作者:www.chinaunix.net之網中人
详细讨论在:http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=218853&postdays=0&postorder=asc&start=0
1) 为何叫做 shell ?
在介绍 shell 是甚么东西之前,不妨让我们重新检视使用者与计算机系统的关系:
图(FIXME)
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对硬件作驱动,
硬件的驱动只能透过一个称为"操作系统(Operating System)"的软件来控管,
事实上,我们每天所谈的linux ,严格来说只是一个操作系统,我们称之为"核心(kernel)"。
然而,从使用者的角度来说,使用者也没办法直接操作 kernel ,
而是透过 kernel 的"外壳"程序,也就是所谓的 shell ,来与 kernel 沟通。
这也正是 kernel 跟 shell 的形像命名关系。如图:
图(FIXME)
从技术角度来说,shell是一个使用者与系统的互动界面(interface),
主要是让使用者透过命令行(commandline)来使用系统以完成工作。
因此,shell 的最简单的定义就是---命令解译器(Command Interpreter):
* 将使用者的命令翻译给核心处理,
* 同时,将核心处理结果翻译给使用者。
每次当我们完成系统登入(login),我们就取得一个互动模式的 shell ,也称为 login shell 或 primary shell。
若从行程(process)角度来说,我们在 shell 所下达的命令,均是 shell 所产生的子行程。这现像,我们暂可称之为 fork 。
如果是执行脚本(shellscript)的话,脚本中的命令则是由另外一个非互动模式的子 shell (sub shell)来执行的。
也就是 primary shell 产生 sub shell 的行程,sub shell 再产生 script 中所有命令的行程。
(关于行程,我们日后有机会再补充。)
这里,我们必须知道:kernel与 shell 是不同的两套软件,而且都是可以被替换的:
* 不同的操作系统使用不同的 kernel ,
* 而在同一个 kernel 之上,也可使用不同的 shell 。
在 linux 的预设系统中,通常都可以找到好几种不同的 shell ,且通常会被列于如下档案里:
/etc/shells
不同的 shell 有着不同的功能,且也彼此各异、或说"大同小异"。
常见的 shell 主要分为两大主流:
sh:
burne shell (sh)
burne again shell (bash)
csh:
c shell (csh)
tc shell (tcsh)
korn shell (ksh)
(FIXME)
大部份的 Linux 系统的预设 shell 都是 bash ,其原因大致如下两点:
* 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 用户喜爱,
且也逐渐成为不少组织的系统标准。
2) shellprompt(PS1) 与Carriage Return(CR) 的关系?
当你成功登录进一个文字界面之后,大部份情形下,
你会在荧幕上看到一个不断闪烁的方块或底线(视不同版本而别),
我们称之为*游标*(coursor)。
游标的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,
且每输如一键游标便向右边移动一个格子,若连续输入太多的话,则自动接在下一行输入。
假如你刚完成登录还没输入任何按键之前,你所看到的游标所在位置的同一行的左边部份,
我们称之为*提示符号*(prompt)。
提示符号的格式或因不同系统版本而各有不同,在 Linux 上,只需留意最接近游标的一个可见的提示符号,通常是如下两者之一:
$:给一般使用者帐号使用
#:给 root (管理员)帐号使用
事实上,shell prompt 的意思很简单:
* 是 shell 告诉使用者: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所输入的位置,使用者每输入一个键,cursor 就往后移动一格,
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:
* 是使用者告诉 shell:老兄你可以执行我的命令行了。
严格来说:
* 所谓的命令行,就是在 shell prompt 与 CR 字符之间所输入的文字。
(思考:为何我们这里坚持使用 CR 字符而不说 Enter 键呢?答案在后面的学习中揭晓。)
不同的命令可接受的命令行格式或有不同,一般情况下,一个标准的命令行格式为如下所列:
command-name optionsargument
若从技术细节来看,shell会依据 IFS(InternalField Seperator) 将command line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。
然后再针对特殊字符(meta)先作处理,最后再重组整行 command line 。
(注意:请务必理解上两句话的意思,我们日后的学习中会常回到这里思考。)
其中的 IFS 是 shell 预设使用的字段分隔符,可以由一个及多个如下按键组成:
* 空格键(White Space)
* 表格键(Tab)
* 回车键(Enter)
系统可接受的命令名称(command-name)可以从如下途径获得:
* 明确路径所指定的外部命令
* 命令别名(alias)
* 自定功能(function)
* shell 内建命令(built-in)
* $PATH 之下的外部命令
每一个命令行均必需含用命令名称,这是不能缺少的。
3) 别人 echo、你也 echo ,是问 echo 知多少?
承接上一章所介绍的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 包含三个部件:
* command_name optionargument
echo 是一个非常简单、直接的 Linux 命令:
* 将 argument 送出至标准输出(STDOUT),通常就是在监视器(monitor)上输出。
(注:stdout 我们日后有机会再解说,或可先参考如下讨论:
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=191375)
为了更好理解,不如先让我们先跑一下echo 命令好了:
代码: |
$ echo |
你会发现只有一个空白行,然后又回到shell prompt 上了。
这是因为 echo 在预设上,在显示完 argument 之后,还会送出一个换行符号(new-line charactor)。
但是上面的command 并没任何的argument ,那结果就只剩一个换行符号了...
若你要取消这个换行符号,可利用echo 的-n option :
代码: |
$ 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),并没有任何 argument 。
要想看看 echo 的 argument ,那还不简单﹗接下来,你可试试如下的输入:
代码: |
$ echo first line |
于上两个 echo 命令中,你会发现 argument 的部份显示在你的荧幕,而换行符号则视 -n option 的有无而别。
很明显的,第二个echo 由于换行符号被取消了,接下来的 shell prompt 就接在输出结果同一行了... ^_^
事实上,echo 除了 -n options 之外,常用选项还有:
-e :启用反斜线控制字符的转换(参考下表)
-E:关闭反斜线控制字符的转换(预设如此)
-n :取消行末之换行符号(与 -e 选项下的 \c 字符同意)
关于 echo 命令所支持的反斜线控制字符如下表:
\a:ALERT / BELL (从系统喇叭送出铃声)
\b:BACKSPACE ,也就是向左删除键
\c:取消行末之换行符号
\E:ESCAPE,跳脱键
\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 八进位编码(以 x 开首为十六进制)
\\:反斜线本身
(表格资料来自 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Ed.)
或许,我们可以透过实例来了解echo 的选项及控制字符:
例一:
代码: |
$ echo -e "a\tb\tc\nd\te\tf" |
上例运用 \t 来区隔 abc 还有 def ,及用 \n 将 def 换至下一行。
例二:
代码: |
$ echo -e "\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146" |
与例一的结果一样,只是使用ASCII 八进位编码。
例三:
代码: |
$ echo -e "\x61\x09\x62\x09\x63\x0a\x64\x09\x65\x09\x66" |
与例二差不多,只是这次换用ASCII 十六进制编码。
例四:
代码: |
$ echo -ne "a\tb\tc\nd\te\bf\a" |
因为 e 字母后面是删除键(\b),因此输出结果就没有 e 了。
在结束时听到一声铃向,那是\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,用echo 来检查变量值:
代码: |
$ A=B |
(注:关于变量概念,我们留到下两章才跟大家说明。)
好了,更多的关于command line 的格式,以及echo 命令的选项,
就请您自行多加练习、运用了...
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 的时候,
你输入的文字就是command line 了,然后shell 才会以行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 输入的每一个文字,对 shell 来说,是有类别之分的呢?
简单而言(我不敢说这是精确的定议,注一),command line 的每一个 charactor ,分为如下两种:
* literal:也就是普通纯文字,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字符。
(注一:关于 bash shell 在处理 command line 时的顺序说明,
请参考 O'Reilly 出版社之 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 没甚么好谈的,凡举 abcd、123456 这些"文字"都是 literal ... (easy?)
但 meta 却常使我们困惑..... (confused?)
