shell十三问(一)
我在 CU 的日子并不长,有幸在 shell
版上与大家结缘。除了跟众前辈学习到不少技巧之外,也常看到不少朋友的问题。然而,在众多问题中,我发现许多瓶颈都源于
shell 的基础而已。每次要解说,却总有千言万语不知从何起之感...
这次,我不是来回答,而是准备了关于 shell 基础的十三个问题要问大家﹗希望
shell 学习者们能够透过寻找答案的过程,好好的将 shell
基础打扎实一点...当然了,这些问题我也会逐一解说一遍。只是,我不敢保证甚么时候能够完成这趟任务。除了时间关系外,个人功力实在有限,很怕匆忙间误导观众就糟糕了。若能抛砖引玉,诱得其它前辈出马补充,那才真的是功德一件﹗
shell 十三问:
1) 为何叫做 shell ?
2) shell prompt(PS1) 与 Carriage Return(CR) 的关系?
3) 别人 echo、你也 echo ,是问 echo 知多少?
4) " "(双引号) 与 ' '(单引号)差在哪?
5) var=value?export 前后差在哪?
6) exec 跟 source 差在哪?
7) ( ) 与 { } 差在哪?
8) $(( )) 与 $( ) 还有${ } 差在哪?
9) $@ 与 $* 差在哪?
10) && 与 || 差在哪?
11) >; 与 < 差在哪?
12) 你要 if 还是 case 呢?
13) for what? while 与 until 差在哪?
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1) 为何叫做 shell ?
在介绍 shell 是甚么东西之前,不妨让我们重新检视使用者与计算机系统的关系:
我们知道计算机的运作不能离开硬件,但使用者却无法直接对硬件作驱动,硬件的驱动只能透过一个称为"操作系统(Operating
System)"的软件来控管,事实上,我们每天所谈的 linux
,严格来说只是一个操作系统,我们称之为"核心(kernel)"。然而,从使用者的角度来说,使用者也没办法直接操作
kernel ,而是透过 kernel 的"外壳"程序,也就是所谓的 shell ,来与 kernel
沟通。这也正是 kernel 跟 shell 的形像命名关系。
从技术角度来说,shell
是一个使用者与系统的互动界面(interface),主要是让使用者透过命令行(command
line)来使用系统以完成工作。因此,shell
的最简单的定义就是---命令解译器(Command Interpreter):
* 将使用者的命令翻译给核心处理,
* 同时,将核心处理结果翻译给使用者。
每次当我们完成系统登入(log in),我们就取得一个互动模式的 shell ,也称为
login shell 或 primary shell。若从行程(process)角度来说,我们在 shell
所下达的命令,均是 shell 所产生的子行程。这现像,我们暂可称之为 fork
。如果是执行脚本(shell
script)的话,脚本中的命令则是由另外一个非互动模式的子 shell (sub
shell)来执行的。也就是 primary shell 产生 sub shell 的行程,sub shell
再产生 script 中所有命令的行程。
(关于行程,我们日后有机会再补充。)
这里,我们必须知道:kernel 与 shell
是不同的两套软件,而且都是可以被替换的:
* 不同的操作系统使用不同的 kernel ,
* 而在同一个 kernel 之上,也可使用不同的 shell 。
在 linux 的预设系统中,通常都可以找到好几种不同的 shell
,且通常会被列于如下档案里:
/etc/shells
不同的 shell 有着不同的功能,且也彼此各异、或说"大同小异"。常见的 shell
主要分为两大主流:
sh:
burne shell (sh)
burne again shell (bash)
csh:
c shell (csh)
tc shell (tcsh)
korn shell (ksh)
大部份的 linux 系统的预设 shell 都是 bash ,其原因大致如下两点:
* 自由软件
* 功能强大
bash 是 gnu project 最成功的产品之一,自推出以来深受广大 Unix
用户喜爱,且也逐渐成为不少组织的系统标准。
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2) shell prompt(PS1) 与 Carriage Return(CR) 的关系?
当你成功登录进一个文字界面之后,大部份情形下,你会在荧幕上看到一个不断闪烁的方块或底线(视不同版本而别),
我们称之为*游标*(coursor)。游标的作用就是告诉你接下来你从键盘输入的按键所插入的位置,且每输如一键游标便向右边移动一个格子,若连续输入太多的话,则自动接在下一行输入。
假如你刚完成登录还没输入任何按键之前,你所看到的游标所在位置的同一行的左边部份,我们称之为*提示符号*(prompt)。提示符号的格式或因不同系统版本而各有不同,在
linux 上,只需留意最接近游标的一个可见的提示符号,通常是如下两者之一:
$:给一般使用者账号使用
#:给 root (管理员)账号使用
事实上,shell prompt 的意思很简单:
* 是 shell
告诉使用者:您现在可以输入命令行了。我们可以说,使用者只有在得到 shell
prompt 才能打命令行,
而 cursor 是指示键盘在命令行所输入的位置,使用者每输入一个键,cursor
就往后移动一格,直到碰到命令行读进 CR(Carriage Return,由 Enter
键产生)字符为止。CR 的意思也很简单:
* 是使用者告诉 shell:老兄你可以执行我的命令行了。
严格来说:
* 所谓的命令行,就是在 shell prompt 与 CR 字符之间所输入的文字。
(思考:为何我们这里坚持使用 CR 字符而不说 Enter
键呢?答案在后面的学习中揭晓。)
不同的命令可接受的命令行格式或有不同,一般情况下,一个标准的命令行格式为如下所列:
command-name options argument
若从技术细节来看,shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command
line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。
然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后再重组整行 command line
。(注意:请务必理解上两句话的意思,我们日后的学习中会常回到这里思考。)
其中的 IFS 是 shell 预设使用的字段分隔符,可以由一个及多个如下按键组成:
* 空格键(White Space)
* 表格键(Tab)
* 回车键(Enter)
系统可接受的命令名称(command-name)可以从如下途径获得:
* 明确路径所指定的外部命令
* 命令别名(alias)
* 自定功能(function)
* shell 内建命令(built-in)
* $PATH 之下的外部命令
每一个命令行均必需含用命令名称,这是不能缺少的。
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3) 别人 echo、你也 echo ,是问 echo 知多少?
承接上一章所介绍的 command line ,这里我们用 echo
这个命令加以进一步说明。温习---标准的 command line 包含三个部件:*
command_name option argument
echo 是一个非常简单、直接的 linux 命令:* 将 argument
送出至标准输出(STDOUT),通常就是在监视器(monitor)上输出。为了更好理解,不如先让我们先跑一下
echo 命令好了:
$ echo
$
你会发现只有一个空白行,然后又回到 shell prompt 上了。这是因为 echo
在预设上,在显示完 argument 之后,还会送出一个换行符号(new-line
charactor)。但是上面的 command 并没任何的 argument
,那结果就只剩一个换行符号了...
