发信人: gebi (戈壁·专打洗脚丫的), 信区: Npsos
标  题: linux的shell编程
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年12月31日11:04:32 星期二), 站内信件


Shell本身是一个用C语言编写的程序，它是用户使用Linux的桥梁。Shell既是一种命令
语言，又是一种程序设计语言。作为命令语言，它交互式地解释和执行用户输入的命令
；作为程序设计语言，它定义了各种变量和参数，并提供了许多在高级语言中才具有的
控制结构，包括循环和分支。它虽然不是Linux系统核心的一部分，但它调用了系统核心
的大部分功能来执行程序、建立文件并以并行的方式协调各个程序的运行。因此，对于
用户来说，shell是最重要的实用程序，深入了解和熟练掌握shell的特性极其使用方法
，是用好Linux系统的关键。可以说，shell使用的熟练程度反映了用户对Linux使用的熟
练程度。

一、什么是shell

当一个用户登录Linux系统之后，系统初始化程序init就为每一个用户运行一个称为shel
l(外壳)的程序。那么，shell是什么呢？确切一点说，shell就是一个命令行解释器，它
为用户提供了一个向Linux内核发送请求以便运行程序的界面系统级程序，用户可以用sh
ell来启动、挂起、停止甚至是编写一些程序。

当用户使用Linux时是通过命令来完成所需工作的。一个命令就是用户和shell之间对话
的一个基本单位，它是由多个字符组成并以换行结束的字符串。shell解释用户输入的命
令，就象DOS里的command.com所做的一样，所不同的是，在DOS中，command.com只有一
令，就象DOS里的command.com所做的一样，所不同的是，在DOS中，command.com只有一
个，而在Linux下比较流行的shell有好几个，每个shell都各有千秋。一般的Linux系统
都将bash作为默认的shell。

二、几种流行的shell

目前流行的shell有ash、bash、ksh、csh、zsh等，你可以用下面的命令来查看你自己的
shell类型：

#echo $SHELL

$SHELL是一个环境变量，它记录用户所使用的shell类型。你可以用命令：

#shell-name

来转换到别的shell，这里shell-name是你想要尝试使用的shell的名称，如ash等。这个
命令为用户又启动了一个shell，这个shell在最初登录的那个shell之后，称为下级的sh
ell或子shell。使用命令：

$exit

可以退出这个子shell。

ksh是Korn shell的缩写，由Eric Gisin编写，共有42条内部命令。该shell最大的优点
是几乎和商业发行版的ksh完全兼容，这样就可以在不用花钱购买商业版本的情况下尝试
商业版本的性能了。

4.csh

csh是Linux比较大的内核，它由以William Joy为代表的共计47位作者编成，共有52个内
部命令。该shell其实是指向/bin/tcsh这样的一个shell，也就是说，csh其实就是tcsh
。

5.zch

zch是Linux最大的shell之一，由Paul Falstad完成，共有84个内部命令。如果只是一般
的用途，是没有必要安装这样的shell的。

3. shell程序设计(基础部分)

其实作为命令语言交互式地解释和执行用户输入的命令只是shell功能的一个方面，shel
l还可以用来进行程序设计，它提供了定义变量和参数的手段以及丰富的程序控制结构。
使用shell编程类似于DOS中的批处理文件，称为shell script，又叫shell程序或shell
命令文件。

1.shell基本语法
ksh是Korn shell的缩写，由Eric Gisin编写，共有42条内部命令。该shell最大的优点
是几乎和商业发行版的ksh完全兼容，这样就可以在不用花钱购买商业版本的情况下尝试
商业版本的性能了。

4.csh

csh是Linux比较大的内核，它由以William Joy为代表的共计47位作者编成，共有52个内
部命令。该shell其实是指向/bin/tcsh这样的一个shell，也就是说，csh其实就是tcsh
。

5.zch

zch是Linux最大的shell之一，由Paul Falstad完成，共有84个内部命令。如果只是一般
的用途，是没有必要安装这样的shell的。

3. shell程序设计(基础部分)

