Linux 学习之认识Bash

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Index

• 1. 认识Bash
  • 1.1 硬件/内核/Shell
  • 1.2 系统上的Shell
  • 1.3 Bash的功能
  • 1.4 查看命令的类型(type)
• 2. Shell的变量
  • 2.1 变量的显示与设置
  • 2.2 变量的有效范围
  • 2.3 查看系统的变量
  • 2.4 变量值键盘读取/声明变量类型
  • 2.5 变量值的删除/替换/测试
• 3. Bash的操作环境
  • 3.1 命令查找顺序
  • 3.2 命令别名与历史命令
  • 3.3 Bash的欢迎与登录信息
  • 3.4 Bash的环境配置文件
  • 3.5 Bash的通配符与特殊符号
• 4. 数据重定向
• 5. 命令执行次序判断
• 6. 管道命令
  • 6.1 选取命令:cut/grep
  • 6.2 排序命令:sort/wc/uniq
  • 6.3 双向重定向:tee
  • 6.4 字符转换命令
  • 6.5 切割命令
  • 6.6 参数代换:xargs

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1. 认识Bash

1.1 硬件/内核/Shell

硬件/内核/Shell三者关系如下图:

就是说:Shell是一个应用程序,解析用户输入(点击鼠标/键盘)的命令,然后去调用相应的应用程序完成功能

1.2 系统上的Shell

一个Linux下支持多种的Shell,它们在/etc/shells这个文件中

 /bin/sh  (第一个流行的Shell,已被Bash代替)
 /bin/bash (兼容sh,Linux默认的Shell)
 /bin/tcsh  (整合C shell)
 /bin/ksh  (兼容Bash)

系统会为每个登陆的用户指定一个Shell,当然也有no-login的Shell,我们可以在/etc/passwd中查看到用户指定的Shell

1.3 Bash的功能

• 命令记忆能力(history)
  • 历史命令记录在~/.bash_history里中,默认记录$HISTSIZE条,当用户注销系统后,历史命令才会写到~/.bash_history(强制写入history -w)
• 命令与文件补齐([TAB])
• 命令别名设置(alias)
• 作业控制/前台与后台控制(job control/foreground/background)
• 程序脚本(shell script)

1.4 查看命令的类型(type)

当我们在终端执行命令时,命令可分为alias别名命令,bash内置命令,外部程序

我们可以使用type 命令名查看此命令的类型

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2. Shell的变量

2.1 变量的显示与设置

变量的显示 : echo echo $varname 或者 echo ${varname}

.

变量的设置规则

1. 变量与变量值以一个等号"="连接,如var=value
2. 等号两边不能直接接空格,如var= value(错误的)
3. 变量名只能是英文或数字,不能以数字开头
4. 变量值若有空格可以用""或''括起来,其中""保持特殊字符的原本特性,''则将特殊字符视为一般字符
5. 可以使用转义字符"\"转义特殊字符
6. 如要定义变量时引用另一个变量的值,如path="$path:other"或path=${path}:other
7. 定义变量时引用命令处理结果,可以使用$(command)
8. 环境变量(子进程可以使用的变量,通过bash开启子进程)用export来定义变量
9. 自定义变量名用小写,系统变量用大写

.

变量的取消: unset varname

2.2 变量的有效范围

变量分为一般变量与环境变量,环境变量可以在子进程中引用,也叫全局变量. 当启动一个Shell,操作系统会分配一个内存记录块给Shell的进程维护. 进程使用export,将一般变量写到其的内存记录块中. 当启动子进程,子进程将父进程的内存记录块中的信息导入自己的环境变量块中.

我们使用export将一般变量转出环境变量 bash启动子进程后,父进程会sleep

2.3 查看系统的变量

查看环境变量 : env

• HOME : 用户主文件夹
• SHELL: 用户使用的Shell
• HISTSIZE: 历史命令条数
• PATH : 执行文件查找路径
• LANG : 语系
• RANDOM: 生成随机数

.

查看所有变量(含环境变量及自定义变量) : set

• PS1 : 命令提示符
• $ : 关于此Shell的PID
• ? : 上个命令的回传码,0表示执行成功
• - : 被unset的变量
• OSTYPE: 操作系统类型
• HOSTTYPE: 主机架构,i686 x86_64等

.