若你要取消这个换行符号,可利用 echo 的 -n option :
$ echo -n
$
不妨让我们回到 command line 的概念上来讨论上例的 echo 命令好了:
* command line 只有 command_name(echo) 及 option(-n),并没有任何 argument
。
要想看看 echo 的 argument ,那还不简单﹗接下来,你可试试如下的输入:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo first line
first line
$ echo -n first line
first line $
于上两个 echo 命令中,你会发现 argument
的部份显示在你的荧幕,而换行符号则视 -n option 的有无而别。
很明显的,第二个 echo 由于换行符号被取消了,接下来的 shell prompt
就接在输出结果同一行了... ^_^
事实上,echo 除了 -n options 之外,常用选项还有:
-e :启用反斜线控制字符的转换(参考下表)
-E:关闭反斜线控制字符的转换(预设如此)
-n :取消行末之换行符号(与 -e 选项下的 \c 字符同意)
关于 echo 命令所支持的反斜线控制字符如下表:
\a:ALERT / BELL (从系统喇叭送出铃声)
\b:BACKSPACE ,也就是向左删除键
\c:取消行末之换行符号
\E:ESCAPE,跳脱键
\f:FORMFEED,换页字符
\n:NEWLINE,换行字符
\r:RETURN,回车键
\t:TAB,表格跳位键
\v:VERTICAL TAB,垂直表格跳位键
\n:ASCII 八进位编码(以 x 开首为十六进制)
\\:反斜线本身
(表格数据来自 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Ed.)
或许,我们可以透过实例来了解 echo 的选项及控制字符:
例一:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e "a\tb\tc\nd\te\tf"
a b c
d e f
上例运用 \t 来区隔 abc 还有 def ,及用 \n 将 def 换至下一行。
例二:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e
"\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146"
a b c
d e f
与例一的结果一样,只是使用 ASCII 八进位编码。
例三:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e
"\x61\x09\x62\x09\x63\x0a\x64\x09\x65\x09\x66"
a b c
d e f
与例二差不多,只是这次换用 ASCII 十六进制编码。
例四:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo -ne "a\tb\tc\nd\te\bf\a"
a b c
d f $
因为 e 字母后面是删除键(\b),因此输出结果就没有 e 了。
在结束时听到一声铃向,那是 \a 的杰作﹗
由于同时使用了 -n 选项,因此 shell prompt 紧接在第二行之后。
若你不用 -n 的话,那你在 \a 后再加个 \c ,也是同样的效果。
事实上,在日后的 shell 操作及 shell script 设计上,echo
命令是最常被使用的命令之一。
比方说,用 echo 来检查变量值:
CODE:[Copy to clipboard]$ A=B
$ echo $A
B
$ echo $?
0
(注:关于变量概念,我们留到下两章才跟大家说明。)
好了,更多的关于 command line 的格式,以及 echo 命令的选项,
就请您自行多加练习、运用了...
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4) " "(双引号) 与 ' '(单引号)差在哪?
还是回到我们的 command line 来吧...
经过前面两章的学习,应该很清楚当你在 shell prompt 后面敲打键盘、直到按下
Enter 的时候,
你输入的文字就是 command line 了,然后 shell
才会以行程的方式执行你所交给它的命令。
但是,你又可知道:你在 command line 输入的每一个文字,对 shell
来说,是有类别之分的呢?
简单而言(我不敢说这是精确的定议,注一),command line 的每一个 charactor
,分为如下两种:
* literal:也就是普通纯文字,对 shell 来说没特殊功能。
* meta:对 shell 来说,具有特定功能的特殊保留字符。
(注一:关于 bash shell 在处理 command line 时的顺序说明,
请参考 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Edition,第 177 -
180 页的说明,
尤其是 178 页的流程图 Figure 7-1 ... )
Literal 没甚么好谈的,凡举 abcd、123456 这些"文字"都是 literal ... (easy?)
但 meta 却常使我们困惑..... (confused?)
事实上,前两章我们在 command line 中已碰到两个机乎每次都会碰到的 meta :
* IFS:由 <space>; 或 <tab>; 或 <enter>; 三者之一组成(我们常用 space )。
* CR:由 <enter>; 产生。
IFS 是用来拆解 command line 的每一个词(word)用的,因为 shell command line
是按词来处理的。
而 CR 则是用来结束 command line 用的,这也是为何我们敲 <enter>;
命令就会跑的原因。
除了 IFS 与 CR ,常用的 meta 还有:
= : 设定变量。
$ : 作变量或运算替换(请不要与 shell prompt 搞混了)。
> ; :重导向 stdout。
< :重导向 stdin。
|:命令管线。
& :重导向 file descriptor ,或将命令置于背境执行。
( ):将其内的命令置于 nested subshell 执行,或用于运算或命令替换。
{ }:将其内的命令置于 non-named function 中执行,或用在变量替换的界定范围。
; :在前一个命令结束时,而忽略其返回值,继续执行下一个命令。
&& :在前一个命令结束时,若返回值为 true,继续执行下一个命令。
|| :在前一个命令结束时,若返回值为 false,继续执行下一个命令。
!:执行 history 列表中的命令
....
假如我们需要在 command line 中将这些保留字符的功能关闭的话,就需要 quoting
处理了。
在 bash 中,常用的 quoting 有如下三种方法:
* hard quote:' ' (单引号),凡在 hard quote 中的所有 meta 均被关闭。
* soft quote: " " (双引号),在 soft quoe 中大部份 meta
都会被关闭,但某些则保留(如 $ )。(注二)
* escape : \ (反斜线),只有紧接在 escape (跳脱字符)之后的单一 meta
才被关闭。
( 注二:在 soft quote 中被豁免的具体 meta 清单,我不完全知道,
有待大家补充,或透过实作来发现及理解。 )
下面的例子将有助于我们对 quoting 的了解:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B C # 空格键未被关掉,作为 IFS
处理。
$ C: command not found.
$ echo $A
$ A="B C" # 空格键已被关掉,仅作为空格键处理。
$ echo $A
B C
在第一次设定 A 变量时,由于空格键没被关闭,command line 将被解读为:
* A=B 然后碰到<IFS>;,再执行 C 命令
在第二次设定 A 变量时,由于空格键被置于 soft quote
中,因此被关闭,不再作为 IFS :
* A=B<space>;C
事实上,空格键无论在 soft quote 还是在 hard quote 中,均会被关闭。Enter
键亦然:
CODE:[Copy to clipboard] $ A='B
>; C
>; '
$ echo "$A"
B
C
在上例中,由于 <enter>; 被置于 hard quote 当中,因此不再作为 CR
字符来处理。
这里的 <enter>; 单纯只是一个断行符号(new-line)而已,由于 command line
并没得到 CR 字符,
因此进入第二个 shell prompt (PS2,以 >; 符号表示),command line
并不会结束,
直到第三行,我们输入的 <enter>; 并不在 hard quote 里面,因此并没被关闭,
此时,command line 碰到 CR 字符,于是结束、交给 shell 来处理。
上例的 <enter>; 要是被置于 soft quote 中的话, CR 也会同样被关闭:
CODE:[Copy to clipboard] $ A="B
>; C
>; "
$ echo $A
B C
然而,由于 echo $A 时的变量没至于 soft quote
中,因此当变量替换完成后并作命令行重组时,<enter>; 会被解释为 IFS
,而不是解释为 New Line 字符。
同样的,用 escape 亦可关闭 CR 字符:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B\
>; C\
>;
$ echo $A
BC
上例中,第一个 <enter>; 跟第二个 <enter>; 均被 escape
字符关闭了,因此也不作为 CR 来处理,
但第三个 <enter>; 由于没被跳脱,因此作为 CR 结束 command line 。
但由于 <enter>; 键本身在 shell meta 中的特殊性,在 \ 跳脱后面,仅仅取消其
CR 功能,而不会保留其 IFS 功能。
您或许发现光是一个 <enter>; 键所产生的字符就有可能是如下这些可能:
CR
IFS
NL(New Line)
FF(Form Feed)
NULL
...
