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Shell本身是一個用C語言編寫的程序，它是用戶使用Linux的橋梁。Shell既是一種命令語言，又是一種程序設計語言。作為命令語言，它交互式地 解釋和執行用戶輸入的命令；作為程序設計語言，它定義了各種變量和參數，并提供了許多在高級語言中才具有的控制結構，包括循環和分支。它雖然不是 Linux系統核心的一部分，但它調用了系統核心的大部分功能來執行程序、建立文件并以并行的方式協調各個程序的運行。因此，對于用戶來說，shell是 最重要的實用程序，深入了解和熟練掌握shell的特性極其使用方法，是用好Linux系統的關鍵。可以說，shell使用的熟練程度反映了用戶對 Linux使用的熟練程度。

一、什么是shell

當一個用戶登錄Linux系統之后，系統初始化程序init就為每一個 用戶運行一個稱為shell(外殼)的程序。那么，shell是什么呢？確切一點說，shell就是一個命令行解釋器，它為用戶提供了一個向Linux內 核發送請求以便運行程序的界面系統級程序，用戶可以用shell來啟動、掛起、停止甚至是編寫一些程序。

當用戶使用Linux時是通過命 令來完成所需工作的。一個命令就是用戶和shell之間對話的一個基本單位，它是由多個字符組成并以換行結束的字符串。shell解釋用戶輸入的命令，就 象DOS里的command.com所做的一樣，所不同的是，在DOS中，command.com只有一個，而在Linux下比較流行的shell有好幾 個，每個shell都各有千秋。一般的Linux系統都將bash作為默認的shell。

二、幾種流行的shell

目前 流行的shell有ash、bash、ksh、csh、zsh等，你可以用下面的命令來查看你自己的shell類型：

#echo $SHELL

$SHELL是一個環境變量，它記錄用戶所使用的shell類型。你可以用命令：

#shell-name

來 轉換到別的shell，這里shell-name是你想要嘗試使用的shell的名稱，如ash等。這個命令為用戶又啟動了一個shell，這個 shell在最初登錄的那個shell之后，稱為下級的shell或子shell。使用命令：

$exit

可以退出這個子 shell。

使用不同的shell的原因在于它們各自都有自己的特點，下面作一個簡單的介紹：

1.ash

ash shell是由Kenneth Almquist編寫的，Linux中占用系統資源最少的一個小shell，它只包含24個內部命令，因而使用起來很不方便。

2.bash

bash 是Linux系統默認使用的shell，它由Brian Fox和Chet Ramey共同完成，是Bourne Again Shell的縮寫，內部命令一共有40個。Linux使用它作為默認的shell是因為它有諸如以下的特色：

(1)可以使用類似DOS下 面的doskey的功能，用方向鍵查閱和快速輸入并修改命令。

(2)自動通過查找匹配的方式給出以某字符串開頭的命令。

(3) 包含了自身的幫助功能，你只要在提示符下面鍵入help就可以得到相關的幫助。

3.ksh

ksh是Korn shell的縮寫，由Eric Gisin編寫，共有42條內部命令。該shell最大的優點是幾乎和商業發行版的ksh完全兼容，這樣就可以在不用花錢購買商業版本的情況下嘗試商業版 本的性能了。

4.csh

csh是Linux比較大的內核，它由以William Joy為代表的共計47位作者編成，共有52個內部命令。該shell其實是指向/bin/tcsh這樣的一個shell，也就是說，csh其實就是 tcsh。

5.zch

zch是Linux最大的shell之一，由Paul Falstad完成，共有84個內部命令。如果只是一般的用途，是沒有必要安裝這樣的shell的。

3. shell程序設計(基礎部分)

其實作為命令語言交互式地解釋和執行用戶輸入的命令只是shell功能的一個方面，shell還可以用來 進行程序設計，它提供了定義變量和參數的手段以及豐富的程序控制結構。使用shell編程類似于DOS中的批處理文件，稱為shell script，又叫shell程序或shell命令文件。

