Linux Shell编程基础

1：Shell的定义

Shell是一种特殊的程序，它是用户与UNIX/Linux系统内核之间的接口。 
它介于操作系统内核与用户之间，负责接收用户输入的操作指令并进行解释，将需要执行的操作传递给内核执行。
内核在系统启动时载入内存，管理系统直至关机。内核负责创建和控制进程，管理内存、文件系统和通信等。内核以外的所有其他程序都保存在磁盘上
Shell在用户登录后启动，它解释并运行由命令行或脚本文件输入的命令，从而实现用户与内核之间的交互

2：交互式Shell 

当用户登录系统后，系统会启动一个交互式的shell来提示用户输入命令，用户输入命令后，
　　　　shell开始执行任务：先解析命令行，然后查找命令，找到后开始执行
例如：
　　在Linux Terminal中直接输入Linux命令，如果需要在一行中输入多个命令，那么这些命令之间需要用分号分隔，如下所示：

3：Shell 脚本 

Shell脚本，跟批处理文件很相似，都是把一组Linux命令输入到文件中，然后执行该文件，
　　更复杂的脚本还包括用于实现判断、循环、文件测试等功能的程序结构。

使用vim创建一个文件，文件名为test.sh
vim test.sh
test.sh脚本内容如下：

给test.sh赋予执行权限并执行该shell脚本：chmod u+x test.sh
./test.sh：执行shell脚本

 4：Shell的类型 

UNIX系统支持的主流shell包括：
　　Bourne shell 、C shell 和 korn shell Bourne shell 是标准的UNIX shell，由AT&T 开发，以简练、紧凑和快速著称； 
C shell由美国加州大学Berkeley分校开发；在bourne shell基础上增加了新功能； 
Korn shell 是AT&T开发，它是Bourne shell的一个扩展集，拥有比C shell更多的功能； 
Linux上默认的shell是GNU bash，是一种增强的Bourne shell。 
要知道所使用的Linux系统上面有哪些类型的shell，可以查看/etc/shells文件 　　如下图：

要知道所使用的Linux系统当前使用的是哪一种shell，可以运行下列命令： echo $SHELL　　如下图：

5：Bash历史命令功能

命令历史是Bash中用于提高命令输入效率的一项功能，能够让用户快速地重复执行已经输入过的命令

使用历史命令：
　　用户执行完命令以后，按“↑”键时，会在当前命令行自动出现上一条执行的命令内容，配合“↓”键可以反复在历史命令记录中查询。
　　在命令行中输入“！”，再输入已经执行过的命令的开头几个字母，回车后可以执行最近一次以这几个字母开头的命令。 

查看历史命令列表 ：history
    history命令可以显示当前用户的历史命令列表（默认保存在“~/.bash_history”中）
　　在命令行中输入“！”后再输入从history命令显示结果中获得的命令序号，也可以再次执行指定命令序号的命令

 

　如上图： !5  相当于执行ll

设置记录历史命令的条数：
　　Bash环境中默认情况下可以为用户保存最多1000条历史命令，若需要调整所有用户的历史命令条数的限制，
　　　　可以通过更改 “/etc/profile” 文件中的 “HISTSIZE=1000” 实现配置。用户重新登录后设置生效。

　　若只需要调整特定用户的历史命令条数，则可以修改该用户主目录中的“.bash_profile”文件，
　　　　添加“export HISTSIZE=100”形式的配置记录，该记录会覆盖“/etc/profile”文件中的设置。需要用户重新登录后生效。 

清除命令历史：
　　history –c 

6：命令别名功能 　　alias

命令别名功能可以将频繁使用的复杂命令定义为简短的别名，当用户需要执行该复杂命令时，只需要使用别名即可完成对应的操作。 

查看已设置的别名： 
　　alias 

设置命令别名：
　　alias 别名='实际命令' 

取消已设置的别名： 
    unalias 别名 
取消所有已设置的别名：
    unalias –a 

7：标准输入输出 

标准输入（STDIN）：
    默认的设备是键盘，设备文件位于/dev/stdin，文件编号为0，命令从标准输入文件中读取在执行过程中需要的输入数据 
标准输出（STDOUT）：
    默认的设备是显示器，设备文件位于/dev/stdout，文件编号为1，命令将执行后的输出结果发送到标准输出文件 
标准错误（STRERR）：
    默认的设备是显示器，设备文件位于/dev/stderr，文件编号为2，命令将执行时的错误信息发送到标准错误文件 

