Shell入门01 -- Shell定义，种类，作用，调试，特性

前言

• 计算机只能识别机器语言0和1，但是 ，我门程序员不可能直接写机器语言的代码，所以要想讲程序员开发的代码在计算机上运行，就必须找工具来翻译成机器语言，这个工具就是我们常说的编译器和解释器；

编程器语言的分类

编译型语言

• 程序在执行之前需要一个专门的编译过程，把程序编译成为机器语言文件，运行时不需要重新翻译，直接使用编译的结果就行了，程序执行效率高，依赖编译器，跨平台性差，例如C，C++，Object_C，Java等等；

解释型语言

• 程序不需要编译，程序在运行时由解释器翻译成机器语言，每执行一次都要翻译一次，因此效率比较低，例如Python，Shell，Ruby，JavaScript等等都是解释型语言；

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Shell定义

• 首先，Shell 是一个程序，提供一个与用户对话的环境。这个环境只有一个命令提示符，让用户从键盘输入命令，所以又称为命令行环境（command line interface，简写为 CLI）。Shell 接收到用户输入的命令，将命令送入操作系统执行，并将结果返回给用户。本书中，除非特别指明，Shell 指的就是命令行环境。
• 其次，Shell 是一个命令解释器，解释用户输入的命令。它支持变量、条件判断、循环操作等语法，所以用户可以用 Shell 命令写出各种小程序，又称为脚本（script）。这些脚本都通过 Shell 的解释执行，而不通过编译。
• 最后，Shell 是一个工具箱，提供了各种小工具，供用户方便地使用操作系统的功能；
• 总之，Shell是介于系统内核与用户之间，负责命令解释的；

Shell的种类

• Shell 有很多种，只要能给用户提供命令行环境的程序，都可以看作是 Shell；
• 历史上，主要的 Shell 有下面这些：
  • Bourne Shell（sh）
  • Bourne Again shell（bash）
  • C Shell（csh）
  • TENEX C Shell（tcsh）
  • Korn shell（ksh）
  • Z Shell（zsh）
  • Friendly Interactive Shell（fish）
• Bash 是目前最常用的 Shell，除非特别指明，下文的 Shell 和 Bash 当作同义词使用，可以互换；
• 终端执行cat /etc/shells可查看本机的shell种类，如下所示：
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• 终端执行 bash --version 可查看bash的版本信息；
• 终端与shell之间的关系：打开一个终端，就是打开了一个shell程序；

Shell脚本

• 简单来说shell脚本是将需要执行的命令保存到文本中，按照顺序执行，它是解释型语言，不需要进行编译；
• 若干命令 + shell格式 + shell语法 + 逻辑 = shell脚本
• 其作用：简化操作步骤，提高效率，减少人为干预，减少系统故障；
• 下面先上一个常规操作，熟悉一下创建脚本文件的命令行；

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• mkdir -p soft/scripts：创建文件路径/soft/scripts，其中加上-p是为了防止执行错误；
• mkdir day01：创建文件夹day01；

创建Shell脚本

• vim test：创建Shell脚本文件test，并进入文件编辑区域，然后按i，可向文件中添加内容，编辑完成后按Esc退出，再按组合键shift + :，然后输入wq保存退出；
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• cat test：查看test文件中的内容；
• ./test：执行脚本文件，注意⚠️test文件是没有后缀的也就是说没有指明文件的类型，而脚本文件类型通常有Shell脚本与Python脚本，./test命令默认执行Shell脚本，发现报错-bash: ./test: Permission denied，是因为没有赋予执行权限，输入chmod +x test即可赋予执行权限，然后再执行./test，可执行成功！
• bash test：也可执行Shell脚本其与sh test等价，其执行脚本有权限的，可以直接执行，这是与./test命令的区别；

创建Python脚本

• vim tes：再创建一个tes文件，内容如下所示：
  

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• 然后执行./tes或者bash tes或者sh tes均出现报错./tes: line 3: print: command not found，这是因为tes文件是Python脚本文件，./tes默认执行的Shell脚本，所以会出现报错，可通过python tes执行成功！

• 对tes文件做如下修改，顶部第一行加入#!/usr/bin/python，如下所示：
  

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• #!/usr/bin/python：告诉系统使用python解释器解释脚本，所以这行代码是必须添加的，同理Shell脚本文件首行也要加上解释器#!/bin/bash，如下：
  

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• 发现两个路径/bin与/usr/bin：

• 在/bin路径下没有python可执行文件，而在/usr/bin路径下存在；

• bash与sh这个两个可执行文件在/bin与/usr/bin路径下均存在；

总结

• 当脚本文件没有指明解释器时，./脚本文件名 默认执行shell脚本，若为python脚本，就会出现报错，且./脚本文件名需要添加执行权限；
• 当Shell脚本指明解释器#!/bin/bash，Python脚本指明解释器#!/usr/bin/python，均可通过./脚本文件名执行脚本，也可分别通过sh 脚本文件名与python 脚本文件名 执行脚本；
• 如果直接将解释器的路径写死在脚本中，可能在某些系统就会存在找不到解释器的兼容性问题，可使用#!/bin/env bash

Shell脚本的调试

• sh -vx 脚本文件名：查看脚本文件的执行过程；
• sh -n 脚本文件名：检测脚本文件是否存在语法错误；
• vim 脚本文件名 +报错的line：可直接定位到脚本文件报错的指定函数位置；
• Command + T：创建一个新的终端窗口；

Bash的特性

命令与文件的自动补全

• tab键能补全命令和文件；

常用快捷键

• control + c：终止前台运行的程序；
• control + l：清屏；
• control + r：搜索历史命令；
• control + z：将前台运行的程序挂起到后台；
• control + d：退出 等价于exit

常用通配符

• *：匹配0个或多个任意字符；
• ?：匹配任意单个字符；

引号

• 双引号：对引起来的内容，会解析变量；
• 单引号：对引起来的内容，不会解析变量，输入等于输出；
• 反引号：是用来解析shell命令的 其与 $()等价；