| shell是用户和Linux操作系统之间的接口。Linux中有多种shell，其中缺省使用的是Bash。本章讲述
了shell的工作原理，shell的种类，shell的一般操作及Bash的特性。
什么是shell
Linux系统的shell作为操作系统的外壳，为用户提供使用操作系统的接口。它是命令语言、命令解释
程序及程序设计语言的统称。
shell是用户和Linux内核之间的接口程序，如果把Linux内核想象成一个球体的中心，shell就是围绕
内核的外层。当从shell或其他程序向Linux传递命令时，内核会做出相应的反应。
shell是一个命令语言解释器，它拥有自己内建的shell命令集，shell也能被系统中其他应用程序所调
用。用户在提示符下输入的命令都由shell先解释然后传给Linux核心。
有一些命令，比如改变工作目录命令cd，是包含在shell内部的。还有一些命令，例如拷贝命令cp和移
动命令rm，是存在于文件系统中某个目录下的单独的程序。对用户而言，不必关心一个命令是建立在shell
内部还是一个单独的程序。
shell 首先检查命令是否是内部命令，若不是再检查是否是一个应用程序(这里的应用程序可以是
Linux本身的实用程序，如ls和rm，也可以是购买的商业程序，如xv，或者是自由软件，如emacs)。然后
shell在搜索路径里寻找这些应用程序(搜索路径就是一个能找到可执行程序的目录列表)。如果键入的命令
不是一个内部命令并且在路径里没有找到这个可执行文件，将会显示一条错误信息。如果能够成功找到命
令，该内部命令或应用程序将被分解为系统调用并传给 Linux内核。
shell的另一个重要特性是它自身就是一个解释型的程序设计语言，shell程序设计语言支持绝大多数
在高级语言中能见到的程序元素，如函数、变量、数组和程序控制结构。shell编程语言简单易学，任何在
提示符中能键入的命令都能放到一个可执行的shell程序中。
当普通用户成功登录，系统将执行一个称为shell的程序。正是shell进程提供了命令行提示符。作为
默认值(TurboLinux系统默认的shell是BASH)，对普通用户用“$”作提示符，对超级用户(root)用“#”作
提示符。
一旦出现了shell提示符，就可以键入命令名称及命令所需要的参数。shell将执行这些命令。如果一
条命令花费了很长的时间来运行，或者在屏幕上产生了大量的输出，可以从键盘上按ctrl+c发出中断信号
来中断它(在正常结束之前，中止它的执行)。
当用户准备结束登录对话进程时，可以键入logout命令、exit命令或文件结束符(EOF)(按ctrl+d实现)
，结束登录。
我们来实习一下shell是如何工作的。
$ make work
make:***No rule to make target ‘work’. Stop.
$
注释：make是系统中一个命令的名字，后面跟着命令参数。在接收到这个命令后，shell便执行它。本
例中，由于输入的命令参数不正确，系统返回信息后停止该命令的执行。
在例子中，shell会寻找名为make的程序，并以work为参数执行它。make是一个经常被用来编译大程序
的程序，它以参数作为目标来进行编译。在 “make work”中，make编译的目标是work。因为make找不到
以work为名字的目标，它便给出错误信息表示运行失败，用户又回到系统提示符下。
另外，用户键入有关命令行后，如果shell找不到以其中的命令名为名字的程序，就会给出错误信息。
例如，如果用户键入：
$ myprog
bash:myprog:command not found
$
可以看到，用户得到了一个没有找到该命令的错误信息。用户敲错命令后，系统一般会给出这样的错
误信息。
shell的种类
Linux 中的shell有多种类型，其中最常用的几种是Bourne shell(sh)、C shell(csh)和Korn shell
(ksh)。三种shell各有优缺点。Bourne shell是UNIX最初使用的shell，并且在每种UNIX上都可以使用。
Bourne shell在shell编程方面相当优秀，但在处理与用户的交互方面做得不如其他几种shell。Linux操作
系统缺省的shell是Bourne Again shell，它是Bourne shell的扩展，简称Bash，与Bourne shell完全向后
兼容，并且在Bourne shell的基础上增加、增强了很多特性。Bash放在/bin/bash中，它有许多特色，可以
提供如命令补全、命令编辑和命令历史表等功能，它还包含了很多C shell和Korn shell中的优点，有灵活
和强大的编程接口，同时又有很友好的用户界面。
C shell是一种比Bourne shell更适于编程的shell，它的语法与C语言很相似。 Linux为喜欢使用C
shell的人提供了Tcsh。Tcsh是C shell的一个扩展版本。Tcsh包括命令行编辑、可编程单词补全、拼写校
正、历史命令替换、作业控制和类似C语言的语法，它不仅和Bash shell是提示符兼容，而且还提供比Bash
shell更多的提示符参数。
Korn shell集合了C shell和Bourne shell的优点并且和Bourne shell完全兼容。Linux系统提供了
pdksh(ksh的扩展)，它支持任务控制，可以在命令行上挂起、后台执行、唤醒或终止程序。
