完全掌握Linux系統的Shell編程

本篇文章給大家帶來了linux系統中shell編程的相關知識,在學習shell編程之前,我們應該要先知道什么是shell,還有什么是shell腳本,希望對大家有幫助。

完全掌握Linux系統的Shell編程

一. 什么是Shell

? ? ? ? 1. 在學習Shell編程之前,我們應該要先知道什么是Shell

????????用戶、Shell、linux內核、硬件的關系如下圖:

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????????Shell是一個應用程序,也可以說是一個命令解釋器,它是用戶和Linux內核之間的橋梁,可以將用戶在圖形界面上的操作或在終端輸入的命令傳遞給Linux內核,然后Linux內核再調度各個硬件及其他資源來完成用戶的操作。

? ? ? ? 什么是Linux的內核?在Linux操作系統中,真正能夠操作計算機硬件完成某個用戶功能的那一部分被稱為Linux系統的內核。用戶在使用Linux系統時,是不可以直接操作內核的,而是通過Shell來間接的操作內核的。Shell不屬于內核的一部分,而是在Linux內核之外開發的應用程序,它將接收到的用戶鼠標點擊操作或輸入的命令傳遞給內核,而內核再去調度硬件去完成指定的操作。這樣用戶就不需要直接操作內核,而是通過Shell間接地操作內核,內核也不會被直接的暴露于外部,保障了內核的安全性,也簡化了用戶的操作。

??????? Shell這個應用程序是開機即啟動的,我們在操作Linux系統時,無時不刻都在直接或者間接地通過Shell去操作Linux內核。其實,在沒有圖形化界面之前,用戶是通過終端或者控制臺直接地去調用Shell這個應用程序,然后通過輸入命令來操作Linux系統的。用戶在控制臺或者終端上看到的 $ 和 # 其實就是Shell的命令提示符,這表明用戶已經進入了Shell這個程序,只需要輸入命令,即可通過Shell來操作Linux內核。只不過root用戶登錄顯示$,而普通用戶登錄顯示#。

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??????? 另外,Shell在將用戶的操作傳遞給內核的過程,就是在調用內核提供的API接口的過程。比如,用戶在圖形界面或者終端命令行做了一個打開文件的操作,而這個用戶的操作Shell接收到后,就會去調用內核提供的相應的函數,然后內核再去調度硬件資源來完成用戶的操作。

????????2. 常見的Shell

??????? 我們知道,Linux 是一個開源的操作系統,它是由世界各地的多個組織機構或個人共同開發完成的,每個組織機構或個人負責一部分功能,最后組合在一起,就構成了現在我們使用的 Linux。也正是這個原因,這些不同的組織機構或者個人都會開發出可以在Linux系統中使用的應用程序,而這些應用程序的功能可能是類似的,各有優缺點,至于使用哪一個由用戶選擇。而Shell就是這樣的一個應用程序,所以Shell有很多個版本,目前Linux的大多數發行版默認使用的Shell是 bash shell。其他常見的Shell版本如下:

????????(1) sh:sh 的全稱是 Bourne shell,是 UNIX 上的標準 shell,很多 UNIX 版本都配有 sh。sh 是第一個流行的 Shell。

????????(2) csh:這個 shell 的語法有點類似C語言,所以才得名為 C shell ,簡稱為 csh。

????????(3) tcsh:tcsh 是 csh 的增強版,加入了命令補全功能,提供了更加強大的語法支持。

????????(4) ash:一個輕量級占用資源少的 Shell,適合運行于低內存環境,與 bash shell 完全兼容。

????????(5) bash:bash shell 由 GNU 組織開發,保持了對 sh shell 的兼容性,是各種 Linux 發行版默認配置的 shell。

??????? 3. 查看Linux系統的Shell

?????? 在Linux系統中,一般默認使用的Shell是bash shell。Shell是一個應用程序,一般都是放在/bin或者/user/bin目錄下,而當前 Linux 系統可用的 Shell 都記錄在/etc/shells文件中。

(1) 查看系統當前可用的Shell,執行命令【cat -n /etc/shells】:

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(2) 查看系統當前默認使用的shell,執行命令【echo $SHELL】:

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(3) 查看各個用戶使用的Shell,執行命令【cat -n /etc/passwd】:

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二. 什么是Shell編程

? ? ? ? 1. 什么是Shell編程語言

? ? ? ? 我們已經知道,Shell是一個應用程序,而這個應用程序不單單只是可以將用戶的操作命令傳遞給Linux內核,它也支持編程。Shell都會對應一套編程語言的語法,而這套語言就被稱為Shell編程語言或是Shell腳本語言。Shell編程語言和JavaScript語言一樣是一種腳本語言,它不需要編譯,而它的解釋器就是Shell應用程序本身。

? ? ? ? 我們平時工作中所說的Shell,大多數情況指的是Shell腳本語言,而不是Shell應用程序。

? ? ? ? 2. 什么是Shell腳本?

