经典的 Shell 十三问

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经典的 Shell 十三问
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摘选整理自：  
[http://bbs.chinaunix.net/thread-218853-1-1.html](http://bbs.chinaunix.net/thread-218853-1-1.html)  
[https://github.com/wzb56/13_questions_of_shell/blob/master/README.md](https://github.com/wzb56/13_questions_of_shell/blob/master/README.md)

# 1. 为何叫做 shell?

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操作硬件，硬件的驱动只能通过一种称为 “`操作系统`(`OS`，`Opertating System`) 的软件来管控。`linux`严格来说只是一个`操作系统`(`OS`)，我们称之为`内核`(`kernel`)。

使用者没有办法直接操作一个`kernel`，而是通过`kernel`的 “外壳” 程序，也就是所谓的`shell`，来与`kernel`沟通。 `shell`是一个使用者与系统的`交互界面(interface)`, 只能让使用者通过`命令行`(`command line`) 来使用系统来完成工作。 因此 ，  
shell 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。

不同的`OS`使用不同的`kernel`;  
同一个`kernel`之上，也可以使用不同的`shell`  
常见的`shell`有`sh; bash; csh; ksh;`等

# 2. Shell prompt(PS1) 与 Carriage Return(CR) 的关系?

成功登录一个 shell 终端后，游标`cursor`左边部分，称之为提示符`prompt`  
通常一般用户使用`$`，管理员用户`root`使用`#`

*   shell prompt: 可以输入命令了  
    键入命令后，直到读进`CR(Carriage Return)`字符为止
*   Carriage Return: 可以执行命令了

若从技术的细节来看，shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command line 所输入的文字拆解为 "字段"(word/field)。 然后再针对特殊字符 (meta) 先作处理，最后重组整行 command line。

# 3. 别人 echo, 你也 echo, 是问 echo 知多少?

`echo`将`argument`送到`标准输出(stdout)`，通常显示在屏幕

stdin 标准输入  
stdout 标准输出  
stderr 标准错误输出

```
echo -n  # 取消换行符
echo -e  # 启用反斜杠转译
```

# 4. ""(双引号) 与''(单引号) 有什么区别?

*   hard quote:`''`(单引号), 关闭所有引用
*   soft quote:`""`(双引号), 保留`$`引用

# 5. var=value? export 前后差在哪？

变量定义：`name=value`，等号左右两边不能使用分隔符。  
变量替换：`echo ${name}`  
export 变量：`export name=value`，使变量成为环境变量

```
# 本地变量
A=B
# 取消变量
unset A
# 环境变量
export A=B
```

# 6. exec 跟 source 差在哪？

环境变量只能从父进程到子进程单向传递。 换句话说：在子进程中环境如何变更，均不会影响父进程的环境。  
当我们执行一个 shell script 时，其实是先产生一个 sub-shell 的子进程， 然后 sub-shell 再去产生命令行的子进程。

```
# 创建子shell执行脚本
./1.sh
# 当前shell执行
source 1.sh
# 当前shell执行后退出
exec 1.sh
```