至于甚么时候会解释为甚么字符,这个我就没去深挖了,或是留给读者诸君自行慢慢摸索了...
^_^
至于 soft quote 跟 hard quote 的不同,主要是对于某些 meta 的关闭与否,以 $
来作说明:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B\ C
$ echo "$A"
B C
$ echo '$A'
$A
在第一个 echo 命令行中,$ 被置于 soft quote
中,将不被关闭,因此继续处理变量替换,
因此 echo 将 A 的变量值输出到荧幕,也就得到 "B C" 的结果。
在第二个 echo 命令行中,$ 被置于 hard quote 中,则被关闭,因此 $ 只是一个
$ 符号,
并不会用来作变量替换处理,因此结果是 $ 符号后面接一个 A 字母:$A 。
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练习与思考:如下结果为何不同?
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B\ C
$ echo '"$A"' # 最外面的是单引号
"$A"
$ echo "'$A'" # 最外面的是双引号
'B C'
(提示:单引号及双引号,在 quoting 中均被关?#93;了。)
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在 CU 的 shell 版里,我发现有很多初学者的问题,都与 quoting 理解的有关。
比方说,若我们在 awk 或 sed
的命令参数中调用之前设定的一些变量时,常会问及为何不能的问题。
要解决这些问题,关键点就是:
* 区分出 shell meta 与 command meta
前面我们提到的那些 meta ,都是在 command line 中有特殊用途的,
比方说 { } 是将其内一系列 command line 置于不具名的函式中执行(可简单视为
command block ),
但是,awk 却需要用 { } 来区分出 awk 的命令区段(BEGIN, MAIN, END)。
若你在 command line 中如此输入:
CODE:[Copy to clipboard]$ awk {print $0} 1.txt
由于 { } 在 shell 中并没关闭,那 shell 就将 {print $0} 视为 command block
,
但同时又没有" ; "符号作命令区隔,因此就出现 awk 的语法错误结果。
要解决之,可用 hard quote :
CODE:[Copy to clipboard]$ awk '{print $0}' 1.txt
上面的 hard quote 应好理解,就是将原本的 {、<space>;、$(注三)、} 这几个
shell meta 关闭,
避免掉在 shell 中遭到处理,而完整的成为 awk 参数中的 command meta 。
( 注三:而其中的 $0 是 awk 内建的 field number ,而非 awk 的变量,
awk 自身的变量无需使用 $ 。)
要是理解了 hard quote 的功能,再来理解 soft quote 与 escape 就不难:
CODE:[Copy to clipboard]awk "{print \$0}" 1.txt
awk \{print\ \$0\} 1.txt
然而,若你要改变 awk 的 $0 的 0 值是从另一个 shell 变量读进呢?
比方说:已有变量 $A 的值是 0 ,那如何在 command line 中解决 awk 的 $$A 呢?
你可以很直接否定掉 hard quoe 的方案:
CODE:[Copy to clipboard]$ awk '{print $$A}' 1.txt
那是因为 $A 的 $ 在 hard quote 中是不能替换变量的。
聪明的读者(如你!),经过本章学习,我想,应该可以解释为何我们可以使用如下操作了吧:
CODE:[Copy to clipboard]A=0
awk "{print \$$A}" 1.txt
awk \{print\ \$$A\} 1.txt
awk '{print $'$A'}' 1.txt
awk '{print $'"$A"'}' 1.txt # 注:"$A" 包在 soft quote 中
或许,你能举出更多的方案呢.... ^_^
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练习与思考:请运用本章学到的知识分析如下两串讨论:
[url]http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=207178[/url]
[url]http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=216729[/url]
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5) var=value?export 前后差在哪?
这次让我们暂时丢开 command line ,先来了解一下 bash 变量(variable)吧...
所谓的变量,就是就是利用一个特定的"名称"(name)来存取一段可以变化的"值"(value)。
*设定(set)*
在 bash 中,你可以用 "=" 来设定或重新定义变量的内容:
name=value
在设定变量的时侯,得遵守如下规则:
* 等号左右两边不能使用区隔符号(IFS),也应避免使用 shell
的保留字符(meta charactor)。
* 变量名称不能使用 $ 符号。
* 变量名称的第一个字母不能是数字(number)。
* 变量名称长度不可超过 256 个字母。
* 变量名称及变量值之大小写是有区别的(case sensitive)。
如下是一些变量设定时常见的错误:
A= B :不能有 IFS
1A=B :不能以数字开头
$A=B :名称不能有 $
a=B :这跟 a=b 是不同的
如下则是可以接受的设定:
A=" B" :IFS 被关闭了 (请参考前面的 quoting 章节)
A1=B :并非以数字开头
A=$B :$ 可用在变量值内
This_Is_A_Long_Name=b :可用 _
连接较长的名称或值,且大小写有别。
*变量替换(substitution)*
Shell
之所以强大,其中的一个因素是它可以在命令行中对变量作替换(substitution)处理。
在命令行中使用者可以使用 $ 符号加上变量名称(除了在用 =
号定义变量名称之外),
将变量值给替换出来,然后再重新组建命令行。
比方:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=ls
$ B=la
$ C=/tmp
$ $A -$B $C
(注意:以上命令行的第一个 $ 是 shell prompt ,并不在命令行之内。)
必需强调的是,我们所提的变量替换,只发生在 command line
上面。(是的,让我们再回到 command line 吧﹗)
仔细分析最后那行 command line ,不难发现在被执行之前(在输入 CR 字符之前),
$
符号会对每一个变量作替换处理(将变量值替换出来再重组命令行),最后会得出如下命令行:
CODE:[Copy to clipboard] ls -la /tmp
还记得第二章我请大家"务必理解"的那两句吗?若你忘了,那我这里再重贴一遍:
QUOTE:
若从技术细节来看,shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command
line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。
然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后再重组整行 command line 。
这里的 $ 就是 command line 中最经典的 meta 之一了,就是作变量替换的﹗
在日常的 shell 操作中,我们常会使用 echo 命令来查看特定变量的值,例如:
CODE:[Copy to clipboard] $ echo $A -$B $C
我们已学过, echo 命令只单纯将其 argument
送至"标准输出"(STDOUT,通常是我们的荧幕)。
所以上面的命令会在荧幕上得到如下结果:
CODE:[Copy to clipboard] ls -la /tmp
这是由于 echo 命令在执行时,会先将 $A(ls)、$B(la)、跟 $C(/tmp)
给替换出来的结果。
利用 shell 对变量的替换处理能力,我们在设定变量时就更为灵活了:
A=B
B=$A
这样,B 的变量值就可继承 A 变量"当时"的变量值了。
不过,不要以"数学罗辑"来套用变量的设定,比方说:
A=B
B=C
这样并不会让 A 的变量值变成 C 。再如:
A=B
B=$A
A=C
同样也不会让 B 的值换成 C 。
上面是单纯定义了两个不同名称的变量:A 与 B ,它们的值分别是 B 与 C 。
若变量被重复定义的话,则原有旧值将被新值所取代。(这不正是"可变的量"吗?
