IFS是在soft quote中,因此$#可得到2的值。但如果p2与p3没有置于quoting中话,那$#就可得到3的值了。同样的道理在function中也是一样的… 因此,我们常在shell script里用如下方法测试script是否有读进参数: [ $# = 0 ] 接下来就是$@与$*:精确来讲,两者只有在soft quote中才有差异,否则,都表示“全部参数”($0除外)。举例来说好了:若在command line上跑my.sh p1 "p2 p3" p4的话,不管是$@还是$*,都可得到p1 p2 p3 p4就是了。但是,如果置于soft quote中的话: 我们可修改一下前面的my.sh,使之内容如下: 然后再执行./my.sh p1 "p2 p3" p4就知道$@与$*差在哪了…^_^ 第10问:&& 與 || 差在哪? 我们在shell下跑的每一个command或function,在结束的时候都会传回父行程一个值,称为return value。在shell command line中可用$"新"的一个return value,也就是刚结束的那个行程传回的值。Return Value(RV)的取值为0-255之间,由程序(或script)的作者自行定议: 若在script里,用exit RV来指定其值,若没指定,在结束时以最后一道命令之RV为值。 举个例子来说明好了:假设当前目录内有一份my.file的文件,而no.file是不存在的: 若你用的是bash,请在command line下打man test或man bash来了解这个test的用法。这是你可用作参考的最精确的文件了,要是听别人说的,仅作参考就好…下面我只简单作一些辅助说明,其余的一律以man为准: 首先,test的表示式我们称为expression,其命令格式有两种: (请务必注意[ ]之间的空白键﹗) 用哪一种格式没所谓,都是一样的效果。(我个人比较喜欢后者…)其次,bash的test目前支持的测试对像只有三种: string:字串,也就是纯文字。 以A=123这个变量为例: 第三,当expression测试为“真”时,test就送回0(true)的return value,否则送出非0(false)。若在expression之前加上一个!(感叹号),则是当expression为“假时”才送出0,否则送出非0。 同时,test也允许多重的复合测试: 例如: 是表示当$file是一个目录、且同时具有x权限时,test才会为true。 第四,在command line中使用test时,请别忘记命令行的“重组”特性,也就是在碰到meta时会先处理meta再重新组建命令行。(这个特性我在第二及第四章都曾反复强调过)比方说,若test碰到变量或命令替换时,若不能满足expression格式时,将会得到语法错误的结果。举例来说好了:关于[ string1 = string2 ]这个test格式,在=号两边必须要有字串,其中包括空(null)字串(可用soft quote或hard quote取得)。 假如$A目前没有定义,或被定议为空字串的话,那如下的写法将会失败: 这是因为命令行碰到$这个meta时,会替换$A的值,然后再重组命令行,那就变成了:[ = abc ] 如此一来=号左边就没有字串存在了,因此造成test的语法错误﹗但是,下面这个写法则是成立的: 若您对test还不是很有经验的话,那在使用test时不妨先采用如下这一个"法则": 假如在test中碰到变量替换,用soft quote是最保险的﹗若你对quoting不熟的话,请重新温习第四章的内容吧…^_^ 告诉你:return value的作用可大了﹗若你想让你的shell变“聪明”的话,就全靠它了: 有了return value,我们可以让shell跟据不同的状态做不同的时情… command1 && command2:其意思是command2只有在RV为0(true)的条件下执行。 (注:[ -n string ]是测试string长度大于0则为true。) 上例的第一个&&命令行之所以会执行其右边的echo命令,是因为上一个test送回了0的RV值﹔但第二次就不会执行,因为test送回非0的结果…同理,||右边的echo会被执行,却正是因为左边的test送回非0所引起的。 事实上,我们在同一命令行中,可用多个&&或||来组建呢: 怎样,从这一刻开始,你是否觉得我们的shell是“很聪明”的呢?^_^ 好了,最后,布置一道习题给大家做做看... 下面的判断是:当$A被赋与值时,再看是否小于100,否则送出too big!: 若我将A取消,照理说,应该不会送文字才对啊(因为第一个条件就不成立了)…
name=value
A=" B" # IFS被关闭了(请参考前面的quoting章节)
A1=B # 并非以数字开头
A=$B # $可用在变量值内
This_Is_A_Long_Name=b #可用_连接较长的名称或值,且大小写有别。
Shell之所以强大,其中的一个因素是它可以在命令行中对变量作替换(substitution)处理。
在命令行中使用者可以使用$符号加上变量名称(除了在用=号定义变量名称之外),
将变量值给替换出来,然后再重新组建命令行。
比方:
$ A=ls
$ B=la
$ C=/tmp
$ $A -$B $C
$符号会对每一个变量作替换处理(将变量值替换出来再重组命令行),最后会得出如下命令行:
ls -la /tmp