Linux 并没有冷落其他shell用户，还包括了一些流行的shell如ash、zsh等。每个shell都有它的用途
，有些shell是有专利的，有些能从 Internet网上或其他来源获得。要决定使用哪个shell，只需读一下各
种shell的联机帮助，并试用一下。
用户在登录到Linux时由/etc/passwd文件来决定要使用哪个shell。例如：
# fgrep lisa /etc/passwd
lisa:x:500:500:TurboLinux User:/home/lisa:/bin/bash
shell被列每行的末尾(/bin/bash)。
由于Bash是Linux上缺省的shell，本章主要介绍Bash及其相关知识。
shell命令
命令行c
用户登录到Linux系统时，可以看到一个shell提示符，标识了命令行的开始。用户可以在提示符后面
输入任何命令及参数。例如：
$ date
二 11 23 01:34:58 CST 1999
$
用户登录时，实际进入了shell，它遵循一定的语法将输入的命令加以解释并传给系统。命令行中输入
的第一个字必须是一个命令的名字，第二个字是命令的选项或参数，命令行中的每个字必须由空格或TAB隔
开，格式如下：
$ Command Option Arguments
1. 选项和参数
选项是包括一个或多个字母的代码，它前面有一个减号(减号是必要的，Linux用它来区别选项和参数)
，选项可用于改变命令执行的动作的类型。例如：
$ ls
motd passwd
$
这是没有选项的ls命令，可列出当前目录中所有文件，只列出各个文件的名字，而不显示其他更多的
信息。
$ ls -l
total 2
-rw-r--r-- 2 wzh book 22 Apr 20 20:37 motd
-rw-r--r-- 2 wzh book 796 Apr 20 20:37 passwd
$
加入-l选项，将会为每个文件列出一行信息，诸如数据大小和数据最后被修改的时间。
大多数命令都被设计为可以接纳参数。参数是在命令行中的选项之后键入的一个或多个单词，例如：
$ ls -l text
-rw-r--r-- 2 wzh book 22 Apr 20 20:37 motd
-rw-r--r-- 2 wzh book 796 Apr 20 20:37 passwd
$
将显示text目录下的所有文件及其信息。
有些命令，如ls可以带参数，而有一些命令可能需要一些最小数目的参数。例如，cp命令至少需要两
个参数，如果参数的数目与命令要求不符，shell将会给出出错信息。例如：
$ cp -i mydata newdata
注意：命令行中选项先于参数输入。
2. 命令行特征
命令行实际上是可以编辑的一个文本缓冲区，在按回车之前，可以对输入的文本进行编辑。比如利用
BACKSPACE键可以删除刚键入的字符，可以进行整行删除，还可以插入字符，使得用户在输入命令，尤其是
复杂命令时，若出现键入错误，无须重新输入整个命令，只要利用编辑操作，即可改正错误。
利用上箭头可以重新显示刚执行的命令，利用这一功能可以重复执行以前执行过的命令，而无须重新
键入该命令。
bash 保存着以前键入过的命令的列表，这一列表被称为命令历史表。按动上箭头，便可以在命令行上
逐次显示各条命令。同样，按动下箭头可以在命令列表中向下移动，这样可以将以前的各条命令显示在命
令行上，用户可以修改并执行这些命令。这一特征将在10.4节中进行详细的论述。
在一个命令行中还可以置入多个命令，用分号将各个命令隔开。例如：
$ ls -F;cp -i mydata newdata
也可以在几个命令行中输入一个命令，用反斜杠将一个命令行持续到下一行。
$ cp –i
mydata
newdata
上面的cp命令是在三行中输入的，开始的两行以反斜杠结束，把三行作为一个命令行。
shell中的特殊字符
shell中除使用普通字符外，还可以使用一些具有特殊含义和功能的特殊字符。在使用它们时应注意其
特殊的含义和作用范围。下面分别对这些特殊字符加以介绍。
1. 通配符
通配符用于模式匹配，如文件名匹配、路经名搜索、字符串查找等。常用的通配符有*、?和括在方括
号［ ］中的字符序列。用户可以在作为命令参数的文件名中包含这些通配符，构成一个所谓的“模式串”
，在执行过程中进行模式匹配。
* 代表任何字符串(长度可以不等)，例如：“f*”匹配以f打头的任意字符串。但应注意，文件名前的
圆点(.)和路经名中的斜线(/)必须显式匹配。例如“*”不能匹配.file，而“.*”才可以匹配.file。
? 代表任何单个字符。
［］代表指定的一个字符范围，只要文件名中［ ］位置处的字符在［］中指定的范围之内，那么这个
文件名就与这个模式串匹配。方括号中的字符范围可以由直接给出的字符组成，也可以由表示限定范围的
起始字符、终止字符及中间的连字符(-)组成。例如，f ［a- d］ 与f ［abcd］的作用相同。Shell将把与
命令行中指定的模式串相匹配的所有文件名都作为命令的参数，形成最终的命令，然后再执行这个命令。
下面我们给出表10-1说明这些通配符的具体含义。
表10-1 通配符含义举例
模式串
意 义
*
当前目录下所有文件的名称。
*Text*
当前目录下所有文件名中包含有Text的文件的名称。
［ab-dm］*
当前目录下所有以a、b、c、d、m开头的文件的名称。
［ab-dm］?
