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Shell

含义

  • 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（commandline，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
  • 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
  • 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
  • 在排序算法中，Shell 是希尔排序的名称。

分类

不同系统有不同的 shell

  • Bourne Shell（sh）
  • Bourne Again shell（bash） Bash 脚本教程
  • C Shell（csh）
  • TENEX C Shell（tcsh）
  • Korn shell（ksh）
  • Z Shell（zsh）
  • Friendly Interactive Shell（fish）
bash
# 查看当前运行的 Shell

$ echo $SHELL
MacOS: /bin/zsh
Linux: /bin/bash

# 查看当前的 Linux 系统安装的所有 Shell

$ cat /etc/shells
/bin/bash
/bin/csh
/bin/ksh
/bin/sh
/bin/tcsh
/bin/zsh

Bash

Bash 是目前最常用的 Shell。在 linux 系统中，通常是 Bash。/bin/zsh Z Shell 是 Bash 扩展，带有数量庞大的改进。

Bash，Unix shell 的一种，在 1987 年由布莱恩·福克斯为了 GNU 计划而编写。其能运行于大多数 Unix 系统的操作系统之上，包括 Linux 和 Mac OS 都将他作为默认 shell。

GNU 计划（英语：GNU Project）：目标是创建一套完全自由的操作系统，称为 GNU。附带一份《GNU 宣言》等解释为何发起该计划的文章，其中一个理由就是要“重现当年软件界合作互助的团结精神”。 在一般的 linux 系统当中（如 redhat），使用 sh 调用执行脚本相当于打开了 bash 的 POSIX 标准模式

bash
$ ll -h /bin/sh
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 10 月 19 2018 /bin/sh -> bash

命令行环境

终端模拟器，一个模拟命令行窗口的程序，让用户在一个窗口中使用命令行环境，并且提供各种附加功能，比如调整颜色、字体大小、行距等等。

bash
# 启动 Bash

$ bash

# 退出 Bash 环境（也可以同时按下 Ctrl + d）

$ exit

基本语法

bash
command [ arg1 ... [ argN ]]
  • 使用空格（或 Tab 键）区分不同的参数
  • 分号（;）是命令的结束符，使得一行可以放置多个命令
  • Command1 && Command2 如果 Command1 命令运行成功，则继续运行 Command2 命令
  • Command1 || Command2 如果 Command1 命令运行失败，则继续运行 Command2 命令

echo：在屏幕输出一行文本，可以将该命令的参数原样输出

  • -n：可以取消末尾的回车符，使得下一个提示符紧跟在输出内容的后面
  • -e：会解释引号（双引号和单引号）里面的特殊字符（比如换行符\n）；否则原样输出

快捷键

  • Ctrl + L：清除屏幕并将当前行移到页面顶部。
  • Ctrl + C：中止当前正在执行的命令。
  • Shift + PageUp：向上滚动。
  • Shift + PageDown：向下滚动。
  • Ctrl + U：从光标位置删除到行首。
  • Ctrl + K：从光标位置删除到行尾。
  • Ctrl + D：关闭 Shell 会话。
  • ↑，↓：浏览已执行命令的历史记录。

模式扩展

模式扩展与正则表达式的关系是，模式扩展早于正则表达式出现，可以看作是原始的正则表达式。它的功能没有正则那么强大灵活，但是优点是简单和方便

npx_npm_02

变量

环境变量是 Bash 环境自带的变量，进入 Shell 时已经定义好了，可以直接使用

bash
# 示所有环境变量

$ env
  1. Bash 变量名区分大小写，HOME 和 home 是两个不同的变量
  2. Bash 没有数据类型的概念，所有的变量值都是字符串
bash
# 创建变量

$ myvar="hello world"

# 读取变量

$ echo $myvar

# 删除变量

$ unset myvar

# 输出变量

$ export myvar="hello world"

declare 声明一些特殊类型的变量，比如声明只读类型的变量和整数类型的变量

bash
$ declare -i val1=12
  1. 子 Shell 如果修改继承的变量，不会影响父 Shell
bash
# 输出变量 $foo

$ export foo=bar

# 新建子 Shell

$ bash

# 读取 $foo

$ echo $foo
bar

# 修改继承的变量

$ foo=baz

# 退出子 Shell

$ exit

# 读取 $foo

$ echo $foo
bar

Here 文档

Here 文档（here document）是一种输入多行字符串的方法，格式如下。

bash
<< token
text
token

它的格式分成开始标记（<< token）和结束标记（token）。开始标记是两个小于号 + Here 文档的名称，名称可以随意取，后面必须是一个换行符；结束标记是单独一行顶格写的 Here 文档名称，如果不是顶格，结束标记不起作用。两者之间就是多行字符串的内容。