查看系统当前支持的语系 : locale

• 如果用户需要设置shell的语系,可以设置LANG或LC_ALL的值(注销后失效)
• 如果要设置系统的语系,需要在/etc/sysconfig/i18n(CentOS)或/etc/default/locale(ubuntu)设置

2.4 变量值键盘读取/声明变量类型

变量值键盘读取 : read

• 格式 : read [-pt] varname
• p: 接提示符
• t:等待时限

.

声明变量类型: declare/typeset

• 格式: declare [-aixr] varname
• a 定义数组变量
• i 定义整型变量
• x 定义环境变量
• r 定义readonly变量
  注意: 我们读取数组变量值时,需要使用${varname[1]},${varname[2]}这种格式(所以我们读取变量时最好习惯成${varname})

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2.5 变量值的删除/替换/测试

变量值的删除与替换设置方式如下表

变量设置方式	说明	备注
${变量#关键字}	若变量值从头开始的数据,则将符合的最短数据删除	从头开始,最短匹配
${变量##关键字}	若变量值从头开始的数据,则将符合的最长数据删除	从头开始,最长匹配
${变量%关键字}	若变量值从尾开始的数据,则将符合的最短数据删除	从尾开始,最短匹配
${变量%%关键字}	若变量值从尾开始的数据,则将符合的最长数据删除	从尾开始,最长匹配
${变量/旧字符/新字符}	将变量值中第一个符合旧字符的数据替换	第一个替换
${变量//旧字符/新字符}	将变量值中全部符合旧字符的数据替换	全部替换

测试变量值的测试方式如下表

变量设置方式	var没有设置	var为空字符	var已设置非空字符
testvar=${var?tipstr}	将tipstr输出至stderr	testvar=	testvar=var
testvar=${var:?tipstr}	将tipstr输出至stderr	将tipstr输出至stderr	testvar=var

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3. Bash的操作环境

3.1 命令查找顺序

1. 以相对/绝对路径执行的命令alias
2. 由alias找到此别名命令来执行
3. 由bash内置的builitin命令执行
4. 通过$PATH查找执行

3.2 命令别名与历史命令

命令别名: alias

• 查看当前系统内的别名命令 : alias
• 设置别名命令 : alias name=commad
• 取消别名命令 : unalias name

.

历史命令: history

• 列出目前内存中的历史命令 : hitory ([-n]:表示最近n条命令)
• 历史命令默认保存在~/.bash_history中,最大保存$HISTSIZE条,当Shell注销时,就会将内存中的历史命令写入~/.bash_history(强制写入hitory -w)

3.3 Bash的欢迎与登录信息

/etc/issue 记录Bash的欢迎信息 /etc/issue.net 记录远程Bash的欢迎信息 /etc/motd 记录用户登录后提示的信息

3.4 Bash的环境配置文件

我们需要将设置好的环境(如命令别名,自定义变量)写入到bash的环境配置文件中才能持久生效,否则在注销后都会失效.

那要写入到哪个bash的环境配置文件? bash分为"login shell" 与"non-login shell",两者读取的环境配置文件有差异,如下图所示:

当我们需要设置bash环境时,可以在~/.bashrc中设置

其他的bash配置文件:

• ~/.bash_logout: 用户注销后所执行的操作
• ~/.bash_history: 记录历史命令
• /etc/man.config: 关于man手册查找路径

3.5 Bash的通配符与特殊符号

常用通配符如下表:

符号	意义
*	代表0到无穷多个任意字符
?	一定有1个任意字符
[]	代表一定有一个[]内的字符
[-]	代表编码顺序内的所有字符
[^]	代表含有非[]内的字符

bash的特殊符号如下表:

符号	意义
#	注释符号
\	转义符号
;	连续命令执行分隔符
~	用户主目录
$	变量前导符
&	作业控制,将命令变成后台工作
!	逻辑非
/	目录符号
>,>>	数据重定向,输出导向,分别是'替换'与'累加'
<,<<	数据重定向,输入导向,<<后接一个尾符,表示遇到此尾符,结束输入
''	单引号,特殊字符转为一般字符
""	双引号,特殊字符保持殊性
``	先执行的命令,可使用$()代替
{}	命令块组合

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4. 数据重定向

当我们执行一个命令是输出结果信息或错误信息都是输到屏幕上的,这两个流我们称为标准输出(stdout)与标准错误输出(stderr),此外还有一个从文件读入数据的流称为标准输入(stdin)

可是当我们想将输出信息输出到文件时,此时不能使用stdout/stderr流,我们需要将它们导向,故称为数据重定向

数据重定向的特殊字符规则如下:

