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wzb56/13_questions_of_shell: shell十三问--shell教程(markdown 版本)

原作者: [db:作者] 来自: 网络 收藏 邀请

开源软件名称(OpenSource Name):

wzb56/13_questions_of_shell

开源软件地址(OpenSource Url):

https://github.com/wzb56/13_questions_of_shell

开源编程语言(OpenSource Language):


开源软件介绍(OpenSource Introduction):

13_questions_of_shell

shell十三问--shell教程(markdown 版本)

##shell十三问之1: 何为shell?


shell是什么东西之前,不妨让我们重新审视使用者计算机系统的关系: (此处为使用者和计算机系统的关系图)

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操作硬件, 硬件的驱动只能通过一种称为“操作系统(OSOpertating System)”的软件来管控。 事实上,我们每天所谈的“linux”,严格来说只是一个操作系统(OS), 我们称之为“内核(kernel)”。

然而,从使用者的角度来说,使用者没有办法直接操作一个kernel, 而是通过kernel的“外壳”程序,也就是所谓的shell,来与kernel沟通。 这也正是kernelshell的形象命名的的关系。如图: (此处为kernel-->shell关系图;)

从技术的角度来说,shell是一个使用者与系统的交互界面(interface), 只能让使用者通过命令行(command line)来使用系统来完成工作。 因此,shell最简单的定义就是----命令解释器( Command Interpreter):

  • 将使用者的命令翻译给kernel来处理;
  • 同时,将kernel的处理结果翻译给使用者。

每次当我们完成系统登入(login), 我们就取得一个交互模式的shell, 也称之为login shell 或者 primary shell

若从进程(process)的角度来说,我们在shell所下达的命令,均是shell所产生的子进程。 这种现象,我暂可称之为fork

如果是执行shell脚本(shell script)的话,脚本中命令则是由另一个非交互模式的 子shell(sub shell)来执行的。 也就是primary shell产生sub shell的进程,而该sub shell 进程再产生script中所有命令的进程。 (关于进程,我们日后有机会在补充)

这里, 我们必须知道:kernelshell 是不同的两套软件,而且都是可以被替换的:

  • 不同的OS使用不同的kernel;
  • 同一个kernel之上,也可以使用不同的shell;

Linux的预设系统中,通常可以找到好几种不同的shell, 且通常会被记录在如下文件中:

/etc/shells

不同的shell有着不同的功能,且彼此各异,或者说“大同小异”。 常见的shell主要分为两大主流:

  1. sh:
    • burne shell (sh)
    • burne again shell (bash)
  2. csh:
    • c shell (csh)
    • tc shell (tcsh)
    • korn shell (ksh) (FIXME)

大部分的Linux操作系统的预设shell都是bash,其原因大致如下两种:

  • 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用户的喜爱, 且也逐渐成为不少组织的系统标准。

##shell十三问之2:shell prompt(PS1)与Carriage Return(CR)关系


当你成功登陆一个shell终端的文字界面之后,大部分的情形下, 你会在屏幕上看到一个不断闪烁的方块或者底线(视不同的版本而别), 我们称之为游标(cursor). cursor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, 且每输入一个键,cursor便向右移动一个格子, 如果连续输入太多的话,则自动接在下一行输入。

假如你刚完成登陆,还没有输入任何按键之前, 你所看到的cursor所在的位置的同一行的左边部分,我们称之为提示符(prompt)。

提示符的格式或因不同的版本而各有不同, 在Linux上,只需留意最接近游标的一个提示符号,通常是如下两者之一:

  • $: 给一般用户账号使用;
  • #: 给root(管理员)账号使用;

事实上,shell prompt的意思很简单: 告诉shell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的输入位置,使用者每输入一个键, cursor就往后移动一个格,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: 使用者告诉shell:老兄,你可以执行的我命令行了。 严格来说: 所谓的命令行, 就是在shell promptCR之间所输入的文字。

(question:为何我们这里坚持使用CR字符而不说Enter按键呢? 答案在后面的学习中给出)。

不同的命令可以接受的命令的格式各有不同, 一般情况下,一个标准的命令行格式为如下所列:

command-name options argument

若从技术的细节上来看, shell会依据IFS(Internal Field Seperator) 将 command line 所输入的文字给拆解为字段(word). 然后在针对特殊的字符(meta)先做处理,最后在重组整行command line。

