Linux之Shell脚本自动化编程二（bash脚本混合编程和子shell）

bash脚本混合编程

脚本混合编程说的是在bash的脚本里面可以加入python等其他编程脚本语言的，但是根据我们上一讲所讲的内容，#!这种shebang只在第一行才有效果，那也就说只能指定一个解释器，那么如何混合编程呢？其实c和汇编混合编程还是很常见的，不过我也没有实际去编过，我们前面学了python，我们就来看bash脚本里如何运行一段python。其实就是用了之前学过的一个输入重定向，没有那么难。

 

看到我们也就是用了一个输入重定向给/usr/bin/python去解释执行。 <<后面的符号是定义的结束标志，如果定义的是EOF，则EOF必须要顶头，这是必须的，前面的文章也有讲过，前面加一个-可以允许结束符前面有空格或者tab的缩进。要是python代码没有缩进还好,EOF前面可以不加-。

 

如果代码有缩进。

 

不加-，EOF顶头的话，就会显示缩进错误。如果加一个-，就没有问题了。

 

下面这样也是不行的。

 

加了-的话前面有缩进也是可以的。

 

这种写法就很方便了，因为你不需要写完python之后再在下一行顶头写了，看着也很整齐，对于有强迫症的人来说是很重要的，就像我。另外如果你看bash脚本的执行结果，就会发现，即使上一行有错误，下一行还是可以执行，这和python是不一样的。

 

python脚本里面是第一行错了第二行不可能执行的，在bash里面也是。

 

在python脚本里面是不能执行bash代码的，因为bash的命令不是python的关键字，在python脚本里面是不识别的。

 

执行bash脚本的时候还需要注意一个问题，就是哪个shell执行的问题。

子shell

 

看到脚本执行的cd并没有改变当前shell的路径。但是我们如果在前面加.或者source就是在当前shell里面执行。

 

source和.可以让脚本在当前shell里面执行。

 

那前面没有加.或者source的时候脚本去哪里执行了呢？其实是去子shell里面执行了。什么是子shell呢？参考了https://www.linuxidc.com/Linux/2017-08/146606.htm

子shell的概念贯穿整个shell，写shell脚本时更是不可不知。所谓子shell，即从当前shell环境新开一个shell环境，这个新开的shell环境就称为子shell(subshell)，而开启子shell的环境称为该子shell的父shell。子shell和父shell的关系其实就是子进程和父进程的关系，只不过子shell和父shell是关联的进程是bash进程。子shell会从父shell中继承很多环境，如变量、命令全路径、文件描述符、当前工作目录、陷阱等等，但子shell有很多种类型，不同类型的子shell继承的环境不相同。可以使用$BASH_SUBSHELL变量来查看从当前进程开始的子shell层数，$BASHPID查看当前所处BASH的PID，这不同于特殊变量"$$"值，因为"$$"会从父进程继承。

何时产生子shell?

要解释清楚子shell以及产生何种类型的子shell，需要搞清楚Linux中如何产生子进程。Linux上创建子进程的方式有三种：一种是fork出来的进程，一种是exec出来的进程，一种是clone出来的进程。此处无需关心clone，因为它用来实现Linux中的线程。

(1).fork是复制进程，它会复制当前进程的副本(不考虑写时复制的模式)，以适当的方式将这些资源交给子进程。所以子进程掌握的资源和父进程是一样的，包括内存中的内容，所以也包括环境变量和变量。但父子进程是完全独立的，它们是一个程序的两个实例。

(2).exec是加载另一个应用程序，替代当前运行的进程，也就是说在不创建新进程的情况下加载一个新程序。exec还有一个动作：在进程执行完毕后，退出exec所在的shell环境。

