L7.1 linux shell总结

linux shell总结

本文从以下几个方面详细总结bash shell相关内容：

1，shell程序的运行原理

2，shell编程中所涉及到的所有知识点：

    书写格式，执行，变量，语法，命令状态

1，shell程序的运行原理；

什么是shell？

sehll是命令语言、命令解释程序及程序设计语言的统称。系统的shell作为操作系统的外壳，为用户提供使用操作系统的接口。其基本功能是解释并执行用户打入的各种命令，实现用户与Linux核心的接口.

如果把Linux内核想象成一个球体的中心，shell就是围绕内核的外层。当从shell或其他程序向Linux传递命令时，内核会做出相应的反应。 

shell是一个命令语言解释器，它拥有自己内建的shell命令集，shell也能被系统中其他应用程序所调用。

用户在提示符下输入的命令都由shell先解释然后传给Linux核心。 有一些命令，比如改变工作目录命令cd，是包含在

shell内部的。还有一些命令，例如拷贝命令cp和移动命令rm,是存在于文件系统中某个目录下的单独的程序

shell工作原理：

系统初启后，核心为每个终端用户建立一个进程去执行Shell解释程序。它的执行过程基本上按如下步骤：

(1)读取用户由键盘输入的命令行。

(2)分析命令，以命令名作为文件名，并将其它参数改造为系统调用execve()内部处理所要求的形式。（词法分析: 命令，选项，参数）

(3)终端进程调用fork()建立一个子进程。

(4)终端进程本身用系统调用wait4()来等待子进程完成（如果是后台命令，则不等待）。当子进程运行时调用execve()，子进程根据文件名（即命令名）到目录中查找有关文件（这是命令解释程序构成的文件），将它调入内存，执行这个程序（解释这条命令）。

(5)如果命令末尾有&号（后台命令符号），则终端进程不用系统调用wait4( )等待，立即发提示符，让用户输入下一个命令，转⑴。如果命令末尾没有&号，则终端进程要一直等待，当子进程（即运行命令的进程）完成处理后终止，向父进程（终端进程）报告，此时终端进程醒来，在做必要的判别等工作后，终端进程发提示符，让用户输入新的命令，重复上述处理过程...

另外：

shell的另一个重要特性是它自身就是一个解释型的程序设计语言，shell程序设计语言支持绝大多数在高级语言中能见到的程序元素，如函数、变量、数组和程序控制结构。

当普通用户成功登录，系统将执行一个称为shell的程序。正是shell进程提供了命令行提示符。作为默认值（Linux系统默认的shell是BASH），对普通用户用“$”作提示符，对超级用户（root）用“#”作提示符。 一旦出现了shell提符，就可以键入命令名称及命令所需要的参数。shell将执行这些命令。如果一条命令花费了很长的时间来运行，或者在屏幕上产生了大量的输出，可以从键盘上按ctrl+c发出中断信号来中断它（在正常结束之前,中止它的执行）。 当用户准备结束登录对话进程时，可以键入logout命令、exit命令或文件结束符（EOF）（按ctrl+d实现），结束登录。

bash过程式编程：

        顺序执行：逐个执行

        选择执行：只执行其中一个分支

        循环执行：一段代码要执行0,1或多遍

2、shell编程中所涉及到的所有知识点；

shell所涉及重要知识点，依次介绍脚本：

书写，执行，变量，语法，命令状态，以下详细说明

书写，执行方式：

脚本：文本文件

运行脚本：事实上是运行一个bash进程，此进程负责从脚本文件中读取一个执行逻辑，而后由bash进程负责解析并运行此逻辑;

启动脚本：

    (1) # bash /PATH/TO/SCRIPT_FILE

    (2) 一个执行权限, 

# ./PATH/TO/SCRIPT_FILE 

shebang：（#!/bin/bash）解释此脚本的shell路径，shell有多种类型，如：sh,csh,ksh,tcsh,..，bash引用最为广泛。

#!/bin/bash

第一行：顶格给出shebang

单行注释：#

        多行注释：

            : << 字符  #这里的字符可以是数字或者是字符都可以

            语句1

            语句2

            语句3

            语句4

            字符  

bash的常用选项：

        -n: 检查脚本中的语法错误；

        -x：调试执行脚本；

    

示例：

[root@os01 ~]# cat t1.sh 
#!/bin/bash
echo 1
#echo 2
echo 3
echo 4
echo 5
[root@os01 ~]# ./t1.sh     #单行注释的2没有输出
1
3
4
5
~