# 7. () 与 {} 差在哪？

`( )` 将`command group`置于`sub-shell`执行  
`{ }` 则是在同一个`shell`内完成

# 8. $(()) 与 $() 还有 ${} 差在哪？

*   `$()`与 ``(反引号) 都是用来做命令替换用的。
*   `${var}`与 `$var` 都是用来做变量替换用的。

```
# 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：
 # 1. shell字符串的非贪婪(最小匹配)左删除
${file#*/} # 拿掉第一条 / 及其左边的字符串：dir1/dir2/dir3/my.file.txt
${file#*.} #拿掉第一个 . 及其左边的字符串：file.txt
 # 2. shell字符串的贪婪(最大匹配)左删除
${file##*/} # 拿掉最后一条 / 及其左边的字符串：my.file.txt
${file##*.} # 拿掉最后一个 . 及其左边的字符串：txt
 # 3. shell字符串的非贪婪(最小匹配)右删除：
${file%/*} # 拿掉最后条 / 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3
${file%.*} # 拿掉最后一个 . 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3/my.file
 # 4. shell字符串的贪婪(最大匹配)右删除：
${file%%/*} # 拿掉第一条 / 及其右边的字符串：(空值)
${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(在键盘上 # 在 $ 之左边)
% 是去掉右边(在键盘上 % 在 $ 之右边)
单一符号是最小匹配﹔两个符号是最大匹配。
```

```
# 5. shell字符串取子串：
${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

# 6. shell字符串变量值的替换：
${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

# 7. ${}还可针对变量的不同状态(没设定、空值、非空值)进行赋值：
${file-my.file.txt} ：假如 $file 没有设定，则使用 my.file.txt 作传回值。(空值及非空值时不作处理) 
${file:-my.file.txt} ：假如 $file 没有设定或为空值，则使用 my.file.txt 作传回值。 (非空值时不作处理)
${file+my.file.txt} ：假如 $file 设为空值或非空值，均使用 my.file.txt 作传回值。(没设定时不作处理)
${file:+my.file.txt} ：若 $file 为非空值，则使用 my.file.txt 作传回值。 (没设定及空值时不作处理)
${file=my.file.txt} ：若 $file 没设定，则使用 my.file.txt 作传回值，同时将 $file 赋值为 my.file.txt 。 (空值及非空值时不作处理)
${file:=my.file.txt} ：若 $file 没设定或为空值，则使用 my.file.txt 作传回值，同时将 $file 赋值为 my.file.txt 。 (非空值时不作处理)
${file?my.file.txt} ：若 $file 没设定，则将 my.file.txt 输出至 STDERR。 (空值及非空值时不作处理)
${file:?my.file.txt} ：若 $file 没设定或为空值，则将 my.file.txt 输出至 STDERR。 (非空值时不作处理)

tips:
以上的理解在于, 你一定要分清楚 unset 与 null 及 non-null 这三种赋值状态.
一般而言, : 与 null 有关, 若不带 : 的话, null 不受影响, 若带 : 则连 null 也受影响.
```

```
# 8. 计算shell字符串变量的长度：${#var}
${#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...
 # 9. bash数组(array)的处理方法
数组:
A=(a b c d)
引用数组:
${A[@]}
${A[*]}
访问数组成员
${A[0]}
计算数组长度
${#A[@]}
${#A[*]}
数组重新赋值
A[2]=xyz
 # 10.$(( ))是用来做整数运算的 
a=5;b=7;c=2;
echo $(( a + b * c))
```

# 9. $@ 与 $* 区别在哪？

*   `"$@"` 则可得到 "p1" "p2 p3" "p4" 这三个不同的词段
*   `"$*"` 则可得到 "p1 p2 p3 p4" 这一整串单一的词段

# 10. && 与 || 差在哪？

1.  test 命令有两种形式

*   test expression
*   [expression]

2.  bash 的 test 目前支持三种测试对象

*   string：字符串
*   integer：整数
*   file：文件

3.  当 expression 为真是返回 0(true) ，否则返回 非 0(false)

*   `command1 && command2` # command2 只有在 command1 的 RV 为 0(true) 的条件下执行。
*   `command1 || command2` # command2 只有在 command1 的 RV 为非 0(false) 的条件下执行。

4.  先替换变量再比较

```
A=123
[ -n "$A" ] && ([ "$A" -lt 100 ] || echo "too big")
unset A
```

# 11. > 与 < 差在哪？

0: Standard Input (STDIN)  
1: Standard Output (STDOUT)  
2: Standard Error Output (STDERR)

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。

```
ls my.file no.such.file 1> file.out 2>file.err
# 2>&1 就是将stderr并进stdout做输出
ls my.file no.such.file 1> file.out 2>&1
# /dev/null 空
ls my.file no.such.file >/dev/null 2>&1

cat < file > file
# 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数据了
```

# 12. 你要 if 还是 case 呢？

```
# if
echo -n "Do you want to continue?(Yes/No):"
read YN
if [ "$YN"=Y -o "$YN"=y -o "$YN"="Yes" -o "$YN"="yes" -o "$YN"="YES"];then
echo "continue"
else
exit 0
fi

# case
echo -n "Do you want to continue?(Yes/No):"
read YN
case "$YN" in
[Yy]|[Yy][Ee][Ss])
echo "continue"
;;
*)
exit 0
esac
```

# 13. for what? while 与 until 差在哪？

```
# for
for ((i=1;i<=10;i++))
do
echo "num is $i"
done

# while
num=1
while [ "$num" -le 10 ]; do
echo "num is $num"
num=$(($num + 1))
done

# until
num=1
until [ "$num" -gt 10 ]; do
echo "num is $num"
num=$(($nu + 1))
done
```

*   break 是结束 loop
*   return 是结束 function
*   exit 是结束 script/shell