8：重定向　　>：清空重定向　　>>：追加重定向

在实际Linux操作过程中，也可以变更输入输出内容的方向，而不使用默认的标准输入输出设备，这种操作称为重定向

标准输出重定向:　　>　　>>
    将命令的输出结果定向（保存）到指定的文件中。输出重定向使用 “>” 或 “>>” 操作符
　　“>”：重定向符后面指定的文件如果不存在，则会新建该文件，并将命令执行结果保存到该文件中；若该文件已经存在，则将清空文件内容并保存命令的执行结果到文件中 
　　“>>”：重定向符可以将命令执行的结果追加到指定文件的末尾进行保存，而并不覆盖文件中的所有内容

标准输入重定向:　　<
　　将使一些交互式的操作过程可以通过读取文件来完成。标准输入重定向使用“<”操作符 
　　read相当于定义一个变量name

标准错误重定向: 2>　　2>>
　　将执行命令的过程中出现的错误信息重定向（保存）到指定的文件中。标准错误重定向需要使用“2>” 和 “2>>” 操作符
　　使用 “2>” 操作符时，会像 “>” 一样覆盖指定文件中的内容，若需要追加到新的内容到同一个文件中，需要使用 “2>>” 重定向操作符 

“＆>”操作符可以将 标准输出 和 错误输出 的内容，同时重定向的同一个文件中 

9：管道　　|

在Bash环境中，管道操作为不同命令之间的协同工作提供了一种机制。位于管道符 “|” 左侧的命令输出的结果，会作为右侧命令的输入

例1：统计/etc/passwd文件有多少行　　　　　　　　　　cat /etc/passwd|wc -l　　　　
例2：在/etc/passwd文件中找出包含root的行 　　　　　cat /etc/passwd|grep root|wc -l
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 grep root /etc/passwd　　本来这样使用的

 10：编写shell脚本 

使用vi等文本编辑工具,创建脚本文件，文件名可以使用扩展名（.sh），也可以不使用扩展名。脚本中需要包含如下内容：
　　运行环境设置：　　
　　　　通常位于文件的第一行，用于指定使用哪一个Shell程序进行解释。如由Bash进行解释的Shell脚本中第一行为：“#!/bin/bash” 
　　注释行：　　#
　　　　在脚本文件中，除了以 “#!” 开头的Shell环境设置行以外，其他以 “#” 开头的内容将被视为注释信息，执行脚本时将予以忽略
　　可执行语句：
　　　　Shell脚本程序中最重要的组成部分，在命令行操作界面中可以执行的命令都可以写入到脚本中，程序运行时默认情况按照顺序依次执行。
　　为脚本文件添加可执行权限：
　　　　新创建的脚本文件通常不具有可执行属性，因此需要使用 chmod 命令为文件添加“x”权限。
例一：

11：执行shell脚本 

直接执行带“x”权限的脚本文件:　　./文件名 
　　在Shell命令行中可以直接通过脚本文件的路径执行脚本程序。执行当前目录下的脚本文件，需要在文件名前加入“./”路径。 
　　./test.sh
用Shell解释器程序执行脚本:　　bash 文件名 
　　由解释器程序负责读取脚本文件中的内容并执行，因此并不需要脚本文件具有“x”权限
　　bash test.sh 1 2 3
使用“.”或source命令执行环境变量文件，重新导入环境变量
　　source /etc/profile 

 12：Shell启动

如果登录shell是bash shell，在显示提示符之前，会先运行一组进程
如下图：
　　系统启动后运行的第一个进程是init，init创建getty进程，
　　　　getty进程负责打开终端端口，提供标准输入、标准输出与标准错误输出，并且在屏幕上显示一个登陆提示符 
　　接着执行的是/bin/login程序，login程序依次执行下面工作： 
　　　　提示用户输入用户名，密码； 
　　　　设置初始环境、启动用户的登陆shell（登陆shell是paswd文件的最后一项，即/bin/bash
　　Bash进程首先查找系统文件/etc/profile，并且执行其中的命令； 
　　然后在用户的主目录中查找文件.bash_profile； 
　　执行完.bash_profile中的命令后，bash shell接着执行用户的.bashrc文件，最后默认的提示符$将出现在屏幕上面，等待用户输入命令