#多行注释
[root@os01 ~]# cat t1.sh 
#!/bin/bash
echo 1
:<<EOF                         #多行注释开始
echo 2
echo 3
echo 4
EOF                           #多行注释结束
echo 5
[root@os01 ~]# bash -n t1.sh  
[root@os01 ~]#         #测试脚本，没有结果证明没有语法错误
[root@os01 ~]# bash -x t1.sh#注释的多行，2,3，4没有输出
+ echo 1
1
+ :
+ echo 5
5

变量

变量概念：

可变化的量，命名内存空间 （赋值后保存在内存空间）

bash环境：

    本地变量：当前shell进程；

    环境变量：当前shell进程及其子进程；

    局部变量：某个函数执行过程；

    位置参数变量：在脚本中引用传递给脚本的参数；在函数中引用传递给函数的参数；

    特殊变量：$?, $*, $@, $#, $$

变量类型：

    数值，字符；

    数值：

    整数

    浮点数

    字符：

        ASCII

    比如：120： 字符会识别为1,2,0；数值会识别为：120 

 

变量类型的作用：

    存储空间：比如声明变量为数值类型可以节省存储空间

    运算：运算必须为数值类型

    存储格式

语言对变量类型的支持力度：

    强类型：严格区分变量类型

    弱类型：变量类型不严格区分；

    默认存储机制：bash为字符

    bash的变量使用特点：弱类型、无须事先声明；

(1)本地变量

本地变量定义:

   name=value

    name: 变量名

    =：赋值符号

    value：值

    变量名：只能包含数字、字母和下划线；且不能以数字开头；

    引用变量：${name}, $name

示例：

#本地变量定义与使用，只对当前shell生效，logout后，或者在子进程时shell无效。
[root@os01 ~]# test="bird"           #变量test赋值为bird
[root@os01 ~]# echo "this is a $test"
this is a bird#引用变量成功
[root@os01 ~]# set |egrep '\btest\b'  #查看本地变量test
test=bird
[root@os01 ~]# bash#进入子进程（子shell）
[root@os01 ~]# echo "this is a $test"
this is a #子进程没有继承父进程$test,这里为空
#变量引用注意事项，当变量后直接跟字符串时，需要使用{}让shell能够识别变量名
[root@os01 ~]# test=mage
[root@os01 ~]# echo "www.$testedu.com"    #shell将$后的testedu识别为变量名，所以为空
www..com
[root@os01 ~]# echo "www.${test}edu.com"
www.mageedu.com

引用：

    弱引用: "", 其内部的变量引用会被替换为变量值；

     强引用：''，其变量的变量引用会保持原有字符；

    命令引用：`COMMAND`, $(COMMAND)，引用命令的执行结果；

示例：

#弱引用替换变量
[root@os01 ~]# echo "$test"      
bird
#强引用保持原有字符
[root@os01 ~]# echo '$test'
$test
#命令引用：`COMMAND`, $(COMMAND)，引用date命令的执行结果；
[root@os01 ~]# echo date
date
[root@os01 ~]# echo `date`
Tue 15 Sep 14:34:58 CST 2015
[root@os01 ~]# echo $(date)
Tue 15 Sep 14:35:07 CST 2015

声明为整型：

    declare -i name[=value]

    let name=value

示例：

#声明整数类型 a=5，在没有声明整数类型的情况下b=5其结果一样，这是因为bash为弱类型、无须事先声明，在使用变量的时候会进行隐式转行，b在计算的时候转换为数字5；

[root@os01 ~]# declare -i a=5
[root@os01 ~]# expr $a + 2
7
[root@os01 ~]# b=5                 
[root@os01 ~]# b=5           
[root@os01 ~]# expr $b + 2 
7

查看所有变量：set

示例：查看所有本地变量与特定的本地变量

[root@os01 ~]# set|less
ABRT_DEBUG_LOG=/dev/null
BASH=/bin/bash
BASHOPTS=checkwinsize:cmdhist:expand_aliases:extglob:extquote:force_fignore:histappend:interactive_comments:login_shell:progcomp:promptvars:sourcepath
BASH_ALIASES=()
BASH_ARGC=()
....
[root@os01 ~]# set|egrep "\btest\b"
test=mage
[root@os01 ~]# set|egrep "\b^a\b"

a=5

生命周期：

创建

销毁：

    自动销毁：shell进程终止；

    手动销毁：unset name

示例：unset手动销毁

[root@os01 ~]# set|egrep "\btest\b"
test=mage
[root@os01 ~]# unset test
[root@os01 ~]# set|egrep "\btest\b"
空

