Shell自己是一个用C语言编写的程序,它是用户使用Linux的桥梁。Shell既是一种命令语言,又是一种程序设计语言。做为命令语言,它交互式地解释和执行用户输入的命令;做为程序设计语言,它定义了各类变量和参数,并提供了许多在高级语言中才具备的控制结构,包括循环和分支。它虽然不是Linux系统核心的一部分,但它调用了系统核心的大部分功能来执行程序、创建文件并以并行的方式协调各个程序的运行。所以,对于用户来讲,shell是最重要的实用程序,深刻了解和熟练掌握shell的特性极其使用方法,是用好Linux系统的关键。能够说,shell使用的熟练程度反映了用户对Linux使用的熟练程度。shell
1、什么是shellexpress
当一个用户登陆Linux系统以后,系统初始化程序init就为每个用户运行一个称为shell(外壳)的程序。那么,shell是什么呢?确切一点说,shell就是一个命令行解释器,它为用户提供了一个向Linux内核发送请求以便运行程序的界面系统级程序,用户能够用shell来启动、挂起、中止甚至是编写一些程序。编程
当用户使用Linux时是经过命令来完成所需工做的。一个命令就是用户和shell之间对话的一个基本单位,它是由多个字符组成并以换行结束的字符串。shell解释用户输入的命令,就象DOS里的command.com所作的同样,所不一样的是,在DOS中,command.com只有一个,而在Linux下比较流行的shell有好几个,每一个shell都各有千秋。通常的Linux系统都将bash做为默认的shell。bash
2、几种流行的shell编辑器
目前流行的shell有ash、bash、ksh、csh、zsh等,你能够用下面的命令来查看你本身的shell类型:函数
#echo $SHELL性能
$SHELL是一个环境变量,它记录用户所使用的shell类型。你能够用命令:测试
#shell-nameui
来转换到别的shell,这里shell-name是你想要尝试使用的shell的名称,如ash等。这个命令为用户又启动了一个shell,这个shell在最初登陆的那个shell以后,称为下级的shell或子shell。使用命令:spa
$exit
能够退出这个子shell。
使用不一样的shell的缘由在于它们各自都有本身的特色,下面做一个简单的介绍:
1.ash
ash shell是由Kenneth Almquist编写的,Linux中占用系统资源最少的一个小shell,它只包含24个内部命令,于是使用起来很不方便。
2.bash
bash是Linux系统默认使用的shell,它由Brian Fox和Chet Ramey共同完成,是Bourne Again Shell的缩写,内部命令一共有40个。Linux使用它做为默认的shell是由于它有诸如如下的特点:
(1)可使用相似DOS下面的doskey的功能,用方向键查阅和快速输入并修改命令。
(2)自动经过查找匹配的方式给出以某字符串开头的命令。
(3)包含了自身的帮助功能,你只要在提示符下面键入help就能够获得相关的帮助。
3.ksh
ksh是Korn shell的缩写,由Eric Gisin编写,共有42条内部命令。该shell最大的优势是几乎和商业发行版的ksh彻底兼容,这样就能够在不用花钱购买商业版本的状况下尝试商业版本的性能了。
4.csh
csh是Linux比较大的内核,它由以William Joy为表明的共计47位做者编成,共有52个内部命令。该shell实际上是指向/bin/tcsh这样的一个shell,也就是说,csh其实就是tcsh。
5.zch
zch是Linux最大的shell之一,由Paul Falstad完成,共有84个内部命令。若是只是通常的用途,是没有必要安装这样的shell的。
3. shell程序设计(基础部分)
其实做为命令语言交互式地解释和执行用户输入的命令只是shell功能的一个方面,shell还能够用来进行程序设计,它提供了定义变量和参数的手段以及丰富的程序控制结构。使用shell编程相似于DOS中的批处理文件,称为shell script,又叫shell程序或shell命令文件。
1.shell基本语法
shell的基本语法主要就是如何输入命令运行程序以及如何在程序之间经过shell的一些参数提供便利手段来进行通信。
(1)输入输出重定向
在Linux中,每个进程都有三个特殊的文件描述指针:标准输入(standard input,文件描述指针为0)、标准输出(standard output,文件描述指针为1)、标准错误输出(standard error,文件描述指针为2)。这三个特殊的文件描述指针使进程在通常状况下接收标准输入终端的输入,同时由标准终端来显示输出,Linux同时也向使用者提供可使用普通的文件或管道来取代这些标准输入输出设备。在shell中,使用者能够利用“>”和“<”来进行输入输出重定向。如:
command>file:将命令的输出结果重定向到一个文件。
command>&file:将命令的标准错误输出一块儿重定向到一个文件。
command>>file:将标准输出的结果追加到文件中。
command>>&file:将标准输出和标准错误输出的结构都追加到文件中。
command
(2)管道pipe
pipe一样能够在标准输入输出和标准错误输出间作代替工做,这样一来,能够将某一个程序的输出送到另外一个程序的输入,其语法以下:
command1| command2[| command3...]
