Shell基础知识

shell

确认当前终端tty使用的Shell类型:

Shell(Unix Shell)是一种命令行解释器,是Unix操作系统下最传统的人机接口。 Shell脚本是解释执行的,不需要编译,和大部分的编程语言很相似,也有基本的变量和流程控制语句。我们平时使用Shell有两种方式:

  • 输入命令,执行,这种方式称为交互式(Interactive);

  • 批处理(Batch)方式,用户事先写好Shell脚本文件,然后顺序执行脚本中的命令。

第一个Shell环境是Thompson Shell,在贝尔实验室开发并于1971年发布。

现代Shell最突出的祖先是被称为shBourneShell,这是以在AT&T工作的创始人Stephen Bourne命名的。

Shell一直在基于这个概念,不断添加各种新功能,演变出很多种的Shell

例如,很早版本的OS X中使用的是:

  • tcsh 作为默认的Shell。这是由csh(C shell),一种类似C语言的Shell演变而来。

OS X 10.3版与10.4版之后,默认的Shell是:

  • bash,由GNU开发。

除了默认的bash,现在macOS中,默认的Shell变成了zsh。这是一种由Paul Falstad于1990年开发的。它是一个BourneShell,它使用bashprevious shell的特性,并添加了更多的特性:

  • 拼写检查功能

  • 内置的编程特性

  • 友好的交互

与此同时,macOS还提供了很多其他种类的Shell

.bashrc.bash_profile.zshrc作用与区别

在使用命令行工具时,我们可能会遇到一些教程,可能需要你把一些配置写入到.bashrc.bash_profile或者.zshrc等。那么这几个文件到底有什么作用和区别?
首先,从文件名称判断.bashrc.bash_profile是给Bash来使用的。而.zshrc是给zsh来使用的。

交互式登录和非登录Shell

当调用Shell时,Shell从一组启动文件中读取信息并执行命令。读取什么文件就取决于Shell是作为交互式登录还是非登录调用。

换言之,Shell分为交互式的或非交互式的:

  • 交互式Shell是读取和写入到用户终端的Shell程序,用户在终端上输入命令,并在回车后立即执行。

  • 非交互式Shell是与终端不相关的Shell程序,例如执行脚本时。

交互式Shell可以是登录Shell,也可以是非登录Shell

当用户通过ssh或本地远程登录到终端时,或者使用--login选项启动时,将调用登录shell

当作为交互式登录Shell调用时,Bash会先查找/etc/profile文件,如果该文件存在,它将运行文件中列出的命令。然后,搜索
~/.bash_profile~/.bash_login以及~/.profile文件,顺序读取。

Bash作为交互式非登录shell调用时,会读取~/.bashrc

所以说,.bashrc.bash_profile之间的区别是,.bash_profileBash作为交互式登录shell调用时被读取并执行,而.bashrc对于交互式非登录shell被执行。

大多数Linux/Unix发行版都使用~/.profile代替~/.bash_profile~/.profile所有shell都读取该文件,而~/.bash_profile只有Bash才会读取该文件。
~/.zshrczsh的交互式shell的用户配置。

对于Bash,它们的工作方式如下:

  • 读取适当的内容,执行A,然后执行B,然后执行C,依此类推。B1B2B3表示仅执行找到的那些文件中的第一个。
+----------------+-----------+-----------+------+
|                |Interactive|Interactive|Script|
|                |login      |non-login  |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|/etc/profile    |   A       |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|/etc/bash.bashrc|           |    A      |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.bashrc       |           |    B      |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.bash_profile |   B1      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.bash_login   |   B2      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.profile      |   B3      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|BASH_ENV        |           |           |  A   |
+----------------+-----------+-----------+------+
|                |           |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|                |           |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.bash_logout  |    C      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+

对于zsh,它们的工作方式如下:

  • 读取适当的内容,执行A,然后执行B,然后执行C,依此类推。
+----------------+-----------+-----------+------+
|                |Interactive|Interactive|Script|
|                |login      |non-login  |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|/etc/zshenv     |    A      |    A      |  A   |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.zshenv       |    B      |    B      |  B   |
+----------------+-----------+-----------+------+
|/etc/zprofile   |    C      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.zprofile     |    D      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|/etc/zshrc      |    E      |    C      |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.zshrc        |    F      |    D      |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|/etc/zlogin     |    G      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.zlogin       |    H      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|                |           |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|                |           |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|~/.zlogout      |    I      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+
|/etc/zlogout    |    J      |           |      |
+----------------+-----------+-----------+------+