事实上,前两章我们在command line 中已碰到两个机乎每次都会碰到的 meta :
* IFS:由 <space> 或 <tab> 或 <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 的每一个词(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> 命令就会跑的原因。
除了 IFS 与 CR ,常用的 meta 还有:
= : 设定变量。
$ : 作变量或运算替换(请不要与 shell prompt 搞混了)。
> :重导向 stdout。
< :重导向 stdin。
|:命令管线。
& :重导向 file descriptor ,或将命令置于背境执行。
( ):将其内的命令置于 nested subshell 执行,或用于运算或命令替换。
{ }:将其内的命令置于 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。
&& :在前一个命令结束时,若返回值为 true,继续执行下一个命令。
|| :在前一个命令结束时,若返回值为 false,继续执行下一个命令。
!:执行 history 列表中的命令
....
假如我们需要在command line 中将这些保留字符的功能关闭的话,就需要 quoting 处理了。
在 bash 中,常用的 quoting 有如下三种方法:
* hard quote:' ' (单引号),凡在 hard quote 中的所有 meta 均被关闭。
* soft quote: " " (双引号),在 soft quoe 中大部份 meta 都会被关闭,但某些则保留(如 $ )。(注二)
* escape : \ (反斜线),只有紧接在 escape (跳脱字符)之后的单一 meta 才被关闭。
( 注二: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,或透过实作来发现及理解。)
下面的例子将有助于我们对quoting 的了解:
代码: |
$ A=B C # 空格键未被关掉,作为 IFS 处理。 |
在第一次设定A 变量时,由于空格键没被关闭,commandline 将被解读为:
* A=B 然后碰到<IFS>,再执行 C 命令
在第二次设定A 变量时,由于空格键被置于soft quote 中,因此被关闭,不再作为 IFS :
* A=B<space>C
事实上,空格键无论在soft quote 还是在hard quote 中,均会被关闭。Enter 键亦然:
代码: |
$ A='B |
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,因此并没被关闭,
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,也会同样被关闭,用 escape 亦可:
代码: |
$ A=B\ |
上例中,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> 由于没被跳脱,因此作为 CR 结束 command line 。
至于 soft quote 跟 hard quote 的不同,主要是对于某些 meta 的关闭与否,以 $ 来作说明:
代码: |
$ A=B\ C |
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 的变量值输出到荧幕,也就得到 "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,
并不会用来作变量替换处理,因此结果是$ 符号后面接一个A 字母:$A 。
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练习与思考:如下结果为何不同?
代码: |
$ A=B\ C |
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在 CU 的 shell 版里,我发现有很多初学者的问题,都与 quoting 理解的有关。
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 { } 是将其内一系列 command line 置于不具名的函式中执行(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:
代码: |
$ awk {print $0} 1.txt |
由于 { } 在 shell 中并没关闭,那 shell 就将 {print $0} 视为 command block ,
但同时又没有"; "符号作命令区隔,因此就出现 awk 的语法错误结果。
要解决之,可用hard quote :
代码: |
$ awk '{print $0}' 1.txt |
上面的 hard quote 应好理解,就是将原本的 {、<space>、$(注三)、} 这几个 shell meta 关闭,
避免掉在 shell 中遭到处理,而完整的成为 awk 参数中的 command meta 。
( 注三:而其中的 $0 是 awk 内建的 field number ,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,再来理解 soft quote 与 escape 就不难:
代码: |
awk "{print \$0}" 1.txt |
然而,若你要改变awk 的$0 的0 值是从另一个shell 变量读进呢?
比方说:已有变量$A 的值是0 ,那如何在command line 中解决awk 的$$A 呢?
你可以很直接否定掉hard quoe 的方案:
代码: |
$ awk '{print $$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!),经过本章学习,我想,应该可以解释为何我们可以使用如下操作了吧:
代码: |
A=0 |
或许,你能举出更多的方案呢....^_^
5) var=value?export 前后差在哪?
这次让我们暂时丢开command line ,先来了解一下 bash 变量(variable)吧...
所谓的变量,就是就是利用一个特定的"名称"(name)来存取一段可以变化的"值"(value)。
*设定(set)*
在 bash 中,你可以用 "=" 来设定或重新定义变量的内容:
name=value
在设定变量的时侯,得遵守如下规则:
* 等号左右两边不能使用区隔符号(IFS),也应避免使用 shell 的保留字符(meta charactor)。
* 变量名称不能使用 $ 符号。
* 变量名称的第一个字母不能是数字(number)。
* 变量名称长度不可超过 256 个字母。
* 变量名称及变量值之大小写是有区别的(case sensitive)。
如下是一些变量设定时常见的错误:
A= B :不能有 IFS
1A=B :不能以数字开头
$A=B :名称不能有 $
a=B :这跟 a=b 是不同的
如下则是可以接受的设定:
A=" B" :IFS 被关闭了 (请参考前面的 quoting 章节)
A1=B :并非以数字开头
A=$B :$ 可用在变量值内
This_Is_A_Long_Name=b :可用 _ 连接较长的名称或值,且大小写有别。
*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(除了在用 = 号定义变量名称之外),
将变量值给替换出来,然后再重新组建命令行。
比方:
代码: |
$ A=ls |
(注意:以上命令行的第一个 $ 是 shell prompt ,并不在命令行之内。)
必需强调的是,我们所提的变量替换,只发生在command line 上面。(是的,让我们再回到 command line 吧﹗)
仔细分析最后那行command line ,不难发现在被执行之前(在输入 CR 字符之前),
$ 符号会对每一个变量作替换处理(将变量值替换出来再重组命令行),最后会得出如下命令行:
代码: |
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,那我这里再重贴一遍:
引用: |
若从技术细节来看,shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。 |
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 命令来查看特定变量的值,例如:
代码: |
$ 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,通常是我们的荧幕)。
所以上面的命令会在荧幕上得到如下结果:
代码: |
ls -la /tmp |
这是由于 echo 命令在执行时,会先将 $A(ls)、$B(la)、跟 $C(/tmp) 给替换出来的结果。
利用 shell 对变量的替换处理能力,我们在设定变量时就更为灵活了:
A=B
B=$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"数学罗辑"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=$A
A=C
同样也不会让B 的值换成 C 。
上面是单纯定义了两个不同名称的变量:A与 B ,它们的值分别是 B 与 C 。
若变量被重复定义的话,则原有旧值将被新值所取代。(这不正是"可变的量"吗? ^_^)
当我们在设定变量的时侯,请记着这点:
* 用一个名称储存一个数值
仅此而已。
此外,我们也可利用命令行的变量替换能力来"扩充"(append)变量值:
A=B:C:D
A=$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 "A:B:C:E" 。
上面的扩充范例,我们使用区隔符号(: )来达到扩充目的,
要是没有区隔符号的话,如下是有问题的:
A=BCD
A=$AE
因为第二次是将A 的值继承 $AE 的提换结果,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{} 将变量名称的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 。
(提示:关于 ${name} 事实上还可做到更多的变量处理能力,这些均属于比较进阶的变量处理,
现阶段暂时不介绍了,请大家自行参考资料。如CU 的贴子:
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=201843
)
* export *
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):
代码: |
$ A=B |
或:
代码: |
$ 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 的时侯,请别忘记 shell 在命令行对变量的"替换"(substitution)处理,
比方说:
代码: |
$ A=B |
上面的命令并未将A 输出为环境变量,而是将B 作输出,
这是因为在这个命令行中,$A会首先被提换出B 然后再"塞回"作 export 的参数。
要理解这个export ,事实上需要从 process 的角度来理解才能透彻。
我将于下一章为大家说明process 的观念,敬请留意。
*取消变量*
要取消一个变量,在bash 中可使用unset 命令来处理:
代码: |
unset A |
与 export 一样,unset 命令行也同样会作变量替换(这其实就是 shell 的功能之一),
因此:
代码: |
$ A=B |
事实上所取消的变量是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,而不仅是取消其变量值。
如下两行其实是很不一样的:
代码: |
$ A= |
第一行只是将变量A 设定为"空值"(null value),但第二行则让变量 A 不在存在。
虽然用眼睛来看,这两种变量状态在如下命令结果中都是一样的:
代码: |
$ 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:
代码: |
$ str= # 设为 null |
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=${str=expr} 在null 与unset 之下的不同吧?