^_^)
当我们在设定变量的时侯,请记着这点:
* 用一个名称储存一个数值
仅此而已。
此外,我们也可利用命令行的变量替换能力来"扩充"(append)变量值:
A=B:C:D
A=$A:E
这样,第一行我们设定 A 的值为 "B:C:D",然后,第二行再将值扩充为 "A:B:C:E"
。
上面的扩充范例,我们使用区隔符号( : )来达到扩充目的,
要是没有区隔符号的话,如下是有问题的:
A=BCD
A=$AE
因为第二次是将 A 的值继承 $AE 的提换结果,而非 $A 再加 E ﹗
要解决此问题,我们可用更严谨的替换处理:
A=BCD
A=${A}E
上例中,我们使用 {} 将变量名称的范围给明确定义出来,
如此一来,我们就可以将 A 的变量值从 BCD 给扩充为 BCDE 。
(提示:关于 ${name}
事实上还可做到更多的变量处理能力,这些均属于比较进阶的变量处理,
现阶段暂时不介绍了,请大家自行参考数据。如 CU 的贴子:
[url]http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=201843[/url]
)
* export *
严格来说,我们在当前 shell 中所定义的变量,均属于"本地变量"(local
variable),
只有经过 export 命令的"输出"处理,才能成为环境变量(environment variable):
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B
$ export A
或:
CODE:[Copy to clipboard] $ export A=B
经过 export 输出处理之后,变量 A 就能成为一个环境变量供其后的命令使用。
在使用 export 的时侯,请别忘记 shell
在命令行对变量的"替换"(substitution)处理,
比方说:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B
$ B=C
$ export $A
上面的命令并未将 A 输出为环境变量,而是将 B 作输出,
这是因为在这个命令行中,$A 会首先被提换出 B 然后再"塞回"作 export 的参数。
要理解这个 export ,事实上需要从 process 的角度来理解才能透彻。
我将于下一章为大家说明 process 的观念,敬请留意。
*取消变量*
要取消一个变量,在 bash 中可使用 unset 命令来处理:
CODE:[Copy to clipboard] unset A
与 export 一样,unset 命令行也同样会作变量替换(这其实就是 shell
的功能之一),
因此:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B
$ B=C
$ unset $A
事实上所取消的变量是 B 而不是 A 。
此外,变量一旦经过 unset
取消之后,其结果是将整个变量拿掉,而不仅是取消其变量值。
如下两行其实是很不一样的:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=
$ unset A
第一行只是将变量 A 设定为"空值"(null value),但第二行则让变量 A 不在存在。
虽然用眼睛来看,这两种变量状态在如下命令结果中都是一样的:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=
$ echo $A
$ unset A
$ echo $A
请学员务必能识别 null value 与 unset
的本质区别,这在一些进阶的变量处理上是很严格的。
比方说:
CODE:[Copy to clipboard] $ str= # 设为 null
$ var=${str=expr} # 定义 var
$ echo $var
$ echo $str
$ unset str # 取消
$ var=${str=expr} # 定义 var
$ echo $var
expr
$ echo $str
expr
聪明的读者(yes, you!),稍加思考的话,
应该不难发现为何同样的 var=${str=expr} 在 null 与 unset 之下的不同吧?
若你看不出来,那可能是如下原因之一:
a. 你太笨了
b. 不了解 var=${str=expr} 这个进阶处理
c. 对本篇说明还没来得及消化吸收
e. 我讲得不好
不知,你选哪个呢?.... ^_^
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6) exec 跟 source 差在哪?
这次先让我们从 CU Shell 版的一个实例贴子来谈起吧:
( [url]http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=194191[/url] )
例中的提问是:
QUOTE:
cd /etc/aa/bb/cc可以执行
但是把这条命令写入shell时shell不执行!
这是什么原因呀!
我当时如何回答暂时别去深究,先让我们了解一下行程(process)的观念好了。
首先,我们所执行的任何程序,都是由父行程(parent
process)所产生出来的一个子行程(child process),
子行程在结束后,将返回到父行程去。此一现像在 linux 系统中被称为 fork 。
(为何要程为 fork 呢?嗯,画一下图或许比较好理解... ^_^ )
当子行程被产生的时候,将会从父行程那里获得一定的资源分配、及(更重要的是)继承父行程的环境﹗
让我们回到上一章所谈到的"环境变量"吧:
* 所谓环境变量其实就是那些会传给子行程的变量。
简单而言,"遗传性"就是区分本地变量与环境变量的决定性指标。
然而,从遗传的角度来看,我们也不难发现环境变量的另一个重要特征:
*
环境变量只能从父行程到子行程单向继承。换句话说:在子行程中的环境如何变更,均不会影响父行程的环境。
接下来,再让我们了解一下命令脚本(shell script)的概念。
所谓的 shell script 讲起来很简单,就是将你平时在 shell prompt
后所输入的多行 command line 依序写入一个文件去而已。
其中再加上一些条件判断、互动界面、参数运用、函数调用、等等技巧,得以让
script 更加"聪明"的执行,
但若撇开这些技巧不谈,我们真的可以简单的看成 script
只不过依次执行预先写好的命令行而已。
再结合以上两个概念(process + script),那应该就不难理解如下这句话的意思了:
* 正常来说,当我们执行一个 shell script 时,其实是先产生一个 sub-shell
的子行程,然后 sub-shell 再去产生命令行的子行程。
然则,那让我们回到本章开始时所提到的例子再从新思考:
QUOTE:
cd /etc/aa/bb/cc可以执行
但是把这条命令写入shell时shell不执行!
这是什么原因呀!
我当时的答案是这样的:
QUOTE:
因为,一般我们跑的 shell script 是用 subshell 去执行的。
从 process 的观念来看,是 parent process 产生一个 child process 去执行,
当 child 结束后,会返回 parent ,但 parent 的环境是不会因 child
的改变而改变的。
所谓的环境元数很多,凡举 effective id, variable, workding dir 等等...
其中的 workding dir ($PWD) 正是楼主的疑问所在:
当用 subshell 来跑 script 的话,sub shell 的 $PWD 会因为 cd 而变更,
但当返回 primary shell 时,$PWD 是不会变更的。
能够了解问题的原因及其原理是很好的,但是?如何解决问题恐怕是我们更感兴趣的﹗是吧?^_^
那好,接下来,再让我们了解一下 source 命令好了。
当你有了 fork 的概念之后,要理解 source 就不难:
* 所谓 source 就是让 script 在当前 shell 内执行、而不是产生一个 sub-shell
来执行。
由于所有执行结果均于当前 shell 内完成,若 script
的环境有所改变,当然也会改变当前环境了﹗
因此,只要我们要将原本单独输入的 script 命令行变成 source
命令的参数,就可轻易解决前例提到的问题了。
比方说,原本我们是如此执行 script 的:
CODE:[Copy to clipboard]./my.script
现在改成这样即可:
CODE:[Copy to clipboard]source ./my.script
或:
. ./my.script
说到这里,我想,各位有兴趣看看 /etc 底下的众多设定文件,
应该不难理解它们被定议后,如何让其它 script 读取并继承了吧?
若然,日后你有机会写自己的 script ,应也不难专门指定一个设定文件以供不同的
script 一起"共享"了...
