《Linux Shell编程学习笔记之一》

《Linux Shell编程学习笔记之一》

前言

由于自己一直在Windows上面编程，用linux用的比较少，学习linux还是本科大二学的一点点知识。因此自己就准备花点时间来熟悉下linux。自己很久以前买的鸟哥的《Linux私房菜基础学习篇》也就终于能够排上了用场。

由于自己是准备借助于学习Shell编程来熟悉Linux。因此首先推荐一个学习地址：http://c.biancheng.net/cpp/view/6998.html。个人觉得挺好的，本博文系列将是自己学习此教程并边实践做的一点点笔记。

下面开始正文

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。

Shell有两种执行命令的方式：

1、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。

2、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是一种脚本语言，那么，就必须有解释器来执行这些脚本。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。其中，bash是Linux标准默认的shell(内部命令一共有40个)。我们常说有多少种Shell，其实说的是Shell脚本解释器。

大体上，可以将程序设计语言可以分为两类：编译型语言和解释型语言。

1、编译性语言

类似于C/C++就是编译性语言，这类语言需要预先将我们写好的源代码(source code)转换成目标代码(object code)，这个过程被称作“编译”。运行程序时，直接读取目标代码(object code)。由于编译后的目标代码(object code)非常接近计算机底层，因此执行效率很高，这是编译型语言的优点。

但是，由于编译型语言多半运作于底层，所处理的是字节、整数、浮点数或是其他机器层级的对象，往往实现一个简单的功能需要大量复杂的代码。例如，在C++里，就很难进行“将一个目录里所有的文件复制到另一个目录中”之类的简单操作。

2、解释型语言

解释型语言也被称作“脚本语言”。执行这类程序时，解释器(interpreter)需要读取我们编写的源代码(source code)，并将其转换成目标代码(object code)，再由计算机运行。因为每次执行程序都多了编译的过程，因此效率有所下降。

使用脚本编程语言的好处是，它们多半运行在比编译型语言还高的层级，能够轻易处理文件与目录之类的对象；缺点是它们的效率通常不如编译型语言。不过权衡之下，通常使用脚本编程还是值得的：花一个小时写成的简单脚本，同样的功能用C或C++来编写实现，可能需要两天，而且一般来说，脚本执行的速度已经够快了，快到足以让人忽略它性能上的问题。脚本编程语言的例子有Perl、Python、Ruby与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：

1、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。

2、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。

3、开发容易：可以在短时间内完成一个功能强大又妤用的脚本。

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

1、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）。

2、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）。

3、有跨平台（操作系统）移植需求（一般使用C 或Java）。

4、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）。

5、对于影响系统全局性的关键任务应用。

6、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。

7、项目由连串的依赖的各个部分组成。

8、需要大规模的文件操作。

9、需要多维数组的支持。

10、需要数据结构的支持，比如链表或数等数据结构。

11、需要产生或操作图形化界面 GUI。

12、需要直接操作系统硬件。

13、需要 I/O 或socket 接口。

14、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。

第一个简单的Shell例子

在写shell小程序之前，这里有一个建议：阅读《鸟哥私房菜基础学习篇》第10章关于vi的使用，特别是常用的命令，我们花一点点记一下，会对我们编程有很大很大的好处。

上面说了这么多，先看一个例子，来感受下Shell。

1、打开文本编辑器，新建一个文件，扩展名为sh.例如：vi hello.sh.

2、添加内容并保存。如下：

#!/bin/bash
echo "hello world"

上面代码的含义：“#!” 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。echo命令用于向窗口输出文本。

3、运行 hello.sh,命令为：./hello.sh；注意，首先我们通过 ls -l命令查看该文件的权限。如果没有执行权限,则需要通过 chomd +x ./hello.sh来完成。

还有一点需要注意，一定要写成./hello.sh，而不是hello.sh。运行其它二进制的程序也一样，直接写hello.sh，linux系统会去PATH里寻找有没有叫hello.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hello.sh是会找不到命令的，要用./hello.sh告诉系统说，就在当前目录找。

运行shell程序还有另外一种方式：/bin/sh hello.sh.(即指定解释器来执行我们的shell程序，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。)

实践截图如下：

第二个Shell程序例子

功能：读取控制台的数据，并输出到控制台。

1、新建一个文件，vi read.sh

2、输入内容，如下：

#!/bin/bash

echo "what's your name?"
read PERSON
echo "hello,$PERSON"

3、运行。

突然发现截图上面有我的名字，本来想涂掉避免引起不必要的麻烦，想想还是算了。

参考资料

1、http://c.biancheng.net/cpp/view/6998.html