若你看不出来,那可能是如下原因之一:
a. 你太笨了
b. 不了解 var=${str=expr} 这个进阶处理
c. 对本篇说明还没来得及消化吸收
e. 我讲得不好
不知,你选哪个呢?....^_^
6) exec 跟 source 差在哪?
这次先让我们从CU Shell 版的一个实例贴子来谈起吧:
( http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=194191)
例中的提问是:
引用: |
|
我当时如何回答暂时别去深究,先让我们了解一下行程(process)的观念好了。
首先,我们所执行的任何程序,都是由父行程(parentprocess)所产生出来的一个子行程(child process),
子行程在结束后,将返回到父行程去。此一现像在 Linux 系统中被称为 fork 。
(为何要程为 fork 呢?嗯,画一下图或许比较好理解... ^_^ )
当子行程被产生的时候,将会从父行程那里获得一定的资源分配、及(更重要的是)继承父行程的环境﹗
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行程的变量。
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针。
然而,从遗传的角度来看,我们也不难发现环境变量的另一个重要特征:
* 环境变量只能从父行程到子行程单向继承。换句话说:在子行程中的环境如何变更,均不会影响父行程的环境。
接下来,再让我们了解一下命令脚本(shellscript)的概念。
所谓的 shell script 讲起来很简单,就是将你平时在 shell prompt 后所输入的多行 command line 依序写入一个文件去而已。
其中再加上一些条件判断、互动界面、参数运用、函数调用、等等技巧,得以让 script 更加"聪明"的执行,
但若撇开这些技巧不谈,我们真的可以简单的看成 script 只不过依次执行预先写好的命令行而已。
再结合以上两个概念(process+ script),那应该就不难理解如下这句话的意思了:
* 正常来说,当我们执行一个 shell script 时,其实是先产生一个 sub-shell 的子行程,然后 sub-shell 再去产生命令行的子行程。
然则,那让我们回到本章开始时所提到的例子再从新思考:
引用: |
|
我当时的答案是这样的:
引用: |
|
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 source 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于当前shell 内完成,若script 的环境有所改变,当然也会改变当前环境了﹗
因此,只要我们要将原本单独输入的script 命令行变成source 命令的参数,就可轻易解决前例提到的问题了。
比方说,原本我们是如此执行script 的:
代码: |
./my.script |
现在改成这样即可:
代码: |
source ./my.script |
说到这里,我想,各位有兴趣看看/etc 底下的众多设定文件,
应该不难理解它们被定议后,如何让其它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文件以供不同的 script 一起"共享"了... ^_^
okay,到这里,若你搞得懂 fork 与 source 的不同,那接下来再接受一个挑战:
---- 那 exec 又与 source/fork 有何不同呢?
哦... 要了解 exec 或许较为复杂,尤其扯上 File Descriptor 的话...
不过,简单来说:
* exec 也是让 script 在同一个行程上执行,但是原有行程则被结束了。
也就是简而言之:原有行程会否终止,就是exec 与source/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"实作+思考"来的印像深刻哦。
下面让我们写两个简单的script ,分别命令为1.sh 及2.sh :
1.sh
代码: |
|
2.sh
代码: |
|
然后,分别跑如下参数来观察结果:
代码: |
|
或是,你也可以参考CU 上的另一贴子:
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=191051
好了,别忘了仔细比较输出结果的不同及背后的原因哦...
若有疑问,欢迎提出来一起讨论讨论~~~
happy scripting! ^_^
7) ( ) 与 { } 差在哪?
嗯,这次轻松一下,不讲太多...^_^
先说一下,为何要用( ) 或{ } 好了。
许多时候,我们在shell 操作上,需要在一定条件下一次执行多个命令,
也就是说,要么不执行,要么就全执行,而不是每次依序的判断是否要执行下一个命令。
或是,需要从一些命令执行优先次顺中得到豁免,如算术的 2*(3+4) 那样...
这时候,我们就可引入"命令群组"(command group)的概念:将多个命令集中处理。
在 shell commandline 中,一般人或许不太计较 ( ) 与 { } 这两对符号的差异,
虽然两者都可将多个命令作群组化处理,但若从技术细节上,却是很不一样的:
( ) 将 command group 置于 sub-shell 去执行,也称 nested sub-shell。
{ } 则是在同一个 shell 内完成,也称为 non-named command group。
若,你对上一章的fork 与source 的概念还记得了的话,那就不难理解两者的差异了。
要是在 command group 中扯上变量及其它环境的修改,我们可以根据不同的需求来使用 ( ) 或 { } 。
通常而言,若所作的修改是临时的,且不想影响原有或以后的设定,那我们就 nested sub-shell ,
反之,则用non-named command group 。
是的,光从command line 来看,() 与 { } 的差别就讲完了,够轻松吧~~~ ^_^
然而,若这两个meta 用在其它command meta 或领域中(如 Regular Expression),还是有很多差别的。
只是,我不打算再去说明了,留给读者自己慢慢发掘好了...
我这里只想补充一个概念,就是function 。
所谓的 function ,就是用一个名字去命名一个 command group ,然后再调用这个名字去执行 command group 。
从 non-namedcommand group 来推断,大概你也可以猜到我要说的是 { } 了吧?(yes! 你真聪明﹗ ^_^ )
在 bash 中,function 的定义方式有两种:
方式一:
代码: |
function function_name { |
方式二:
代码: |
fuction_name () { |
用哪一种方式无所谓,只是若碰到所定意的名称与现有的命令或别名(Alias)冲突的话,方式二或许会失败。
但方式二起码可以少打function 这一串英文字母,对懒人来说(如我),又何乐不为呢?... ^_^
function 在某一程度来说,也可称为"函式",但请不要与传统编程所使用的函式(library)搞混了,毕竟两者差异很大。
惟一相同的是,我们都可以随时用"已定义的名称"来调用它们...
若我们在 shell 操作中,需要不断的重复质行某些命令,我们首先想到的,或许是将命令写成命令稿(shell script)。
不过,我们也可以写成function ,然后在command line 中打上function_name 就可当一舨的script 来使用了。
只是若你在shell 中定义的function ,除了可用unset function_name 取消外,一旦退出 shell ,function 也跟着取消。
然而,在 script 中使用 function 却有许多好处,除了可以提高整体 script 的执行效能外(因为已被加载),
还可以节省许多重复的代码...
简单而言,若你会将多个命令写成script 以供调用的话,那,你可以将 function 看成是 script 中的 script ... ^_^
而且,透过上一章介绍的source 命令,我们可以自行定义许许多多好用的 function ,再集中写在特定文件中,
然后,在其它的script 中用source 将它们加载并反复执行。
若你是 RedHat Linux 的使用者,或许,已经猜得出 /etc/rc.d/init.d/functions 这个文件是作啥用的了~~~ ^_^
okay,说要轻松点的嘛,那这次就暂时写到这吧。祝大家学习愉快﹗ ^_^
8) $(( )) 与 $( ) 还有${ } 差在哪?
我们上一章介绍了( ) 与{ } 的不同,这次让我们扩展一下,看看更多的变化:$( ) 与 ${ } 又是啥玩意儿呢?