版上与大家结缘。除了跟众前辈学习到不少技巧之外,也常看到不少朋友的问题。然而,在众多问题中,我发现许多瓶颈都源于
shell 的基础而已。每次要解说,却总有千言万语不知从何起之感...
这次,我不是来回答,而是准备了关于 shell 基础的十三个问题要问大家﹗希望
shell 学习者们能够透过寻找答案的过程,好好的将 shell
基础打扎实一点...当然了,这些问题我也会逐一解说一遍。只是,我不敢保证甚么时候能够完成这趟任务。除了时间关系外,个人功力实在有限,很怕匆忙间误导观众就糟糕了。若能抛砖引玉,诱得其它前辈出马补充,那才真的是功德一件﹗
shell 十三问:
1) 为何叫做 shell ?
2) shell prompt(PS1) 与 Carriage Return(CR) 的关系?
3) 别人 echo、你也 echo ,是问 echo 知多少?
4) " "(双引号) 与 ' '(单引号)差在哪?
5) var=value?export 前后差在哪?
6) exec 跟 source 差在哪?
7) ( ) 与 { } 差在哪?
8) $(( )) 与 $( ) 还有${ } 差在哪?
9) $@ 与 $* 差在哪?
10) && 与 || 差在哪?
11) >; 与 < 差在哪?
12) 你要 if 还是 case 呢?
13) for what? while 与 until 差在哪?
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
1) 为何叫做 shell ?
在介绍 shell 是甚么东西之前,不妨让我们重新检视使用者与计算机系统的关系:
我们知道计算机的运作不能离开硬件,但使用者却无法直接对硬件作驱动,硬件的驱动只能透过一个称为"操作系统(Operating
System)"的软件来控管,事实上,我们每天所谈的 linux
,严格来说只是一个操作系统,我们称之为"核心(kernel)"。然而,从使用者的角度来说,使用者也没办法直接操作
kernel ,而是透过 kernel 的"外壳"程序,也就是所谓的 shell ,来与 kernel
沟通。这也正是 kernel 跟 shell 的形像命名关系。
从技术角度来说,shell
是一个使用者与系统的互动界面(interface),主要是让使用者透过命令行(command
line)来使用系统以完成工作。因此,shell
的最简单的定义就是---命令解译器(Command Interpreter):
* 将使用者的命令翻译给核心处理,
* 同时,将核心处理结果翻译给使用者。
每次当我们完成系统登入(log in),我们就取得一个互动模式的 shell ,也称为
login shell 或 primary shell。若从行程(process)角度来说,我们在 shell
所下达的命令,均是 shell 所产生的子行程。这现像,我们暂可称之为 fork
。如果是执行脚本(shell
script)的话,脚本中的命令则是由另外一个非互动模式的子 shell (sub
shell)来执行的。也就是 primary shell 产生 sub shell 的行程,sub shell
再产生 script 中所有命令的行程。
(关于行程,我们日后有机会再补充。)
这里,我们必须知道:kernel 与 shell
是不同的两套软件,而且都是可以被替换的:
* 不同的操作系统使用不同的 kernel ,
* 而在同一个 kernel 之上,也可使用不同的 shell 。
在 linux 的预设系统中,通常都可以找到好几种不同的 shell
,且通常会被列于如下档案里:
/etc/shells
不同的 shell 有着不同的功能,且也彼此各异、或说"大同小异"。常见的 shell
主要分为两大主流:
sh:
burne shell (sh)
burne again shell (bash)
csh:
c shell (csh)
tc shell (tcsh)
korn shell (ksh)
大部份的 linux 系统的预设 shell 都是 bash ,其原因大致如下两点:
* 自由软件
* 功能强大
bash 是 gnu project 最成功的产品之一,自推出以来深受广大 Unix
用户喜爱,且也逐渐成为不少组织的系统标准。
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2) shell prompt(PS1) 与 Carriage Return(CR) 的关系?
当你成功登录进一个文字界面之后,大部份情形下,你会在荧幕上看到一个不断闪烁的方块或底线(视不同版本而别),
我们称之为*游标*(coursor)。游标的作用就是告诉你接下来你从键盘输入的按键所插入的位置,且每输如一键游标便向右边移动一个格子,若连续输入太多的话,则自动接在下一行输入。
假如你刚完成登录还没输入任何按键之前,你所看到的游标所在位置的同一行的左边部份,我们称之为*提示符号*(prompt)。提示符号的格式或因不同系统版本而各有不同,在
linux 上,只需留意最接近游标的一个可见的提示符号,通常是如下两者之一:
$:给一般使用者账号使用
#:给 root (管理员)账号使用
事实上,shell prompt 的意思很简单:
* 是 shell
告诉使用者:您现在可以输入命令行了。我们可以说,使用者只有在得到 shell
prompt 才能打命令行,
而 cursor 是指示键盘在命令行所输入的位置,使用者每输入一个键,cursor
就往后移动一格,直到碰到命令行读进 CR(Carriage Return,由 Enter
键产生)字符为止。CR 的意思也很简单:
* 是使用者告诉 shell:老兄你可以执行我的命令行了。
严格来说:
* 所谓的命令行,就是在 shell prompt 与 CR 字符之间所输入的文字。
(思考:为何我们这里坚持使用 CR 字符而不说 Enter
键呢?答案在后面的学习中揭晓。)
不同的命令可接受的命令行格式或有不同,一般情况下,一个标准的命令行格式为如下所列:
command-name options argument
若从技术细节来看,shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command
line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。
然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后再重组整行 command line
。(注意:请务必理解上两句话的意思,我们日后的学习中会常回到这里思考。)
其中的 IFS 是 shell 预设使用的字段分隔符,可以由一个及多个如下按键组成:
* 空格键(White Space)
* 表格键(Tab)
* 回车键(Enter)
系统可接受的命令名称(command-name)可以从如下途径获得:
* 明确路径所指定的外部命令
* 命令别名(alias)
* 自定功能(function)
* shell 内建命令(built-in)
* $PATH 之下的外部命令
每一个命令行均必需含用命令名称,这是不能缺少的。
---------------------------------------------------------------------------------------------
3) 别人 echo、你也 echo ,是问 echo 知多少?
承接上一章所介绍的 command line ,这里我们用 echo
这个命令加以进一步说明。温习---标准的 command line 包含三个部件:*
command_name option argument
echo 是一个非常简单、直接的 linux 命令:* 将 argument
送出至标准输出(STDOUT),通常就是在监视器(monitor)上输出。为了更好理解,不如先让我们先跑一下
echo 命令好了:
$ echo
$
你会发现只有一个空白行,然后又回到 shell prompt 上了。这是因为 echo
在预设上,在显示完 argument 之后,还会送出一个换行符号(new-line
charactor)。但是上面的 command 并没任何的 argument
,那结果就只剩一个换行符号了...
