Shell本身是一個(gè)用C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序,它是用戶(hù)使用Linux的橋梁。Shell既是一種命令語(yǔ)言,又是一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。作為命令語(yǔ)言,它交互式地解釋和執(zhí)行用戶(hù)輸入的命令;作為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,它定義了各種變量和參數(shù),并提供了許多在高級(jí)語(yǔ)言中才具有的控制結(jié)構(gòu),包括循環(huán)和分支。
它雖然不是Linux系統(tǒng)核心的一部分,但它調(diào)用了系統(tǒng)核心的大部分功能來(lái)執(zhí)行程序、建立文件并以并行的方式協(xié)調(diào)各個(gè)程序的運(yùn)行。因此,對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō),shell是最重要的實(shí)用程序,深入了解和熟練掌握shell的特性極其使用方法,是用好Linux系統(tǒng)的關(guān)鍵。
可以說(shuō),shell使用的熟練程度反映了用戶(hù)對(duì)Linux使用的熟練程度。
Shell有兩種執(zhí)行命令的方式:
•交互式(Interactive):解釋執(zhí)行用戶(hù)的命令,用戶(hù)輸入一條命令,Shell就解釋執(zhí)行一條。
•批處理(Batch):用戶(hù)事先寫(xiě)一個(gè)Shell腳本(Script),其中有很多條命令,讓Shell一次把這些命令執(zhí)行完,而不必一條一條地敲命令。
Shell腳本和編程語(yǔ)言很相似,也有變量和流程控制語(yǔ)句,但Shell腳本是解釋執(zhí)行的,不需要編譯,Shell程序從腳本中一行一行讀取并執(zhí)行這些命令,相當(dāng)于一個(gè)用戶(hù)把腳本中的命令一行一行敲到Shell提示符下執(zhí)行。
Shell初學(xué)者請(qǐng)注意,在平常應(yīng)用中,建議您不要用 root 帳號(hào)運(yùn)行 Shell 。作為普通用戶(hù),不管您有意還是無(wú)意,都無(wú)法破壞系統(tǒng);但如果是 root,那就不同了,只要敲幾個(gè)字母,就可能導(dǎo)致災(zāi)難性后果。
幾種常見(jiàn)的Shell
上面提到過(guò),Shell是一種腳本語(yǔ)言,那么,就必須有解釋器來(lái)執(zhí)行這些腳本。
Linux上常見(jiàn)的Shell腳本解釋器有bash、sh、ash、csh、ksh,習(xí)慣上把它們稱(chēng)作一種Shell。我們常說(shuō)有多少種Shell,其實(shí)說(shuō)的是Shell腳本解釋器。
bash
bash是Linux系統(tǒng)默認(rèn)使用的shell。bash由Brian Fox和Chet Ramey共同完成,是BourneAgain Shell的縮寫(xiě),內(nèi)部命令一共有40個(gè)。
Linux使用它作為默認(rèn)的shell是因?yàn)樗兄T如以下的特色:
•可以使用類(lèi)似DOS下面的doskey的功能,用方向鍵查閱和快速輸入并修改命令。
•自動(dòng)通過(guò)查找匹配的方式給出以某字符串開(kāi)頭的命令。
•包含了自身的幫助功能,你只要在提示符下面鍵入help就可以得到相關(guān)的幫助。
sh
sh 由Steve Bourne開(kāi)發(fā),是Bourne Shell的縮寫(xiě),各種UNIX系統(tǒng)都配有sh。
ash
ash shell 是由Kenneth Almquist編寫(xiě)的,Linux中占用系統(tǒng)資源最少的一個(gè)小shell,它只包含24個(gè)內(nèi)部命令,因而使用起來(lái)很不方便。
csh
csh 是Linux比較大的內(nèi)核,它由以William Joy為代表的共計(jì)47位作者編成,共有52個(gè)內(nèi)部命令。該shell其實(shí)是指向/bin/tcsh這樣的一個(gè)shell,也就是說(shuō),csh其實(shí)就是tcsh。
ksh