(注意:请务必理解以上两句的意思,我们日后的学习中常回到这里思考。)

其中IFS是shell预设使用的字段位分隔符号,可以由一个及多个如下按键组成:

  • 空白键(White Space)
  • 表格键(Tab)
  • 回车键(Enter)

系统可以接受的命令的名称(command-name)可以从如下途径获得:

  • 确的路径所指定的外部命令
  • 命令的别名(alias)
  • shell内建命令(built-in)
  • $PATH之下的外部命令

每一个命令行均必须包含命令的名称,这是不能缺少的。

##shell十三问之3:别人echo、你也echo,是问echo知多少?

承接上一章介绍的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三个组成部分:command_name option argument

echo是一个非常简单、直接的Linux命令:

$echo argument

echo将argument送出到标准输出(stdout),通常是在监视器(monitor)上输出。

Note:

在linux系统中任何一个进程默认打开三个文件:stdin、stdout、stderr.

stdin 标准输入

stdout 标准输出

stderr 标准错误输出

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,然后又回到了shell prompt上了。 这是因为echo在预设上,在显示完argument之后,还会送出以一个换行符号 (new-line charactor). 但是上面的command echo并没有任何argument,那结果就只剩一个换行符号。 若你要取消这个换行符号, 可以利用echo-n 选项:

$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),并没有显示任何argument

要想看看echoargument,那还不简单接下来,你可以试试如下的输入:

$echo first line
first line
$echo -n first line
first line $

以上两个echo命令中,你会发现argument的部分显示在你的屏幕, 而换行符则视 -n 选项的有无而别。 很明显的,第二个echo由于换行符被取消了, 接下来的shell prompt就接在输出结果的同一行了... ^_^。

事实上,echo除了-n 选项之外,常用选项有:

  • -e: 启用反斜杠控制字符的转换(参考下表)
  • -E: 关闭反斜杠控制字符的转换(预设如此)
  • -n: 取消行末的换行符号(与-e选项下的\c字符同意)

关于echo命令所支持的反斜杠控制字符如下表:

转义字符 字符的意义
\a ALERT / BELL(从系统的喇叭送出铃声)
\b BACKSPACE, 也就是向左退格键
\c 取消行末之换行符号
\E ESCAPE, 脱字符键
\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 八进制编码(以x开头的为十六进制),此处的n为数字
\ 反斜杠本身

Note: 上述表格的资料来自O'Reilly出版社的Learning the Bash Shell, 2nd Ed.

或许,我们可以通过实例来了解echo的选项及控制字符:

例一:

$ echo -e "a\tb\tc\n\d\te\tf"
a    b	c
d	e	f
$

上例中,用\t来分割abc还有def,及用\n将def换至下一行。

例二:

$echo -e "\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146"
a	b	c
d	e	f

与例一中结果一样,只是使用ASCII八进制编码。

例三:

$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的十六进制编码。

例四:

$echo -ne "a\tb\tc\nd\te\bf\a"
a       b       c
d       f $ 

因为e字母后面是退格键(\b),因此输出结果就没有e了。 在结束的时听到一声铃响,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,使用echo来检查变量值:

$ A=B
$ echo $A
B
$ echo $?
0

Note: 关于变量的概念,我们留到以下的两章跟大家说明。

好了,更多的关于command line的格式, 以及echo命令的选项, 请您自行多加练习、运用了...

##shell十三问之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键的时候,你输入的文字就是command line了, 然后shell才会以进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中输入的每一个文字, 对shell来说,是有类别之分的呢?

