shell简介
Shell本身是一个用C语言编写的程序,它是用户使用Unix/Linux的桥梁,用户的大部分工作都是通过Shell完成的。Shell既是一种命令语言,又是一种程序设计语言。作为命令语言,它交互式地解释和执行用户输入的命令;作为程序设计语言,它定义了各种变量和参数,并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构,包括循环和分支。
它虽然不是Unix/Linux系统内核的一部分,但它调用了系统核心的大部分功能来执行程序、建立文件并以并行的方式协调各个程序的运行。因此,对于用户来说,shell是最重要的实用程序,深入了解和熟练掌握shell的特性极其使用方法,是用好Unix/Linux系统的关键。
可以说,shell使用的熟练程度反映了用户对Unix/Linux使用的熟练程度。
Shell有两种执行命令的方式:
- 交互式(Interactive):解释执行用户的命令,用户输入一条命令,Shell就解释执行一条。
- 批处理(Batch):用户事先写一个Shell脚本(Script),其中有很多条命令,让Shell一次把这些命令执行完,而不必一条一条地敲命令。
Shell脚本和编程语言很相似,也有变量和流程控制语句,但Shell脚本是解释执行的,不需要编译,Shell程序从脚本中一行一行读取并执行这些命令,相当于一个用户把脚本中的命令一行一行敲到Shell提示符下执行。
Unix/Linux上常见的Shell脚本解释器有bash、sh、csh、ksh等,习惯上把它们称作一种Shell。我们常说有多少种Shell,其实说的是Shell脚本解释器。由于bash是最常见的脚本解释器,如无特殊说明,本课程中使用的shell默认都是bash shell。
注意:bash是linux标准的默认shell,bash完全兼容sh,也就是说,用sh写的脚本可以不加修改的在bash中执行。
什么时候使用shell
因为Shell似乎是各UNIX系统之间通用的功能,并且经过了POSIX的标准化。因此,Shell脚本只要“用心写”一次,即可应用到很多系统上。因此,之所以要使用Shell脚本是基于:
- 简单性:Shell是一个高级语言;通过它,你可以简洁地表达复杂的操作。
- 可移植性:使用POSIX所定义的功能,可以做到脚本无须修改就可在不同的系统上执行。
- 开发容易:可以在短时间内完成一个功能强大又实用的脚本。
但是,考虑到Shell脚本的命令限制和效率问题,下列情况一般不使用Shell:
- 资源密集型的任务,尤其在需要考虑效率时(比如,排序,hash等等)。
- 需要处理大任务的数学操作,尤其是浮点运算,精确运算,或者复杂的算术运算(这种情况一般使用C++或FORTRAN 来处理)。
- 有跨平台(操作系统)移植需求(一般使用C 或Java)。
- 复杂的应用,在必须使用结构化编程的时候(需要变量的类型检查,函数原型,等等)。
- 对于影响系统全局性的关键任务应用。
- 对于安全有很高要求的任务,比如你需要一个健壮的系统来防止入侵、破解、恶意破坏等等。
- 项目由连串的依赖的各个部分组成。
- 需要大规模的文件操作。 需要多维数组的支持。
- 需要数据结构的支持,比如链表或数等数据结构。
- 需要产生或操作图形化界面 GUI。
- 需要直接操作系统硬件。
- 需要 I/O 或socket 接口。
- 需要使用库或者遗留下来的老代码的接口。
- 私人的、闭源的应用(shell 脚本把代码就放在文本文件中,全世界都能看到)。
如果你的应用符合上边的任意一条,那么就考虑一下更强大的语言吧——或许是Perl、Tcl、Python、Ruby——或者是更高层次的编译语言比如C/C++,或者是Java。即使如此,你会发现,使用shell来原型开发你的应用,在开发步骤中也是非常有用的。
第一个shell脚本
打开文本编辑器vim,新建一个文件test,扩展名为sh(sh代表shell),全名是 test.sh 。扩展名并不影响脚本执行,见名知意就好,如果你用 php 写shell 脚本,扩展名就用 php 好了。
输入一些代码:
#!/bin/sh #echo "123456" echo "Hello World !"
第一行“#!” 是一个约定的标记,它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行,即使用哪一种Shell。通常/bin/sh是指向/bin/bash的。
但后面的字符 # 表示注释,#后面的内容将被忽略。
echo命令用于向窗口输出文本。
运行Shell脚本有两种方法。
作为可执行程序
将上面的代码保存为test.sh,并 cd 到相应目录:
- $ chmod +x ./test.sh #使脚本具有执行权限
- $ ./test.sh #执行脚本
- Hello World !
