Linux Shell和Shell脚本结构分析

 

只要我们使用的是任何主流操作系统，那么我们都是在间接地与shell交互。在运行Ubuntu、LinuxMint或任何其他Linux发行版时，我们使用终端与shell交互。在本文中，我们将讨论Linux shell和shell脚本，因此在理解shell脚本之前，我们必须熟悉以下术语：

·内核（Kernel）

·Shell

·终端（Terminal）

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什么是内核？

内核是一个计算机程序，它是计算机操作系统的核心，可以完全控制系统中的一切。它管理Linux系统的以下资源–

·文件管理

·过程管理

·I/O管理

·内存管理

·设备管理等。

 

人们经常误解，Linus Torvalds开发了Linux操作系统，但实际上，他只负责Linux内核的开发。

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什么是Shell？

shell是一种特殊的用户程序，为用户提供使用操作系统服务的接口。Shell接受用户的可读命令，并将它们转换为内核可以理解的内容。它是一种命令语言解释器，执行从输入设备（如键盘）或文件读取的命令。shell在用户登录或启动终端时启动。

 

Shell大致分为两类——

·命令行Shell

·图形化Shell

命令行Shell

用户可以使用命令行界面访问Shell。在Linux/macOS中提供了一个名为Terminal的特殊程序，或在Windows OS中提供的命令提示符，以键入人类可读的命令，如“cat”、“ls”等，然后执行它。然后将结果显示在终端上给用户。Ubuntu 16.4系统中的终端如下所示–

 

 

在上面的屏幕截图中，执行带有“-l”选项的“ls”命令。它将以长列表格式列出当前工作目录中的所有文件。

对于初学者来说，使用命令行shell有点困难，因为很难记住这么多命令。它非常强大；它允许用户将命令存储在文件中，并一起执行它们。这样，任何重复的任务都可以轻松地自动化。这些文件在Windows中通常称为批处理文件，在Linux/macOS系统中称为Shell脚本。

 

图形化Shell（Graphical Shells）

图形Shell通过允许打开、关闭、移动和调整窗口大小等操作，以及在窗口之间切换焦点，提供了基于图形用户界面（GUI）的程序操作方法。Window OS或Ubuntu OS可以被认为是一个很好的例子，它为用户提供了与程序交互的GUI。用户不需要为每个操作键入命令。Ubuntu系统中的典型GUI–

 

 

有几种Shell可用于Linux系统，如–

BASH（Bourne Again SHell）–它是Linux系统中使用最广泛的SHell。它在Linux系统和macOS中用作默认登录shell。它也可以安装在Windows操作系统上。

CSH（C SHell）–C SHell的语法及其用法与C编程语言非常相似。

KSH（Korn SHell）–Korn SHell也是POSIX SHell标准规范等的基础。

每个shell执行相同的工作，但理解不同的命令，并提供不同的内置函数。

 

什么是终端？

一种程序，负责为用户提供一个接口，以便他/她可以访问shell。它基本上允许用户输入命令，并在基于文本的界面中查看这些命令的输出。为自动化和执行复杂任务而编写的大型脚本在终端中执行。

要访问终端，只需在搜索框“终端”中搜索并双击它。

 

 

在这里，您可以看到Red Hat Linux的终端外观。

 

 

 

Shell脚本

通常，shell是交互式的，这意味着它们接受命令作为用户的输入并执行它们。然而，有时我们希望定期执行一系列命令，因此我们必须每次在终端中键入所有命令。

由于shell也可以从文件中获取命令作为输入，所以我们可以将这些命令写入文件中，并可以在shell中执行它们，以避免这种重复工作。这些文件称为Shell脚本或Shell程序。Shell脚本类似于MS-DOS中的批处理文件。每个shell脚本都以`.sh`文件扩展名保存，例如myscript.sh。

shell脚本与任何其他编程语言一样具有语法。如果您以前有任何编程语言（如Python、C/C++等）的经验，那么开始使用它将非常容易。

shell脚本由以下元素组成–

·外壳关键词–if、else、break等。

·Shell命令–cd、ls、echo、pwd、touch等。

·功能

·控制流–如果..那么..否则，外壳和外壳循环等。

 

为什么需要shell脚本？

编写shell脚本有许多原因：

·避免重复工作和自动化

·系统管理员使用shell脚本进行例行备份。

·系统监控

·向外壳添加新功能等。

 

shell脚本的一些优点

·命令和语法与直接在命令行中输入的命令和语法完全相同，因此程序员不需要切换到完全不同的语法

·编写shell脚本要快得多

·快速入门

·交互式调试等。

 

shell脚本的一些缺点

·容易发生代价高昂的错误，一个错误就可以改变可能有害的命令。

·执行速度慢

·语言语法或实现中的设计缺陷

·不适合大型复杂任务

·提供与其他脚本语言不同的最小数据结构。等。

 

使用BashShell编写shell脚本的简单演示

如果您在终端上工作，则需要在目录的深处遍历某些内容。然后，对于路径中接下来的几个目录，我们必须执行如下所示的命令，以访问“python”目录：

 

这是相当令人沮丧的，所以为什么不可以有一个实用程序，我们只需键入目录的名称，我们可以直接跳到那里，而不必反复执行“cd../”命令。将脚本另存为“jump.sh”

 

Bash：

 

# !/bin/bash

 

# A simple bash script to move up to desired directory level directly

 

function jump()

{

    # original value of Internal Field Separator

    OLDIFS=$IFS

 

    # setting field separator to "/"

    IFS=/

 

    # converting working path into array of directories in path

    # eg. /my/path/is/like/this

    # into [, my, path, is, like, this]

    path_arr=($PWD)

 

    # setting IFS to original value

    IFS=$OLDIFS

 

    local pos=-1

 

    # ${path_arr[@]} gives all the values in path_arr

    for dir in "${path_arr[@]}"

    do

        # find the number of directories to move up to

        # reach at target directory

        pos=$[$pos+1]

        if [ "$1" = "$dir" ];then

 

            # length of the path_arr

            dir_in_path=${#path_arr[@]}

 

            #current working directory

            cwd=$PWD

            limit=$[$dir_in_path-$pos-1]

            for ((i=0; i<limit; i++))

            do

                cwd=$cwd/..

            done

            cd $cwd

            break

        fi

    done

}

 

目前，我们无法执行shell脚本，因为它没有权限。我们必须通过键入以下命令使其可执行–

 

$ chmod +x path/to/our/file/jump.sh

 

现在，为了在每个终端会话上都可用，我们必须将其放在“.bashrc”文件中。

“.bashrc”是一个shell脚本，每当以交互方式启动时，Bashshell就会运行该脚本。.bashrc文件的目的是提供一个地方，您可以在这里设置变量、函数和别名，定义提示，并定义每当打开新的终端窗口时要使用的其他设置。

现在打开终端并键入以下命令：

 

$ echo “source ~/path/to/our/file/jump.sh”>> ~/.bashrc

 

现在打开您的终端，通过键入以下命令来尝试新的“跳转”功能-

 

$ jump dir_name

 

就像下面的屏幕截图：

 

 

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