《Unix & Linux 大学教程》 - 第十四、十五章 学习笔记

学习笔记，内容基础，适合初学者。

阅读之前，请务必花30秒查看前言说明（在第一、二章前面部分）

《Unix & Linux 大学教程》 - 第一、二章 学习笔记   Unix简介 & 什么是Linux？什么是Unix
《Unix & Linux 大学教程》 - 第三、四章 学习笔记   Unix连接 & 开始使用Unix
《Unix & Linux 大学教程》 - 第五、六章 学习笔记   GUI：图形用户界面 & Unix工作环境
《Unix & Linux 大学教程》 - 第七、八章 学习笔记   Unix键盘使用 & 能够立即使用的程序
《Unix & Linux 大学教程》 - 第九、十章 学习笔记   文档资料：Unix手册与Info & 命令语法
《Unix & Linux 大学教程》 - 第十一、十二章 学习笔记   shell & 使用shell：变量和选项
《Unix & Linux 大学教程》 - 第十三章 学习笔记   使用shell：命令和定制
《Unix & Linux 大学教程》 - 第十四、十五章 学习笔记   使用shell：初始化文件
《Unix & Linux 大学教程》 - 第十六、十七章 学习笔记   过滤器：简介和基本操作
《Unix & Linux 大学教程》 - 第十八章 学习笔记   过滤器：统计和格式化
《Unix & Linux 大学教程》 - 第十九章（一） 学习笔记   过滤器：选取、排序、组合及变换
《Unix & Linux 大学教程》 - 第十九章（二）、第二十章 学习笔记 过滤器：选取、排序、组合及变换 正则表达式
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十一章 学习笔记 显示文件
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十二章（一） 学习笔记 vi文本编辑器（一）
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十二章（二） 学习笔记 vi文本编辑器（二）
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十二章（三） 学习笔记 vi文本编辑器（三）
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十三章 学习笔记 Unix文件系统
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十四章 学习笔记 目录操作
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十五章 学习笔记 文件操作
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十六章（一） 学习笔记 进程和作业控制
《Unix & Linux 大学教程》 - 第二十六章（二） 学习笔记 进程和作业控制

第十四章：使用shell：初始化文件

初始化文件（initialization file）

登录文件（login file）：存放着所有希望在每次登录时自动执行的命令。

环境文件（environment file）：存放着所有希望在新shell启动时自动执行的命令。

注销文件（logout file）：存放注销时自动运行的命令。

shell	登录文件	环境文件	注销文件
C-Shell	.login	.cshrc	.logout
Tcsh	.login	.tcshrc、.cshrc	.logout
Bourne Shell	.profile	--	--
Korn Shell	.profile	$ENV	--
Bash（默认）	.bash_profile、.bash_login	.bashrc	.bash_logout
Bash（POSIX）	.profile	$ENV	.bash_logout