若从技术细节来看,shell会依据IFS(Internal Field Seperator)将command line所输入的文字给拆解为“字段”(word)。然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后再重组整行command line。这里的$就是command line中最经典的meta之一了,就是作变量替换的﹗
$ echo $A -$B $C
ls -la /tmp
利用shell对变量的替换处理能力,我们在设定变量时就更为灵活了:
A=B
B=$A
A=B
B=C
A=B
B=$A
A=C
A=B:C:D
A=$A:E
上面的扩充示例,我们使用区隔符号(:)来达到扩充目的,要是没有区隔符号的话,如下是有问题的:
A=BCD
A=$AE
A=BCD
A=${A}E
严格来说,我们在当前shell中所定义的变量,均属于“本地变量”(local variable),只有经过export命令的“输出”处理,才能成为环境变量(environment variable):
$ A=B
$ export A
$ export A=B
$ A=B
$ B=C
$ export $A
要取消一个变量,在bash中可使用unset命令来处理:
与export一样,unset命令行也同样会作变量替换(这其实就是shell的功能之一),因此:
$ A=B
$ B=C
$ unset $A
如下两行其实是很不一样的:
$ A=
$ unset A
虽然用眼睛来看,这两种变量状态在如下命令结果中都是一样的:
$ A=
$ echo $A
$ unset A
$ echo $A
$ str= #设为null
$ var=${str=expr} #定义var
$ echo $var
$ echo $str
$ unset str #取消
$ var=${str=expr} #定义var
$ echo $var
expr
$ echo $str
expr
var=expr
str=expr
var=
str=
var=xyz
str=xyz
这次先让我们从CU Shell版的一个实例贴子来谈起吧:(论坛改版后原连接已经失效)例中的提问原文如下:
我当时如何回答暂时别去深究,先让我们了解一下行程(process)的观念好了。首先,我们所执行的任何程序,都是由父行程(parent process)所产生出来的一个子行程(child process),子行程在结束后,将返回到父行程去。此一现像在Linux系统中被称为fork。(为何要程为fork呢?嗯,画一下图或许比较好理解…^_^)
然而,从遗传的角度来看,我们也不难发现环境变量的另一个重要特征:
接下来,再让我们了解一下命令脚本(shell script)的概念。所谓的shell script讲起来很简单,就是将你平时在shell prompt后所输入的多行command line依序写入一个文件去而已。其中再加上一些条件判断、互动界面、参数运用、函数调用等等技巧,得以让script更加“聪明”的执行,但若撇开这些技巧不谈,我们真的可以简单的看成script只不过依次执行预先写好的命令行而已。
然则,那让我们回到本章开始时所提到的例子再从新思考:cd /etc/aa/bb/cc可以执行,但是把这条命令写入shell时shell不执行!这是什么原因呀!我当时的答案是这样的:
能够了解问题的原因及其原理是很好的,但是?如何解决问题恐怕是我们更感兴趣的﹗是吧?^_^
由于所有执行结果均于当前shell内完成,若script的环境有所改变,当然也会改变当前环境了﹗因此,只要我们将原本单独输入的script命令行变成source命令的参数,就可轻易解决前例提到的问题了。
./my.script
source ./my.script
../my.script
嗯,光是从理论去理解,或许没那么好消化,不如动手“实作+思考”来的印象深刻哦。下面让我们写两个简单的script,分别命名为1.sh及2.sh:
#!/bin/bash
A=B
echo "PID for 1.sh before exec/source/fork:$$"
export A
echo "1.sh: \$A is $A"
case $1 in
exec)
echo "using exec…"
exec ./2.sh;;
source)
echo "using source…"
../2.sh;;
*)
echo "using fork by default…"
./2.sh;;
esac
echo "PID for 1.sh after exec/source/fork:$$"
echo "1.sh: \$A is $A"
#!/bin/bash
echo "PID for 2.sh: $$"
echo "2.sh get \$A=$A from 1.sh"
A=C
export A
echo "2.sh: \$A is $A"
$ ./1.sh fork
$ ./1.sh source
$ ./1.sh exec
嗯,这次轻松一下,不讲太多…^_^
方式一:
function function_name {
command1
command2
command3
…
}
fuction_name() {
command1
command2
command3
…
}
我们上一章介绍了( )与{ }的不同,这次让我们扩展一下,看看更多的变化:$()与${ }又是啥玩意儿呢?