其实作为命令语言交互式地解释和执行用户输入的命令只是shell功能的一个方面，shel
l还可以用来进行程序设计，它提供了定义变量和参数的手段以及丰富的程序控制结构。
使用shell编程类似于DOS中的批处理文件，称为shell script，又叫shell程序或shell
命令文件。

1.shell基本语法
1.shell基本语法

shell的基本语法主要就是如何输入命令运行程序以及如何在程序之间通过shell的一些
参数提供便利手段来进行通讯。

(1)输入输出重定向

在Linux中，每一个进程都有三个特殊的文件描述指针：标准输入(standard input，文
件描述指针为0)、标准输出(standard output，文件描述指针为1)、标准错误输出(stan
dard error，文件描述指针为2)。这三个特殊的文件描述指针使进程在一般情况下接收
标准输入终端的输入，同时由标准终端来显示输出，Linux同时也向使用者提供可以使用
普通的文件或管道来取代这些标准输入输出设备。在shell中，使用者可以利用“>”和
“<”来进行输入输出重定向。如：

command>file：将命令的输出结果重定向到一个文件。

command>&file：将命令的标准错误输出一起重定向到一个文件。

command>>file：将标准输出的结果追加到文件中。

command>>&file：将标准输出和标准错误输出的结构都追加到文件中。

command
command &

产生一个后台的进程，此进程在后台运行的同时，可以输入其他的命令。

2。shell程序的变量和参数

像高级程序设计语言一样，shell也提供说明和使用变量的功能。对shell来讲，所有变
量的取值都是一个字符串，shell程序采用$var的形式来引用名为var的变量的值。

Shell有以下几种基本类型的变量：

(1)shell定义的环境变量

shell在开始执行时就已经定义了一些和系统的工作环境有关的变量，这些变量用户还可
以重新定义，常用的shell环境变量有：

HOME：用于保存注册目录的完全路径名。

PATH：用于保存用冒号分隔的目录路径名，shell将按PATH变量中给出的顺序搜索这些目
录，找到的第一个与命令名称一致的可执行文件将被执行。

TERM：终端的类型。

command &

产生一个后台的进程，此进程在后台运行的同时，可以输入其他的命令。

2。shell程序的变量和参数

像高级程序设计语言一样，shell也提供说明和使用变量的功能。对shell来讲，所有变
量的取值都是一个字符串，shell程序采用$var的形式来引用名为var的变量的值。

Shell有以下几种基本类型的变量：

(1)shell定义的环境变量

shell在开始执行时就已经定义了一些和系统的工作环境有关的变量，这些变量用户还可
以重新定义，常用的shell环境变量有：

HOME：用于保存注册目录的完全路径名。

PATH：用于保存用冒号分隔的目录路径名，shell将按PATH变量中给出的顺序搜索这些目
录，找到的第一个与命令名称一致的可执行文件将被执行。

TERM：终端的类型。


UID：当前用户的标识符，取值是由数字构成的字符串。

PWD：当前工作目录的绝对路径名，该变量的取值随cd命令的使用而变化。

PS1：主提示符，在特权用户下，缺省的主提示符是“#”，在普通用户下，缺省的主提
示符是“$”。

PS2：在shell接收用户输入命令的过程中，如果用户在输入行的末尾输入“\”然后回车
，或者当用户按回车键时shell判断出用户输入的命令没有结束时，显示这个辅助提示符
，提示用户继续输入命令的其余部分，缺省的辅助提示符是“>”。

(2)用户定义的变量

用户可以按照下面的语法规则定义自己的变量：

变量名=变量值

要注意的一点是，在定义变量时，变量名前不应加符号“$”，在引用变量的内容时则应
在变量名前加“$”；在给变量赋值时，等号两边一定不能留空格，若变量中本身就包含
了空格，则整个字符串都要用双引号括起来。