简单而言,(我不敢说精确的定义,注1), command line的每一个charactor, 分为如下两种:

  • literal:也就是普通的纯文字,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元字符。

Note:

对于bash shell在处理comamnd line的顺序说明, 请参考O'Reilly出版社的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没什么好谈的, 像abcd、123456这些"文字"都是literal...(so 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 似乎每次都会碰到的meta:

  • IFS:有space或者tab或者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中每一个词(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键, 命令就会跑的原因。

除了常用的IFSCR, 常用的meta还有:

meta字符 meta字符作用
= 设定变量
$ 作变量或运算替换(请不要与shell prompt混淆)
> 输出重定向(重定向stdout)
< 输入重定向(重定向stdin)
| 命令管道
& 重定向file descriptor或将命令至于后台(bg)运行
() 将其内部的命令置于nested subshell执行,或用于运算或变量替换
{} 将期内的命令置于non-named function中执行,或用在变量替换的界定范围
; 在前一个命令执行结束时,而忽略其返回值,继续执行下一个命令
&& 在前一个命令执行结束时,若返回值为true,继续执行下一个命令
|| 在前一个命令执行结束时,若返回值为false,继续执行下一个命令
! 执行histroy列表中的命令
... ...

假如我们需要在command line中将这些保留元字符的功能关闭的话, 就需要quoting处理了。

bash中,常用的quoting有以下三种方法:

  • hard quote:''(单引号),凡在hard quote中的所有meta均被关闭;
  • soft quote:""(双引号),凡在soft quote中大部分meta都会被关闭,但某些会保留(如$);
  • escape: \ (反斜杠),只有在紧接在escape(跳脱字符)之后的单一meta才被关闭;

Note:

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,或通过实践来发现并理解。

下面的例子将有助于我们对quoting的了解:

$ A=B C #空白符未被关闭,作为IFS处理
$ C:command not found.
$ echo $A

$ A="B C" #空白符已被关掉,仅作为空白符
$ echo $A
B C

在第一个给A变量赋值时,由于空白符没有被关闭, command line 将被解释为: A=B 然后碰到<IFS>,接着执行C命令 在第二次给A变量赋值时,由于空白符被置于soft quote中, 因此被关闭,不在作为IFSA=B<space>C 事实上,空白符无论在soft quote还是在hard quote中, 均被关闭。Enter键字符亦然:

$ 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, 因此没有被关闭, 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字符也会同样被关闭:

$ A="B
> C
> "
$ echo $A
B C

然而,由于 echo $A时的变量没有置于soft quote中, 因此,当变量替换完成后,并作命令行重组时,enter被解释为IFS, 而不是new-line字符。

同样的,用escape亦可关闭CR字符:

$ A=B\
> C\
>
$ echo $A
BC

上例中的,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由于没有被escape, 因此,作为CR结束command line。 但由于enter键本身在shell meta中特殊性,在 \ escape字符后面 仅仅取消其CR功能, 而不保留其IFS功能。

你或许发现光是一个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,什么时候解释为什么字符,这个我就没法去挖掘了, 或者留给读者君自行慢慢摸索了...^-^

至于soft quote跟hard quote的不同,主要是对于某些meta的关闭与否,以$来做说明:

$ 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的变量值输出到屏幕,也就是"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$符号,并不会用来做变量替换处理, 因此结果是$符号后面接一个A字母:$A.

练习与思考: 如下结果为何不同?

tips: 单引号和双引号,在quoting中均被关闭了。

$ 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'

在CU的shell版里,我发现很多初学者的问题, 都与quoting的理解有关。 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{}就是将一系列的command line置于不具名的函数中执行(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:

$ awk {print $0} 1.txt

由于{}在shell中并没有关闭,那shell就将{print $0}视为command block, 但同时没有;符号作命令分隔,因此,就出现awk语法错误结果。

要解决之,可用hard quote:

awk '{print $0}'

上面的hard quote应好理解,就是将原来的 {、、$、}这几个shell meta关闭, 避免掉在shell中遭到处理,而完整的成为awk的参数中command meta。

Note:

awk中使用的$0 是awk中内建的field nubmer,而非awk的变量, awk自身的变量无需使用$.