若你要取消这个换行符号,可利用 echo 的 -n option :
$ echo -n
$
不妨让我们回到 command line 的概念上来讨论上例的 echo 命令好了:
* command line 只有 command_name(echo) 及 option(-n),并没有任何 argument
。
要想看看 echo 的 argument ,那还不简单﹗接下来,你可试试如下的输入:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo first line
first line
$ echo -n first line
first line $
于上两个 echo 命令中,你会发现 argument
的部份显示在你的荧幕,而换行符号则视 -n option 的有无而别。
很明显的,第二个 echo 由于换行符号被取消了,接下来的 shell prompt
就接在输出结果同一行了... ^_^
事实上,echo 除了 -n options 之外,常用选项还有:
-e :启用反斜线控制字符的转换(参考下表)
-E:关闭反斜线控制字符的转换(预设如此)
-n :取消行末之换行符号(与 -e 选项下的 \c 字符同意)
关于 echo 命令所支持的反斜线控制字符如下表:
\a:ALERT / BELL (从系统喇叭送出铃声)
\b:BACKSPACE ,也就是向左删除键
\c:取消行末之换行符号
\E:ESCAPE,跳脱键
\f:FORMFEED,换页字符
\n:NEWLINE,换行字符
\r:RETURN,回车键
\t:TAB,表格跳位键
\v:VERTICAL TAB,垂直表格跳位键
\n:ASCII 八进位编码(以 x 开首为十六进制)
\\:反斜线本身
(表格数据来自 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Ed.)
或许,我们可以透过实例来了解 echo 的选项及控制字符:
例一:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e "a\tb\tc\nd\te\tf"
a b c
d e f
上例运用 \t 来区隔 abc 还有 def ,及用 \n 将 def 换至下一行。
例二:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e
"\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146"
a b c
d e f
与例一的结果一样,只是使用 ASCII 八进位编码。
例三:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e
"\x61\x09\x62\x09\x63\x0a\x64\x09\x65\x09\x66"
a b c
d e f
与例二差不多,只是这次换用 ASCII 十六进制编码。
例四:
CODE:[Copy to clipboard]$ echo -ne "a\tb\tc\nd\te\bf\a"
a b c
d f $
因为 e 字母后面是删除键(\b),因此输出结果就没有 e 了。
在结束时听到一声铃向,那是 \a 的杰作﹗
由于同时使用了 -n 选项,因此 shell prompt 紧接在第二行之后。
若你不用 -n 的话,那你在 \a 后再加个 \c ,也是同样的效果。
事实上,在日后的 shell 操作及 shell script 设计上,echo
命令是最常被使用的命令之一。
比方说,用 echo 来检查变量值:
CODE:[Copy to clipboard]$ A=B
$ echo $A
B
$ echo $?
0
(注:关于变量概念,我们留到下两章才跟大家说明。)
好了,更多的关于 command line 的格式,以及 echo 命令的选项,
就请您自行多加练习、运用了...
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4) " "(双引号) 与 ' '(单引号)差在哪?
还是回到我们的 command line 来吧...
经过前面两章的学习,应该很清楚当你在 shell prompt 后面敲打键盘、直到按下
Enter 的时候,
你输入的文字就是 command line 了,然后 shell
才会以行程的方式执行你所交给它的命令。
但是,你又可知道:你在 command line 输入的每一个文字,对 shell
来说,是有类别之分的呢?
简单而言(我不敢说这是精确的定议,注一),command line 的每一个 charactor
,分为如下两种:
* literal:也就是普通纯文字,对 shell 来说没特殊功能。
* meta:对 shell 来说,具有特定功能的特殊保留字符。
(注一:关于 bash shell 在处理 command line 时的顺序说明,
请参考 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Edition,第 177 -
180 页的说明,
尤其是 178 页的流程图 Figure 7-1 ... )
Literal 没甚么好谈的,凡举 abcd、123456 这些"文字"都是 literal ... (easy?)
但 meta 却常使我们困惑..... (confused?)
事实上,前两章我们在 command line 中已碰到两个机乎每次都会碰到的 meta :
* IFS:由 <space>; 或 <tab>; 或 <enter>; 三者之一组成(我们常用 space )。
* CR:由 <enter>; 产生。
IFS 是用来拆解 command line 的每一个词(word)用的,因为 shell command line
是按词来处理的。
而 CR 则是用来结束 command line 用的,这也是为何我们敲 <enter>;
命令就会跑的原因。
除了 IFS 与 CR ,常用的 meta 还有:
= : 设定变量。
$ : 作变量或运算替换(请不要与 shell prompt 搞混了)。
> ; :重导向 stdout。
< :重导向 stdin。
|:命令管线。
& :重导向 file descriptor ,或将命令置于背境执行。
( ):将其内的命令置于 nested subshell 执行,或用于运算或命令替换。
{ }:将其内的命令置于 non-named function 中执行,或用在变量替换的界定范围。
; :在前一个命令结束时,而忽略其返回值,继续执行下一个命令。
&& :在前一个命令结束时,若返回值为 true,继续执行下一个命令。
|| :在前一个命令结束时,若返回值为 false,继续执行下一个命令。
!:执行 history 列表中的命令
....
假如我们需要在 command line 中将这些保留字符的功能关闭的话,就需要 quoting
处理了。
在 bash 中,常用的 quoting 有如下三种方法:
* hard quote:' ' (单引号),凡在 hard quote 中的所有 meta 均被关闭。
* soft quote: " " (双引号),在 soft quoe 中大部份 meta
都会被关闭,但某些则保留(如 $ )。(注二)
* escape : \ (反斜线),只有紧接在 escape (跳脱字符)之后的单一 meta
才被关闭。
( 注二:在 soft quote 中被豁免的具体 meta 清单,我不完全知道,
有待大家补充,或透过实作来发现及理解。 )
下面的例子将有助于我们对 quoting 的了解:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B C # 空格键未被关掉,作为 IFS
处理。
$ C: command not found.
$ echo $A
$ A="B C" # 空格键已被关掉,仅作为空格键处理。
$ echo $A
B C
在第一次设定 A 变量时,由于空格键没被关闭,command line 将被解读为:
* A=B 然后碰到<IFS>;,再执行 C 命令
在第二次设定 A 变量时,由于空格键被置于 soft quote
中,因此被关闭,不再作为 IFS :
* A=B<space>;C
事实上,空格键无论在 soft quote 还是在 hard quote 中,均会被关闭。Enter
键亦然:
CODE:[Copy to clipboard] $ A='B
>; C
>; '
$ echo "$A"
B
C
在上例中,由于 <enter>; 被置于 hard quote 当中,因此不再作为 CR
字符来处理。
这里的 <enter>; 单纯只是一个断行符号(new-line)而已,由于 command line
并没得到 CR 字符,
因此进入第二个 shell prompt (PS2,以 >; 符号表示),command line
并不会结束,
直到第三行,我们输入的 <enter>; 并不在 hard quote 里面,因此并没被关闭,
此时,command line 碰到 CR 字符,于是结束、交给 shell 来处理。
上例的 <enter>; 要是被置于 soft quote 中的话, CR 也会同样被关闭:
CODE:[Copy to clipboard] $ A="B
>; C
>; "
$ echo $A
B C
然而,由于 echo $A 时的变量没至于 soft quote
中,因此当变量替换完成后并作命令行重组时,<enter>; 会被解释为 IFS
,而不是解释为 New Line 字符。
同样的,用 escape 亦可关闭 CR 字符:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B\
>; C\
>;
$ echo $A
BC
上例中,第一个 <enter>; 跟第二个 <enter>; 均被 escape
字符关闭了,因此也不作为 CR 来处理,
但第三个 <enter>; 由于没被跳脱,因此作为 CR 结束 command line 。
但由于 <enter>; 键本身在 shell meta 中的特殊性,在 \ 跳脱后面,仅仅取消其
CR 功能,而不会保留其 IFS 功能。
您或许发现光是一个 <enter>; 键所产生的字符就有可能是如下这些可能:
CR
IFS
NL(New Line)
FF(Form Feed)
NULL
...