在编写shell程序时，为了使变量名和命令名相区别，建议所有的变量名都用大写字母来
位置参数是一种在调用shell程序的命令行中按照各自的位置决定的变量，是在程序名之
后输入的参数。位置参数之间用空格分隔，shell取第一个位置参数替换程序文件中的$1
，第二个替换$2，依次类推。$0是一个特殊的变量，它的内容是当前这个shell程序的文
件名，所以，$0不是一个位置参数，在显示当前所有的位置参数时是不包括$0的。

(4)预定义变量

预定义变量和环境变量相类似，也是在shell一开始时就定义了的变量，所不同的是，用
户只能根据shell的定义来使用这些变量，而不能重定义它。所有预定义变量都是由$符
和另一个符号组成的，常用的shell预定义变量有：

$#：位置参数的数量

$*：所有位置参数的内容

$?：命令执行后返回的状态

$$：当前进程的进程号

$!：后台运行的最后一个进程号

$0：当前执行的进程名

位置参数是一种在调用shell程序的命令行中按照各自的位置决定的变量，是在程序名之
后输入的参数。位置参数之间用空格分隔，shell取第一个位置参数替换程序文件中的$1
，第二个替换$2，依次类推。$0是一个特殊的变量，它的内容是当前这个shell程序的文
件名，所以，$0不是一个位置参数，在显示当前所有的位置参数时是不包括$0的。

(4)预定义变量

预定义变量和环境变量相类似，也是在shell一开始时就定义了的变量，所不同的是，用
户只能根据shell的定义来使用这些变量，而不能重定义它。所有预定义变量都是由$符
和另一个符号组成的，常用的shell预定义变量有：

$#：位置参数的数量

$*：所有位置参数的内容

$?：命令执行后返回的状态

$$：当前进程的进程号

$!：后台运行的最后一个进程号

$0：当前执行的进程名


其中，“$?”用于检查上一个命令执行是否正确(在Linux中，命令退出状态为0表示该命
令正确执行，任何非0值表示命令出错)。

“$$”变量最常见的用途是用作临时文件的名字以保证临时文件不会重复。

(5)参数置换的变量

shell提供了参数置换能力以便用户可以根据不同的条件来给变量赋不同的值。参数置换
的变量有四种，这些变量通常与某一个位置参数相联系，根据指定的位置参数是否已经
设置类决定变量的取值，它们的语法和功能分别如下。

a. 变量=${参数-word}：如果设置了参数，则用参数的值置换变量的值，否则用word置
换。即这种变量的值等于某一个参数的值，如果该参数没有设置，则变量就等于word的
值。

b. 变量=${参数=word}：如果设置了参数，则用参数的值置换变量的值，否则把变量设
置成word然后再用word替换参数的值。注意，位置参数不能用于这种方式，因为在shell
程序中不能为位置参数赋值。