在 bash shell 中,$( ) 与 ` ` (反引号) 都是用来做命令替换用(command substitution)的。
所谓的命令替换与我们第五章学过的变量替换差不多,都是用来重组命令行:
* 完成引号里的命令行,然后将其结果替换出来,再重组命令行。
例如:
代码: |
$ echo the last sunday is $(date -d "last sunday" +%Y-%m-%d) |
如此便可方便得到上一星期天的日期了...^_^
在操作上,用$( ) 或` ` 都无所谓,只是我"个人"比较喜欢用 $( ) ,理由是:
1, ` ` 很容易与 ' ' ( 单引号)搞混乱,尤其对初学者来说。
有时在一些奇怪的字形显示中,两种符号是一模一样的(直竖两点)。
当然了,有经验的朋友还是一眼就能分变两者。只是,若能更好的避免混乱,又何乐不为呢? ^_^
2, 在多层次的复合替换中,` ` 须要额外的跳脱( \` )处理,而 $( ) 则比较直观。例如:
这是错的:
代码: |
command1 `command2 `command3` ` |
原本的意图是要在command2 `command3` 先将command3 提换出来给command 2 处理,
然后再将结果传给command1 `command2 ...` 来处理。
然而,真正的结果在命令行中却是分成了`command2 ` 与`` 两段。
正确的输入应该如下:
代码: |
command1 `command2 \`command3\` ` |
要不然,换成$( ) 就没问题了:
代码: |
command1 $(command2 $(command3)) |
只要你喜欢,做多少层的替换都没问题啦~~~^_^
不过,$( ) 并不是没有毙端的...
首先,` ` 基本上可用在全部的 unix shell 中使用,若写成 shell script ,其移植性比较高。
而 $( ) 并不见的每一种 shell 都能使用,我只能跟你说,若你用 bash2 的话,肯定没问题... ^_^
接下来,再让我们看${ } 吧...它其实就是用来作变量替换用的啦。
一般情况下,$var与 ${var} 并没有啥不一样。
但是用 ${ } 会比较精确的界定变量名称的范围,比方说:
代码: |
$ A=B |
原本是打算先将$A 的结果替换出来,然后再补一个 B 字母于其后,
但在命令行上,真正的结果却是只会提换变量名称为 AB 的值出来...
若使用 ${ } 就没问题了:
代码: |
$ echo ${A}B |
不过,假如你只看到${ } 只能用来界定变量名称的话,那你就实在太小看 bash 了﹗
有兴趣的话,你可先参考一下cu 本版的精华文章:
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=201843
为了完整起见,我这里再用一些例子加以说明${ } 的一些特异功能:
假设我们定义了一个变量为:
file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt
我们可以用${ } 分别替换获得不同的值:
${file#*/}:拿掉第一条 / 及其左边的字符串:dir1/dir2/dir3/my.file.txt
${file##*/}:拿掉最后一条 / 及其左边的字符串:my.file.txt
${file#*.}:拿掉第一个 . 及其左边的字符串:file.txt
${file##*.}:拿掉最后一个 . 及其左边的字符串:txt
${file%/*}:拿掉最后条 / 及其右边的字符串:/dir1/dir2/dir3
${file%%/*}:拿掉第一条 / 及其右边的字符串:(空值)
${file%.*}:拿掉最后一个 . 及其右边的字符串:/dir1/dir2/dir3/my.file
${file%%.*}:拿掉第一个 . 及其右边的字符串:/dir1/dir2/dir3/my
记忆的方法为:
# 是去掉左边(在鉴盘上 # 在 $ 之左边)
% 是去掉右边(在鉴盘上 % 在 $ 之右边)
单一符号是最小匹配﹔两个符号是最大匹配。
${file:0:5}:提取最左边的 5 个字节:/dir1
${file:5:5}:提取第 5 个字节右边的连续 5 个字节:/dir2
我们也可以对变量值里的字符串作替换:
${file/dir/path}:将第一个 dir 提换为 path:/path1/dir2/dir3/my.file.txt
${file//dir/path}:将全部 dir 提换为 path:/path1/path2/path3/my.file.txt
利用 ${ } 还可针对不同的变量状态赋值(没设定、空值、非空值):
${file-my.file.txt} :假如 $file 为空值,则使用 my.file.txt 作默认值。(保留没设定及非空值)
${file:-my.file.txt} :假如 $file 没有设定或为空值,则使用 my.file.txt 作默认值。 (保留非空值)
${file+my.file.txt} :不管 $file 为何值,均使用 my.file.txt 作默认值。 (不保留任何值)
${file:+my.file.txt} :除非 $file 为空值,否则使用 my.file.txt 作默认值。 (保留空值)
${file=my.file.txt} :若 $file 没设定,则使用 my.file.txt 作默认值,同时将 $file 定义为非空值。 (保留空值及非空值)
${file:=my.file.txt} :若 $file 没设定或为空值,则使用 my.file.txt 作默认值,同时将 $file 定义为非空值。 (保留非空值)
${file?my.file.txt} :若 $file 没设定,则将 my.file.txt 输出至 STDERR。 (保留空值及非空值))
${file:?my.file.txt} :若 $file 没设定或为空值,则将 my.file.txt 输出至 STDERR。 (保留非空值)
还有哦,${#var} 可计算出变量值的长度:
${#file} 可得到 27 ,因为 /dir1/dir2/dir3/my.file.txt 刚好是 27 个字节...
接下来,再为大家介稍一下bash 的组数(array)处理方法。
一般而言,A="ab c def" 这样的变量只是将 $A 替换为一个单一的字符串,
但是改为 A=(a b c def) ,则是将 $A 定义为组数...
bash 的组数替换方法可参考如下方法:
${A[@]} 或 ${A[*]} 可得到 a b c def (全部组数)
${A[0]} 可得到 a (第一个组数),${A[1]} 则为第二个组数...
${#A[@]} 或 ${#A[*]} 可得到 4 (全部组数数量)
${#A[0]} 可得到 1 (即第一个组数(a)的长度),${A[3]} 可得到 3 (第一个组数(def)的长度)
A[3]=xyz 则是将第 4 个组数重新定义为 xyz ...
诸如此类的....
能够善用 bash 的 $( ) 与 ${ } 可大大提高及简化 shell 在变量上的处理能力哦~~~ ^_^
好了,最后为大家介绍$(( )) 的用途吧:它是用来作整数运算的。
在 bash 中,$(( )) 的整数运算符号大致有这些:
+ - * / :分别为 "加、减、乘、除"。
% :余数运算
& | ^ !:分别为 "AND、OR、XOR、NOT" 运算。
例:
代码: |
$ a=5; b=7; c=2 |
在 $(( )) 中的变量,可用 $ 符号来替换,也可以不用,如:
$(( $a + $b * $c)) 也可得到 19 的结果
此外,$(( )) 还可作不同进位(如二进制、八进位、十六进制)作运算呢,只是,输出结果皆为十进制而已:
echo $((16#2a)) 结果为 42 (16进位转十进制)
以一个实用的例子来看看吧:
假如当前的umask 是022 ,那么新建文件的权限即为:
代码: |
$ umask 022 |
事实上,单纯用(( )) 也可重定义变量值,或作 testing:
a=5; ((a++)) 可将 $a 重定义为 6
a=5; ((a--)) 则为 a=4
a=5; b=7; ((a < b)) 会得到 0 (true) 的返回值。
常见的用于(( )) 的测试符号有如下这些:
<:小于
>:大于
<=:小于或等于
>=:大于或等于
==:等于
!=:不等于
不过,使用(( )) 作整数测试时,请不要跟 [ ] 的整数测试搞混乱了。(更多的测试我将于第十章为大家介绍)
怎样?好玩吧..^_^ okay,这次暂时说这么多...
上面的介绍,并没有详列每一种可用的状态,更多的,就请读者参考手册文件啰...
9) $@ 与 $* 差在哪?
要说 $@ 与 $* 之前,需得先从 shell script 的 positional parameter 谈起...
我们都已经知道变量(variable)是如何定义及替换的,这个不用再多讲了。
但是,我们还需要知道有些变量是shell 内定的,且其名称是我们不能随意修改的,
其中就有 positionalparameter 在内。
在 shell script 中,我们可用 $0, $1, $2, $3 ... 这样的变量分别提取命令行中的如下部份:
代码: |
script_name parameter1 parameter2 parameter3 ... |
我们很容易就能猜出$0 就是代表shell script 名称(路径)本身,而 $1 就是其后的第一个参数,如此类推....
须得留意的是IFS 的作用,也就是,若 IFS 被 quoting 处理后,那么 positional parameter 也会改变。
如下例:
代码: |
my.sh p1 "p2 p3" p4 |
由于在 p2 与 p3 之间的空格键被 soft quote 所关闭了,因此 my.sh 中的 $2 是 "p2 p3" 而 $3 则是 p4 ...
