Bash/Shell

简介

Shell是运行在终端中的文本互动程序，是用户与Linux内核之间的接口程序，是二者沟通的桥梁^[1][2]。
Shell是一个命令语言解释器（command-language interpreter）。拥有自己内建的shell命令集。此外，Shell也能被系统中其他有效的Linux实用程序和应用程序（utilities and application programs）所调用。
不论何时你键入一个命令，它都被Linux shell所解释。一些命令，比如打印当前工作目录命令（pwd），是包含在Linux bash内部的（就象DOS的内部命令）。其他命令，比如拷贝命令（cp）和移动命令（rm），是存在于文件系统中某个目录下的单独的程序。而对用户来说，你不知道（或者可能不关心）一个命令是建立在Shell内部还是一个单独的程序^[3]。

Linux的Shell种类众多，常见的有：

• Bourne Shell（/usr/bin/sh或/bin/sh，已经被 /bin/bash 所取代）
• Bourne Again Shell（/bin/bash，就是 Linux 默认的 shell）
• C Shell（/usr/bin/csh，已经被 /bin/tcsh 所取代，整合了 C Shell ，提供更多的功能）
• K Shell（/usr/bin/ksh，Kornshell 由 AT&T Bell lab. 发展出来的，兼容于 bash）
• Z Shell（基于 ksh 发展出来的，功能更强大的 shell）
• Shell for Root（/sbin/sh）
  

Bash（GNU Bourne-Again Shell）是最常用的一种Shell，它是sh（Bourne Shell）的改进版，其中Bourne就是sh的作者。Bash是当前大多数Linux发行版的默认Shell，可以说，Bash之于Shell就如同Ubuntu之于Linux^[4]。
使用指令cat /etc/shells指令来查看当前Linux系统的可用Shell。（之所以会有这样一个文件来记录系统的可用Shell，是因为系统某些服务在运行过程中，会去检查用户能够使用的 shells ，而这些shell的查询就是藉由 /etc/shells 这个文件实现）

使用指令echo $SHELL查看当前系统所使用的Shell种类，比如我系统中使用的就是Bash。

Bash能够作为所有Linux发行版的默认Shell，离不开它的以下几个优点^[10]：
- 命令记忆功能（history） 通过按下键盘的上下键就能够找到曾经输入的所有指令，相信曾为你提供不少的便利。在大多数Linux发行版中，能够记忆的指令高达100条，这些指令都被记录在家目录下的/bash_history中，不过此文件中记录的是上一次登录所使用过的指令； - 命令与文件名称补全（Tab按键的妙用） 这也是Bash Shell提供的非常棒的功能，为我们省去了背诵各种繁杂指令和文件名称的功夫，我们只需要记住命令开头几个字母按下Tab键就能自动补全名称或者显示所有可运行指令； - 别名配置（alias） 很多朋友喜欢使用的ll指令其实是ls -al的别名，可能他们还不自知（嘻嘻，想知道你的系统中使用了那些别名？在终端中键入alias试试看吧！ - 工作控制、前景背景控制： (job control, foreground, background) 这个我不了解，详情请查看参考文献； - 程序化脚本： (shell scripts) 将你平时管理系统常需要下达的连续命令写成一个脚本文件， 该脚本可以通过对话交互式的方式来进行主机的侦测工作！整个设计下来几乎就是一个小型的程序语言； - 通配符： (Wildcard) 通配符可以帮助用户查询与命令下达，举例来说，想要知道/usr/bin底下有多少以 X 为开头的文件吗？使用：ls -l /usr/bin/X*就可以知道了。

Shell中执行命令的方式

Shell有两种执行命令的方式：
(1)交互式（Interactive）：解释执行用户的命令，用户输入一条命令，Shell就解释执行一条。比如我们平时经常在terminal命令行使用cd、pwd、mv、cp、tar等命令，都属于此种方式。
(2)批处理（Batch）：用户事先写一个Shell脚本(Script)如.sh文件，其中有很多条命令，让Shell一次把这些命令执行完，而不必一条一条地敲命令。
在使用交互式方法执行Shell命令时，通常有一些重要的快捷键需要我们掌握，掌握它们可以让我们执行命令时事半功倍。

Shell中命令的种类

Shell中命令有三类^[5]，分别是：
(1)内建（built-in）命令：是Shell程序的一部分，写在bash的源码builtins里面的，通常在Shell程序被加载驻留在系统内存中，解析内部命令不需要创建子进程，因此执行速度快于下面的外部命令，比如history、cd、exit^[6]，使用help即可列出所有内建命令，也可以使用help COMMAND查看内建函数的详细介绍；

(2)外部命令：保存在shell之外的脚本，提供了额外的功能，是Linux实用程序的一部分，功能比较强大，不随系统一起被加载到内存中，外部命令虽然不在Shell中，但其命令的调用时由shell程序控制的，外部命令是在bash之后额外安装的，通常放在/bin，/usr/bin，/sbin，/usr/sbin等等。比如：ls、vi等；
(3)别名(alias)：给某个命令的简称。

需要注意的是help命令不带任何参数的话只用于显示内建命令的帮助信息，包括一些简要说明以及一些参数的使用以及说明，如果加上--help的参数就可以查看外部命令的帮助信息了。

如果想查看更加详细的命令介绍，可以使用man，比help更加详细，而且无内建命令和外部命令之分，man好比一个电子词典，里面多是对命令的详细解释信息，help适合在紧急是忘记用哪个参数的时候用，不太紧急的适合可以用man^[6]。
> 比man更详细的帮助手册——info。

Shell编程^[7]