确认当前是登录还是非登录shell

tty中执行echo $0,输出的Shell如果前面带-,说明是登录Shell

配置建议

  1. bash
  • 将配置选项放到~/.bashrc中,然后在~/.bash_profile中通过source调用。
  1. zsh`:
  • 建议仍然将配置选项放到~/.bashrc~/.bash_profile中通过source调用,最后在~/.zshrcsource调用~/.bash_profile

常用命令参考

linux-command
linux-command

ag命令

ag超快的文件搜索工具,与grep相比,搜索速度更快。

https://www.cnblogs.com/michael-xiang/p/10466890.html

c++filt命令

c++filt命令可用于解析C++Java中被修饰的符号,比如变量与函数名称。

https://blog.csdn.net/K346K346/article/details/88225726

tree命令

tree命令以树状图列出目录的内容。

https://wangchujiang.com/linux-command/c/tree.html

cp命令

cpcopy的缩写,cp命令用于复制文件/文件夹。

https://jianrry.com/archives/100/

参数:

-a, --archive                     等于-dR --preserve=all--backup[=CONTROL 为每个已存在的目标文件创建备份
-b                                类似--backup 但不接受参数--copy-contents 在递归处理是复制特殊文件内容
-d                                等于--no-dereference --preserve=links
-f, --force                       如果目标文件无法打开则将其移除并重试(当 -n 选项存在时则不需再选此项)
-i, --interactive                 覆盖前询问(使前面的 -n 选项失效)
-H                                跟随源文件中的命令行符号链接
-l, --link                        链接文件而不复制
-L, --dereference                 总是跟随符号链接
-n, --no-clobber                  不要覆盖已存在的文件(使前面的 -i 选项失效)
-P, --no-dereference              不跟随源文件中的符号链接
-p                                等于--preserve=模式,所有权,时间戳--preserve[=属性列表 保持指定的属性
                                  (默认:模式,所有权,时间戳),如果可能保持附加属性:环境、链接、xattr 等
-R, -r, --recursive               复制目录及目录内的所有项目
-t --target-directory=DIRECTORY   将所有源文件拷贝到目标目录
-T, --no-target-directory         目标为文件而不是文件夹

ln命令

所谓的链接(link),我们可以将其视为档案的别名,而链接又可分为两种:

  • 硬链接(hard link),意思是一个档案可以有多个名称;
  1. 硬链接,以文件副本的形式存在。但不占用实际空间;

  2. 不允许给目录创建硬链接;

  3. 硬链接只有在同一个文件系统中才能创建;

  • 软链接(symbolic link),意思是产生一个特殊的档案,该档案的内容是指向另一个档案的位置。
  1. 软链接,以路径的形式存在。类似于快捷方式;

  2. 软链接可以跨文件系统,硬链接不可以;

  3. 软链接可以对一个不存在的文件名进行链接;

  4. 软链接可以对目录进行链接。

https://wangchujiang.com/linux-command/c/ln.html

sed命令

通常要进行文本处理,sed是一个非常强大的文本处理命令工具。 配合正则表达式可以进行文本搜索、替换、插入、删除等操作。处理时,把当前处理的行存储在临时缓冲区中,称为模式空间(pattern space),接着用sed命令处理缓冲区中的内容,处理完成后,把缓冲区的内容送往屏幕。接着处理下一行,这样不断重复,直到文件末尾。文件内容并没有改变。

https://man.linuxde.net/sed

grep命令

grep命令全称是Global Regular Expression Print,是一种强大的文本搜索工具,它能使用正则表达式搜索文本,并把匹配的行打印出来。
主要参数:

https://wangchujiang.com/linux-command/c/grep.html

ls命令

ls命令用来显示目标列表。

https://wangchujiang.com/linux-command/c/ls.html#!kw=grep

drwxr-xr-x 2 root root 48 2020-11-27 13:34 test/

第一个栏位,表示文件的属性。件基本上分为三个属性:可读(r),可写(w),可执行(x)。数字表示:1表示可执行权限,2表示可写权限,4表示可读权限。
第一个字母表示文件类型:

  • -,普通文件。

  • d,目录,是dirtectory的缩写。

  • l,符号链接。

  • b,块设备文件。

  • c,字符设备文件。

紧接着的3*3个字符分3组,各指示此文件的读、写、执行权限,对于ownergroupothers而言。

因为Linux/Unix是多用户多任务系统,所以一个文件可能同时被许多人使用,所以我们一定要设好每个文件的权限,其文件的权限位置排列顺序是(以-rwxr-xr-x为例):

rwx(Owner)r-x(Group)r-x(Other)
``` 
      
第二个栏位,表示文件个数。如果是文件的话,那这个数目自然是1了,如果是目录的话,那它的数目就是该目录中的文件个数了。

第三个栏位,表示该文件或目录的拥有者。若使用者目前处于自己的`Home`,那这一栏大概都是它的账号名称。

第四个栏位,表示所属的组(`group`)。每一个使用者都可以拥有一个以上的组,不过大部分的使用者应该都只属于一个组,只有当[系统管理员]希望给予某使用者特殊权限时,才可能会给他另一个组。

第五栏位,表示文件大小。文件大小用`byte`来表示,而空目录一般都是`1024byte`,当然可以用其它参数使文件显示的单位不同,如使用`ls –k`就是用`kb`显示一个文件的大小单位,不过一般我们还是以`byte`为主。  

第六个栏位,表示最后一次修改时间。以“月,日,时间”的格式表示,如`Aug 15 5:46`表示`8月15日早上5:46分`。

第七个栏位,表示文件名。我们可以用`ls –a`显示隐藏的文件名。

`–rwxr-xr-x`转换成权限数字为755。即:
1. `rwx`即4+2+1=7;
2. `r-x`即4+1=5;
3. `r-x`即4+1=5。

    
## `stat`命令
`stat`命令用于显示文件或文件系统的详细信息。在显示文件信息时,比`ls`命令更加详细。

bash: https://wangchujiang.com/linux-command/c/stat.html

参数:

-L, --dereference: 跟随符号链接解析原文件而非符号链接;
-f, --file-system: 显示文件所在文件系统信息而非文件信息;
-c,--format=FORMAT: 以指定格式输出,而非默认格式;
--printf=FORMAT: 以指定格式输出,而非默认格式。与--format作用类似,但可以解释反斜杠转义字符,比如换行符\n;
-t, --terse: 简洁模式输出,只显示摘要信息;
--help: 显示帮助信息;
--version: 显示版本信息。

显示文件信息可用格式控制符如下:

%a:以八进制显示访问权限
%A:以可读形式显示访问权限
%b:显示占有块数
%B:显示每一块占有的字节数
%C:SELinux security context string
%d:十进制显示文件所在设备号
%D:十六进制显示文件所在设备号
%f:十六进制显示文件类型
%F:文件类型。Linux下文件类型主要分为普通文件、目录、字符设备文件、块设备文件、符号链接文件、套接字等
%g:文件所有者组ID
%G:文件所有者组名称
%h:文件硬链接数
%i:inode号
%m:文件所在磁盘分区挂载点,比如/data
%n:文件名称
%N:单引号括起来的文件名称,如果是软链接,则同时显示指向的文件名称
%o:optimal I/O transfer size hint
%s:实际文件大小,单位字节
%t:major device type in hex, for character/block device special files
%T:minor device type in hex, for character/block device special files
%u:所有者用户ID
%U:所有者用户名称
%w:文件创建时间,输出-表示无法得知
%W:文件创建时间,输出Unix时间戳,0表示无法得知
%x:可读形式输出最后访问时间atime
%X:Unix时间戳输出最后访问时间atime
%y:可读形式输出最后修改时间mtime
%Y:Unix时间戳输出后修改时间mtime
%z:可读形式输出最后状态改变时间ctime
%Z:Unix时间戳输出最后状态改变时间ctime

显示文件系统信息可用格式控制符有:

%a:非超级用户可使用的自由block数
%b:文件系统总block数