还记得前两章我们提到fucntion 时,我不是说过它是 script 中的 script 吗? ^_^
是的,function 一样可以读取自己的(有别于 script 的) postitional parameter ,惟一例外的是 $0 而已。
举例而言:假设my.sh 里有一个fucntion 叫my_fun , 若在script 中跑my_fun fp1 fp2 fp3 ,
那么,function 内的 $0 是 my.sh ,而 $1 则是 fp1 而非 p1 了...
不如写个简单的my.sh script 看看吧:
代码: |
#!/bin/bash |
然后在 command line 中跑一下 script 就知道了:
代码: |
chmod +x my.sh |
然而,在使用positional parameter 的时候,我们要注意一些陷阱哦:
* $10 不是替换第 10 个参数,而是替换第一个参数($1)然后再补一个 0 于其后﹗
也就是,my.sh one twothree four five six seven eigth nine ten 这样的 command line ,
my.sh 里的 $10 不是 ten 而是 one0 哦... 小心小心﹗
要抓到 ten 的话,有两种方法:
方法一是使用我们上一章介绍的${ } ,也就是用${10} 即可。
方法二,就是shift 了。
用通俗的说法来说,所谓的shift 就是取消positional parameter 中最左边的参数( $0 不受影响)。
其默认值为1 ,也就是 shift 或 shift 1 都是取消 $1 ,而原本的 $2 则变成 $1、$3 变成 $2 ...
若 shift 3 则是取消前面三个参数,也就是原本的 $4 将变成 $1 ...
那,亲爱的读者,你说要shift 掉多少个参数,才可用 $1 取得 ${10} 呢? ^_^
okay,当我们对 positional parameter 有了基本概念之后,那再让我们看看其它相关变量吧。
首先是 $# :它可抓出 positional parameter 的数量。
以前面的 my.sh p1"p2 p3" 为例:
由于 p2 与 p3 之间的 IFS 是在 soft quote 中,因此 $# 可得到 2 的值。
但如果 p2 与 p3 没有置于 quoting 中话,那 $# 就可得到 3 的值了。
同样的道理在function 中也是一样的...
因此,我们常在shell script 里用如下方法测试 script 是否有读进参数:
代码: |
[ $# = 0 ] |
假如为 0 ,那就表示 script 没有参数,否则就是有带参数...
接下来就是$@ 与$* :
精确来讲,两者只有在soft quote 中才有差异,否则,都表示"全部参数"( $0 除外)。
举例来说好了:
若在 command line 上跑 my.sh p1 "p2 p3" p4 的话,
不管是 $@ 还是 $* ,都可得到 p1 p2 p3 p4 就是了。
但是,如果置于soft quote 中的话:
"$@" 则可得到 "p1" "p2 p3" "p4" 这三个不同的词段(word)﹔
"$*" 则可得到 "p1 p2 p3 p4" 这一整串单一的词段。
我们可修改一下前面的my.sh ,使之内容如下:
代码: |
#!/bin/bash |
然后再执行./my.sh p1 "p2 p3" p4 就知道 $@ 与 $* 差在哪了 ... ^_^
10) && 与 || 差在哪?
好不容易,进入两位数的章节了...一路走来,很辛苦吧?也很快乐吧?^_^
在解答本章题目之前,先让我们了解一个概念:returnvalue ﹗
我们在 shell 下跑的每一个 command 或 function ,在结束的时候都会传回父行程一个值,称为 return value 。
在 shell commandline 中可用$? 这个变量得到最"新"的一个 return value ,也就是刚结束的那个行程传回的值。
Return Value(RV) 的取值为 0-255 之间,由程序(或 script)的作者自行定议:
* 若在 script 里,用 exit RV 来指定其值,若没指定,在结束时以最后一道命令之 RV 为值。
* 若在 function 里,则用 return RV 来代替 exit RV 即可。
Return Value 的作用,是用来判断行程的退出状态(exit status),只有两种:
* 0 的话为"真"( true )
* 非 0 的话为"假"( false )
举个例子来说明好了:
假设当前目录内有一份my.file 的文件,而no.file 是不存在的:
代码: |
$ touch my.file |
上例的第一个echo 是关于ls my.file 的RV ,可得到0 的值,因此为true ﹔
第二个 echo 是关于 ls no.file 的 RV ,则得到非 0 的值,因此为 false ﹔
第三个 echo 是关于第二个 echo $? 的 RV ,为 0 的值,因此也为 true 。
请记住:每一个command 在结束时都会送回 return value 的﹗不管你跑甚么样的命令...
然而,有一个命令却是"专门"用来测试某一条件而送出 return value 以供 true 或 false 的判断,
它就是 test 命令了﹗
若你用的是bash ,请在command line 下打man test 或man bash 来了解这个test 的用法。
这是你可用作参考的最精确的文件了,要是听别人说的,仅作参考就好...
下面我只简单作一些辅助说明,其余的一律以man 为准:
首先,test 的表示式我们称为 expression ,其命令格式有两种:
代码: |
test expression |
(请务必注意 [ ] 之间的空格键﹗)
用哪一种格式没所谓,都是一样的效果。(我个人比较喜欢后者...)
其次,bash 的 test 目前支持的测试对像只有三种:
* string:字符串,也就是纯文字。
* integer:整数( 0 或正整数,不含负数或小数点)。
* file:文件。
请初学者一定要搞清楚这三者的差异,因为test 所用的expression 是不一样的。
以 A=123 这个变量为例:
* [ "$A" = 123]:是字符串的测试,以测试 $A 是否为 1、2、3 这三个连续的"文字"。
* [ "$A" -eq123 ]:是整数的测试,以测试 $A 是否等于"一百二十三"。
* [ -e "$A" ]:是关于文件的测试,以测试 123 这份"文件"是否存在。
第三,当 expression 测试为"真"时,test 就送回 0 (true) 的 return value ,否则送出非 0 (false)。
若在 expression 之前加上一个 " ! "(感叹号),则是当 expression 为"假时" 才送出 0 ,否则送出非 0 。
同时,test 也允许多重的覆合测试:
* expression1 -aexpression2 :当两个exrepssion 都为true ,才送出0 ,否则送出非0 。
* expression1 -oexpression2 :只需其中一个 exrepssion 为 true ,就送出 0 ,只有两者都为 false 才送出非 0 。
例如:
代码: |
[ -d "$file" -a -x "$file" ] |
是表示当 $file 是一个目录、且同时具有 x 权限时,test 才会为 true 。
第四,在 command line 中使用 test 时,请别忘记命令行的"重组"特性,
也就是在碰到meta 时会先处理meta 再重新组建命令行。(这个特性我在第二及第四章都曾反复强调过)
比方说,若test 碰到变量或命令替换时,若不能满足 expression 格式时,将会得到语法错误的结果。
举例来说好了:
关于 [ string1 =string2 ] 这个test 格式,
在 = 号两边必须要有字符串,其中包括空(null)字符串(可用 soft quote 或 hard quote 取得)。
假如 $A 目前没有定义,或被定议为空字符串的话,那如下的写法将会失败:
代码: |
$ unset A |
这是因为命令行碰到$ 这个 meta 时,会替换 $A 的值,然后再重组命令行,那就变成了:
[ = abc ]
如此一来 = 号左边就没有字符串存在了,因此造成 test 的语法错误﹗
但是,下面这个写法则是成立的:
代码: |
$ [ "$A" = abc ] |
这是因为在命令行重组后的结果为:
[ "" = abc ]
由于 = 左边我们用 soft quote 得到一个空字符串,而让 test 语法得以通过...