c. 变量=${参数？word}：如果设置了参数，则用参数的值置换变量的值，否则就显示wo
rd并从shell中退出，如果省略了word，则显示标准信息。这种变量要求一定等于某一个
参数的值，如果该参数没有设置，就显示一个信息，然后退出，因此这种方式常用于出
(2)字符串测试：
=：等于则为真
!=：不相等则为真
-z 字符串：字符串长度伪则为真
-n 字符串：字符串长度不伪则为真
(3)文件测试：
-e 文件名：如果文件存在则为真
-r 文件名：如果文件存在且可读则为真
-w 文件名：如果文件存在且可写则为真
-x 文件名：如果文件存在且可执行则为真
-s 文件名：如果文件存在且至少有一个字符则为真
-d 文件名：如果文件存在且为目录则为真
-f 文件名：如果文件存在且为普通文件则为真
-c 文件名：如果文件存在且为字符型特殊文件则为真
-b 文件名：如果文件存在且为块特殊文件则为真
另外，Linux还提供了与(“！”)、或(“-o)、非(“-a”)三个逻辑操作符用于将测试条
件连接起来，其优先级为：“！”最高，“-a”次之，“-o”最低。
同时，bash也能完成简单的算术运算，格式如下：
$[expression]
例如：var1=2
var2=$[var1*10+1]
则：var2的值为21。
2.if条件语句
(2)字符串测试：
=：等于则为真
!=：不相等则为真
-z 字符串：字符串长度伪则为真
-n 字符串：字符串长度不伪则为真
(3)文件测试：
-e 文件名：如果文件存在则为真
-r 文件名：如果文件存在且可读则为真
-w 文件名：如果文件存在且可写则为真
-x 文件名：如果文件存在且可执行则为真
-s 文件名：如果文件存在且至少有一个字符则为真
-d 文件名：如果文件存在且为目录则为真
-f 文件名：如果文件存在且为普通文件则为真
-c 文件名：如果文件存在且为字符型特殊文件则为真
-b 文件名：如果文件存在且为块特殊文件则为真
另外，Linux还提供了与(“！”)、或(“-o)、非(“-a”)三个逻辑操作符用于将测试条
件连接起来，其优先级为：“！”最高，“-a”次之，“-o”最低。
同时，bash也能完成简单的算术运算，格式如下：
$[expression]
例如：var1=2
var2=$[var1*10+1]
则：var2的值为21。
2.if条件语句
2.if条件语句
shell程序中的条件分支是通过if条件语句来实现的，其一般格式为：
if 条件命令串
then
条件为真时的命令串
else
条件为假时的命令串
fi
3.for 循环
for循环对一个变量的可能的值都执行一个命令序列。赋给变量的几个数值既可以在程序
内以数值列表的形式提供，也可以在程序以外以位置参数的形式提供。for循环的一般格
式为：
for 变量名 [in 数值列表]
do
若干个命令行
done
变量名可以是用户选择的任何字符串，如果变量名是var，则在in之后给出的数值将顺序
替换循环命令列表中的$var。如果省略了in，则变量var的取值将是位置参数。对变量的
每一个可能的赋值都将执行do和done之间的命令列表。
4.while和until 循环
while 和 until命令都是用命令的返回状态值来控制循环的。While 循环的一般格式为
：
while
若干个命令行1
；；
exp-2)
若干个命令行2
；；
……
*)
其他命令行
esac
shell通过计算字符串string的值，将其结果依次和表达式exp-1、exp-2等进行比较，直
到找到一个匹配的表达式为止，如果找到了匹配项则执行它下面的命令直到遇到一对分
号(；；)为止。
在case表达式中也可以使用shell的通配符(“*”、“？”、“[ ]”)。通常用“*”作
为case命令的最后表达式以便使在前面找不到任何相应的匹配项时执行“其他命令行”
的命令。
6.无条件控制语句break和continue
break 用于立即终止当前循环的执行，而contiune用于不执行循环中后面的语句而立即
开始下一个循环的执行。这两个语句只有放在do和done之间才有效。
7.函数定义
在shell中还可以定义函数。函数实际上也是由若干条shell命令组成的，因此它与shell
程序形式上是相似的，不同的是它不是一个单独的进程，而是shell程序的一部分。函数
定义的基本格式为：
functionname
若干个命令行1
；；
exp-2)
若干个命令行2
；；
……
*)
其他命令行
esac
shell通过计算字符串string的值，将其结果依次和表达式exp-1、exp-2等进行比较，直
到找到一个匹配的表达式为止，如果找到了匹配项则执行它下面的命令直到遇到一对分
号(；；)为止。
在case表达式中也可以使用shell的通配符(“*”、“？”、“[ ]”)。通常用“*”作
为case命令的最后表达式以便使在前面找不到任何相应的匹配项时执行“其他命令行”
的命令。
6.无条件控制语句break和continue
break 用于立即终止当前循环的执行，而contiune用于不执行循环中后面的语句而立即
开始下一个循环的执行。这两个语句只有放在do和done之间才有效。
7.函数定义
在shell中还可以定义函数。函数实际上也是由若干条shell命令组成的，因此它与shell
程序形式上是相似的，不同的是它不是一个单独的进程，而是shell程序的一部分。函数
定义的基本格式为：
functionname
functionname
{
若干命令行
}
调用函数的格式为：
functionname param1 param2 ……
shell函数可以完成某些例行的工作，而且还可以有自己的退出状态，因此函数也可以作
为if、while等控制结构的条件。
在函数定义时不用带参数说明，但在调用函数时可以带有参数，此时shell将把这些参数
分别赋予相应的位置参数$1、$2、...及$*。
8.命令分组
在shell中有两种命令分组的方法：“()”和“{}”，前者当shell执行()中的命令时将
再创建一个新的子进程，然后这个子进程去执行圆括弧中的命令。当用户在执行某个命
令时不想让命令运行时对状态集合(如位置参数、环境变量、当前工作目录等)的改变影
响到下面语句的执行时，就应该把这些命令放在圆括弧中，这样就能保证所有的改变只
对子进程产生影响，而父进程不受任何干扰；{}用于将顺序执行的命令的输出结果用于
另一个命令的输入(管道方式)。当我们要真正使用圆括弧和花括弧时(如计算表达式的优
先级)，则需要在其前面加上转义符(\)以便让shell知道它们不是用于命令执行的控制所
用。
9.信号
trap命令用于在shell程序中捕捉到信号，之后可以有三种反应方式：
(1)执行一段程序来处理这一信号
(2)接受信号的默认操作