ksh 是Korn shell的縮寫(xiě),由Eric Gisin編寫(xiě),共有42條內(nèi)部命令。該shell最大的優(yōu)點(diǎn)是幾乎和商業(yè)發(fā)行版的ksh完全兼容,這樣就可以在不用花錢(qián)購(gòu)買(mǎi)商業(yè)版本的情況下嘗試商業(yè)版本的性能了。
Shell與編譯型語(yǔ)言的差異
大體上,可以將程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言可以分為兩類(lèi):編譯型語(yǔ)言和解釋型語(yǔ)言。
編譯型語(yǔ)言
很多傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,例如Fortran、Ada、Pascal、C、C++和Java,都是編譯型語(yǔ)言。這類(lèi)語(yǔ)言需要預(yù)先將我們寫(xiě)好的源代碼(source code)轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼(object code),這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)作“編譯”。
運(yùn)行程序時(shí),直接讀取目標(biāo)代碼(object code)。由于編譯后的目標(biāo)代碼(object code)非常接近計(jì)算機(jī)底層,因此執(zhí)行效率很高,這是編譯型語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)。
但是,由于編譯型語(yǔ)言多半運(yùn)作于底層,所處理的是字節(jié)、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)或是其他機(jī)器層級(jí)的對(duì)象,往往實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的功能需要大量復(fù)雜的代碼。例如,在C++里,就很難進(jìn)行“將一個(gè)目錄里所有的文件復(fù)制到另一個(gè)目錄中”之類(lèi)的簡(jiǎn)單操作。
解釋型語(yǔ)言
解釋型語(yǔ)言也被稱(chēng)作“腳本語(yǔ)言”。執(zhí)行這類(lèi)程序時(shí),解釋器(interpreter)需要讀取我們編寫(xiě)的源代碼(source code),并將其轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼(object code),再由計(jì)算機(jī)運(yùn)行。因?yàn)槊看螆?zhí)行程序都多了編譯的過(guò)程,因此效率有所下降。
使用腳本編程語(yǔ)言的好處是,它們多半運(yùn)行在比編譯型語(yǔ)言還高的層級(jí),能夠輕易處理文件與目錄之類(lèi)的對(duì)象;缺點(diǎn)是它們的效率通常不如編譯型語(yǔ)言。不過(guò)權(quán)衡之下,通常使用腳本編程還是值得的:花一個(gè)小時(shí)寫(xiě)成的簡(jiǎn)單腳本,同樣的功能用C或C++來(lái)編寫(xiě)實(shí)現(xiàn),可能需要兩天,而且一般來(lái)說(shuō),腳本執(zhí)行的速度已經(jīng)夠快了,快到足以讓人忽略它性能上的問(wèn)題。腳本編程語(yǔ)言的例子有awk、Perl、Python、Ruby與Shell。
什么時(shí)候使用Shell
因?yàn)镾hell似乎是各UNIX系統(tǒng)之間通用的功能,并且經(jīng)過(guò)了POSIX的標(biāo)準(zhǔn)化。因此,Shell腳本只要“用心寫(xiě)”一次,即可應(yīng)用到很多系統(tǒng)上。因此,之所以要使用Shell腳本是基于:
•簡(jiǎn)單性:Shell是一個(gè)高級(jí)語(yǔ)言;通過(guò)它,你可以簡(jiǎn)潔地表達(dá)復(fù)雜的操作。
•可移植性:使用POSIX所定義的功能,可以做到腳本無(wú)須修改就可在不同的系統(tǒng)上執(zhí)行。
•開(kāi)發(fā)容易:可以在短時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)功能強(qiáng)大又妤用的腳本。
但是,考慮到Shell腳本的命令限制和效率問(wèn)題,下列情況一般不使用Shell:
1.資源密集型的任務(wù),尤其在需要考慮效率時(shí)(比如,排序,hash等等)。