读者诸君请务必留意这些细节哦,因为稍一不慎,将会导至 test 的结果变了个样﹗
若您对 test 还不是很有经验的话,那在使用 test 时不妨先采用如下这一个"法则":
* 假如在 test 中碰到变量替换,用 soft quote 是最保险的﹗
若你对 quoting 不熟的话,请重新温习第四章的内容吧... ^_^
okay,关于更多的 test 用法,老话一句:请看 man page 吧﹗ ^_^
虽然洋洋洒洒讲了一大堆,或许你还在嘀咕....那... 那个 return value 有啥用啊?﹗
问得好﹗
告诉你:return value 的作用可大了﹗若你想让你的 shell 变"聪明"的话,就全靠它了:
* 有了 return value,我们可以让 shell 跟据不同的状态做不同的时情...
这时候,才让我来揭晓本章的答案吧~~~^_^
&& 与 || 都是用来"组建"多个 command line 用的:
* command1 &&command2 :其意思是command2 只有在RV 为0 (true) 的条件下执行。
* command1 || command2 :其意思是 command2 只有在 RV 为非 0 (false) 的条件下执行。
来,以例子来说好了:
代码: |
$ A=123 |
(注:[ -n string ] 是测试 string 长度大于 0 则为 true 。)
上例的第一个&& 命令行之所以会执行其右边的 echo 命令,是因为上一个 test 送回了 0 的 RV 值﹔
但第二次就不会执行,因为为test 送回非0 的结果...
同理,|| 右边的 echo 会被执行,却正是因为左边的 test 送回非 0 所引起的。
事实上,我们在同一命令行中,可用多个&& 或|| 来组建呢:
代码: |
$ A=123 |
怎样,从这一刻开始,你是否觉得我们的shell 是"很聪明"的呢? ^_^
好了,最后,布置一道习题给大家做做看、、、
下面的判断是:当$A 被赋与值时,再看是否小于 100 ,否则送出 too big! :
代码: |
$ A=123 |
若我将 A 取消,照理说,应该不会送文字才对啊(因为第一个条件就不成立了)...
代码: |
$ unset A |
为何上面的结果也可得到呢?
又,如何解决之呢?
(提示:修改方法很多,其中一种方法可利用第七章介绍过的 command group ...)
快﹗告我我答案﹗其余免谈....
11) > 与 < 差在哪?
这次的题目之前我在CU 的shell 版已说明过了:
http://bbs.chinaunix.net/forum/24/20031030/191375.html
这次我就不重写了,将贴子的内容"抄"下来就是了...
--------------
11.1
谈到 I/O redirection ,不妨先让我们认识一下 File Descriptor (FD) 。
程序的运算,在大部份情况下都是进行数据(data)的处理,
这些数据从哪读进?又,送出到哪里呢?
这就是 file descriptor(FD) 的功用了。
在 shell 程序中,最常使用的 FD 大概有三个,分别为:
0: Standard Input(STDIN)
1: Standard Output(STDOUT)
2: Standard Error Output(STDERR)
在标准情况下,这些FD 分别跟如下设备(device)关联:
stdin(0): keyboard
stdout(1): monitor
stderr(2): monitor
我们可以用如下下命令测试一下:
代码: |
$ mail -s test root |
很明显,mail 程序所读进的数据,就是从 stdin 也就是 keyboard 读进的。
不过,不见得每个程序的stdin 都跟mail 一样从keyboard 读进,
因为程序作者可以从档案参数读进stdin ,如:
代码: |
$ cat /etc/passwd |
但,要是 cat 之后没有档案参数则又如何呢?
哦,请您自己玩玩看啰....^_^
代码: |
$ cat |
(请留意数据输出到哪里去了,最后别忘了按 ^d 离开...)
至于 stdout 与 stderr ,嗯... 等我有空再续吧... ^_^
还是,有哪位前辈要来玩接龙呢?
--------------
11.2
沿文再续,书接上一回...^_^
相信,经过上一个练习后,你对stdin 与stdout 应该不难理解吧?
然后,让我们继续看stderr 好了。
事实上,stderr 没甚么难理解的:说穿了就是"错误信息"要往哪边送而已...
比方说,若读进的档案参数是不存在的,那我们在 monitor 上就看到了:
代码: |
$ ls no.such.file |
若,一个命令同时产生stdout 与stderr 呢?
那还不简单,都送到monitor 来就好了:
代码: |
$ touch my.file |
okay,至此,关于 FD 及其名称、还有相关联的设备,相信你已经没问题了吧?
那好,接下来让我们看看如何改变这些FD 的预设数据信道,
我们可用 < 来改变读进的数据信道(stdin),使之从指定的档案读进。
我们可用 > 来改变送出的数据信道(stdout, stderr),使之输出到指定的档案。
比方说:
代码: |
$ cat < my.file |
就是从 my.file 读进数据
代码: |
$ mail -s test root < /etc/passwd |
则是从 /etc/passwd 读进...
这样一来,stdin将不再是从keyboard 读进,而是从档案读进了...
严格来说,<符号之前需要指定一个FD 的(之间不能有空白),
但因为 0 是 < 的默认值,因此 < 与 0< 是一样的﹗
okay,这个好理解吧?
那,要是用两个<< 又是啥呢?
这是所谓的HERE Document ,它可以让我们输入一段文本,直到读到 << 后指定的字符串。
比方说:
代码: |
$ cat <<FINISH |
这样的话,cat会读进 3 行句子,而无需从 keyboard 读进数据且要等 ^d 结束输入。
至于 > 又如何呢?
且听下回分解....
--------------
11.3
okay,又到讲古时间~~~
当你搞懂了0< 原来就是改变stdin 的数据输入信道之后,相信要理解如下两个 redirection 就不难了:
* 1>
* 2>
前者是改变stdout 的数据输出信道,后者是改变 stderr 的数据输出信道。
两者都是将原本要送出到monitor 的数据转向输出到指定档案去。
由于 1 是 > 的默认值,因此,1> 与 > 是相同的,都是改 stdout 。
用上次的 ls 例子来说明一下好了:
代码: |
$ ls my.file no.such.file 1>file.out |
这样 monitor 就只剩下 stderr 而已。因为 stdout 给写进 file.out 去了。
代码: |
$ ls my.file no.such.file 2>file.err |
这样 monitor 就只剩下 stdout ,因为 stderr 写进了 file.err 。
代码: |
$ ls my.file no.such.file 1>file.out 2>file.err |
这样 monitor 就啥也没有,因为 stdout 与 stderr 都给转到档案去了...
呵~~~ 看来要理解 > 一点也不难啦﹗是不?没骗你吧? ^_^
不过,有些地方还是要注意一下的。
首先,是 file locking 的问题。比方如下这个例子:
代码: |
$ ls my.file no.such.file 1>file.both 2>file.both |
从 file system 的角度来说,单一档案在单一时间内,只能被单一的 FD 作写入。
假如 stdout(1) 与 stderr(2) 都同时在写入 file.both 的话,
则要看它们在写入时否碰到同时竞争的情形了,基本上是"先抢先赢"的原则。
让我们用周星驰式的"慢镜头"来看一下 stdout 与 stderr 同时写入 file.out 的情形好了:
* 第 1, 2, 3 秒为 stdout 写入
* 第 3, 4, 5 秒为 stderr 写入
那么,这时候stderr 的第3 秒所写的数据就丢失掉了﹗
要是我们能控制stderr 必须等stdout 写完再写,或倒过来,stdout 等 stderr 写完再写,那问题就能解决。
但从技术上,较难掌控的,尤其是FD 在作"长期性"的写入时...
那,如何解决呢?所谓山不转路转、路不转人转嘛,
我们可以换一个思维:将stderr 导进stdout 或将stdout 导进sterr ,而不是大家在抢同一份档案,不就行了﹗
bingo﹗就是这样啦:
* 2>&1 就是将 stderr 并进 stdout 作输出
* 1>&2 或 >&2 就是将 stdout 并进 stderr 作输出
于是,前面的错误操作可以改为:
代码: |
$ ls my.file no.such.file 1>file.both 2>&1 |
这样,不就皆大欢喜了吗? 呵~~~ ^_^
不过,光解决了locking 的问题还不够,我们还有其它技巧需要了解的。
故事还没结束,别走开﹗广告后,我们再回来...﹗
--------------
11.4
okay,这次不讲 I/O Redirction ,讲佛吧...
