shell十三问总结

我们知道计算机的硬件资源比如磁盘，IO，内存都是由软件来统一管理的，这类特殊的软件就是常说的操作系统，windows在底层的资源控制基础上构建了自己的界面，非常适合使用，只需要到处点点就能完成我们需要的功能。这是一种控制资源的方式，同时也可以使用command的方式来操作底层的资源。liunx中最重要的部分是它的内核，内核管理着系统的资源，同时也提供给我们操作内核的接口，就是我们经常用到的shell（壳），主流的shell有以下几种：

sh：

                korn shell (ksh)

接触比较多的是bash和ksh，几种不同的shell功能大体相似，当然也各有特点。

一般给非管理员用户显示的是$，管理员显示的是root。linux下的换行符（按下enter键）用CR表示，当遇到CR时，shell解释器会去解释CR前面的command line，解释命令行是先按照IFS去分割命令行，然后对其中的元字符进行处理，比如：echo $A 其中A的值为hello，按照IFS（默认为tab,newline,space）拆解为echo和$A然后对元字符$进行解释，取A变量的值，最后输出hello到屏幕。

一、echo

echo命令是我们经常需要用到的输出命令，可以查看参数的值，其中提供了几个参数，能够实现不同的效果，比如echo -n就是取消末尾的换行符，可以在环境上试试输出echo -n "a" 和echo "a"有什么不同。如果我们想在默认再增加一个换行可能会想到echo "a\n"，这是行不通的，echo默认执行的是-E参数，表示不去解释反斜线的字符转换，因此需要开启\功能，需要使用-e参数，如下：echo -e "a\n"。

二、双引号""和单引号‘‘

在shell中双引号和单引号的作用是不同的，shell中的字符可以分为两种，一种是普通字符，一种是元字符，比如$是一种元字符，当执行到元字符的时候shell会去做相应的动作，比如echo $A就是打印变量A的值，但是如果我们想打印“$A”那么应该怎么实现呢，答案就是使用单引号，echo ‘$A‘，单引号中的所有元字符都会被当做普通的字符来处理，那么双引号又有什么不同呢，双引号会关闭大部分的元字符处理，但是有少部分还是会当做元字符来解释，比如$符号，另外还有一种关闭元字符的做法是在元字符前加/反斜线。

三、var=value和export

严格来说在当前shell中定义的的变量均为本地变量，只有export后才会成为环境变量，供后面的命令使用，export命令的详细解释以后会提到。

四、exec和source

执行shell的时候经常用到source *.sh，实际上我们执行*.sh脚本的时候，会产生一个subshell进程来执行，并且该子进程的环境变量和父进程的环境变量不是共享的，因此假如我们定义cd /home/a/b/d命令在test.sh脚本中，并且在/home/a下面执行test.sh，实际上目录并不会切换到/home/a/b/d下，就是这个原因。那么如何才能执行test.sh使得目录切换，shell提供了两种方式来阻止产生subshell进程执行脚本，source和exec，这两个命令会在当前的shell进程中完成脚本的调用。那么这两种方式的调用又有什么区别呢？看下面的一个例子：

1.sh

#!/bin/bash
A=B
echo "PID of 1.sh before exec/source/fork:$$"
export A
echo "1.sh :\$A is $A"
case $1 in
        exec)
                echo "using exec..."
                exec ./2.sh ;;
        source)
                echo "using source"
                . ./2.sh ;;
        *)
                echo "using fork"
                ./2.sh ;;
esac
echo "PID of 1.sh after exec/source/fork:$$"
echo "1.sh:\$A is $A"

#!/bin/bash
echo "PID for 2.sh is: $$"
echo "2.sh get \$A=$A form 1.sh"
A=C
export A
echo "2.sh:\$A is $A"

PID of 1.sh before exec/source/fork:18885
1.sh :$A is B
using fork
PID for 2.sh is: 18886
2.sh get $A=B form 1.sh
2.sh:$A is C
PID of 1.sh after exec/source/fork:18885
1.sh:$A is B

执行./1.sh exec后的结果：

PID of 1.sh before exec/source/fork:20952
1.sh :$A is B
using exec...
PID for 2.sh is: 20952
2.sh get $A=B form 1.sh
2.sh:$A is C

执行./1.sh source后的结果：a

PID of 1.sh before exec/source/fork:26519
1.sh :$A is B
using source
PID for 2.sh is: 26519
2.sh get $A=B form 1.sh
2.sh:$A is C
PID of 1.sh after exec/source/fork:26519
1.sh:$A is C

下面逐一分析打印的结果：

默认的fork执行，会产生一个子进程来执行shell脚本，其中父进程中的export效果会传递到子进程，但是子进程中的export效果并不会传递给父进程，因此export命令的效果是单向的，从父进程传递子进程。

exec和source执行并不会产生子进程，而是在当前进程执行脚本，不同点是exec会终止当前的脚本执行，当子脚本执行完毕后，整个执行过程就算完毕了。

五、（）和{}的区别

这里要引入一个命令组的概念，就像是其他语言中的函数，（）和{}的不同是（）是在子shell中执行，{}是在本shell中执行，说到这里不得不提出一个概念，函数，在shell中定义函数的方式有两种，一种是function_name{}，还有一种是function_name (){}。