例如:
$ echo the last sunday is $(date -d "last sunday" +%Y-%m-%d)
在多层次的复合替换中, 须要额外的跳脱(\`)处理,而$() 则比较直观。例如:这是错的:
command1 `command2 `command3` `
command1 `command2 \`command3\` `
command1 $(command2 $(command3))
$ A=B
$ echo $AB
$ echo ${A}B
BB
file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt
${file#*/} # 拿掉第一条/及其左边的字串:dir1/dir2/dir3/my.file.txt
${file##*/} # 拿掉最后一条/及其左边的字串:my.file.txt
${file#*.} # 拿掉第一个.及其左边的字串:file.txt
${file##*.} # 拿掉最后一个.及其左边的字串:txt
${file%/*} # 拿掉最后条/及其右边的字串:/dir1/dir2/dir3
${file%%/*} # 拿掉第一条/及其右边的字串:(空值)
${file%.*} # 拿掉最后一个.及其右边的字串:/dir1/dir2/dir3/my.file
${file%%.*} #拿掉第一个.及其右边的字串:/dir1/dir2/dir3/my
${file:0:5} # 提取最左边的5个字节:/dir1
${file:5:5} # 提取第5个字节右边的连续5个字节:/dir2
${file/dir/path} # 将第一个dir提换为path:/path1/dir2/dir3/my.file.txt
${file//dir/path} # 将全部dir提换为path:/path1/path2/path3/my.file.txt
${file-my.file.txt} # 假如$file没有设定,则使用my.file.txt作传回值。(空值及非空值时不作处理)
${file:-my.file.txt} # 假如$file没有设定或为空值,则使用my.file.txt作传回值。(非空值时不作处理)
${file+my.file.txt} # 假如$file设为空值或非空值,均使用my.file.txt作传回值。(没设定时不作处理)
${file:+my.file.txt} # 若$file为非空值,则使用my.file.txt作传回值。(没设定及空值时不作处理)
${file=my.file.txt} # 若$file没设定,则使用my.file.txt作传回值,同时将$file赋值为my.file.txt。(空值及非空值时不作处理)
${file:=my.file.txt} # 若$file没设定或为空值,则使用my.file.txt作传回值,同时将$file赋值为my.file.txt。(非空值时不作处理)
${file"a b c def"这样的变量只是将$A替换为一个单一的字串,但是改为A=(a b c def),则是将$A定义为数组…bash的数组替换方法可参考如下方法:
$ a=5;b=7;c=2
$ echo $((a+b*c))
19
$ echo $(((a+b)/c))
6
$ echo $(((a*b)%c))
1
$(($a + $b * $c))也可得到19的结果
以一个实用的例子来看看吧:假如当前的umask是022,那么新建文件的权限即为:
$ umask 022
$ echo "obase=8;$((8#666 & (8#777 ^ 8#$(umask))))" | bc
644
a=5;((a--)) 则为a=4
a=5;b=7;((a < b)) 会得到0(true)的返回值。
要说$@与$*之前,需得先从shell script的positional parameter谈起…
script_name parameter1 parameter2 parameter3…
my.sh p1 "p2 p3" p4
#!/bin/bash
my_fun() {
echo '$0 inside function is '$0
echo '$1 inside function is '$1
echo '$2 inside function is '$2
}
echo '$0 outside function is '$0
echo '$1 outside function is '$1
echo '$2 outside function is '$2
my_fun fp1 "fp2 fp3"
chmod +x my.sh
./my.sh p1 "p2 p3"
$0 outside function is ./my.sh
$1 outside function is p1