五、运行shell程序的方法
用户可以用任何编辑程序来编写shell程序。因为shell程序是解释执行的，所以不需要
编译装配成目标程序，按照shell编程的惯例，以bash为例，程序的第一行一般为“#！/
bin/bash”，其中#表示该行是注释，叹号“！”告诉shell运行叹号之后的命令并用文
件的其余部分作为输入，也就是运行/bin/bash并让/bin/bash去执行shell程序的内容。

执行shell程序的方法有三种：
(1)sh shell程序文件名
这种方法的命令格式为：
bash shell程序文件名
这实际上是调用一个新的bash命令解释程序，而把shell程序文件名作为参数传递给它。
新启动的shell将去读指定的文件，执行文件中列出的命令，当所有的命令都执行完结束
。该方法的优点是可以利用shell调试功能。
(2)sh<shell程序文件名
格式为：
bash<shell 程序文件名
这种方式就是利用输入重定向，使shell命令解释程序的输入取自指定的程序文件。
(3)用chmod命令使shell程序成为可执行的
一个文件能否运行取决于该文件的内容本身可执行且该文件具有执行权。对于shell程序
，当用编辑器生成一个文件时，系统赋予的许可权限都是644(rw-r-r--)，因此，当用户
需要运行这个文件时，只需要直接键入文件名即可。
在这三种运行shell程序的方法中，最好按下面的方式选择：当刚建立一个shell程序，

五、运行shell程序的方法
用户可以用任何编辑程序来编写shell程序。因为shell程序是解释执行的，所以不需要
编译装配成目标程序，按照shell编程的惯例，以bash为例，程序的第一行一般为“#！/
bin/bash”，其中#表示该行是注释，叹号“！”告诉shell运行叹号之后的命令并用文
件的其余部分作为输入，也就是运行/bin/bash并让/bin/bash去执行shell程序的内容。

执行shell程序的方法有三种：
(1)sh shell程序文件名
这种方法的命令格式为：
bash shell程序文件名
这实际上是调用一个新的bash命令解释程序，而把shell程序文件名作为参数传递给它。
新启动的shell将去读指定的文件，执行文件中列出的命令，当所有的命令都执行完结束
。该方法的优点是可以利用shell调试功能。
(2)sh<shell程序文件名
格式为：
bash<shell 程序文件名
这种方式就是利用输入重定向，使shell命令解释程序的输入取自指定的程序文件。
(3)用chmod命令使shell程序成为可执行的
一个文件能否运行取决于该文件的内容本身可执行且该文件具有执行权。对于shell程序
，当用编辑器生成一个文件时，系统赋予的许可权限都是644(rw-r-r--)，因此，当用户
需要运行这个文件时，只需要直接键入文件名即可。
在这三种运行shell程序的方法中，最好按下面的方式选择：当刚建立一个shell程序，
在这三种运行shell程序的方法中，最好按下面的方式选择：当刚建立一个shell程序，
对它的正确性还没有把握时，应当使用第一种方式进行调试。当一个shell程序已经调试
好时，应使用第三种方式把它固定下来，以后只要键入相应的文件名即可，并可被另一
个程序所调用。