????????我們在使用Shell腳本語言時,可以和Linux系統的其他操作命令結合使用(如 ls、grep等等),而我們使用Shell腳本語言和其他命令結合編寫能夠完成某個特定功能的擴展名為.sh的文本,就叫做Shell腳本程序。

? ? ? ? 3. 第一個Shell腳本

??????? 我們已經知道,Shell有很多個版本,而每個版本支持的Shell腳本語言語法可能是有差異的,而下面的關于Shell腳本的所有例子都是針對于Bash Shell這個版本而言。

(1)在根目錄下新建一個Hello.sh腳本:【vim Hello.sh】

(2)然后輸入以下內容:

#!/bin/bash      echo "Hello World "

????????第一行:#! 是一個約定標記,它可以告訴系統這個腳本要使用哪個Shell版本作為解釋器,后面緊跟的/bin/bash則是Shell的所在路徑,所以【#!/bin/bash 】表示聲明使用bin目錄下的 bash shell 作為這個腳本的解釋器;

? ? ? ? 第二行:【echo “Hello World “】表示輸出文本 Hello World !;

(3)然后保存退出:【!wq】;

(4)這樣,一個能夠輸出 Hello World !的腳本就編寫完成。

補充說明:

? ? ? ?上面我們已經說過,Shell程序就是Shell腳本語言的解釋器,而我們在使用終端時(例如通過Xshell連接Linux服務器的終端),其實就是已經進入了Shell這個程序,所以其實我們是可以在終端直接輸入Shell編程語言的代碼來運行的,而不需要寫在腳本里再去運行。例如,聲明一個變量并打印這個變量的值:

? ? ? ? (1)輸入代碼:【name=張三】,表示定義了一個變量name,它的值為張三;

? ? ? ? (2)輸入代碼:【echo $name】,表示打印變量name的值。

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????????當然,這種方式只適合去執行邏輯簡單只有一兩句代碼的情況,大多數情況下我們還是將Shell編程代碼寫在.sh腳本中再去執行。

???????? 4. 運行Shell腳本的方式

? ? ? ? 上面我們已經編寫了一個能夠輸出 Hello World !的Shell腳本運行,而現在我們就要執行 Hello.sh 這個腳本。而Shell腳本的執行方式有兩種:

? ? ? ? ?第一種:給予.sh文本可執行權限,然后執行文本:

? ? ? ? (1)先給予Shell腳本可執行權限:【chmod +x Hello.sh】;

? ? ? ? (2)直接執行:絕對路徑:【/Hello.sh】 或者? ?相對路徑:【./Hello.sh】

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??????????????? 注意,這里執行時如果使用的是相對路徑,必須要以./開頭,表示當前目錄,否則系統會找不到腳本,從而導致執行失敗。

? ? ? ? ?第二種:將 Shell 腳本作為參數傳遞給 Bash Shell 解釋器:

? ? ? ? (1)這里使用Bash Shell來作為解釋器,那么我們直接調用Bash Shell 這個程序,然后把Hello.sh這個腳本作為參數傳給Shell即可:【/bin/bash Hello.sh】或 【bash Hello.sh】

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??????? (2)這里需要注意,使用這種方式執行Shell腳本時,在Shell腳本的第一行中就不需要聲明使用哪個版本的Shell來作為解釋器,也就是不需要這行代碼【#!/bin/bash】,因為我們運行腳本的命令中【/bin/bash Hello.sh】,就已經指明了使用哪個版本的Shell作為解釋器。

? ? ? ? ? ? ? ? 注意,這種方式執行腳本文件時,如果使用的是相對路徑,那么【/bin/bash ./Hello.sh】和【/bin/bash Hello.sh】是一樣的,并無使用第一種執行方式中的區別。

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