在第二小节Shell中执行命令的方式中提到了批处理的方式执行Shell命令，这就涉及到Shell编程了，值得一提的是，业界所说的Shell通常都是指Shell脚本（script），但读者朋友要知道，Shell和Shell script是两个不同的概念。由于习惯的原因，简洁起见，本文出现的"shell编程"都是指Shell脚本编程，不是指开发Shell自身。
Shell脚本以.sh后缀结尾，使用vi/vim或touch创建test.sh文件，并使用vi/vim编辑，敲入一些代码，第一行一般为#!/bin/bash。

#!/bin/bash
echo "This is test"

#!是一个约定的标记，告诉系统其后路径所指定的程序即是解释此脚本文件的Shell程序。我们在第一小节简介 中提到shell又分很多种类，其中Bash（Bourne Again Shell）是最广泛使用的一种shell。在一般情况下，人们并不区分Bourne Shell和Bourne Again Shell，所以，像#!/bin/sh，它同样也可以改为#!/bin/bash。
完成编写后，保存退出，并使用chmod 777 test.sh使其具有可执行权限，这样，我们的第一个Shell脚本就编写完成了。使用./test.sh就可以执行此脚本，可以看出会在terminal打印出“This is test”字符串。

Bash常见指令

• alias: 设置bash别名；
• bg: 使一个被挂起的进程在后台继续执行；
• cd: 改变当前工作目录；
• exit: 终止shell；
• export: 使变量的值对当前shell的所有子进程都可见；
• fc: 用来编辑历史命令列表里的命令；
• fg: 使一个被挂起的进程在前台继续执行；
• help: 显示bash内部命令的帮助信息；
• kill: 终止某个进程；
• pwd: 显示当前工作目录；
• unalias: 删除已定义的别名。

Bash常见环境变量（在/etc/profile文件中配置）

这里是几个最有用的环境变量，包括变量名和简单描述：

• EDITOR, FCEDIT: bash fc 命令的缺省编辑器；
• HISTFILE: 用于贮存历史命令的文件；
• HISTSIZE: 历史命令列表的大小，表明可以存储多少条历史指令，默认是1000条；
• PWD: 当前工作目录；
• PATH： 预设可执行文件或命令的搜索路径。env命令显示所有的环境变量 。环境变量以:分开。环境变量名前$符号表示该变量本次定义之- 前的值。由于文件的搜寻是依序由 PATH 的变量内的目录来查询，所以，目录的顺序也很重要；
• USER: 用户登录时使用的用户名；
• HOME：当前用户主目录；
• LANG/LANGUGE：这个很重要，表示语系，很多信息都会用到他， 举例来说，当我们在启动某些 perl 的程序语言文件时，他会主动的去分析语系数据文件， 如果发现有他无法解析的编码语系，可能会产生错误！一般来说，我们中文编码通常是 zh_TW.Big5 或者是 zh_TW.UTF-8，这两个编码偏偏不容易被解译出来，所以有的时候，可能需要修订一下语系数据；
• SHELL：是指当前用户用的是哪种Shell。set命令显示所有本地定义的Shell变量，包括环境变量和自定义变量，而前面提到的env指令只会显示环境变量；
• LOGNAME：指当前用户的登录名。其值为$USER；
• HOSTNAME：所使用的主机名。供应用程序使用；
• PS1：命令行的一级提示符（格数如下，用法如右）：export PS1="[\u@\h \w]\$"^[8]； \d代表日期，格式为weekday month date，例如：Wed Dec 12；
  \H完整的主机名称。例如：hostname是debian.linux；
  \h仅取主机的第一个名字，如上例，则为debian，.linux则被省略；
  \t显示时间为24小时格式，如：HH：MM：SS；
  \T显示时间为12小时格式；
  \A显示时间为24小时格式：HH：MM；
  \u当前用户的账号名称 如：root；
  \vBASH的版本信息  如:3.2；
  \w完整的工作目录名称。家目录会以~代替 如显示/etc/default/；
  \W利用basename取得工作目录名称，只会列出最后一个目录。如上例则只显示default；
  \#下达的第几个命令；
  \$提示字符，如果是root时，提示符为：#，普通用户则为：$ ；
  
• PS2：命令行的二级提示符，默认为>^[9]；
• MAIL： 存放用户电子邮件的邮箱（ASCII码文件）；
• INPUTRC: 存放的是针对键盘热键的信息（ASCII码文件）；
• $：代表目前这个 Shell 的线程代号，即所谓的 PID (Process ID)
• ?：代表上一个运行的命令所回传的值

在这里对PS1这个变量进行进一步的解释，PS1这个变量就是用来定义每次使用终端时前面那一行的样式的，比如在这里定义的样式为yeyisheng@ubuntu:~$

注意，如果在shell中修改该变量的值，只是临时生效的，一旦注销或重启系统就会消失。要想永久生效，必须写入环境变量配置文件

1. Shell 教程 | 菜鸟教程 (runoob.com) ↩︎
2. Linux(四)：什么是Bash、什么是shell？_bash shell-CSDN博客 ↩︎
3. Shell | Linux基础概要 (gitbooks.io) ↩︎
4. 知乎 (zhihu.com) ↩︎
5. Bash编程入门-1：Shell与Bash - 知乎 (zhihu.com) ↩︎
6. Linux：帮助命令——help、man、info的简单介绍_linux help - man-CSDN博客 ↩︎
7. shell学习教程(超详细完整)_shell教程-CSDN博客 ↩︎
8. linux shell中环境变量$PS1详解-CSDN博客 ↩︎
9. BASH脚本基础：环境变量PS2介绍_shell ps2是什么-CSDN博客 ↩︎
10. 鸟叔的Linux私房菜：基础版 ↩︎