也能够连同标准错误输出一块儿送入管道:
command1| &command2[|& command3...]
(3)前台和后台
在shell下面,一个新产生的进程能够经过用命令后面的符号“;”和“&”来分别之前台和后台的方式来执行,语法以下:
command
产生一个前台的进程,下一个命令须等该命令运行结束后才能输入。
command &
产生一个后台的进程,此进程在后台运行的同时,能够输入其余的命令。
2。shell程序的变量和参数
像高级程序设计语言同样,shell也提供说明和使用变量的功能。对shell来说,全部变量的取值都是一个字符串,shell程序采用$var的形式来引用名为var的变量的值。
Shell有如下几种基本类型的变量:
(1)shell定义的环境变量
shell在开始执行时就已经定义了一些和系统的工做环境有关的变量,这些变量用户还能够从新定义,经常使用的shell环境变量有:
HOME:用于保存注册目录的彻底路径名。
PATH:用于保存用冒号分隔的目录路径名,shell将按PATH变量中给出的顺序搜索这些目录,找到的第一个与命令名称一致的可执行文件将被执行。
TERM:终端的类型。
UID:当前用户的标识符,取值是由数字构成的字符串。
PWD:当前工做目录的绝对路径名,该变量的取值随cd命令的使用而变化。
PS1:主提示符,在特权用户下,缺省的主提示符是“#”,在普通用户下,缺省的主提示符是“$”。
PS2:在shell接收用户输入命令的过程当中,若是用户在输入行的末尾输入“\”而后回车,或者当用户按回车键时shell判断出用户输入的命令没有结束时,显示这个辅助提示符,提示用户继续输入命令的其他部分,缺省的辅助提示符是“>”。
(2)用户定义的变量
用户能够按照下面的语法规则定义本身的变量:
变量名=变量值
要注意的一点是,在定义变量时,变量名前不该加符号“$”,在引用变量的内容时则应在变量名前加“$”;在给变量赋值时,等号两边必定不能留空格,若变量中自己就包含了空格,则整个字符串都要用双引号括起来。
在编写shell程序时,为了使变量名和命令名相区别,建议全部的变量名都用大写字母来表示。
有时咱们想要在说明一个变量并对它设定为一个特定值后就不在改变它的值,这能够用下面的命令来保证一个变量的只读性:
readly 变量名
在任什么时候候,创建的变量都只是当前shell的局部变量,因此不能被shell运行的其余命令或shell程序所利用,export命令能够将一局部变量提供给shell执行的其余命令使用,其格式为:
export 变量名
也能够在给变量赋值的同时使用export命令:
export 变量名=变量值
使用export说明的变量,在shell之后运行的全部命令或程序中均可以访问到。
(3)位置参数
位置参数是一种在调用shell程序的命令行中按照各自的位置决定的变量,是在程序名以后输入的参数。位置参数之间用空格分隔,shell取第一个位置参数替换程序文件中的,第二个替换,依次类推。是一个特殊的变量,它的内容是当前这个shell程序的文件名,因此,不是一个位置参数,在显示当前全部的位置参数时是不包括的。
(4)预约义变量
预约义变量和环境变量相相似,也是在shell一开始时就定义了的变量,所不一样的是,用户只能根据shell的定义来使用这些变量,而不能重定义它。全部预约义变量都是由$符和另外一个符号组成的,经常使用的shell预约义变量有:
$#:位置参数的数量
$*:全部位置参数的内容
$?:命令执行后返回的状态
$$:当前进程的进程号
$!:后台运行的最后一个进程号
:当前执行的进程名
其中,“$?”用于检查上一个命令执行是否正确(在Linux中,命令退出状态为0表示该命令正确执行,任何非0值表示命令出错)。
“$$”变量最多见的用途是用做临时文件的名字以保证临时文件不会重复。
(5)参数置换的变量
shell提供了参数置换能力以便用户能够根据不一样的条件来给变量赋不一样的值。参数置换的变量有四种,这些变量一般与某一个位置参数相联系,根据指定的位置参数是否已经设置类决定变量的取值,它们的语法和功能分别以下。
a. 变量=$:若是设置了参数,则用参数的值置换变量的值,不然用word置换。即这种变量的值等于某一个参数的值,若是该参数没有设置,则变量就等于word的值。
b. 变量=$:若是设置了参数,则用参数的值置换变量的值,不然把变量设置成word而后再用word替换参数的值。注意,位置参数不能用于这种方式,由于在shell程序中不能为位置参数赋值。