至于甚么时候会解释为甚么字符,这个我就没去深挖了,或是留给读者诸君自行慢慢摸索了...
^_^
至于 soft quote 跟 hard quote 的不同,主要是对于某些 meta 的关闭与否,以 $
来作说明:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B\ C
$ echo "$A"
B C
$ echo '$A'
$A
在第一个 echo 命令行中,$ 被置于 soft quote
中,将不被关闭,因此继续处理变量替换,
因此 echo 将 A 的变量值输出到荧幕,也就得到 "B C" 的结果。
在第二个 echo 命令行中,$ 被置于 hard quote 中,则被关闭,因此 $ 只是一个
$ 符号,
并不会用来作变量替换处理,因此结果是 $ 符号后面接一个 A 字母:$A 。
--------------------------------------
练习与思考:如下结果为何不同?
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B\ C
$ echo '"$A"' # 最外面的是单引号
"$A"
$ echo "'$A'" # 最外面的是双引号
'B C'
(提示:单引号及双引号,在 quoting 中均被关?#93;了。)
--------------------------------------
在 CU 的 shell 版里,我发现有很多初学者的问题,都与 quoting 理解的有关。
比方说,若我们在 awk 或 sed
的命令参数中调用之前设定的一些变量时,常会问及为何不能的问题。
要解决这些问题,关键点就是:
* 区分出 shell meta 与 command meta
前面我们提到的那些 meta ,都是在 command line 中有特殊用途的,
比方说 { } 是将其内一系列 command line 置于不具名的函式中执行(可简单视为
command block ),
但是,awk 却需要用 { } 来区分出 awk 的命令区段(BEGIN, MAIN, END)。
若你在 command line 中如此输入:
CODE:[Copy to clipboard]$ awk {print $0} 1.txt
由于 { } 在 shell 中并没关闭,那 shell 就将 {print $0} 视为 command block
,
但同时又没有" ; "符号作命令区隔,因此就出现 awk 的语法错误结果。
要解决之,可用 hard quote :
CODE:[Copy to clipboard]$ awk '{print $0}' 1.txt
上面的 hard quote 应好理解,就是将原本的 {、<space>;、$(注三)、} 这几个
shell meta 关闭,
避免掉在 shell 中遭到处理,而完整的成为 awk 参数中的 command meta 。
( 注三:而其中的 $0 是 awk 内建的 field number ,而非 awk 的变量,
awk 自身的变量无需使用 $ 。)
要是理解了 hard quote 的功能,再来理解 soft quote 与 escape 就不难:
CODE:[Copy to clipboard]awk "{print \$0}" 1.txt
awk \{print\ \$0\} 1.txt
然而,若你要改变 awk 的 $0 的 0 值是从另一个 shell 变量读进呢?
比方说:已有变量 $A 的值是 0 ,那如何在 command line 中解决 awk 的 $$A 呢?
你可以很直接否定掉 hard quoe 的方案:
CODE:[Copy to clipboard]$ awk '{print $$A}' 1.txt
那是因为 $A 的 $ 在 hard quote 中是不能替换变量的。
聪明的读者(如你!),经过本章学习,我想,应该可以解释为何我们可以使用如下操作了吧:
CODE:[Copy to clipboard]A=0
awk "{print \$$A}" 1.txt
awk \{print\ \$$A\} 1.txt
awk '{print $'$A'}' 1.txt
awk '{print $'"$A"'}' 1.txt # 注:"$A" 包在 soft quote 中
或许,你能举出更多的方案呢.... ^_^
--------------------------------------
练习与思考:请运用本章学到的知识分析如下两串讨论:
[url]http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=207178[/url]
[url]http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=216729[/url]
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5) var=value?export 前后差在哪?
这次让我们暂时丢开 command line ,先来了解一下 bash 变量(variable)吧...
所谓的变量,就是就是利用一个特定的"名称"(name)来存取一段可以变化的"值"(value)。
*设定(set)*
在 bash 中,你可以用 "=" 来设定或重新定义变量的内容:
name=value
在设定变量的时侯,得遵守如下规则:
* 等号左右两边不能使用区隔符号(IFS),也应避免使用 shell
的保留字符(meta charactor)。
* 变量名称不能使用 $ 符号。
* 变量名称的第一个字母不能是数字(number)。
* 变量名称长度不可超过 256 个字母。
* 变量名称及变量值之大小写是有区别的(case sensitive)。
如下是一些变量设定时常见的错误:
A= B :不能有 IFS
1A=B :不能以数字开头
$A=B :名称不能有 $
a=B :这跟 a=b 是不同的
如下则是可以接受的设定:
A=" B" :IFS 被关闭了 (请参考前面的 quoting 章节)
A1=B :并非以数字开头
A=$B :$ 可用在变量值内
This_Is_A_Long_Name=b :可用 _
连接较长的名称或值,且大小写有别。
*变量替换(substitution)*
Shell
之所以强大,其中的一个因素是它可以在命令行中对变量作替换(substitution)处理。
在命令行中使用者可以使用 $ 符号加上变量名称(除了在用 =
号定义变量名称之外),
将变量值给替换出来,然后再重新组建命令行。
比方:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=ls
$ B=la
$ C=/tmp
$ $A -$B $C
(注意:以上命令行的第一个 $ 是 shell prompt ,并不在命令行之内。)
必需强调的是,我们所提的变量替换,只发生在 command line
上面。(是的,让我们再回到 command line 吧﹗)
仔细分析最后那行 command line ,不难发现在被执行之前(在输入 CR 字符之前),
$
符号会对每一个变量作替换处理(将变量值替换出来再重组命令行),最后会得出如下命令行:
CODE:[Copy to clipboard] ls -la /tmp
还记得第二章我请大家"务必理解"的那两句吗?若你忘了,那我这里再重贴一遍:
QUOTE:
若从技术细节来看,shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command
line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。
然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后再重组整行 command line 。
这里的 $ 就是 command line 中最经典的 meta 之一了,就是作变量替换的﹗
在日常的 shell 操作中,我们常会使用 echo 命令来查看特定变量的值,例如:
CODE:[Copy to clipboard] $ echo $A -$B $C
我们已学过, echo 命令只单纯将其 argument
送至"标准输出"(STDOUT,通常是我们的荧幕)。
所以上面的命令会在荧幕上得到如下结果:
CODE:[Copy to clipboard] ls -la /tmp
这是由于 echo 命令在执行时,会先将 $A(ls)、$B(la)、跟 $C(/tmp)
给替换出来的结果。
利用 shell 对变量的替换处理能力,我们在设定变量时就更为灵活了:
A=B
B=$A
这样,B 的变量值就可继承 A 变量"当时"的变量值了。
不过,不要以"数学罗辑"来套用变量的设定,比方说:
A=B
B=C
这样并不会让 A 的变量值变成 C 。再如:
A=B
B=$A
A=C
同样也不会让 B 的值换成 C 。
上面是单纯定义了两个不同名称的变量:A 与 B ,它们的值分别是 B 与 C 。
若变量被重复定义的话,则原有旧值将被新值所取代。(这不正是"可变的量"吗?