1.shell基本語法

shell的基本語法主要就是如何輸入 命令運行程序以及如何在程序之間通過shell的一些參數提供便利手段來進行通訊。

(1)輸入輸出重定向

在Linux 中，每一個進程都有三個特殊的文件描述指針：標準輸入(standard input，文件描述指針為0)、標準輸出(standard output，文件描述指針為1)、標準錯誤輸出(standard error，文件描述指針為2)。這三個特殊的文件描述指針使進程在一般情況下接收標準輸入終端的輸入，同時由標準終端來顯示輸出，Linux同時也向使 用者提供可以使用普通的文件或管道來取代這些標準輸入輸出設備。在shell中，使用者可以利用“>”和“<”來進行輸入輸出重定向。如：

command>file： 將命令的輸出結果重定向到一個文件。

command>&file：將命令的標準錯誤輸出一起重定向到一個文件。

command>>file： 將標準輸出的結果追加到文件中。

command>>&file：將標準輸出和標準錯誤輸出的結構都追加到文件中。

command

(2) 管道pipe

pipe同樣可以在標準輸入輸出和標準錯誤輸出間做代替工作，這樣一來，可以將某一個程序的輸出送到另一個程序的輸入，其語 法如下：

command1| command2[| command3...]

也可以連同標準錯誤輸出一起送入管道：

command1| &command2[|& command3...]

(3)前臺和后臺

在shell下面，一個新產生 的進程可以通過用命令后面的符號“；”和“&”來分別以前臺和后臺的方式來執行，語法如下：

command

產生 一個前臺的進程，下一個命令須等該命令運行結束后才能輸入。

command &

產生一個后臺的進程，此進程在后 臺運行的同時，可以輸入其他的命令。

2。shell程序的變量和參數

像高級程序設計語言一樣，shell也提供說明和使 用變量的功能。對shell來講，所有變量的取值都是一個字符串，shell程序采用$var的形式來引用名為var的變量的值。

Shell 有以下幾種基本類型的變量：

(1)shell定義的環境變量

shell在開始執行時就已經定義了一些和系統的工作環境有 關的變量，這些變量用戶還可以重新定義，常用的shell環境變量有：

HOME：用于保存注冊目錄的完全路徑名。

PATH： 用于保存用冒號分隔的目錄路徑名，shell將按PATH變量中給出的順序搜索這些目錄，找到的第一個與命令名稱一致的可執行文件將被執行。

TERM： 終端的類型。

UID：當前用戶的標識符，取值是由數字構成的字符串。

PWD：當前工作目錄的絕對路徑名，該變量的取值隨 cd命令的使用而變化。

PS1：主提示符，在特權用戶下，缺省的主提示符是“#”，在普通用戶下，缺省的主提示符是“$”。

PS2： 在shell接收用戶輸入命令的過程中，如果用戶在輸入行的末尾輸入“\”然后回車，或者當用戶按回車鍵時shell判斷出用戶輸入的命令沒有結束時，顯 示這個輔助提示符，提示用戶繼續輸入命令的其余部分，缺省的輔助提示符是“>”。

(2)用戶定義的變量

用戶可以按 照下面的語法規則定義自己的變量：

變量名=變量值

要注意的一點是，在定義變量時，變量名前不應加符號“$”，在引用變量 的內容時則應在變量名前加“$”；在給變量賦值時，等號兩邊一定不能留空格，若變量中本身就包含了空格，則整個字符串都要用雙引號括起來。