要是理解了hard quote的功能,在来理解soft quote与escape就不难:

awk "{print \$0}" 1.txt
awk \{print \$0\} 1.txt

然而,若要你改变awk的$0的0值是从另一个shell变量中读进呢? 比方说:已有变量$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 quote的方案:

$ 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!),经过本章的学习,我想,你应该可以理解为 为何我们可以使用如下操作了吧:

A=0
awk "{print \$$A}" 1.txt
awk  \{print\ \$$A\} 1.txt
awk '{print $'$A'}' 1.txt
awk '{print $'"$A"'}' 1.txt

或许,你能给出更多方案... ^_^

更多练习:

read a  #输入:    abc
echo "$a" #只输出abc

原因: 变量a的值,从终端输入的值是以IFS开头,而这些IFS将被shell解释器忽略(trim)。 应该与shell解释器分词的规则有关;

read a  #输入:\ \ \ abc
echo "$a" #只输出abc

需要将空格字符转义

Note:

IFS Internal field separators, normally space, tab, and newline (see Blank Interpretation section). ...... Blank Interpretation After parameter and command substitution, the results of substitution
are scanned for internal field separator characters (those found in IFS) and split into distinct arguments where such characters are found. Explicit null arguments ("" or '') are retained.
Implicit null arguments(those resulting from parameters that have no values) are removed. (refre to: man sh)

解决思路:

  1. shell command line 主要是将整行line给分解(break down)为每一个单词(word);
  2. 而词与词之间的分隔符就是IFS (Internal Field Seperator)。
  3. shell会对command line作处理(如替换,quoting等), 然后再按词重组。(注:别忘了这个重组特性)
  4. 当你用IFS来事开头一个变量值,那shell会先整理出这个词,然后在重组command line。 5.然而,你将IFS换成其他,那shell将视你哪些space/tab为“词”,而不是IFS。那在重组时,可以得到这些词。

若你还是不理解,那来验证一下下面这个例子:

$ A="  abc" 
$ echo $A
abc
$ echo "$A" #note1
   abc
$ old_IFS=$IFS
$ IFS=;
$ echo $A
   abc
$ IFS=$old_IFS
$ echo $A
abc

Note:

  1. 这里是用 soft quoting 将里面的 space 关闭,使之不是 meta(IFS), 而是一个literal(white space);
  1. IFS=; 意义是将IFS设置为空字符,因为;是shell的元字符(meta);

问题二:为什么多做了几个分号,我想知道为什么会出现空格呢?

$ a=";;;test"                              
$ IFS=";"                                  
$ echo $a                                  
   test                                                                         
$ a="   test"                              
$ echo $a                                  
   test                                                                         
$ IFS=" "                                  
$ echo $a                                  
test    

解答:

这个问题,出在IFS=;上。 因为这个;在问题一中的command line上是一个meta, 并非";"符号本身。 因此,IFS=;是将IFS设置为 null charactor (不是space、tab、newline)。

要不是试试下面这个代码片段:

$ old_IFS=$IFS
$ read A
;a;b;c
$ echo $A
;a;b;c
$ IFS=";"  #Note2
$ echo $A
a b c

Note:

要关闭;可用";"或者';'或者\;

思考问题二:文本处理:读文件时,如何保证原汁原味。

cat file | while read i
do
   echo $i
done

文件file的行中包含若干空,经过read只保留不重复的空格。 如何才能所见即所得。

cat file | while read i
do
   echo "X${i}X"
done

从上面的输出,可以看出read,读入是按整行读入的; 不能原汁原味的原因:

  1. 如果行的起始部分有IFS之类的字符,将被忽略;
  2. echo $i的解析过程中,首先将$i替换为字符串, 然后对echo 字符串中字符串分词,然后命令重组,输出结果; 在分词,与命令重组时,可能导致多个相邻的IFS转化为一个;
cat file | while read i
do
  echo "$i"
done

以上代码可以解决原因2中的,command line的分词和重组导致meta字符丢失; 但仍然解决不了原因1中,read读取行时,忽略行起始的IFS meta字符。

回过头来看上面这个问题:为何要原汁原味呢? cat命令就是原汁原味的,只是shell的read、echo导致了某些shell的meta字符丢失;

如果只是IFS meta的丢失,可以采用如下方式: 将IFS设置为null,即IFS=;, 在此再次重申此处;是shell的meta字符,而不是literal字符; 因此要使用literal的 ;应该是\; 或者关闭meta 的(soft/hard) quoting的";"或者';'

因此上述的解决方案是:

old_IFS=$IFS
IFS=; #将IFS设置为null
cat file | while read i
do
  echo "$i"
done
IFS=old_IFS #恢复IFS的原始值

现在,回过头来看这个问题,为什么会有这个问题呢; 其本源的问题应该是没有找到解决原始问题的最合适的方法, 而是采取了一个迂回的方式来解决了问题;

因此,我们应该回到问题的本源,重新审视一下,问题的本质。 如果要精准的获取文件的内容,应该使用od或者hexdump会更好些。

##shell十三问之5:问var=value 在export前后的差在哪?