^_^)
当我们在设定变量的时侯,请记着这点:
* 用一个名称储存一个数值
仅此而已。
此外,我们也可利用命令行的变量替换能力来"扩充"(append)变量值:
A=B:C:D
A=$A:E
这样,第一行我们设定 A 的值为 "B:C:D",然后,第二行再将值扩充为 "A:B:C:E"
。
上面的扩充范例,我们使用区隔符号( : )来达到扩充目的,
要是没有区隔符号的话,如下是有问题的:
A=BCD
A=$AE
因为第二次是将 A 的值继承 $AE 的提换结果,而非 $A 再加 E ﹗
要解决此问题,我们可用更严谨的替换处理:
A=BCD
A=${A}E
上例中,我们使用 {} 将变量名称的范围给明确定义出来,
如此一来,我们就可以将 A 的变量值从 BCD 给扩充为 BCDE 。
(提示:关于 ${name}
事实上还可做到更多的变量处理能力,这些均属于比较进阶的变量处理,
现阶段暂时不介绍了,请大家自行参考数据。如 CU 的贴子:
[url]http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=201843[/url]
)
* export *
严格来说,我们在当前 shell 中所定义的变量,均属于"本地变量"(local
variable),
只有经过 export 命令的"输出"处理,才能成为环境变量(environment variable):
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B
$ export A
或:
CODE:[Copy to clipboard] $ export A=B
经过 export 输出处理之后,变量 A 就能成为一个环境变量供其后的命令使用。
在使用 export 的时侯,请别忘记 shell
在命令行对变量的"替换"(substitution)处理,
比方说:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B
$ B=C
$ export $A
上面的命令并未将 A 输出为环境变量,而是将 B 作输出,
这是因为在这个命令行中,$A 会首先被提换出 B 然后再"塞回"作 export 的参数。
要理解这个 export ,事实上需要从 process 的角度来理解才能透彻。
我将于下一章为大家说明 process 的观念,敬请留意。
*取消变量*
要取消一个变量,在 bash 中可使用 unset 命令来处理:
CODE:[Copy to clipboard] unset A
与 export 一样,unset 命令行也同样会作变量替换(这其实就是 shell
的功能之一),
因此:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=B
$ B=C
$ unset $A
事实上所取消的变量是 B 而不是 A 。
此外,变量一旦经过 unset
取消之后,其结果是将整个变量拿掉,而不仅是取消其变量值。
如下两行其实是很不一样的:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=
$ unset A
第一行只是将变量 A 设定为"空值"(null value),但第二行则让变量 A 不在存在。
虽然用眼睛来看,这两种变量状态在如下命令结果中都是一样的:
CODE:[Copy to clipboard] $ A=
$ echo $A
$ unset A
$ echo $A
请学员务必能识别 null value 与 unset
的本质区别,这在一些进阶的变量处理上是很严格的。
比方说:
CODE:[Copy to clipboard] $ str= # 设为 null
$ var=${str=expr} # 定义 var
$ echo $var
$ echo $str
$ unset str # 取消
$ var=${str=expr} # 定义 var
$ echo $var
expr
$ echo $str
expr
聪明的读者(yes, you!),稍加思考的话,
应该不难发现为何同样的 var=${str=expr} 在 null 与 unset 之下的不同吧?
若你看不出来,那可能是如下原因之一:
a. 你太笨了
b. 不了解 var=${str=expr} 这个进阶处理
c. 对本篇说明还没来得及消化吸收
e. 我讲得不好
不知,你选哪个呢?.... ^_^
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6) exec 跟 source 差在哪?
这次先让我们从 CU Shell 版的一个实例贴子来谈起吧:
( [url]http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=194191[/url] )
例中的提问是:
QUOTE:
cd /etc/aa/bb/cc可以执行
但是把这条命令写入shell时shell不执行!
这是什么原因呀!
我当时如何回答暂时别去深究,先让我们了解一下行程(process)的观念好了。
首先,我们所执行的任何程序,都是由父行程(parent
process)所产生出来的一个子行程(child process),
子行程在结束后,将返回到父行程去。此一现像在 linux 系统中被称为 fork 。
(为何要程为 fork 呢?嗯,画一下图或许比较好理解... ^_^ )
当子行程被产生的时候,将会从父行程那里获得一定的资源分配、及(更重要的是)继承父行程的环境﹗
让我们回到上一章所谈到的"环境变量"吧:
* 所谓环境变量其实就是那些会传给子行程的变量。
简单而言,"遗传性"就是区分本地变量与环境变量的决定性指标。
然而,从遗传的角度来看,我们也不难发现环境变量的另一个重要特征:
*
环境变量只能从父行程到子行程单向继承。换句话说:在子行程中的环境如何变更,均不会影响父行程的环境。
接下来,再让我们了解一下命令脚本(shell script)的概念。
所谓的 shell script 讲起来很简单,就是将你平时在 shell prompt
后所输入的多行 command line 依序写入一个文件去而已。
其中再加上一些条件判断、互动界面、参数运用、函数调用、等等技巧,得以让
script 更加"聪明"的执行,
但若撇开这些技巧不谈,我们真的可以简单的看成 script
只不过依次执行预先写好的命令行而已。
再结合以上两个概念(process + script),那应该就不难理解如下这句话的意思了:
* 正常来说,当我们执行一个 shell script 时,其实是先产生一个 sub-shell
的子行程,然后 sub-shell 再去产生命令行的子行程。
然则,那让我们回到本章开始时所提到的例子再从新思考:
QUOTE:
cd /etc/aa/bb/cc可以执行
但是把这条命令写入shell时shell不执行!
这是什么原因呀!
我当时的答案是这样的:
QUOTE:
因为,一般我们跑的 shell script 是用 subshell 去执行的。
从 process 的观念来看,是 parent process 产生一个 child process 去执行,
当 child 结束后,会返回 parent ,但 parent 的环境是不会因 child
的改变而改变的。
所谓的环境元数很多,凡举 effective id, variable, workding dir 等等...
其中的 workding dir ($PWD) 正是楼主的疑问所在:
当用 subshell 来跑 script 的话,sub shell 的 $PWD 会因为 cd 而变更,
但当返回 primary shell 时,$PWD 是不会变更的。
能够了解问题的原因及其原理是很好的,但是?如何解决问题恐怕是我们更感兴趣的﹗是吧?^_^
那好,接下来,再让我们了解一下 source 命令好了。
当你有了 fork 的概念之后,要理解 source 就不难:
* 所谓 source 就是让 script 在当前 shell 内执行、而不是产生一个 sub-shell
来执行。
由于所有执行结果均于当前 shell 内完成,若 script
的环境有所改变,当然也会改变当前环境了﹗
因此,只要我们要将原本单独输入的 script 命令行变成 source
命令的参数,就可轻易解决前例提到的问题了。
比方说,原本我们是如此执行 script 的:
CODE:[Copy to clipboard]./my.script
现在改成这样即可:
CODE:[Copy to clipboard]source ./my.script
或:
. ./my.script
说到这里,我想,各位有兴趣看看 /etc 底下的众多设定文件,
应该不难理解它们被定议后,如何让其它 script 读取并继承了吧?
若然,日后你有机会写自己的 script ,应也不难专门指定一个设定文件以供不同的
script 一起"共享"了...