注：

1.Korn Shell和Bash（POSIX）不使用标准的环境文件名称。可以将ENV变量设置为希望使用的任意文件的名称。

2.如果shell不支持注销文件，可以通过捕获EXIT信号使用注销文件。

POSIX标准要求shell应该支持登录文件和环境文件，没有要求注销文件。

如果默认不执行注销文件，则可以在登录文件中捕获EXIT信号来执行注销文件。

trap '. ${HOME}/.logout; exit' EXIT

登录文件名应为.profile，为了保持灵活性，环境文件名称没有固定而是保存到环境变量ENV中。

Bash可以以两种模式运行，默认模式（追求灵活性）和POSIX模式（追求兼容性）。

Bash支持POSIX标准的增强版，在POSIX模式中，Bash严格遵循1003.2标准。

POSIX模式中运行Bash

1.通用方法

bash --posix

2.部分适用（大多数Linux）

bash命令以默认方式启动，sh命令以POSIX模式启动

隐藏文件：点文件，文件名以点开头。

rc（run commands，运行命令）文件：文件名以点开头，以rc结尾。通常用于存放初始化命令。

ls -a：列举出所有文件，包括隐藏文件

登录shell：登录时启动的shell

非登录shell：其他的交互式shell

1.打开一个终端窗口，只是启动一个非登录shell，ctrl+alt+f1进行登录，则启动一个登录shell

2.任何时候都可以通过输入shell的名称启动一个新shell，新shell是一个非登录shell

3.使用ssh远程连接主机，必须登录，所以启动的是登录shell

登录shell执行登录文件和环境文件

非登录shell只执行环境文件

上面的规则也有特殊的情况，比如Bash默认模式

Bash（默认模式）

1.登录shell：.bash_profile

2.非登录shell：.bashrc

Bash（POSIX模式）

1.登录shell：.profile，然后$ENV

2.非登录shell：$ENV

Korn Shell

1.登录shell：.profile，然后$ENV

2.非登录shell：$ENV

（C-Shell部分在297页）

登录文件应该包含下述命令

1.创建或者修改环境变量的命令

2.执行所有一次性操作的命令

由于环境自动被所有子进程继承，所以环境变量只需要在登录文件中设置一次。在环境文件中设置环境变量是没有意义的，环境文件中设置的变量在新的shell启动时将被复位。

环境变量设置不能在环境中保存的自定义项，特别是shell选项、别名和函数。因为这些没有存储在环境中，所以每次启动新shell时必须重新创建他们。

名词解释：

CTSS（Compatible Time Sharing System）：兼容分时系统。

第十五章：标准I/O：重定向和管道

标准输入：stdin

标准输出：stdout

标准错误：stderr

标准I/O：上述三者总称

重定向标准输出、标准输入

>>：可以将输出重定向到文件，但是是追加到文件末尾

>：可以将输出重定向到文件，文件不存在则建立，如果存在，则删除之前内容。

<：可以将输入从键盘重定向到文件等。

sort < 1.txt > report

上面例子中， sort先从1.txt中读取数据，排序之后输出到report文件中。

shell选项：noclobber

开启此选项可以防止文件被重定向替换或创建。

$ ls > 1.txt
$ ls > 1.txt
bash: 1.txt: cannot overwrite existing file

我连续两次将ls输出重定向到1.txt，原始状态是没有1.txt这个文件的，第一个命令创建了这个文件，再此执行的时候，由于设置了noclobber=on（set -o noclobber），所以会提示错误。

如果依然想执行这条命令，将1.txt的内容替换掉，那么可以使用：

ls >| 1.txt

这样就能强制输出到1.txt文件中。（C-Shell使用ls >! 1.txt）

Bourne shell中，noclobber不会影响“>>”（C-Shell会影响，如果指定的文件不存在，则会出现错误提示，可以通过“ls >>! 1.txt”临时执行）。

文件描述符（file descriptor）

Unix进程中，每个输入源和每个输出目标都有一个唯一的数字标识，这个数字称为文件描述符。

在编写程序时，使用文件描述符控制I/O，每个文件使用一个文件描述符。

Bourne Shell家族中，重定向输入或输出的正式语法是：在文件描述符数字之后使用小于号或大于号。

calculate 8> results

表示calculate将输出写入到文件描述符为8的results中。

Unix为每个进程提供3个预定义的文件描述符。

标准输入：0

标准输出：1

标准错误：2

只能省略标准输入和标准输入的文件描述符，标准错误不能省略。

calculate 0< results同calculate < results

calculate 1> results同calculate > results

calculate 2> results不能省略

进程就是加载到内存中并且准备运行的程序，以及程序的数据和跟踪程序所需的信息。当进程需要启动另一个进程时，这个进程就创建一个副本进程。原始进程称为父进程，副本进程称为子进程。

子进程开始运行后，父进程等待子进程死亡（结束）。一旦子进程死亡，父进程就会被唤醒，重新获得控制权并再次开始运行，此时子进程消失。

当创建子shell时，它继承父shell的环境。但是子shell对环境的修改不会传递到父shell。

两种方式创建子shell

1.输入shell名启动shell，^D后退出。

2.将命令用圆括号括起来，临时使用子shell执行。位于圆括号中的这些命令被称为一个编组（grouping）

使用编组和子shell的最常见的原因是防止cd命令影响当前的shell，其通常格式为：

(cd directory; command)