六、$(())、${}和$()的区别

在bash中，$()和``都是用作命令替换，命令替换和之前的变量替换的概念有些类似，比如dir=$(pwd)，首先pwd的执行结果会赋值给变量dir，${}的作用是变量替换，比如A=B;echo ${A}，实际上在这里也可以直接echo $A，但是假如写成echo $AA，则shell是不识别的，因此${}起到一个边界的作用，但是如果你只认为${}只是起到边界的作用，那就太小瞧它了。

假设有变量file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt

我们可以用${}进行不同的变量替换得到不同的值。

${file#*/}:去掉第一个/及其左边的所有字符，结果为dir1/dir2/dir3/my.file.txt

${file##*/}去掉最后一个/及其左边的所有字符，结果为my.file.txt

${file%/*}去掉最后一个/及其右边的所有字符，结果为/dir1/dir2/dir3

${file%%/*}：拿掉第一个 / 及其右边的字串：(空值)
#是去掉左边，%是去掉右边，一个是最短匹配，两个是最长匹配

${file:0:5} 结果为从第0个开始向右取5个字符/dir1

因此${file:offset:length}从offset开始向右取length个字符

${file/dir/path}将第一个dir替换为path，结果为/path1/dir2/dir3/my.file.txt

${file//dir/path}将所有的dir都替换为path。

上面的是字符的替换，还可以根据当前的值是否为空来做替换，如下：

${file-myfile.txt}如果file未定义则输出myfile.txt

${file:-myfile.txt}如果file未定义或者为定义为空则输出myfile.txt

${file+myfile.txt}如果file有定义则不论是否为空，都输出myfile.txt

${file:+myfile.txt}如果file不为空，则输出myfile.txt

${file=myfile.txt}如果file未定义则输出myfille.txt同时赋值file为myfile.txt

${file:=myfile.txt}如果file未定义或者为空，则输出myfile.txt

${#file}输出file变量的长度

顺便再来介绍一下bash中的数组array

数组的定义类似：A=(a b c d e)中间用空格分割

如果要得到这个数组的内容，可以使用${A[@]}或者${A[*]}

最后再来看下$(())的用途，$(())方便我们做整数运算，比如a=1;b=2;echo $((a+b))输出为3。$(())为我们做比较和运算提供了类C语言的风格。

七、$@和$*的差别

比如我们有个sh脚本名称为test.sh,它可以接受参数，如下 test.sh a b c，获得外部参数的方式为$1 $2 $3分别获取a b c，如果要获取脚本身的名称则使用$0。注意脚本中定义的函数也可以接收参数同样可以使用$1...这种方式获取传入的参数。不同的时$0不是函数的名称而是最外面脚本的名称。

$10表示的并不是获取第十个参数，而是获取第一个参数后面再加上字符串0，因此如果要获取第十个参数可以使用${10}，或者使用shift命令，shift 1为取消第一个参数（$0）排除，shift 5为取消前5个参数。

再介绍一个参数$#表示获取传入的参数总数，比如test.sh one two three 则$#为3。

如果要获取所有的参数则可以使用$@，比如test.sh one two three则获取到三个word，而$*是将参数当做一个整体。

八、&&和||的差别

在介绍$$和||之前先来了解一个新的概念，return value，在执行command或者function的时候都会传值会父进程，我们可以使用$?来获取这个最新的返回值，return value只有两种状态，0的话为真，非0的话为假，比如：

假设myfile.txt存在，而a.txt不存在，ls a.txt后再echo $?为非0，如果ls myfile.txt则为0。可以使用test expersion或者[ expersion ]来测试返回值。不过我更习惯使用[]这种语法。

接下来就可以看看$$和||的差别了，command1 && command2表示如果command1命令返回真则执行command2。command1 || command2表示，如果command1返回假则执行command2。

九、<和>

大概存在三种FD（文件描述符），分别为0标准输入，1标准输出，2错误输出，>表示标准输出重定向与1>相同。

2>&1表示把标准错误输出重定向到标准输出。

&>file表示把标准输出和标准错误输出重定向到文件file中。

2>&-表示将标准错误输出关闭

>/dev/null 2>&1表示将标准错误输出绑定到标准输入并且标准输入重定向到/dev/null，也即什么都不会输出

十、case和if

有时候需要根据当前的值来执行不同的逻辑，if在这里就派上了用场，标准的if用法为：

if comd1;then

comd2

elif comd3;then

comd4

else 

comd5

fi

如果then后面不想跑任何命令可以使用：这个null command来替代。

如果条件比较多并且为字符串则可以使用另外一种语法，case

case "$1" in

start)

start

;;

stop)

stop

;;

restart|reload)

restart

;;

*)

exit 1

esac

十一、for、while与until

loop是非常基本的一种逻辑控制，所有的语言都提供了自己的循环控制语句

for loop从一个清单列表中读取值，依次做处理：

for var in one two three four five

do

...

done

下面给出一个累计变量的语句：

for ((i=1;i<=10;i++))

do

...

done

如果改为while实现则如下：

num=1

while [ $num -le 10 ];do

...

done

-le表示小于等于

while是在条件为true时进入循环，until则相反，是在条件为false时进入循环。

同样循环中也有break和continue关键字，和java等其他语言的用法是一样的，就不做解释了。

上面就是shell十三问的大体内容，有些内容并没有涉及到，后续会对一些比较常用的命令比如grep,sed,awk等进行简单的讲解。