$2 outside function is p2 p3
$0 inside function is ./my.sh
$1 inside function is fp1
$2 inside function is fp2 fp3
也就是,my.sh one two three four five six seven eigth nine ten这样的command line,my.sh里的$10不是ten而是one0哦…小心小心!要抓到ten的话,有两种方法:
假如为0,那就表示script没有参数,否则就是有带参数…
#!/bin/bash
my_fun() {
echo "$#"
}
echo 'the number of parameter in "$@" is '$(my_fun "$@")
echo 'the number of parameter in "$*" is '$(my_fun "$*")
the number of parameter in "$@" is 3
the number of parameter in "$*" is 1
好不容易,进入两位数的章节了…一路走来,很辛苦吧?也很快乐吧?^_^ 在解答本章题目之前,先让我们了解一个概念:return value!
若在function里,则用return RV来代替exit RV即可。
Return Value的作用,是用来判断行程的退出状态(exit status),只有两种:
$ touch my.file
$ ls my.file
$ echo $"专门"用来测试某一条件而送出return value以供true或false的判断,它就是test命令了!
test expression
or:
[ expression ]
integer:整数(0或正整数,不含负数或小数点)。
file:文件。
请初学者一定要搞清楚这三者的差异,因为test所用的expression是不一样的。
[ "$A" = 123 ] # 是字串的测试,以测试$A是否为1、2、3这三个连续的“文字”。
[ "A" -eq 123 ] # 是整数的测试,以测试$A是否等于“一百二十三”。
[ -e "$A" ] # 是关于文件的测试,以测试123这份“文件”是否存在。
expression1 -a expression2 # 当两个exrepssion都为true,才送出0,否则送出非0。
expression1 -o expression2 # 只需其中一个exrepssion为true,就送出0,只有两者都为false才送出非0。
[ -d "$file" -a -x "$file" ]
$ unset A
$ [ $A = abc ]
[:=:unary operator expected
$ [ "$A" = abc ]
$ echo $"" = abc ]。由于=左边我们用soft quote得到一个空字串,而让test语法得以通过…读者诸君请务必留意这些细节哦,因为稍一不慎,将会导至test的结果变了个样!
okay,关于更多的test用法,老话一句:请看man page吧!^_^ 虽然洋洋洒洒讲了一大堆,或许你还在嘀咕….那…那个return value有啥用啊?!问得好﹗
这时候,才让我来揭晓本章的答案吧~~~ ^_^ && 与 || 都是用来“组建”多个command line用的:
command1 || command2:其意思是command2只有在RV为非0(false)的条件下执行。
来,以例子来说好了:
$ A=123
$ [ -n "$A" ] && echo "yes!it's ture."
yes!it's ture.
$ unset A
$ [ -n "$A" ] && echo "yes!it's ture."
$ [ -n "$A" ] || echo "no,it's NOT ture."
no,it's NOT ture.
$ A=123
$ [ -n "$A" ] && echo "yes!it's ture." || echo "no,it's NOT ture."
yes!it's ture.
$ unset A
$ [ -n "$A" ] && echo "yes!it's ture." || echo "no,it's NOT ture."
no,it's NOT ture.
$ A=123
$ [ -n "$A" ] && [ "$A" -lt 100 ] || echo 'too big!'
too big!
$ unset A
$ [ -n "$A" ] && [ "$A" -lt 100 ] || echo 'too big!'
too big!
Linux,shell,bash
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