1. 标准输入(stdin),代码为0,使用<或<<
2. 标准输出(stdout),代码为1,使用>或>>
3. 标准错误输出(stderr),代码为2,使用2>或2>>

例子:

1. 查看根目录文件信息并输出到~/rootfile中: ll / > ~/rootfile (文件不存在,会自动创建)
2. 查找/home中文件名为.bashrc并添加至~/rootfile中 : find /home -name .bashrc >> ~/rootfile
3. 将ll filename的错误信息丢弃 : ll filename 2> /dev/null
4. 将ll filename的结果信息及错误信息一同显示在~/rootfile中 ll filename > ~/rootfile 2>&1
5. 将~/.bashrc的数据导进~/rootfile中 : cat > ~/rootfile < ~/.bashrc
6. 从键盘输入信息到~/rootfile,并以"eof"表示结束输入 : cat > ~/rootfile <<"eof"

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5. 命令执行次序判断

当我们有一批命令需依次执行时,需要判断命令执行的次序.

• 多命令不存在相关性: cmd;cmd;cmd;
  • 连续执行多个不相关的命令,使用;分隔命令
• 多命令存在相关性: &&与||
  • 连续执行多个相关命令时,存在且与或的情况
  • cmd1&&cmd2 表示cmd1正确执行($?=0)时,才会执行cmd2
  • cmd1||cmd2 表示cmd1正确执行($?=0)时,就不会去执行cmd2

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6. 管道命令

管道命令仅能处理stdout流传来的数据,对于stderr流会忽视,其将前一个命令的stdout流作为stdin输入,处理加工后再作为stdout输出,其中管道命令中用-表示stdin或stdout

6.1 选取命令:cut/grep

• cut : 选段命令(先分段)
  • 格式 cut -d '分隔符' -f num -c 字符范围 (num是段号 字符范围表示第几个字符到第几个字符,通常分段后,不用c)
  • 例子: 选择PATH中的第1个目录 : echo $PATH | cut -d ":" -f 1
• grep : 正则选行命令,利用正则分析一行的数据,满足则选择
  • 格式 grep [-acinv] 查找字符 filename
  • 参数
  • a 将二进制文件以文本文件方式查找
  • c 统计满足查找字符的次数
  • i 忽视大小写
  • n 输出行号
  • v 反向选择
  • 例子 : 查找root的登录信息 last | grep 'root'

6.2 排序命令:sort/wc/uniq

• sort : 排序命令
  • 格式 : sort [-fbnrutk] file或stdin
  • 参数:
  • f 忽略大小写
  • b 忽略最前面空格
  • n 比较数值进行排序
  • r 反向排序
  • u uniq 唯一行
  • t 分隔符
  • k 进行比较的分隔区间
  • 例子 : 将/etc/passwd以":"分割,并以第3个分隔区间进行比较排序 cat /etc/passwd | sort -t ':' -k 3
• wc : 统计命令
  • 格式 : wc [-lwm] stdin 或 file
  • 参数 :
  • l 列出行数
  • m 列出字符数
  • w 列出单字数
• uniq : 唯一命令
  • 格式 : uniq [-ic]
  • 参数:
  • i 忽略大小写
  • c 进行计数

6.3 双向重定向:tee

tee可以将stdout转存到文件,并以同样的数据往下传递(即 tee可以将数据同时流向文件和屏幕)

例子:将用户登录信息存到last.list并显示在屏幕上
last | tee ~/last.list | more

6.4 字符转换命令

• tr : 字符串删除与替换,默认是替换,加-d表示删除字符
• col : 将[TAB]转换为空格键
• expand : 将[TAB]转换为空格
• join : 比较两个文件,并将其比较字段相同的行,拼接在一起
• paste : 将两个文件的每一行对于行号,拼接在一起

6.5 切割命令

• split : 可以将一个文件切割成多个小文件
  • 格式 : split [bl] file PREFIX
  • 参数:
  • b 切割小文件的大小,单位可是b,k,m
  • l 以行数来切割文件
  • PREFIX 小文件的前缀文件名
  • 例子:
    将50M的文件file1切割成10个以a开头的小文件 split -b 5M file1 a
    将这10个小文件复原 cat a* > file1

6.6 参数代换:xargs

• xargs : 将stdin流分隔成参数给其他命令执行(使得这些命令可以在管道后处理)
  • 例子 : 查找/sbin中权限包含7000的文件并以ls -l形式输出
    find /sbin -perm +7000 | xargs ls -l