(有没搞错?﹗网中人是否头壳烧坏了?...) 嘻~~~ ^_^
学佛的最高境界,就是"四大皆空"。至于是空哪四大块?我也不知,因为我还没到那境界...
但这个"空"字,却非常值得我们返复把玩的:
--- 色即是空、空即是色﹗
好了,施主要是能够领会"空"的禅意,那离修成正果不远矣~~~
在 Linux 档案系统里,有个设备档位于 /dev/null 。
许多人都问过我那是甚么玩意儿?我跟你说好了:那就是"空"啦﹗
没错﹗空空如也的空就是null 了....请问施主是否忽然有所顿误了呢?然则恭喜了~~~^_^
这个 null 在 I/O Redirection 中可有用得很呢:
* 若将 FD1 跟 FD2 转到 /dev/null 去,就可将 stdout 与 stderr 弄不见掉。
* 若将 FD0 接到 /dev/null 来,那就是读进 nothing 。
比方说,当我们在执行一个程序时,画面会同时送出 stdout 跟 stderr ,
假如你不想看到stderr (也不想存到档案去),那可以:
代码: |
$ ls my.file no.such.file 2>/dev/null |
若要相反:只想看到stderr 呢?还不简单﹗将 stdout 弄到 null 就行:
代码: |
$ ls my.file no.such.file >/dev/null |
那接下来,假如单纯只跑程序,不想看到任何输出结果呢?
哦,这里留了一手上次节目没讲的法子,专门赠予有缘人﹗... ^_^
除了用 >/dev/null2>&1 之外,你还可以如此:
代码: |
$ ls my.file no.such.file &>/dev/null |
(提示:将 &> 换成 >& 也行啦~~! )
okay?讲完佛,接下来,再让我们看看如下情况:
代码: |
$ echo "1" > file.out |
看来,我们在重导stdout 或stderr 进一份档案时,似乎永远只获得最后一次导入的结果。
那,之前的内容呢?
呵~~~ 要解决这个问提很简单啦,将 > 换成 >> 就好:
代码: |
$ echo "3" >> file.out |
如此一来,被重导的目标档案之内容并不会失去,而新的内容则一直增加在最后面去。
easy ? 呵 ... ^_^
但,只要你再一次用回单一的> 来重导的话,那么,旧的内容还是会被"洗"掉的﹗
这时,你要如何避免呢?
----备份﹗ yes ,我听到了﹗不过.... 还有更好的吗?
既然与施主这么有缘份,老纳就送你一个锦囊妙法吧:
代码: |
$ set -o noclobber |
那,要如何取消这个"限制"呢?
哦,将 set -o 换成 set +o 就行:
代码: |
$ set +o noclobber |
再问:那... 有办法不取消而又"临时"盖写目标档案吗?
哦,佛曰:不可告也﹗
啊~~~ 开玩笑的、开玩笑的啦~~~ ^_^ 唉,早就料到人心是不足的了﹗
代码: |
$ set -o noclobber |
留意到没有:在> 后面再加个"| "就好(注意: > 与 | 之间不能有空白哦)....
呼.... (深呼吸吐纳一下吧)~~~ ^_^
再来还有一个难题要你去参透的呢:
代码: |
$ echo "some text here" > file |
嗯?﹗注意到没有?﹗﹗
---- 怎么最后那个 cat 命令看到的 file 竟是空的?﹗
why? why? why?
同学们:下节课不要迟到啰~~~!
--------------
11.5
当当当~~~ 上课啰~~~ ^_^
前面提到:$cat < file > file 之后原本有内容的档案结果却被洗掉了﹗
要理解这一现像其实不难,这只是priority 的问题而已:
* 在 IO Redirection 中,stdout 与 stderr 的管道会先准备好,才会从 stdin 读进资料。
也就是说,在上例中,>file 会先将file 清空,然后才读进 < file ,
但这时候档案已经被清空了,因此就变成读不进任何资料了...
哦~~~ 原来如此~~~~ ^_^
那... 如下两例又如何呢?
代码: |
$ cat <> file |
嗯... 同学们,这两个答案就当练习题啰,下节课之前请交作业﹗
好了,I/O Redirection 也快讲完了,sorry,因为我也只知道这么多而已啦~~~ 嘻~~ ^_^
不过,还有一样东东是一定要讲的,各位观众(请自行配乐~!#@!$%) :
---- 就是 pipe line 也﹗
谈到 pipe line ,我相信不少人都不会陌生:
我们在很多command line 上常看到的"| "符号就是pipe line 了。
不过,究竟pipe line 是甚么东东呢?
别急别急... 先查一下英汉字典,看看 pipe 是甚么意思?
没错﹗它就是"水管"的意思...
那么,你能想象一下水管是怎么一根接着一根的吗?
又,每根水管之间的input 跟output 又如何呢?
嗯??
灵光一闪:原来pipe line 的I/O 跟水管的I/O 是一模一样的:
* 上一个命令的 stdout 接到下一个命令的 stdin 去了﹗
的确如此... 不管在 command line 上你使用了多少个 pipe line ,
前后两个 command 的 I/O 都是彼此连接的﹗(恭喜:你终于开窍了﹗ ^_^ )
不过... 然而... 但是... ... stderr 呢?
好问题﹗不过也容易理解:
* 若水管漏水怎么办?
也就是说:在pipe line 之间,前一个命令的 stderr 是不会接进下一命令的 stdin 的,
其输出,若不用2> 导到file 去的话,它还是送到监视器上面来﹗
这点请你在pipe line 运用上务必要注意的。
那,或许你又会问:
* 有办法将 stderr 也喂进下一个命令的 stdin 去吗?
(贪得无厌的家伙﹗)
方法当然是有,而且你早已学过了﹗^_^
我提示一下就好:
* 请问你如何将 stderr 合并进 stdout 一同输出呢?
若你答不出来,下课之后再来问我吧...(如果你脸皮真够厚的话...)
或许,你仍意尤未尽﹗或许,你曾经碰到过下面的问题:
* 在 cm1 | cm2 | cm3 ... 这段 pipe line 中,若要将 cm2 的结果存到某一档案呢?
若你写成 cm1 | cm2 >file | cm3 的话,
那你肯定会发现cm3 的stdin 是空的﹗(当然啦,你都将水管接到别的水池了﹗)
聪明的你或许会如此解决:
代码: |
cm1 | cm2 > file ; cm3 < file |
是的,你的确可以这样做,但最大的坏处是:这样一来,file I/O 会变双倍﹗
在 command 执行的整个过程中,file I/O 是最常见的最大效能杀手。
凡是有经验的shell 操作者,都会尽量避免或降低 file I/O 的频率。
那,上面问题还有更好方法吗?
有的,那就是tee 命令了。
* 所谓 tee 命令是在不影响原本 I/O 的情况下,将 stdout 复制一份到档案去。
因此,上面的命令行可以如此打:
代码: |
cm1 | cm2 | tee file | cm3 |
在预设上,tee会改写目标档案,若你要改为增加内容的话,那可用 -a 参数达成。
基本上,pipe line 的应用在 shell 操作上是非常广泛的,尤其是在 text filtering 方面,
凡举 cat, more, head,tail, wc, expand, tr, grep, sed, awk, ... 等等文字处理工具,
搭配起 pipe line 来使用,你会惊觉 command line 原来是活得如此精彩的﹗
常让人有"众里寻他千百度,蓦然回首,那人却在灯火阑珊处﹗"之感... ^_^
....
好了,关于I/O Redirection 的介绍就到此告一段落。
若日后有空的话,再为大家介绍其它在shell 上好玩的东西﹗bye... ^_^
12) 你要 if 还是 case 呢?
放了一个愉快的春节假期,人也变得懒懒散散的...只是,答应了大家的作业,还是要坚持完成就是了~~~
还记得我们在第10 章所介绍的return value 吗?
是的,接下来介绍的内容与之有关,若你的记忆也被假期的欢乐时光所抵消掉的话,
那,建议您还是先回去温习温习再回来...
若你记得 return value ,我想你也应该记得了 && 与 || 是甚么意思吧?