c. 变量=$:若是设置了参数,则用参数的值置换变量的值,不然就显示word并从shell中退出,若是省略了word,则显示标准信息。这种变量要求必定等于某一个参数的值,若是该参数没有设置,就显示一个信息,而后退出,所以这种方式经常使用于出错指示。
d. 变量=$:若是设置了参数,则用word置换变量,不然不进行置换。
全部这四种形式中的“参数”既能够是位置参数,也能够是另外一个变量,只是用位置参数的状况比较多。
4、shell程序设计的流程控制
和其余高级程序设计语言同样,shell提供了用来控制程序执行流程的命令,包括条件分支和循环结构,用户能够用这些命令创建很是复杂的程序。
与传统的语言不一样的是,shell用于指定条件值的不是布尔表达式而是命令和字符串。
1.test测试命令
test命令用于检查某个条件是否成立,它能够进行数值、字符和文件三个方面的测试,其测试符和相应的功能分别以下:
(1)数值测试:
-eq:等于则为真
-ne:不等于则为真
-gt:大于则为真
-ge:大于等于则为真
-lt:小于则为真
-le:小于等于则为真
(2)字符串测试:
=:等于则为真
!=:不相等则为真
-z 字符串:字符串长度伪则为真
-n 字符串:字符串长度不伪则为真
(3)文件测试:
-e 文件名:若是文件存在则为真
-r 文件名:若是文件存在且可读则为真
-w 文件名:若是文件存在且可写则为真
-x 文件名:若是文件存在且可执行则为真
-s 文件名:若是文件存在且至少有一个字符则为真
-d 文件名:若是文件存在且为目录则为真
-f 文件名:若是文件存在且为普通文件则为真
-c 文件名:若是文件存在且为字符型特殊文件则为真
-b 文件名:若是文件存在且为块特殊文件则为真
另外,Linux还提供了与(“!”)、或(“-o)、非(“-a”)三个逻辑操做符用于将测试条件链接起来,其优先级为:“!”最高,“-a”次之,“-o”最低。
同时,bash也能完成简单的算术运算,格式以下:
$[expression]
例如:var1=2
var2=$[var1*10+1]
则:var2的值为21。
2.if条件语句
shell程序中的条件分支是经过if条件语句来实现的,其通常格式为:
if 条件命令串
then
条件为真时的命令串
else
条件为假时的命令串
fi
3.for 循环
for循环对一个变量的可能的值都执行一个命令序列。赋给变量的几个数值既能够在程序内以数值列表的形式提供,也能够在程序之外以位置参数的形式提供。for循环的通常格式为:
for 变量名 [in 数值列表]
do
若干个命令行
done
变量名能够是用户选择的任何字符串,若是变量名是var,则在in以后给出的数值将顺序替换循环命令列表中的$var。若是省略了in,则变量var的取值将是位置参数。对变量的每个可能的赋值都将执行do和done之间的命令列表。
4.while和until 循环
while 和 until命令都是用命令的返回状态值来控制循环的。While 循环的通常格式为:
while
若干个命令行1
do
若干个命令行2
done
只要while的“若干个命令行1”中最后一个命令的返回状态为真,while循环就继续执行do...done之间的“若干个命令行2”。
until命令是另外一种循环结构,它和while命令类似,其格式以下:
until
若干个命令行1
do
若干个命令行2
done
until循环和while循环的区别在于:while循环在条件为真时继续执行循环,而until则是在条件为假时继续执行循环。
Shell还提供了true和false两条命令用于创建无限循环结构的须要,它们的返回状态分别是总为0或总为非0
5.case 条件选择
if条件语句用于在两个选项中选定一项,而case条件选择为用户提供了根据字符串或变量的值从多个选项中选择一项的方法,其格式以下:
case string in
exp-1)
若干个命令行1
;;
exp-2)
若干个命令行2
;;
……
*)
其余命令行
esac
shell经过计算字符串string的值,将其结果依次和表达式exp-一、exp-2等进行比较,直到找到一个匹配的表达式为止,若是找到了匹配项则执行它下面的命令直到遇到一对分号(;;)为止。
在case表达式中也可使用shell的通配符(“*”、“?”、“[ ]”)。一般用“*”做为case命令的最后表达式以便使在前面找不到任何相应的匹配项时执行“其余命令行”的命令。
6.无条件控制语句break和continue
break 用于当即终止当前循环的执行,而contiune用于不执行循环中后面的语句而当即开始下一个循环的执行。这两个语句只有放在do和done之间才有效。