在 編寫shell程序時，為了使變量名和命令名相區別，建議所有的變量名都用大寫字母來表示。

有時我們想要在說明一個變量并對它設定為一個 特定值后就不在改變它的值，這可以用下面的命令來保證一個變量的只讀性：

readly 變量名

在任何時候，建立的變量都 只是當前shell的局部變量，所以不能被shell運行的其他命令或shell程序所利用，export命令可以將一局部變量提供給shell執行的其 他命令使用，其格式為：

export 變量名

也可以在給變量賦值的同時使用export命令：

export 變量名=變量值

使用export說明的變量，在shell以后運行的所有命令或程序中都可以訪問到。

(3)位置參數

位 置參數是一種在調用shell程序的命令行中按照各自的位置決定的變量，是在程序名之后輸入的參數。位置參數之間用空格分隔，shell取第一個位置參數 替換程序文件中的，第二個替換，依次類推。是一個特殊的變量，它的內容是當前這個shell程序的文件名，所以，不是一個位置參數，在顯示當前所有的位置 參數時是不包括的。

(4)預定義變量

預定義變量和環境變量相類似，也是在shell一開始時就定義了的變量，所不同的 是，用戶只能根據shell的定義來使用這些變量，而不能重定義它。所有預定義變量都是由$符和另一個符號組成的，常用的shell預定義變量有：

$#： 位置參數的數量

$*：所有位置參數的內容

$?：命令執行后返回的狀態

$$：當前進程的進程號

$!： 后臺運行的最后一個進程號

：當前執行的進程名

其中，“$?”用于檢查上一個命令執行是否正確(在Linux中，命令退出 狀態為0表示該命令正確執行，任何非0值表示命令出錯)。

“$$”變量最常見的用途是用作臨時文件的名字以保證臨時文件不會重復。

(5) 參數置換的變量

shell提供了參數置換能力以便用戶可以根據不同的條件來給變量賦不同的值。參數置換的變量有四種，這些變量通常與某一 個位置參數相聯系，根據指定的位置參數是否已經設置類決定變量的取值，它們的語法和功能分別如下。

a. 變量=$：如果設置了參數，則用參數的值置換變量的值，否則用word置換。即這種變量的值等于某一個參數的值，如果該參數沒有設置，則變量就等于 word的值。

b. 變量=$：如果設置了參數，則用參數的值置換變量的值，否則把變量設置成word然后再用word替換參數的值。注意，位置參數不能用于這種方式，因為在 shell程序中不能為位置參數賦值。

c. 變量=$：如果設置了參數，則用參數的值置換變量的值，否則就顯示word并從shell中退出，如果省略了word，則顯示標準信息。這種變量要求一定 等于某一個參數的值，如果該參數沒有設置，就顯示一個信息，然后退出，因此這種方式常用于出錯指示。

d. 變量=$：如果設置了參數，則用word置換變量，否則不進行置換。

所有這四種形式中的“參數”既可以是位置參數，也可以是另一個變量， 只是用位置參數的情況比較多。

四、shell程序設計的流程控制

和其他高級程序設計語言一樣，shell提供了用來控制 程序執行流程的命令，包括條件分支和循環結構，用戶可以用這些命令建立非常復雜的程序。

與傳統的語言不同的是，shell用于指定條件值 的不是布爾表達式而是命令和字符串。

1.test測試命令

test命令用于檢查某個條件是否成立，它可以進行數值、字符 和文件三個方面的測試，其測試符和相應的功能分別如下：

(1)數值測試：

-eq：等于則為真

-ne：不 等于則為真

-gt：大于則為真

-ge：大于等于則為真

-lt：小于則為真

-le：小于 等于則為真

(2)字符串測試：

=：等于則為真

!=：不相等則為真

-z 字符串：字符串長度偽則為真

-n 字符串：字符串長度不偽則為真

(3)文件測試：

-e 文件名：如果文件存在則為真

-r 文件名：如果文件存在且可讀則為真

-w 文件名：如果文件存在且可寫則為真

-x 文件名：如果文件存在且可執行則為真

-s 文件名：如果文件存在且至少有一個字符則為真

-d 文件名：如果文件存在且為目錄則為真

-f 文件名：如果文件存在且為普通文件則為真

-c 文件名：如果文件存在且為字符型特殊文件則為真

-b 文件名：如果文件存在且為塊特殊文件則為真.
另外，Linux還提供了與(“！”)、或(“-o)、非(“-a”)三個邏輯操作符用于將測試條件連接起來，其優先級為：“！”最高，“-a”次 之，“-o”最低。