组合标准输出和标准错误

下面将标准输出和标准错误输出到同一个文件中，语法如下

command x> outputfile y>&x （这里x和y是文件描述符）

例如，ls filename，如果存在此file，那么终端则显示，如果没有，终端则输出错误提示。

ls: cannot access a: No such file or directory

现在在我的工作目录下，有一个文件为1.txt，但是没有2.txt

执行：ls 1.txt 2.txt

则输出

ls: cannot access 2.txt: No such file or directory
1.txt

如果执行：ls 1.txt 2.txt > 1.txt

则在终端只显示

ls: cannot access 2.txt: No such file or directory

打开1.txt则只有一行为：

1.txt

改用下面的命令即可将标准输出和标准错误都重定向写入到1.txt中

ls 1.txt 2.txt > 1.txt 2>&1

当然也可以使用：ls 1.txt 2.txt 1> 1.txt 2>&1

当然，也可以先考虑标准错误，使用：ls 1.txt 2.txt 2> 1.txt 1>&2

对于Bash来说，可以使用下面命达到同样效果：

ls 1.txt 2.txt &> 1.txt

ls 1.txt 2.txt >& 1.txt

但是如果想把输出追加到文件末尾，那么还得使用之前的方法：

ls 1.txt 2.txt >> 1.txt 2>&1

*注意区分：ls 1.txt 2.txt 2>&1 > 1.txt

上面的命令意思为：先将标准错误重定向到与标准输出同一个位置，但是此时标准输出还没有被重定向，标准输出发送给了shell，所以导致标准错误也发送给了shell。之后的事情大家就都知道了，重定向了标准输出。最后结果，终端会显示标准错误，标准输出被重定向到了1.txt中。

如果一条命令中，向同一个文件重定向两次的话，一个重定向就会覆盖另一个。所以下面的命令不能正常工作。

ls 1.txt 2.txt > 1.txt 2> 1.txt

抛弃输出与错误

位桶（bit bucket）：/dev/null

发给/dev/null的任何东西都会消失。

所以我们如果不想看到标准输出，可以这样：

ls 1.txt 2.txt > /dev/null

如果不想看到标准错误：

ls 1.txt 2.txt 2> /dev/null

如果都不想看到：

ls 1.txt 2.txt > /dev/null 2>&1

Bourne shell重定向元字符总结

元字符	动作
<	重定向标准输入（同0<）
>	重定向标准输出（同1>）
>|	重定向标准输出:强制重写
>>	追加标准输出（同1>>）
2>	重定向标准错误
2>>	追加标准错误
2&>1	将标准错误重定向到标准输出
>&或者&>	重定向标准输出+标准错误（只适用于Bash）
|	将标准输出通过管道传送给令一条命令
2>&1|	将标准输出+标准错误通过管道传送给令一条命令

管道线

shell允许创建一序列命令，在这一序列命令中，一个程序的标准输出可以自动的发送给下一个程序的标准输入。两个程序之间的连接就是管道（pipe），而命令序列本身称为管道线（pipeline）。

Bourne shell可以将标准输出和标准错误组合在一起发送给另一个程序：

command1 2>&1 | command2

C-Shell版为：

command1 |& command2

当创建管道线时，必须使用能够从标准输入读取文本，并向标准输出写入文本的程序。这样的程序称为过滤器。

管道线分流

tee [-a] file...

tee从标准输入读取数据，并向文件和标准输出各发送一份数据。

ls | tee 1.txt

这样就能将ls的输出显示到屏幕上面并且同时保存到1.txt中一份。

如果tee后面的文件参数不存在，则自动创建一份，如果存在，则覆盖旧文件，可以使用-a（append）改为追加。

条件执行

伪代码：

if(action1()){
    action2();
}

if(!action1()){
    action2();
}

上面两段代码在shell中分辨对应

command1 && command2

command1 || command2

如果grep成功，则在标准输出显示结果，如果grep失败，则不显示任何内容。

现在我有一个名text.txt的文本文件，里面只有一行字符串：this is a test

现在查找this单词，如果存在，则显示success

grep this text.txt && echo "success"

现在查找these单词，如果不存在，则显示fail

grep these text.txt || echo "fail"

我们发现，当grep成功的时候，会把满足条件行显示在屏幕上，如果不想显示，我们可以考虑将标准输出重定向到/dev/null中。

grep this text.txt > /dev/null && echo "success"

如果想实现下面的功能，应该如何做呢

if(action1()){
    action2();
}else{
    action3();
}

书中没有给出答案，下面是我的想法

grep word text.txt && echo "success" || echo "fail"

如果grep word text.txt成功了，那么应该执行echo "success"，所以echo "success"也成功了，那么后面的||就不会执行了。

如果grep word text.txt失败了，那么echo "success"不会执行，所以echo "success"失败了，那么后面的||应该执行。

不要想着使用括号提高运算级别，使用括号会启动子shell。

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