7.函数定义
在shell中还能够定义函数。函数实际上也是由若干条shell命令组成的,所以它与shell程序形式上是类似的,不一样的是它不是一个单独的进程,而是shell程序的一部分。函数定义的基本格式为:
functionname
{
若干命令行
}
调用函数的格式为:
functionname param1 param2 ……
shell函数能够完成某些例行的工做,并且还能够有本身的退出状态,所以函数也能够做为if、while等控制结构的条件。
在函数定义时不用带参数说明,但在调用函数时能够带有参数,此时shell将把这些参数分别赋予相应的位置参数、、...及$*。
8.命令分组
在shell中有两种命令分组的方法:“()”和“{}”,前者当shell执行()中的命令时将再建立一个新的子进程,而后这个子进程去执行圆括弧中的命令。当用户在执行某个命令时不想让命令运行时对状态集合(如位置参数、环境变量、当前工做目录等)的改变影响到下面语句的执行时,就应该把这些命令放在圆括弧中,这样就能保证全部的改变只对子进程产生影响,而父进程不受任何干扰;{}用于将顺序执行的命令的输出结果用于另外一个命令的输入(管道方式)。当咱们要真正使用圆括弧和花括弧时(如计算表达式的优先级),则须要在其前面加上转义符(\)以便让shell知道它们不是用于命令执行的控制所用。
9.信号
trap命令用于在shell程序中捕捉到信号,以后能够有三种反应方式:
(1)执行一段程序来处理这一信号
(2)接受信号的默认操做
(3)忽视这一信号
trap对上面三种方式提供了三种基本形式:
第一种形式的trap命令在shell接收到signal list清单中数值相同的信号时,将执行双引号中的命令串。
trap 'commands' signal-list
trap "commands" signal-list
为了恢复信号的默认操做,使用第二种形式的trap命令:
trap signal-list
第三种形式的trap命令容许忽视信号:
trap " " signal-list
注意:
(1)对信号11(段违例)不能捕捉,由于shell自己须要捕捉该信号去进行内存的转储。
(2)在trap中能够定义对信号0的处理(实际上没有这个信号),shell程序在其终止(如执行exit语句)时发出该信号。
(3)在捕捉到signal-list中指定的信号并执行完相应的命令以后,若是这些命令没有将shell程序终止的话,shell程序将继续执行收到信号时所执行的命令后面的命令,这样将很容易致使shell程序没法终止。
另外,在trap语句中,单引号和双引号是不一样的,当shell程序第一次碰到trap语句时,将把commands中的命令扫描一遍。此时若commands是用单引号括起来的话,那么shell不会对commands中的变量和命令进行替换,不然commands中的变量和命令将用当时具体的值来替换。
5、运行shell程序的方法
用户能够用任何编辑程序来编写shell程序。由于shell程序是解释执行的,因此不须要编译装配成目标程序,按照shell编程的惯例,以bash为例,程序的第一行通常为“#!/bin/bash”,其中#表示该行是注释,叹号“!”告诉shell运行叹号以后的命令并用文件的其他部分做为输入,也就是运行/bin/bash并让/bin/bash去执行shell程序的内容。
执行shell程序的方法有三种:
(1)sh shell程序文件名
这种方法的命令格式为:
bash shell程序文件名
这其实是调用一个新的bash命令解释程序,而把shell程序文件名做为参数传递给它。新启动的shell将去读指定的文件,执行文件中列出的命令,当全部的命令都执行完结束。该方法的优势是能够利用shell调试功能。
(2)sh<shell程序文件名
格式为:
bash<shell 程序文件名
这种方式就是利用输入重定向,使shell命令解释程序的输入取自指定的程序文件。
(3)用chmod命令使shell程序成为可执行的
一个文件可否运行取决于该文件的内容自己可执行且该文件具备执行权。对于shell程序,当用编辑器生成一个文件时,系统赋予的许可权限都是644(rw-r-r--),所以,当用户须要运行这个文件时,只须要直接键入文件名便可。
在这三种运行shell程序的方法中,最好按下面的方式选择:当刚创建一个shell程序,对它的正确性尚未把握时,应当使用第一种方式进行调试。当一个shell程序已经调试好时,应使用第三种方式把它固定下来,之后只要键入相应的文件名便可,并可被另外一个程序所调用。