%c:文件系统总文件节点数
%d:可用文件节点数
%f:可用文件block数
%i:十六进制文件系统ID
%l:最大文件名称长度
%n:文件名称
%s:一个块的大小,单位字节(for faster transfers)
%S:一个块的基本大小,单位字节(用于统计block的数量)
%t:十六进制输出文件系统类型
%T:可读形式输出文件系统类型

Shell里面的括号

  • ${a}:变量a的值, 在不引起歧义的情况下可以省略大括号。

  • $(cmd):命令替换, 和cmd效果相同。

  • $((exp)):增强括号的用法和expr exp效果相同, 计算数学表达式exp的数值,,其中exp只要符合C语言的运算规则即可,甚至三目运算符和逻辑表达式都可以计算。可以省略$。比如:

for((i=0;i<5;i++))
# 如果不使用双括号
for i in seq 0 4
for i in {0..4}
if (($i<5))
# 如果不使用双括号
if [ $i -lt 5 ]
  • (cmd1;cmd2;cmd3)新开一个子shell顺序执行命令cmd1cmd2cmd3, 各命令之间用分号隔开,最后一个命令后可以没有分号.

  • { cmd1;cmd2;cmd3;}: 在当前shell顺序执行命令cmd1cmd2cmd3。 各命令之间用分号隔开,最后一个命令后必须有分号,第一条命令和左括号之间必须用空格隔开。

Shell里面的中括号(包括[][[]])可用于一些条件的测试:

  • 算术比较,比如一个变量是否为0: [ $var -eq 0 ]

  • 文件属性测试,比如一个文件是否存在:[ -e $var ]。 是否是目录:[ -d $var ]

  • [[]]:字符串比较,增强方括号用法,双括号中的表达式可以使用&&||<>等语法。比如:

# 比较两个字符串是否相同
[[ $var1 = $var2 ]]
if [[ $a != 1 && $a != 2 ]]
# 如果不使用[[]]
if [ $a -ne 1] && [ $a != 2 ]
if [ $a -ne 1 -a $a != 2 ]

{}()而言,括号中的重定向符只影响该条命令, 而括号外的重定向符影响到括号中的所有命令.

Shell里面的单引号和双引号

首先,单引号和双引号,都是为了解决中间有空格的问题。

因为空格在shell中作为一个很典型的分隔符,比如string1=this is astring,这样执行就会报错。为了避免这个问题,因此就产生了单引号和双引号。他们的区别在于,单引号将剥夺其中的所有字符的特殊含义,而双引号中的 $(参数替换)和反引号(命令替换与$()作用一样)是例外。所以,两者基本上没有什么区别,除非在内容中遇到了参数替换符$和命令替换符反引号。

Shell标准输出、标准输入和标准错误输出

标准输出和标准错误输出可以将内容重定向输出到指定的设备(如打印机)或文件中,
标准输入可以使用文件或其他输入替换手动输入。

  1. 标准输入(stdin):代码为0,符号:< 或者<<

  2. 标准输出(stdout):代码为1,符号:>或者>>

  3. 标准错误输出(stderr):代码为2,符号:2>或者2>>

单箭头和双箭头的区别:

  1. 对于输出:
  • 单箭头:当指定的文件不存在时,创建新文件写入数据;当文件存在时,清空原文件的内容写入数据。

  • 双箭头:当指定的文件不存在时,创建新文件写入数据;当文件存在时,在原件内容的最后追加写入数据。

  1. 对于输入:
  • 单箭头:将文件或其他输入作为标准输入。(<的左边必须是命令,<右边的输入内容作为命令的输入)。

  • 双箭头:结束输入。

将标准输出和错误输出重定向到一个文件上:

  1. stdinstderr无序输出到one.log
grep "Cat"  file.log > one.log 2>one.log
  1. stdinstderr序有输出到one.log
#首先stdin重定向到one.log,然后使用2>&1表示stderr重定向至stdin,stderr在stdin之后输入到one.log中
grep "Cat"  file.log > one.log 2>&1
# 简写
grep "Cat" file.log  &> one.log

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