注意,一定要写成./test.sh,而不是test.sh。运行其它二进制的程序也一样,直接写test.sh,linux系统会去PATH里寻找有没有叫test.sh的,而只有/bin, /sbin, /usr/bin,/usr/sbin等在PATH里,你的当前目录通常不在PATH里,所以写成test.sh是会找不到命令的,要用./test.sh告诉系统说,就在当前目录找。
通过这种方式运行bash脚本,第一行一定要写对,好让系统查找到正确的解释器。
作为解释器参数
这种运行方式是,直接运行解释器,其参数就是shell脚本的文件名,如:
- $ /bin/sh test.sh
- $ /bin/php test.php
这种方式运行的脚本,不需要在第一行指定解释器信息,写了也没用。
再看一个例子。下面的脚本使用 read 命令从 stdin 获取输入并赋值给 PERSON 变量,最后在 stdout 上输出:
- #!/bin/bash
- # Author : mozhiyan
- # Copyright (c) http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/
- # Script follows here:
- echo "What is your name?"
- read PERSON
- echo "Hello, $PERSON"
运行脚本:
- $ chmod +x ./test.sh
- $ ./test.sh
- What is your name?
- mozhiyan
- Hello, mozhiyan
定义变量
Shell支持自定义变量。
定义变量时,变量名不加美元符号($),如:
variableName="value"
注意,变量名和等号之间不能有空格,这可能和你熟悉的所有编程语言都不一样。同时,变量名的命名须遵循如下规则:
- 首个字符必须为字母(a-z,A-Z)。
- 中间不能有空格,可以使用下划线(_)。
- 不能使用标点符号。
- 不能使用bash里的关键字(可用help命令查看保留关键字)。
变量定义举例:
$ myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/linux/" $ myNum=100
使用变量
使用一个定义过的变量,只要在变量名前面加美元符号($)即可,如:
$ your_name="mozhiyan" $ echo $your_name mozhiyan $ echo ${your_name} mozhiyan
变量名外面的花括号是可选的,加不加都行,加花括号是为了帮助解释器识别变量的边界,比如下面这种情况:
$ for skill inAdaCoffeActionJava \ do \ echo "I am good at ${skill}Script" \ done
如果不给skill变量加花括号,写成echo "I am good at$skillScript",解释器就会把$skillScript当成一个变量(其值为空),代码执行结果就不是我们期望的样子了。CentOS7中不需要添加换行符“\”,如果命令不完全它会自动换行,遇到结束命令done会自动执行。
注:推荐给所有变量加上花括号,这是个好的编程习惯。
重新定义变量
已定义的变量,可以被重新定义,如:
$ myID="Im abird" $ echo ${myID} $ myID="Im amonkey" $ echo ${myID}
这样写是合法的,但注意,第二次赋值的时候不能写 $myID="Im amonkey",使用变量的时候才加美元符($)。
只读变量
使用 readonly 命令可以将变量定义为只读变量,只读变量的值不能被改变。
下面的例子尝试更改只读变量,结果报错:
#!/bin/bash myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/shell/" readonly myUrl myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/danpianji/"
运行脚本,结果如下:
./test.sh: line 7: myUrl:readonly variable
删除变量
使用 unset 命令可以删除变量。语法:
$ unset variable_name
变量被删除后不能再次使用;unset 命令不能删除只读变量。
举个例子:
#!/bin/sh myUrl="http://see.xidian.edu.cn/cpp/u/xitong/" unset myUrl echo $myUrl
上面的脚本没有任何输出。
变量类型
运行shell时,会同时存在三种变量:
1) 局部变量
局部变量在脚本或命令中定义,仅在当前shell实例中有效,其他shell启动的程序不能访问局部变量。
2) 环境变量
所有的程序,包括shell启动的程序,都能访问环境变量,有些程序需要环境变量来保证其正常运行。必要的时候shell脚本也可以定义环境变量。
3) shell变量
shell变量是由shell程序设置的特殊变量。shell变量中有一部分是环境变量,有一部分是局部变量,这些变量保证了shell的正常运行
特殊变量
前面已经讲到,变量名只能包含数字、字母和下划线,因为某些包含其他字符的变量有特殊含义,这样的变量被称为特殊变量。
特殊变量列表
变量 |
含义 |
$0 |
当前脚本的文件名 |
$n |
传递给脚本或函数的参数。n是一个数字,表示第几个参数。例如,第一个参数是$1,第二个参数是$2。 |
$# |
传递给脚本或函数的参数个数。 |
$@ |
传递给脚本或函数的所有参数。 |
$* |
传递给脚本或函数的所有参数。被双引号("")包含时,与$@稍有不同。 |
$? |
上个命令的退出状态,或函数的返回值。 |
$$ |
当前Shell进程ID。对于 Shell 脚本,就是这些脚本所在的进程ID。 |
下面是部分特殊变量的使用范例:
#!/bin/bash echo "File Name: $0" echo "First Parameter : $1" echo "Second Parameter : $2" echo "Quoted Values: $@" echo "Quoted Values: $*" echo "Total Number of Parameters : $#"
运行结果:
$./test.sh ZaraAli FileName:./test.sh FirstParameter:Zara SecondParameter:Ali QuotedValues:ZaraAli QuotedValues:ZaraAli TotalNumber of Parameters:2
主要内容来自学习平台:汇智网,笔者在centos7上进行了一些扩展和补充。