这次让我们暂时丢开command line, 先了解一下bash变量(variable)吧...

所谓的变量,就是利用一个固定的"名称"(name), 来存取一段可以变化的"值"(value)。

###1. 变量设定(set) 在bash中, 你可以用"="来设定或者重新定义变量的内容:

name=value

在设定变量的时候,得遵守如下规则:

  • 等号左右两边不能使用分隔符号(IFS),也应避免使用shell的保留元字符(meta charactor);
  • 变量的名称(name)不能使用$符号;
  • 变量的名称(name)的首字符不能是数字(number)。
  • 变量的名称(name)的长度不可超过256个字符。
  • 变量的名称(name)及变量的值的大小写是有区别的、敏感的(case sensitive,)

如下是一些变量设定时常见的错误:

A= B #=号前后不能有IFS
1A=B #变量名称不能以数字开头
$A=B #变量的名称里有$
a=B  #这跟a=b是不同的,(这不是错误,提醒windows用户)

如下则是可以接受的设定:

A=" B" #IFS被关闭,参考前面的quoting章节
A1=B   #并非以数字开头
A=$B   #$可用在变量的值内
This_Is_A_Long_Name=b #可用_连接较长的名称或值,且有大小区别;

###2. 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(除了用=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:

$ A=ls
$ B=la
$ C=/tmp
$ $A -$B $C

以上命令行的第一个$shell prompt, 并不在命令行之内。 必须强调的是,我们所提的变量替换,只发生在command line上面。 (是的,请让我们再次回到命令行吧!) 仔细分析,最后那行 command line,不难发现在被执行前(在输入CR字符之前), $符号对每一个变量作替换处理(将变量的值替换出来再重组命令行), 最后会得出如下命令行:

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,我这里重贴一遍:

Note:

若从技术的细节来看,shell会依据IFS(Internal Field Seperator) 将command line所输入的文字拆解为"字段"(word/field)。 然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后重组整行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命令来查看特定的变量的值, 例如:

$ 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, 通常是我们的屏幕)。 所以上面的命令会在屏幕上得到如下结果:

ls -al /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; 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"数学逻辑"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的值变成C。

上面是单纯定义了两个不同名称的变量: A 与 B, 它们的取值分别是C与B。

若变量被重复定义的话,则原有值为新值所取代。(这不正是"可变的量"吗?^_^) 当我们在设定变量的时候,请记住这点:用一个名称存储一个数值, 仅此而已。

此外, 我们也可以利用命令行的变量替换能力来"扩充"(append)变量的值:

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"B:C:D:E"。

上面的扩充的范例,我们使用分隔符号(:)来达到扩充的目的, 要是没有分隔符的话,如下是有问题的:

A=BCD
B=$AE

因为第二次是将A的值继承$AE的替换结果,而非$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。

Tips: 关于${name}事实上还可以做到更多的变量处理能力, 这些均属于比较进阶阶段的变量处理,现阶段暂不介绍了, 请大家自行参考资料。

###3. export 变量

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):

$ A=B
$ export A

或者

$ 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的时候,请别忘记 shell在命令行对变量的"替换"(substitution)处理。 比方说:

$ 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导出 这是因为在这个命令行中,$A会首先被替换为B,然后在"塞回" 作export的参数。

要理解这个export,事实上需要从process(进程)的角度来理解才能透彻。 我们将于下一章为大家说明process(进程)的概念,敬请留意。

####4. 取消变量(unset) 要取消一个变量,在bash中可使用unset命令来处理:

    unset A

export一样,unset命令行,也同样会作 变量替换(这其实是shell的功能之一), 因此:

$ A=B
$ B=C
$ unset $A

事实上,所取消的是变量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,而不是取消变量的值。

如下两行其实是很不一样的:

$ A=
$ unset A

第一行只是将变量A设定为"空值"(null value), 但第二行则是让变量A不存在。 虽然用眼睛来看, 这两种变量的状态在如下的命令结果中都是一样的:

$ 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:

$ str=    #设为null
$ var=${str=expr} #定义var
$ echo $var

$ echo $str

$ unset str #取消str
$ 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str为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:

  • 你太笨了
  • 不了解 var=${str=expr} 这个进阶处理
  • 对本篇说明还没有来得及消化吸收
  • 我讲得不好

不知,您选哪个呢?...... ^_^.

##shell十三问之6:exec跟source差在哪?

这次让我们从CU shell版的一个实例帖子来谈起吧: (论坛改版后,原链接已经失效)

例中的提问原文如下:

帖子提问:

cd /etc/aa/bb/cc可以执行 但是把这条命令放入shell脚本后,shell脚本不执行! 这是什么原因?

意思是:运行shell脚本,并没有移动到/etc/aa/bb/cc目录。

我当时如何回答暂时别去深究,先让我们了解一下进程 (process)的概念好了。

首先,我们所执行的任何程序,都是父进程(parent process)产生的一个 子进程(child process),子进程在结束后,将返回到父进程去。 此现象在Linux中被称为fork

(为何要称为fork呢? 嗯,画一下图或许比较好理解...^_^)

当子进程被产生的时候,将会从父进程那里获得一定的资源分配、及 (更重要的是)继承父进程的环境。

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进程的变量。 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,我们不难发现环境变量的另一个重要特征: 环境变量只能从父进程到子进程单向传递。 换句话说:在子进程中环境如何变更,均不会影响父进程的环境。

接下来,在让我们了解一下shell脚本(shell script)的概念. 所谓shell script 讲起来很简单,就是将你平时在shell prompt输入的多行 command line, 依序输入到一个文件文件而已。

再结合以上两个概念(process + script),那应该不难理解如下的这句话的意思了: 正常来说,当我们执行一个shell script时,其实是先产生一个sub-shell的子进程, 然后sub-shell再去产生命令行的子进程。 然则,那让我们回到本章开始时,所提到的例子在重新思考:

帖子提问:

cd /etc/aa/bb/cc可以执行 但是把这条命令放入shell脚本后,shell脚本不执行! 这是什么原因?

意思是:运行shell脚本,并没有移动到/etc/aa/bb/cc目录。

我当时的答案是这样的:

因为,我们一般跑的shell script是用sub-shell去执行的。 从process的概念来看,是 parent process产生一个child process去执行, 当child结束后,返回parent, 但parent的环境是不会因child的改变而改变的。 所谓的环境变量元数很多,如effective id(euid),variable, working dir等等... 其中的working dir($PWD) 正是楼主的疑问所在: 当用sub-shell来跑script的话,sub-shell的$pwd会因为cd而变更, 但返回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,恐怕是我们更应该感兴趣的是吧?

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soruce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在当前shell内执行、而不是产生一个sub-shell来执行。

因此, 只要我们原本单独输入的script命令行,变成source命令的参数, 就可轻而易举地解决前面提到的问题了。

比方说,原本我们是如此执行script的:

$ ./my_script.sh

现在改成这样既可:

$ source ./my_script.sh

或者:

$ . ./my_script.sh

说到这里,我想,各位有兴趣看看/etc底下的众多设定的文件, 应该不难理解它们被定义后,如何让其他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的文件以供不同的script一起"共用"了... ^_^

okay,到这里,若你搞懂forksource的不同, 那接下来再接受一个挑战:

exec又与source/fork有何不同呢?

哦...要了解exec或许较为复杂,尤其是扯上File Decscriptor的话... 不过,简单来说:

exec 也是让script在同一个进程上执行,但是原有进程则被结束了。 简言之,原有进程能否终止,就是execsource/fork的最大差异了。

嗯,光是从理论去理解,或许没那么好消化, 不如动手"实践+思考"来得印象深刻哦。

下面让我们为两个简单的script,分别命名为1.sh以及2.sh

1.sh


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋
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