六、bash程序的调试
在编程过程中难免会出错，有的时候，调试程序比编写程序花费的时间还要多，shell程
序同样如此。
shell程序的调试主要是利用bash命令解释程序的选择项。调用bash的形式是：
bash -选择项 shell程序文件名
几个常用的选择项是：
-e：如果一个命令失败就立即退出
-n：读入命令但是不执行它们
-u：置换时把未设置的变量看作出错
-v：当读入shell输入行时把它们显示出来
-x：执行命令时把命令和它们的参数显示出来
上面的所有选项也可以在shell程序内部用“set -选择项”的形式引用，而“set +选择
项”则将禁止该选择项起作用。如果只想对程序的某一部分使用某些选择项时，则可以
将该部分用上面两个语句包围起来。
1.未置变量退出和立即退出
未置变量退出特性允许用户对所有变量进行检查，如果引用了一个未赋值的变量就终止s
hell程序的执行。shell通常允许未置变量的使用，在这种情况下，变量的值为空。如果
设置了未置变量退出选择项，则一旦使用了未置变量就显示错误信息，并终止程序的运
设置了未置变量退出选择项，则一旦使用了未置变量就显示错误信息，并终止程序的运
行。未置变量退出选择项为“-u”。
当shell运行时，若遇到不存在或不可执行的命令、重定向失败或命令非正常结束等情况
时，如果未经重新定向，该出错信息会打印在终端屏幕上，而shell程序仍将继续执行。
要想在错误发生时迫使shell程序立即结束，可以使用“-e”选项将shell程序的执行立
即终止。
2.shell程序的跟踪
调试shell程序的主要方法是利用shell命令解释程序的“-v”或“-x”选项来跟踪程序
的执行。“-v”选择项使shell在执行程序的过程中，把它读入的每一个命令行都显示出
来，而“-x”选择项使shell在执行程序的过程中把它执行的每一个命令在行首用一个“
+”加上命令名显示出来。并把每一个变量和该变量所取的值也显示出来，因此，它们的
主要区别在于：在执行命令行之前无“-v”则打印出命令行的原始内容，而有“-v”则
打印出经过替换后的命令行的内容。
除了使用shell的“-v”和“-x”选择项以外，还可以在shell程序内部采取一些辅助调
试的措施。例如，可以在shell程序的一些关键地方使用echo命令把必要的信息显示出来
，它的作用相当于C语言中的printf语句，这样就可以知道程序运行到什么地方及程序目
前的状态。

七、bash的内部命令
bash命令解释程序包含了一些内部命令。内部命令在目录列表时是看不见的，它们由she
ll本身提供。常用的内部命令有：echo、eval、exec、export、readonly、read、shift
、wait和点(.)。下面简单介绍其命令格式和功能。
1.echo
6.read
命令格式：
read变量名表
功能：从标准输入设备读入一行，分解成若干字，赋值给shell程序内部定义的变量。
7.shift语句
功能：shift语句按如下方式重新命名所有的位置参数变量：$2成为$1，$3成为$2……在
程序中每使用一次shift语句，都使所有的位置参数依次向左移动一个位置，并使位置参
数“$#”减一，直到减到0。
8.wait
功能：是shell等待在后台启动的所有子进程结束。Wait的返回值总是真。
9.exit
功能：退出shell程序。在exit之后可有选择地指定一个数字作为返回状态。
10.“.”(点)
命令格式：. Shell程序文件名
功能：使shell读入指定的shell程序文件并依次执行文件中的所有语句。
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  水手的第一心愿：     ◢◣          水手的第二心愿：
  永远不被站长抓     ◢██◣        关税关的好happy 
  水手的第三心愿：   ◥██◤        水手的第四心愿：
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※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 210.46.72.251]
※ 修改:·gebi 於 12月31日11:05:23 修改本文·[FROM: 210.46.72.251]