脚本

Shebang 行

脚本的第一行通常是指定解释器，即这个脚本必须通过什么解释器执行。这一行以#!字符开头，这个字符称为 Shebang，所以这一行就叫做 Shebang 行。

#! 后面就是脚本解释器的位置，Bash 脚本的解释器一般是 /bin/sh 或 /bin/bash。

bash
#!/bin/sh

# 或者

#!/bin/bash

#! 与脚本解释器之间有没有空格，都是可以的。

如果 Bash 解释器不放在目录 /bin，脚本就无法执行了。为了保险，可以写成下面这样：

bash
#!/usr/bin/env bash

# node 脚本

#!/usr/bin/env node

#!/usr/bin/env NAME 这个语法的意思是，让 Shell 查找 $PATH 环境变量里面第一个匹配的 NAME。如果你不知道某个命令的具体路径，或者希望兼容其他用户的机器，这样的写法就很有用。

执行权限和路径

bash
# 给所有用户读权限和执行权限

$ chmod 755 script.sh

一般需要指定脚本的路径（比如 path/script.sh）。如果将脚本放在环境变量$PATH 指定的目录中，就不需要指定路径了。因为 Bash 会自动到这些目录中，寻找是否存在同名的可执行文件。

bash
# ~/.bashrc 或 ~/.bash_profile

# 在 ~/.bin 目录下不需要再加 path

$ export PATH=$PATH:~/bin
$ source ~/.bash_profile

脚本参数

bash
$ script.sh word1 word2 word3

脚本文件内部，可以使用特殊变量，引用这些参数。

  • $0：脚本文件名，即 script.sh。
  • $1~$9：对应脚本的第一个参数到第九个参数。
  • $#：参数的总数。
  • $@：全部的参数，参数之间使用空格分隔。
  • $*：全部的参数，参数之间使用变量 $IFS 值的第一个字符分隔，默认为空格，但是可以自定义。

脚本错误处理

如果脚本里面有运行失败的命令（返回值非 0），Bash 默认会继续执行后面的命令（只是显示有错误，并没有终止执行）。

这种行为很不利于脚本安全和除错。实际开发中，如果某个命令失败，往往需要脚本停止执行，防止错误累积。这时，一般采用下面的写法。

bash
$ command || exit 1
$ command || { echo "command failed"; exit 1; }

set 命令

set 可以控制脚本的安全性和可维护性。

Bash 执行脚本的时候（包括上述讲述的 npm run script），会创建一个新的 Shell（这个 Shell 就是脚本的执行环境，Bash 默认给定了这个环境的各种参数）set 命令用来修改 Shell 环境的运行参数，也就是可以定制环境

bash
#!/usr/bin/env bash
set -euxo
  • set -u：遇到不存在的变量就会报错，并停止执行（默认忽略跳过）
  • set -x：在运行结果之前，先输出执行的那一行命令（默认情况下，脚本执行后，屏幕只显示运行结果，没有其他内容）
  • set -e：使得脚本只要发生错误，就终止执行（彻底解决上述「错误处理」；不适用于管道命令）
  • set -o：只要一个子命令失败，整个管道命令就失败，脚本就会终止执行

其他

  • read [-options][variable...]：脚本需要在执行过程中，由用户提供一部分数据，这时可以使用 read 命令；它将用户的输入存入一个变量，方便后面的代码使用。用户按下回车键，就表示输入结束
  • if commands; then commands
  • 循环
bash
while condition; do
commands
done

# for...in

for variable in list
do
commands
done

cmd.exe

cmd.exe 是微软 Windows 系统的命令处理程序。命令提示符为用户提供了一个命令行界面，该功能通过 Win32 控制台实现。用户可通过命令行运行程序和批处理文件，从而进行系统管理等。此外，命令提示符还支持管道和重定向功能。

Windows 上的旧命令行工具 cmd.exe 处于维护模式，PowerShell 则代表着未来。

PowerShell 是一个 Windows 任务自动化的框架，它由一个命令行 shell 和内置在这个 .NET 框架上的编程语言组成，可以利用 .NET Framework 的强大功能。

bash
$ .\node_modules\.bin\webpack

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