同時，bash也能完成簡單的算術運算，格式如下：

$[expression]

例 如：var1=2

var2=$[var1*10+1]

則：var2的值為21。

2.if條件語句

shell 程序中的條件分支是通過if條件語句來實現的，其一般格式為：

if 條件命令串

then

條件為真時的命 令串

else

條件為假時的命令串

fi

3.for 循環

for循環對一 個變量的可能的值都執行一個命令序列。賦給變量的幾個數值既可以在程序內以數值列表的形式提供，也可以在程序以外以位置參數的形式提供。for循環的一般 格式為：

for 變量名 [in 數值列表]

do

若干個命令行

done

變 量名可以是用戶選擇的任何字符串，如果變量名是var，則在in之后給出的數值將順序替換循環命令列表中的$var。如果省略了in，則變量var的取值 將是位置參數。對變量的每一個可能的賦值都將執行do和done之間的命令列表。

4.while和until 循環

while 和 until命令都是用命令的返回狀態值來控制循環的。While 循環的一般格式為：

while

若干個命令行1

do

若 干個命令行2

done

只要while的“若干個命令行1”中最后一個命令的返回狀態為真，while循環就繼續執行 do...done之間的“若干個命令行2”。

until命令是另一種循環結構，它和while命令相似，其格式如下：

until

若 干個命令行1

do

若干個命令行2

done

until循環和while循環的區別在 于：while循環在條件為真時繼續執行循環，而until則是在條件為假時繼續執行循環。

Shell還提供了true和false兩條 命令用于建立無限循環結構的需要，它們的返回狀態分別是總為0或總為非0

5.case 條件選擇

if條件語句用于在兩個 選項中選定一項，而case條件選擇為用戶提供了根據字符串或變量的值從多個選項中選擇一項的方法，其格式如下：

case string in

exp-1)

若干個命令行1

；；

exp-2)

若干個命令行2

；；

……

*)

其 他命令行

esac

shell通過計算字符串string的值，將其結果依次和表達式exp-1、exp-2等進行比較， 直到找到一個匹配的表達式為止，如果找到了匹配項則執行它下面的命令直到遇到一對分號(；；)為止。

在case表達式中也可以使用 shell的通配符(“*”、“？”、“[ ]”)。通常用“*”作為case命令的最后表達式以便使在前面找不到任何相應的匹配項時執行“其他命令行”的命令。

6.無條件控制語句 break和continue

break 用于立即終止當前循環的執行，而contiune用于不執行循環中后面的語句而立即開始下一個循環的執行。這兩個語句只有放在do和done之間才有效。

7. 函數定義

在shell中還可以定義函數。函數實際上也是由若干條shell命令組成的，因此它與shell程序形式上是相似的，不同的是 它不是一個單獨的進程，而是shell程序的一部分。函數定義的基本格式為：

functionname

{

若 干命令行

}

調用函數的格式為：

functionname param1 param2 ……

shell 函數可以完成某些例行的工作，而且還可以有自己的退出狀態，因此函數也可以作為if、while等控制結構的條件。

在函數定義時不用帶參 數說明，但在調用函數時可以帶有參數，此時shell將把這些參數分別賦予相應的位置參數、、...及$*。

8.命令分組

在 shell中有兩種命令分組的方法：“()”和“{}”，前者當shell執行()中的命令時將再創建一個新的子進程，然后這個子進程去執行圓括弧中的命 令。當用戶在執行某個命令時不想讓命令運行時對狀態集合(如位置參數、環境變量、當前工作目錄等)的改變影響到下面語句的執行時，就應該把這些命令放在圓 括弧中，這樣就能保證所有的改變只對子進程產生影響，而父進程不受任何干擾；{}用于將順序執行的命令的輸出結果用于另一個命令的輸入(管道方式)。當我 們要真正使用圓括弧和花括弧時(如計算表達式的優先級)，則需要在其前面加上轉義符(\)以便讓shell知道它們不是用于命令執行的控制所用。