用这两个符号再配搭command group 的话,我们可让 shell script 变得更加聪明哦。
比方说:
代码: |
comd1 && { |
意思是说:
假如 comd1 的 returnvalue 为 true 的话,
然则执行 comd3 与 comd4 ,
否则执行 comd4 与 comd5 。
事实上,我们在写shell script 的时候,经常需要用到这样那样的条件以作出不同的处理动作。
用 && 与 || 的确可以达成条件执行的效果,然而,从"人类语言"上来理解,却不是那么直观。
更多时候,我们还是喜欢用if .... then ... else ... 这样的 keyword 来表达条件执行。
在 bash shell 中,我们可以如此修改上一段代码:
代码: |
if comd1 |
这也是我们在shell script 中最常用到的if 判断式:
只要 if 后面的 commandline 返回 true 的 return value (我们最常用 test 命令来送出 returnvalue),
然则就执行 then 后面的命令,否则执行 else 后的命令﹔fi 则是用来结束判断式的 keyword。
在 if 判断式中,else 部份可以不用,但 then 是必需的。
(若 then 后不想跑任何 command ,可用" : " 这个 null command 代替)。
当然,then 或 else 后面,也可以再使用更进一层的条件判断式,这在 shell script 设计上很常见。
若有多项条件需要"依序"进行判断的话,那我们则可使用 elif 这样的 keyword :
代码: |
if comd1; then |
意思是说:
若 comd1 为 true ,然则执行 comd2 ﹔
否则再测试 comd3 ,然则执行 comd4 ﹔
倘若 comd1 与 comd3 均不成立,那就执行 comd5 。
if 判断式的例子很常见,你可从很多 shell script 中看得到,我这里就不再举例子了...
接下来要为大家介绍的是case 判断式。
虽然 if 判断式已可应付大部份的条件执行了,然而,在某些场合中,却不够灵活,
尤其是在 string 式样的判断上,比方如下:
代码: |
QQ () { |
从例中,我们看得出来,最麻烦的部份是在于判断 YN 的值可能有好几种式样。
聪明的你或许会如此修改:
代码: |
... |
也就是用 RegularExpression 来简化代码。(我们有机会再来介绍 RE)
只是... 是否有其它更方便的方法呢?
有的,就是用case 判断式即可:
代码: |
QQ () { |
我们常 case 的判断式来判断某一变量在同的值(通常是 string)时作出不同的处理,
比方说,判断script 参数以执行不同的命令。
若你有兴趣、且用Linux 系统的话,不妨挖一挖 /etc/init.d/* 里那堆 script 中的 case 用法。
如下就是一例:
代码: |
case "$1" in |
(若你对 positional parameter 的印像已经模糊了,请重看第 9 章吧。)
okay,十三问还剩一问而已,过几天再来搞定之.... ^_^
13) for what?while 与until 差在哪?
终于,来到shell 十三问的最后一问了... 长长吐一口气~~~~
最后要介绍的是shell script 设计中常见的"循环"(loop)。
所谓的 loop 就是 script 中的一段在一定条件下反复执行的代码。
bash shell 中常用的 loop 有如下三种:
* for
* while
* until
for loop 是从一个清单列表中读进变量值,并"依次"的循环执行 do 到 done 之间的命令行。
例:
代码: |
for var in one two three four five |
上例的执行结果将会是:
1) for 会定义一个叫 var 的变量,其值依次是 one twothree four five 。
2) 因为有 5 个变量值,因此 do 与 done 之间的命令行会被循环执行 5 次。
3) 每次循环均用 echo 产生三行句子。
而第二行中不在 hard quote 之内的 $var 会依次被替换为 one twothree four five 。
4) 当最后一个变量值处理完毕,循环结束。
我们不难看出,在for loop 中,变量值的多寡,决定循环的次数。
然而,变量在循环中是否使用则不一定,得视设计需求而定。
倘若 for loop 没有使用 in 这个 keyword 来指定变量值清单的话,其值将从 $@ (或 $* )中继承:
代码: |
for var; do |
(若你忘记了 positional parameter ,请温习第 9 章...)
for loop 用于处理"清单"(list)项目非常方便,
其清单除了可明确指定或从positional parameter 取得之外,
也可从变量替换或命令替换取得...(再一次提醒:别忘了命令行的"重组"特性﹗)
然而,对于一些"累计变化"的项目(如整数加减),for 亦能处理:
代码: |
for ((i=1;i<=10;i++)) |
除了 for loop ,上面的例子我们也可改用 while loop 来做到:
代码: |
num=1 |
while loop 的原理与 for loop 稍有不同:
它不是逐次处理清单中的变量值,而是取决于while 后面的命令行之 return value :
* 若为 ture ,则执行 do 与 done 之间的命令,然后重新判断 while 后的 return value 。
* 若为 false ,则不再执行 do 与 done 之间的命令而结束循环。
分析上例:
1) 在 while 之前,定义变量 num=1 。
2) 然后测试(test) $num 是否小于或等于 10 。
3) 结果为 true ,于是执行 echo 并将 num 的值加一。
4) 再作第二轮测试,其时 num 的值为 1+1=2 ,依然小于或等于 10,因此为 true ,继续循环。
5) 直到 num 为 10+1=11 时,测试才会失败... 于是结束循环。
我们不难发现:
* 若 while 的测试结果永远为 true 的话,那循环将一直永久执行下去:
代码: |
while :; do |
上例的" : "是 bash 的 null command ,不做任何动作,除了送回 true 的 return value 。
因此这个循环不会结束,称作死循环。
死循环的产生有可能是故意设计的(如跑 daemon),也可能是设计错误。
若要结束死寻环,可透过signal 来终止(如按下 ctrl-c )。
(关于 process 与 signal ,等日后有机会再补充,十三问暂时略过。)
一旦你能够理解while loop 的话,那,就能理解 until loop :
* 与 while 相反,until 是在 return value 为 false 时进入循环,否则结束。
因此,前面的例子我们也可以轻松的用until 来写:
代码: |
num=1 |
或是:
代码: |
num=1 |
okay ,关于 bash 的三个常用的 loop 暂时介绍到这里。
在结束本章之前,再跟大家补充两个与loop 有关的命令:
* break
* continue
这两个命令常用在复合式循环里,也就是在do ... done 之间又有更进一层的 loop ,
当然,用在单一循环中也未尝不可啦...^_^
break 是用来打断循环,也就是"强迫结束" 循环。
若 break 后面指定一个数值 n 的话,则"从里向外"打断第 n 个循环,
默认值为 break 1 ,也就是打断当前的循环。
在使用 break 时需要注意的是, 它与 return 及 exit 是不同的:
* break 是结束 loop
* return 是结束 function
* exit 是结束 script/shell
而 continue 则与 break 相反:强迫进入下一次循环动作。
若你理解不来的话,那你可简单的看成:在continue 到done 之间的句子略过而返回循环顶端...
与 break 相同的是:continue 后面也可指定一个数值 n ,以决定继续哪一层(从里向外计算)的循环,
默认值为 continue 1 ,也就是继续当前的循环。
在 shell script 设计中,若能善用 loop ,将能大幅度提高 script 在复杂条件下的处理能力。
请多加练习吧....
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好了,该是到了结束的时候了。
婆婆妈妈的跟大家啰唆了一堆关于shell 的基础概念,
目的不是要告诉大家"答案",而是要带给大家"启发"...
在日后关于shell 的讨论中,我或许会经常用"链接"方式指引回来十三问中的内容,
以便我们在进行技术探讨时彼此能有一些讨论基础,而不至于各说各话、徒费时力。
但,更希望十三问能带给你更多的思考与乐趣,至为重要的是透过实作来加深理解。
是的,我很重视"实作"与"独立思考"这两项学习要素,若你能够掌握其中真义,那请容我说声:
--- 恭喜﹗十三问你没白看了﹗ ^_^
p.s.
至于补充问题部份,我暂时不写了。而是希望:
1) 大家扩充题目。
2) 一起来写心得。
Good luck and happystudying!