当前目录下所有以a、b、c、d、m开头且后面只跟有一个字符的文件的名称。
/usr/bin/??
目录/usr/bin下所有名称为两个字符的文件的名称。
特别需要注意的是，连字符“-”仅在方括号内有效，表示字符范围，如在方括号外面就成为普通字符
了。而*和?只在方括号外面是通配符，若出现在方括号之内，它们也失去通配符的能力，成为普通字符了
。例如，模式“- a［*?］abc”中只有一对方括号是通配符，*和?均为普通字符，因此，它匹配的字符串
只能是- a*abc和- a?abc。
最后说明一下使用通配符时需要注意的一些问题。由于*、?和［］对于shell来说具有比较特殊的意义
，因此在正常的文件名中不应出现这些字符。特别是在目录名中不要出现它们，否则Shell匹配起来可能会
无穷的递归下去。另外要注意的一点是：如果目录中没有与指定的模式串相匹配的文件名，那么Shell将使
用此模式串本身作为参数传给有关命令。这可能就是命令中出现特殊字符的原因所在。
2. 引号
在shell中引号分为三种：单引号，双引号和反引号。
* 单引号 ‘
由单引号括起来的字符都作为普通字符出现。特殊字符用单引号括起来以后，也会失去原有意义，而
只作为普通字符解释。例如：
$ string=’$PATH’
$ echo $string
$PATH
$
可见$保持了其本身的含义，作为普通字符出现。
* 双引号 “
由双引号括起来的字符，除$、、’、和”这几个字符仍是特殊字符并保留其特殊功能外，其余字符仍
作为普通字符对待。对于$来说，就是用其后指定的变量的值来代替这个变量和$；对于而言，是转义字符
，它告诉shell不要对其后面的那个字符进行特殊处理，只当作普通字符即可。可以想见，在双引号中需要
在前面加上的只有四个字符$，，’和”本身。而对”号，若其前面没有加，则Shell会将它同前一个”号
匹配。
例如，我们假定PATH的值为.:/usr/bin:/bin，输入如下命令：
$ TestString＝”$PATH\”$PATH”
$ echo $TestString
.:/usr/bin:/ bin”$PATH
$
读者可以自己试一下在第二个双引号之前不加会产生什么结果。
* 反引号 `
反引号(`)这个字符所对应的键一般位于键盘的左上角，不要将其同单引号(’)混淆。反引号括起来的
字符串被shell解释为命令行，在执行时，shell首先执行该命令行，并以它的标准输出结果取代整个反引
号(包括两个反引号)部分。例如：
$ pwd
/home/xyz
$ string=”current directory is `pwd`”
$ echo $string
current directour is /home/xyz
$
shell执行echo命令时，首先执行`pwd`中的命令pwd，并将输出结果/home/xyz取代`pwd`这部分，最后
输出替换后的整个结果。
利用反引号的这种功能可以进行命令置换，即把反引号括起来的执行结果赋值给指定变量。例如：
$ today=`date`
$ echo Today is $today
Today is Mon Apr 15 16:20:13 CST 1999
$
反引号还可以嵌套使用。但需注意，嵌套使用时内层的反引号必须用反斜线()将其转义。例如：
$ abc=`echo The number of users is `who| wc-l``
$ echo $abc
The number of users is 5
$
在反引号之间的命令行中也可以使用shell的特殊字符。Shell为得到``中命令的结果，它实际上要去
执行``中指定的命令。执行时，命令中的特殊字符，如$，”，?等又将具有特殊含义，并且``所包含的可
以是任何一个合法的Shell命令，如：
$ ls
note readme.txt Notice Unix.dir
$ TestString＝”`echo $HOME ` ` ls ［nN］*`”
$ echo $TestString
/home/yxz note Notice
$
其他情况，读者可自行试之。
1. 注释符
在shell编程中经常要对某些正文行进行注释，以增加程序的可读性。在Shell中以字符“#”开头的正
文行表示注释行。
此外还有一些特殊字符如：用于输入/输出重定向与管道的<、>、<<、>>和|；执行后台命令的&；命令
执行操作符&&和||及表示命令组的{}将在下面各小节中加以介绍。 |
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