9. 信號

trap命令用于在shell程序中捕捉到信號，之后可以有三種反應方式：

(1)執行一段程序來處理這一信號

(2) 接受信號的默認操作

(3)忽視這一信號

trap對上面三種方式提供了三種基本形式：

第一種形式的 trap命令在shell接收到signal list清單中數值相同的信號時，將執行雙引號中的命令串。

trap 'commands' signal-list

trap "commands" signal-list

為了恢復信號的 默認操作，使用第二種形式的trap命令：

trap signal-list

第三種形式的trap命令允許忽視信號：

trap " " signal-list

注意：

(1)對信號11(段違例)不能捕捉，因為shell本身需要捕捉該信號去進行 內存的轉儲。

(2)在trap中可以定義對信號0的處理(實際上沒有這個信號)，shell程序在其終止(如執行exit語句)時發出該 信號。

(3)在捕捉到signal-list中指定的信號并執行完相應的命令之后，如果這些命令沒有將shell程序終止的 話，shell程序將繼續執行收到信號時所執行的命令后面的命令，這樣將很容易導致shell程序無法終止。

另外，在trap語句中，單 引號和雙引號是不同的，當shell程序第一次碰到trap語句時，將把commands中的命令掃描一遍。此時若 commands是用單引號括起來的話，那么shell不會對commands中的變量和命令進行替換，否則commands中的變量和命令將用當時具體 的值來替換。

五、運行shell程序的方法

用戶可以用任何編輯程序來編寫shell程序。因為shell程序是解釋執行 的，所以不需要編譯裝配成目標程序，按照shell編程的慣例，以 bash為例，程序的第一行一般為“#！/bin/bash”，其中#表示該行是注釋，嘆號“！”告訴shell運行嘆號之后的命令并用文件的其余部分作 為輸入，也就是運行/bin/bash并讓/bin/bash去執行shell程序的內容。

執行shell程序的方法有三種：

(1)sh shell程序文件名

這種方法的命令格式為：

bash shell程序文件名

這實際上是調用一個新的 bash命令解釋程序，而把shell程序文件名作為參數傳遞給它。新啟動的shell將去讀指定的文件，執行文件中列出的命令，當所有的命令都執行完結 束。該方法的優點是可以利用shell調試功能。

(2)sh

格式為：

bash

這種方式就是利用輸入重定向，使shell命令解釋程序的輸入取自指定的程序文件。

(3)用 chmod命令使shell程序成為可執行的

一個文件能否運行取決于該文件的內容本身可執行且該文件具有執行權。對于shell程序，當 用編輯器生成一個文件時，系統賦予的許可權限都是644(rw-r-r--)，因此，當用戶需要運行這個文件時，只需要直接鍵入文件名即可。

在 這三種運行shell程序的方法中，最好按下面的方式選擇：當剛建立一個shell程序，對它的正確性還沒有把握時，應當使用第一種方式進行調試。當一個 shell程序已經調試好時，應使用第三種方式把它固定下來，以后只要鍵入相應的文件名即可，并可被另一個程序所調用。

六、bash程序 的調試

在編程過程中難免會出錯，有的時候，調試程序比編寫程序花費的時間還要多，shell程序同樣如此。

shell程 序的調試主要是利用bash命令解釋程序的選擇項。調用bash的形式是：

bash -選擇項 shell程序文件名

幾 個常用的選擇項是：

-e：如果一個命令失敗就立即退出

-n：讀入命令但是不執行它們

-u：置換時把未設 置的變量看作出錯

-v：當讀入shell輸入行時把它們顯示出來

-x：執行命令時把命令和它們的參數顯示出來

上 面的所有選項也可以在shell程序內部用“set -選擇項”的形式引用，而“set +選擇項”則將禁止該選擇項起作用。如果只想對程序的某一部分使用某些選擇項時，則可以將該部分用上面兩個語句包圍起來。

