什么是Shell，Shell命令的兩種執(zhí)行方式

最近新項(xiàng)目啟動(dòng)了，需要在原來的產(chǎn)品類型中增加一種新款型，就是類似于以前在Linux內(nèi)核中增加對(duì)某款產(chǎn)品的支持，我們知道想了解一個(gè)產(chǎn)品，就要看他的Makefile，如果工程量較大，通常將makefile的執(zhí)行寫在腳本文件中，今天我們來一起回顧一下Shell腳本相關(guān)知識(shí)。

一、Shell簡(jiǎn)介：什么是Shell，Shell命令的兩種執(zhí)行方式

Shell本身是一個(gè)用C語言編寫的程序，它是用戶使用Unix/Linux的橋梁，用戶的大部分工作都是通過Shell完成的。Shell既是一種命令語言，又是一種程序設(shè)計(jì)語言。作為命令語言，它交互式地解釋和執(zhí)行用戶輸入的命令；作為程序設(shè)計(jì)語言，它定義了各種變量和參數(shù)，并提供了許多在高級(jí)語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Unix/Linux系統(tǒng)內(nèi)核的一部分，但它調(diào)用了系統(tǒng)核心的大部分功能來執(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)于用戶來說，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Unix/Linux系統(tǒng)的關(guān)鍵?？梢哉f，shell使用的熟練程度反映了用戶對(duì)Unix/Linux使用的熟練程度。注意：?jiǎn)为?dú)地學(xué)習(xí) Shell 是沒有意義的，請(qǐng)先了解 Unix/Linux 基礎(chǔ)。Shell有兩種執(zhí)行命令的方式：

·交互式（Interactive）：解釋執(zhí)行用戶的命令，用戶輸入一條命令，Shell就解釋執(zhí)行一條。

·批處理（Batch）：用戶事先寫一個(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腳本和編程語言很相似，也有變量和流程控制語句，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，建議不要用 root 帳號(hào)運(yùn)行 Shell 。作為普通用戶，不管您有意還是無意，都無法破壞系統(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。

二、幾種常見的Shell

上面提到過，Shell是一種腳本語言，那么，就必須有解釋器來執(zhí)行這些腳本。Unix/Linux上常見的Shell腳本解釋器有bash、sh、csh、ksh等，習(xí)慣上把它們稱作一種Shell。我們常說有多少種Shell，其實(shí)說的是Shell腳本解釋器。

bash

bash是Linux標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)的shell，本教程也基于bash講解。bash由Brian Fox和Chet Ramey共同完成，是BourneAgain Shell的縮寫，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)通過查找匹配的方式給出以某字符串開頭的命令。

·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開發(fā)，是Bourne Shell的縮寫，sh 是Unix 標(biāo)準(zhǔn)默認(rèn)的shell。

ash

ash shell 是由Kenneth Almquist編寫的，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，csh其實(shí)就是tcsh。

ksh

ksh 是Korn shell的縮寫，由Eric Gisin編寫，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購(gòu)買商業(yè)版本的情況下嘗試商業(yè)版本的性能了。注意：bash是 Bourne Again Shell 的縮寫，是linux標(biāo)準(zhǔn)的默認(rèn)shell ，它基于Bourne shell，吸收了C shell和Korn shell的一些特性。bash完全兼容sh，也就是說，用sh寫的腳本可以不加修改的在bash中執(zhí)行。

三、Shell腳本語言與編譯型語言的差異

大體上，可以將程序設(shè)計(jì)語言可以分為兩類：編譯型語言和解釋型語言。

編譯型語言

很多傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語言，例如Fortran、Ada、Pascal、C、C++和Java，都是編譯型語言。這類語言需要預(yù)先將我們寫好的源代碼(source code)轉(zhuǎn)換成目標(biāo)代碼(object code)，這個(gè)過程被稱作“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，這是編譯型語言的優(yōu)點(diǎn)。但是，由于編譯型語言多半運(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”之類的簡(jiǎn)單操作。

解釋型語言

解釋型語言也被稱作“腳本語言”。執(zhí)行這類程序時(shí)，解釋器(interpreter)需要讀取我們編寫的源代碼(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程，因此效率有所下降。使用腳本編程語言的好處是，它們多半運(yùn)行在比編譯型語言還高的層級(jí)，能夠輕易處理文件與目錄之類的對(duì)象；缺點(diǎn)是它們的效率通常不如編譯型語言。不過權(quán)衡之下，通常使用腳本編程還是值得的：花一個(gè)小時(shí)寫成的簡(jiǎn)單腳本，同樣的功能用C或C++來編寫實(shí)現(xiàn)，可能需要兩天，而且一般來說，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題。腳本編程語言的例子有awk、Perl、Python、Ruby與Shell。

四、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)過了POSIX的標(biāo)準(zhǔn)化。因此，Shell腳本只要“用心寫”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)語言；通過它，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，可以做到腳本無須修改就可在不同的系統(tǒng)上執(zhí)行。

·開發(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)來防止入侵、破解、惡意破壞等等。

7.項(xiàng)目由連串的依賴的各個(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.需要使用庫或者遺留下來的老代碼的接口。

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)大的語言吧——或許是Perl、Tcl、Python、Ruby——或者是更高層次的編譯語言比如C/C++，或者是Java。即使如此，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，使用shell來原型開發(fā)你的應(yīng)用，在開發(fā)步驟中也是非常有用的。

五、第一個(gè)Shell腳本

打開文本編輯器，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，見名知意就好，如果你用php寫shell 腳本，擴(kuò)展名就用php好了。輸入一些代碼：

00001.#!/bin/bash

00002.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：

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test.sh，linux系統(tǒng)會(huì)去PATH里尋找有沒有叫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，所以寫成test.sh是會(huì)找不到命令的，要用./test.sh告訴系統(tǒng)說，就在當(dāng)前目錄找。通過這種方式運(yùn)行bash腳本，第一行一定要寫對(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：

/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，寫了也沒用。再看一個(gè)例子。下面的腳本使用read命令從 stdin 獲取輸入并賦值給PERSON 變量，最后在 stdout 上輸出：

[cpp]view plaincopy

1.#Scriptfollowshere:

2.echo"Whatisyourname?"

3.readPERSON

4.echo"Hello,$PERSON"

運(yùn)行腳本：

chmod +x ./test.sh

$./test.sh

What is your name?

mozhiyan

Hello, mozhiyan

$