6、bash程序的调试
在编程过程当中不免会出错,有的时候,调试程序比编写程序花费的时间还要多,shell程序一样如此。
shell程序的调试主要是利用bash命令解释程序的选择项。调用bash的形式是:
bash -选择项 shell程序文件名
几个经常使用的选择项是:
-e:若是一个命令失败就当即退出
-n:读入命令可是不执行它们
-u:置换时把未设置的变量看做出错
-v:当读入shell输入行时把它们显示出来
-x:执行命令时把命令和它们的参数显示出来
上面的全部选项也能够在shell程序内部用“set -选择项”的形式引用,而“set +选择项”则将禁止该选择项起做用。若是只想对程序的某一部分使用某些选择项时,则能够将该部分用上面两个语句包围起来。
1.未置变量退出和当即退出
未置变量退出特性容许用户对全部变量进行检查,若是引用了一个未赋值的变量就终止shell程序的执行。shell一般容许未置变量的使用,在这种状况下,变量的值为空。若是设置了未置变量退出选择项,则一旦使用了未置变量就显示错误信息,并终止程序的运行。未置变量退出选择项为“-u”。
当shell运行时,若遇到不存在或不可执行的命令、重定向失败或命令非正常结束等状况时,若是未经从新定向,该出错信息会打印在终端屏幕上,而shell程序仍将继续执行。要想在错误发生时迫使shell程序当即结束,可使用“-e”选项将shell程序的执行当即终止。
2.shell程序的跟踪
调试shell程序的主要方法是利用shell命令解释程序的“-v”或“-x”选项来跟踪程序的执行。“-v”选择项使shell在执行程序的过程当中,把它读入的每个命令行都显示出来,而“-x”选择项使shell在执行程序的过程当中把它执行的每个命令在行首用一个“+”加上命令名显示出来。并把每个变量和该变量所取的值也显示出来,所以,它们的主要区别在于:在执行命令行以前无“-v”则打印出命令行的原始内容,而有“-v”则打印出通过替换后的命令行的内容。
除了使用shell的“-v”和“-x”选择项之外,还能够在shell程序内部采起一些辅助调试的措施。例如,能够在shell程序的一些关键地方使用echo命令把必要的信息显示出来,它的做用至关于C语言中的printf语句,这样就能够知道程序运行到什么地方及程序目前的状态。
7、bash的内部命令
bash命令解释程序包含了一些内部命令。内部命令在目录列表时是看不见的,它们由shell自己提供。经常使用的内部命令有:echo、eval、exec、export、readonly、read、shift、wait和点(.)。下面简单介绍其命令格式和功能。
1.echo
命令格式:echo arg
功能:在屏幕上打印出由arg指定的字符串。
2.eval
命令格式:eval args
功能:当shell程序执行到eval语句时,shell读入参数args,并将它们组合成一个新的命令,而后执行。
3.exec
命令格式:exec 命令 命令参数
功能:当shell执行到exec语句时,不会去建立新的子进程,而是转去执行指定的命令,当指定的命令执行完时,该进程,也就是最初的shell就终止了,因此shell程序中exec后面的语句将再也不被执行。
4.export
命令格式:export 变量名 或:export 变量名=变量值
功能:shell能够用export把它的变量向下带入子shell从而让子进程继承父进程中的环境变量。但子shell不能用export把它的变量向上带入父shell。
注意:不带任何变量名的export语句将显示出当前全部的export变量。
5.readonly
命令格式:readonly 变量名
功能:将一个用户定义的shell变量标识为不可变的。不带任何参数的readonly命令将显示出全部只读的shell变量。
6.read
命令格式:
read变量名表
功能:从标准输入设备读入一行,分解成若干字,赋值给shell程序内部定义的变量。
7.shift语句
功能:shift语句按以下方式从新命名全部的位置参数变量:成为,成为……在程序中每使用一次shift语句,都使全部的位置参数依次向左移动一个位置,并使位置参数“$#”减一,直到减到0。
8.wait
功能:是shell等待在后台启动的全部子进程结束。Wait的返回值老是真。
9.exit
功能:退出shell程序。在exit以后可有选择地指定一个数字做为返回状态。
10.“.”(点)
命令格式:. Shell程序文件名
功能:使shell读入指定的shell程序文件并依次执行文件中的全部语句。