shell 编程（一）：简介

24 March, 2019. It was a Sunday.

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shell 简介

shell 是 unix 系统上用来控制系统运行的程序，有以下的特点：

Shell 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。
Shell 是指一种应用程序，这个应用程序提供了一个界面，用户通过这个界面访问操作系统内核的服务。

shell 的作用是解释执行用户的命令，执行方式有以下两种：

交互式（Interactive）：用户输入一条命令，Shell就解释执行一条。
批处理（Batch）：用户事先写一个 Shell 脚本（Script），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。

shell 脚本和编程语言很相似，也有变量和流程控制语句，但 shell 脚本是解释执行的，不需要编译，shell 程序从脚本中一行一行读取并执行这些命令，相当于一个用户把脚本中的命令一行一行敲到 shell 提示符下执行。

shell 版本

由于历史原因，UNIX 系统上有很多种 Shell：

sh（Bourne Shell）：由 Steve Bourne 开发，各种 UNIX 系统都配有sh。
csh（C Shell）：由 Bill Joy 开发，随 BSD UNIX 发布，它的流程控制语句很像 C 语言，支持很多 Bourne Shell 所不支持的功能：作业控制，命令历史，命令行编辑。
ksh（Korn Shell）：由 David Korn 开发，向后兼容 sh 的功能，并且添加了 csh 引入的新功能，是目前很多 UNIX 系统标准配置的 shell，在这些系统上 /bin/sh 往往是指向 /bin/ksh 的符号链接。
tcsh（TENEX C Shell）：是 csh 的增强版本，引入了命令补全等功能，在 FreeBSD、Mac OS X 等系统上替代了 csh。
bash（Bourne Again Shell）：由 GNU 开发的 shell，主要目标是与 POSIX 标准保持一致，同时兼顾对 sh 的兼容， bash 从 csh 和 ksh 借鉴了很多功能，是各种 Linux 发行版标准配置的 Shell，在 Linux 系统上 /bin/sh 往往是指向 /bin/bash 的符号链接。虽然如此，bash 和 sh 还是有很多不同的，一方面，bash 扩展了一些命令和参数，另一方面， bash 并不完全和 sh 兼容，有些行为并不一致，所以 bash 需要模拟 sh 的行为：当我们通过 sh 这个程序名启动 bash 时， bash 可以假装自己是 sh，不认扩展的命令，并且行为与 sh 保持一致。
Zsh（Z shell）：Zsh 对 Bourne shell 做出了大量改进，同时加入了 Bash、ksh 及 tcsh 的某些功能。命令补全功能非常强大，可以补齐路径，补齐命令，补齐参数等。

可以通过如下的命令来查看当前系统中所有用户所对应的 shell 版本：

$ vi /etc/passwd

执行 shell

编写一个简单的 hello world：

#! /bin/sh
echo "hello world"

shell 脚本中用 # 表示注释，相当于 C 语言的 // 注释。

但如果 # 位于第一行开头，并且是 #!（称为Shebang）则例外，它表示该脚本使用后面指定的解释器 /bin/sh 解释执行。

接下来执行该脚本，有如下的几种执行方式：

方式一：直接执行

可以给该脚本文件加上可执行权限然后执行：

$ chmod a+x test.sh
$ ./test.sh

方式二：指定解释器执行

$ /bin/sh ./test.sh

以这种方式执行不需要test.sh文件具有可执行权限。

方式三：使用 source 执行

$ source test.sh

方式四：使用 . 执行

$ . test.sh

使用 source 或者 . 命令来执行脚本文件是直接在交互式的 shell 下逐行执行脚本中的命令。至于为什么，那么便得介绍下 shell 命令执行的过程了。

shell 命令执行过程

当用户在命令行输入命令后，一般情况下 shell 会 fork 出一个子进程，并且 exec 执行 shell 中的命令。
但是 shell 中的内建命令例外，执行内建命令相当于调用 shell 进程中的一个函数，并不创建新的进程。

内建命令虽然不创建新的进程，但也会有 Exit Status(虽然内建命令不创建新的进程，但执行结束后也会有一个状态码，也可以用特殊变量 $? 读出。) :

通常用 0 表示成功
非零表示失败

而 source 或者 . 命令是 shell 的内建命令，这种方式是不会创建子 shell 进程的，而是直接在交互式 shell下逐行执行脚本中的命令。

注：查看 shell 中的内建命令的方式如下：

$ man bash-builtins