1.未置變量退 出和立即退出

未置變量退出特性允許用戶對所有變量進行檢查，如果引用了一個未賦值的變量就終止shell程序的執行。shell通常允許 未置變量的使用，在這種情況下，變量的值為空。如果設置了未置變量退出選擇項，則一旦使用了未置變量就顯示錯誤信息，并終止程序的運行。未置變量退出選擇 項為“-u”。

當shell運行時，若遇到不存在或不可執行的命令、重定向失敗或命令非正常結束等情況時，如果未經重新定向，該出錯信息 會打印在終端屏幕上，而shell程序仍將繼續執行。要想在錯誤發生時迫使shell程序立即結束，可以使用“-e”選項將shell程序的執行立即終 止。

2.shell程序的跟蹤

調試shell程序的主要方法是利用shell命令解釋程序的“-v”或“-x”選項來跟 蹤程序的執行。“-v”選擇項使shell在執行程序的過程中，把它讀入的每一個命令行都顯示出來，而“-x”選擇項使shell在執行程序的過程中把它 執行的每一個命令在行首用一個“+”加上命令名顯示出來。并把每一個變量和該變量所取的值也顯示出來，因此，它們的主要區別在于：在執行命令行之前無 “-v”則打印出命令行的原始內容，而有“-v”則打印出經過替換后的命令行的內容。

除了使用shell的“-v”和“-x”選擇項以 外，還可以在shell程序內部采取一些輔助調試的措施。例如，可以在shell程序的一些關鍵地方使用echo命令把必要的信息顯示出來，它的作用相當 于C語言中的printf語句，這樣就可以知道程序運行到什么地方及程序目前的狀態。

七、bash的內部命令

bash命 令解釋程序包含了一些內部命令。內部命令在目錄列表時是看不見的，它們由shell本身提供。常用的內部命令有：echo、eval、exec、 export、readonly、read、shift、wait和點(.)。下面簡單介紹其命令格式和功能。

1.echo

命 令格式：echo arg

功能：在屏幕上打印出由arg指定的字符串。

2.eval

命令格式：eval args

功能：當shell程序執行到eval語句時，shell讀入參數args，并將它們組合成一個新的命令，然后執行。

3.exec

命 令格式：exec 命令 命令參數

功能：當shell執行到exec語句時，不會去創建新的子進程，而是轉去執行指定的命令，當指定的命 令執行完時，該進程，也就是最初的shell就終止了，所以shell程序中exec后面的語句將不再被執行。

4.export

命 令格式：export 變量名 或：export 變量名=變量值

功能：shell可以用export把它的變量向下帶入子shell從 而讓子進程繼承父進程中的環境變量。但子shell不能用export把它的變量向上帶入父shell。

注意：不帶任何變量名的 export語句將顯示出當前所有的export變量。

5.readonly

命令格式：readonly 變量名

功 能：將一個用戶定義的shell變量標識為不可變的。不帶任何參數的readonly命令將顯示出所有只讀的shell變量。

6.read

命 令格式：

read變量名表

功能：從標準輸入設備讀入一行，分解成若干字，賦值給shell程序內部定義的變量。

7.shift 語句

功能：shift語句按如下方式重新命名所有的位置參數變量：成為，成為……在程序中每使用一次shift語句，都使所有的位置參數 依次向左移動一個位置，并使位置參數“$#”減一，直到減到0。

8.wait

功能：是shell等待在后臺啟動的所有子 進程結束。Wait的返回值總是真。

9.exit

功能：退出shell程序。在exit之后可有選擇地指定一個數字作為 返回狀態。

10.“.”(點)

命令格式：. Shell程序文件名

功能：使shell讀入指定的 shell程序文件并依次執行文件中的所有語句。
原文： http://tech.e800.com.cn/articles/2009/122/1259730274002_2.html