所以为了保证进程安全，若要形成新的且独立的子进程，都会先fork一份当前进程，然后在fork出来的子进程上调用exec来加载新程序替代该子进程。例如在bash下执行cp命令，会先fork出一个bash，然后再exec加载cp程序覆盖子bash进程变成cp进程。再来说明子shell的问题。一般fork出来的子进程，内容和父进程是一样的(包括变量)，例如执行cp命令时也能获取到父进程的变量。但是cp命令在哪里执行呢？执行cp命令敲入回车后，当前的bash进程fork出一个子bash，然后子bash通过exec加载cp程序替代子bash。这算是进入了子shell吗？更通用的问题是：什么情况下会进入子shell环境，什么时候不进入子shel环境呢？判断是否进入了子shell的方式非常简单，执行"echo $BASHPID"，如果该值和父bash进程的pid值不同，则表示进入了子shell。在shell中是否进入子shell的情况可以分为几种：

 

 

 

$$变量被继承了，expr是以标准输出格式打印表达式的值，表达式也有很多格式，里面还会有逻辑运算，比较运算，算术运算，这不是我们今天的重点，并且其实也不难，并且其实用echo也可以输出，这里稍微补充一下下面的内容，参考了https://www.cnblogs.com/hyc-blog/p/7880163.html

 

 

 

|的意思是如果arg1不是null或者0，就返回arg1，否则返回arg2。&的意思是如果参数都不是null或者0，换句话说就是有一个参数是0或者null，那么就返回arg1，否则返回0。

 

let上面是用来给变量赋值，但是其实let也可以完成一些运算。

 

我们下面先来体会一下echo和expr区别。

 

区别应该已经显而易见了，expr是可以进行运算的，不过格式是运算符前后都要有空格，否则也不认为是要运算，echo是根本就不能进行运算，只是照本宣科。其实let也是可以进行运算的，而且根据http://daizj.iteye.com/blog/2255906

let执行的效率要高于expr，但是let有一点缺点就是不能直接输出。

 

 

 

 

 

&这个符号在前面作业管理那里见过，在一个命令后面加这个，就会把进程放在后台运行。|是要进程管道的连接符，它们都需要转义或者说修饰。

 

好了好了，我们先扯回去，我们现在说的是子shell这个事情。上面看到的结果是进程管道后面的命令确实是在子shell里面执行的，而不是在当前shell下面执行的。

 

并且子shell进程很快就会结束了，而且子shell里面的变量是没有传到父shell里面的，这其实很好理解，一般都是子承父业。

 

 

 

给定的变量被自动标记导出到之后的执行的命令环境中，也就是之后的命令都会按照新赋给这个变量的值来打印。

 

可以看到这个2869的bash shell确实是2339的一个子进程，$$这个变量没有被继承，我们用exit可以退出这个子shell，然后这个对应的子进程就被处理掉了。

 

但是看到$BASH_SUBSHELL的值好像一直都是0，不知道出什么问题了。

 

上面第一句断句要断好，意思应该是这样的，脚本中第一行总是#!/bin/bash，这样会可以执行，或者我们直接在bash而不是脚本输入bash 脚本名，就像下面那样，放着不管会造成无限循环，最后out of memory。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

用sleep来看一下。

 

 

 

这和函数里面打出来的$BASH_SUBSHELL是对的，但是真的不知道为什么其它的方式这个深度有问题，我们也不需要掌握那么深。

 

感觉这位博主应该是把内置和非内置写反了。参考了https://www.cnblogs.com/pingzhe/p/7077685.html和

https://www.cnblogs.com/11hwu2/p/3724986.html

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

上面的博主确实是把写反了，grep是个外部命令，按照上面博主的想法，应该是没有新的bash 的，从下图看，它就是当前BASHPID的进程的一个子进程而已。这和上面函数的情况是不一样的。

 

 

 

我猜想这应该也是我上面所说的只有子承父业，子进程被处理以后，a的值又被父进程的shell接管。其实我们没有必要去了解那么深。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

这种也看不见新的bash，而是sleep进程的父进程直接就是3816。

 

 

 

 

 

 

 

整个顺下来其实有点懵，这篇文章写于2017-8-13，可能我们现在用的centos7，它用的可能不是，这篇已经算是比较新的了，不过还是有参考价值的，它已经把我们上面执行脚本cd的疑问解决了，那么这一讲就先到这里。