(2）环境变量

环境变量定义：

类似被“导出”的本地变量

export name[=value]

declare -x name[=value]

示例：定义环境变量，在子shell中仍旧生效，但是在logout以及切换用户后失效

[root@os01 ~]# export test=hello
[root@os01 ~]# echo $test
hello
[root@os01 ~]# bash
[root@os01 ~]# echo $test            
hello                                         #子shell内生效
[root@os01 ~]# su - user1
Last login: Tue Sep 15 15:06:13 CST 2015 on pts/1
[user1@os01 ~]$ echo $test
空                                            #切换用户生效
[user1@os01 ~]$ 
[root@os01 ~]# exit
logout
[root@os01 ~]# echo $test
空                                            #logout后失效
[root@os01 ~]#

查看所有环境变量：

env, printenv, export

示例：查看所有环境变量和test变量内容

[root@os01 ~]# env
XDG_SESSION_ID=2736
HOSTNAME=os01
TERM=linux
SHELL=/bin/bash
...
[root@os01 ~]# printenv 
XDG_SESSION_ID=2736
HOSTNAME=os01
TERM=linux
SHELL=/bin/bash
...
[root@os01 ~]# export
declare -x HISTCONTROL="ignoredups"
declare -x HISTSIZE="1000"
declare -x HOME="/root"
[root@os01 ~]# env|grep '\<test\>'             #查看test系统变量内容
test=hello

销毁：

unset name

示例：销毁test系统环境变量

[root@os01 ~]# export test=hello  
[root@os01 ~]# echo $test
hello
[root@os01 ~]# unset test
[root@os01 ~]# echo $test
空
[root@os01 ~]#

(3)局部变量

局部变量：某个函数执行过程；只在函数执行过程中生效；

示例：var1，var2变量只在函数执行过程中生效，为局部环境变量

[root@os01 ~]# cat a.sh 
#!/bin/bash
var1="hello"
fun_1() {
var2="word"
echo $var1 $var2
}
fun_1
[root@os01 ~]# ./a.sh 
hello word                         #var1，var2变量只在函数执行过程中生效，为局部环境变量
[root@os01 ~]# echo $var1
空
[root@os01 ~]# echo $var2
空                                    #函数体外不生效
[root@os01 ~]#

(4)位置参数变量

位置参数变量：

        在脚本中引用传递给脚本的参数；在函数中引用传递给函数的参数；特殊变量：$?, $*, $@, $#, $$

示例：

[root@os01 ~]# cat t.sh 
#!/bin/bash
echo \$0 is $0          显示脚本名
echo \$1 is $1          第一个参数值
echo \$2 is $2          第二个参数值
echo \$3 is $3          第三个参数值
echo \$\* is $*         所有参数值
echo \$\@ is $@         同上，所有参数值
echo \$\# is $#         参数的个数
echo \$\$ is $$         这个脚本执行的PID（process id）
echo \$\? is $?         执行结果返回状态值
[root@os01 ~]# ./t.sh a b c
$0 is ./t.sh 显示脚本名
$1 is a 第一个参数值
$2 is b 第二个参数值
$3 is c 第三个参数值
$* is a b c 所有参数值
$@ is a b c 同上，所有参数值
$# is 3 参数的个数
$$ is 31794 这个脚本执行的PID（process id）
$? is 0 执行结果返回状态值

命令状态

命令状态结果：

bash进程用于追踪执行的命令成功与否的状态：

0: 成功

1-255：失败

特殊变量：

$?：上一条命令的执行状态结果；

布尔型：

“真”：成功

“假”：失败

自定义脚本的状态结果：

exit [n]

注意：脚本中任何位置执行了exit命令即会终止当前shell进程；

示例：

#创建目录testdir，查看返回值
[root@os01 ~]# rm -fr testdir/
[root@os01 ~]# mkdir testdir  
[root@os01 ~]# echo $?
0                                    #成功返回值为0
[root@os01 ~]# mkdir testdir
mkdir: cannot create directory ‘testdir’: File exists
[root@os01 ~]# echo $?      
1                                    #失败返回值不为0
#自定义返回值为49
[root@os01 ~]# cat test.sh 
#!/bin/bash
a=hello
b=world
echo $a $b
exit 49                              #自定义返回值为49
[root@os01 ~]# ./test.sh 
hello world
[root@os01 ~]# echo $?
49