2.需要處理大任務(wù)的數(shù)學(xué)操作,尤其是浮點(diǎn)運(yùn)算,精確運(yùn)算,或者復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)算(這種情況一般使用C++或FORTRAN 來(lái)處理)。
3.有跨平臺(tái)(操作系統(tǒng))移植需求(一般使用C 或Java)。
4.復(fù)雜的應(yīng)用,在必須使用結(jié)構(gòu)化編程的時(shí)候(需要變量的類(lèi)型檢查,函數(shù)原型,等等)。
5.對(duì)于影響系統(tǒng)全局性的關(guān)鍵任務(wù)應(yīng)用。
6.對(duì)于安全有很高要求的任務(wù),比如你需要一個(gè)健壯的系統(tǒng)來(lái)防止入侵、破解、惡意破壞等等。
7.項(xiàng)目由連串的依賴(lài)的各個(gè)部分組成。
8.需要大規(guī)模的文件操作。
9.需要多維數(shù)組的支持。
10.需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的支持,比如鏈表或數(shù)等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
11.需要產(chǎn)生或操作圖形化界面 GUI。
12.需要直接操作系統(tǒng)硬件。
13.需要 I/O 或socket 接口。
14.需要使用庫(kù)或者遺留下來(lái)的老代碼的接口。
15.私人的、閉源的應(yīng)用(shell 腳本把代碼就放在文本文件中,全世界都能看到)。
如果你的應(yīng)用符合上邊的任意一條,那么就考慮一下更強(qiáng)大的語(yǔ)言吧——或許是Perl、Tcl、Python、Ruby——或者是更高層次的編譯語(yǔ)言比如C/C++,或者是Java。即使如此,你會(huì)發(fā)現(xiàn),使用shell來(lái)原型開(kāi)發(fā)你的應(yīng)用,在開(kāi)發(fā)步驟中也是非常有用的。
第一個(gè)Shell腳本
打開(kāi)文本編輯器,新建一個(gè)文件,擴(kuò)展名為sh(sh代表shell),擴(kuò)展名并不影響腳本執(zhí)行,見(jiàn)名知意就好,如果你用php寫(xiě)shell 腳本,擴(kuò)展名就用php好了。
輸入一些代碼:
復(fù)制代碼 代碼如下:
#!/bin/bash
echo "Hello World !"
“#!” 是一個(gè)約定的標(biāo)記,它告訴系統(tǒng)這個(gè)腳本需要什么解釋器來(lái)執(zhí)行,即使用哪一種Shell。echo命令用于向窗口輸出文本。
運(yùn)行Shell腳本有兩種方法。
作為可執(zhí)行程序
將上面的代碼保存為test.sh,并cd到相應(yīng)目錄:
復(fù)制代碼 代碼如下:
chmod +x ./test.sh #使腳本具有執(zhí)行權(quán)限
./test.sh #執(zhí)行腳本
注意,一定要寫(xiě)成./test.sh,而不是test.sh。運(yùn)行其它二進(jìn)制的程序也一樣,直接寫(xiě)test.sh,linux系統(tǒng)會(huì)去PATH里尋找有沒(méi)有叫test.sh的,而只有/bin, /sbin, /usr/bin,/usr/sbin等在PATH里,你的當(dāng)前目錄通常不在PATH里,所以寫(xiě)成test.sh是會(huì)找不到命令的,要用./test.sh告訴系統(tǒng)說(shuō),就在當(dāng)前目錄找。
通過(guò)這種方式運(yùn)行bash腳本,第一行一定要寫(xiě)對(duì),好讓系統(tǒng)查找到正確的解釋器。
這里的"系統(tǒng)",其實(shí)就是shell這個(gè)應(yīng)用程序(想象一下Windows Explorer),但我故意寫(xiě)成系統(tǒng),是方便理解,既然這個(gè)系統(tǒng)就是指shell,那么一個(gè)使用/bin/sh作為解釋器的腳本是不是可以省去第一行呢?是的。
作為解釋器參數(shù)
這種運(yùn)行方式是,直接運(yùn)行解釋器,其參數(shù)就是shell腳本的文件名,如:
復(fù)制代碼 代碼如下:
/bin/sh test.sh
/bin/php test.php
這種方式運(yùn)行的腳本,不需要在第一行指定解釋器信息,寫(xiě)了也沒(méi)用。