第六章　使用shell

主要内容

　　　　　　1.什么是shell

　　　　　　2.shell的基本操作

　　　　　　3.通配符与文件名匹配

　　　　　　4.输入输出重定向

　　　　　　5.shell变量

　　　　　　6.shell中的其他常用转义字符

　　　　　　7.命令的别名

　　　　　　8.定制用户环境 6.1　什么是Shell 1.shell的历史

终端（Terminals）：

UNIX是可以在许多种机器上运行的操作系统，但人们又如何使用这些机器呢？过去，他们是通过哑终端来连接到这些机器，也就是用键盘、显示器及足够的电子元件组成的机器与中央计算机相连。那么，现在这些东西都在哪儿？为什么我们使用UNIX/Linux时见不到“终端”呢？这是因为终端的厂家无法达成一项最终标准，这导致每种牌子的终端都有各自的键盘布局、各自的在屏幕上显示字符的方法、发送或接收什么信号表示什么字符、控制代码，等等。为了避免这些混乱，就创建了一个含有所有不同终端特性的（capability）文件，这就是“termcap”。打开文件/etc/termcap就可以看到。Linux终端大多数用“vt100”或“Linux”作为终端类型。

xterms：

在20世纪80年代初期，产生了一个UNIX的图形子系统——the X Window System。90年代早期，为了更好地实现基于Intel的UNIX类系统上（如FreeBSD、NetBSD、Linux）的应用，产生了一个系统分支—XFree86。

X Window中一个很大的好处是可以运行多个虚拟（virtual）终端。甚至在X Window下就有这么个应用程序——“xterm”。您将发现“xterm”和“virtual terminal”在很多情况下都是一样的。有的地方说“打开一个xterm”，其实您不是非要用“xterm”程序，其他的终端模拟器（terminal emulator），如rxvt、konsole、aterm、eterm、wterm等等，一样有效。

终端模拟器（又称为虚拟终端）通过伪（pseudo）tty设备——pty与系统相连，并且使用自己的显示标准——xterm。这导致不同的终端模拟器可能在一些按键或程序上存在细小的差别，这取决于模拟器多大程度上遵守了“xterm”的显示标准。

2.shell的作用

为了在终端中运进程序，需要shell。shell是操作系统的一部分，用来与用户打交道，并且可以用来协调各个命令。

shell的作用主要有：

（1）shell是系统用户界面，提供了用户与操作系统内核进行交互操作的接口。

（2）shell是命令解释器，解释用户输入的命令，把它们送到内核去执行。

（3）shell是脚本编程语言环境。

Linux中的shell的主要作用是用户与操作系统内核之间的一个接口，功能是解释用户的命令并且将命令送到内核中去执行。通过shell，可以同时在后台运行多个应用程序，并且把需要与用户交互的程序放在前台运行。通过在多条命令的序列中使用变量和流程控制，shell可以作为一名复杂的编程语言。第一个真正的UNIX shell——“sh”，亦称为“Bourne shell”，诞生于1975年，作者是Steve Bourne。很快，出现了其他shell，如基于原始“Bourne shell”的“ksh”、“zsh”，后者常用作专属Unixes系统中的标准shell。也有一些从C语言中衍生出来的shell，如“csh”或“tcsh”。发现到现在，shell主要有：csh，tcsh，pdksh，ash，sash，zsh，bash等。Linux的默认shell为bash（Bourne Again Shell）。这个shell功能非常强大。

虽然Linux发展到现在，普通用户可以在图形界面下作很多事情，但是，对于高级用户和系统管理员面言，很多功能必须在shell中才能完成。而Linux强大的功能往往在shell中才能体现出来。 6.2　shell基本操作 Linux中的shell命令行有许多非常实用的功能，如：自动补齐、命令行的历史记录和编辑命令行。下面分别讨论。 一、自动补齐 如何用“cd”（改变目录，change directory）最快地从您当前所在的home目录跳到“/ usr/src/redhat/”呢？

cd/u＜TAB＞sr＜TAB＞r＜TAB＞

这称为“命令行自动补齐”（automatic command line completion），这在平常应用中是不可缺少的。让我们仔细看看这个例子：

cd/u＜TAB＞

扩展成了cd/usr/，下面的

cd/u＜TAB＞sr＜TAB＞

扩展为cd/usr/src/。如果只敲了cd/us，“/usr”下匹配的（“cd/u/s”）三个子目录将列出供您选择：“/usr/sbin”、“/usr/share”和“/usr/src”。

因此，＜tab＞键可以很方便地用于根据前几个字母，来查找匹配的文件或子目录。比如，ls/usr/bin/zip将列出所有“/usr/bin”下面，以字符串“zip”开头的文件或子目录。当然，完成这类任务还有更厉害的命令，但这个方法确实很管用。

另外，碰到长文件名时就显得特别方便。假设您要安装一个名为“boomshakalak-whizbang-4.6.4.5-i586.rpm”的RPM包，您输入rpm-i boom，如果目录下没有其他文件能够匹配，那shell就会自动帮忙补齐。这种补齐对命令也有效：

［tom＠belbo tom］＄gre＜TAB＞

grecord grefer grep

［tom＠belbo tom］＄gre

在这里shell将列出所有以字符串“gre”开头的已知命令。 二、命令行的历史记录 通过按向上方向键，用户可以向后遍历近来在该控制台下输入的命令。用向下方向键可以向前遍历。与Shift键连用的话，还可以遍历以往在该控制台中的输出。也可以通过光标和功能键（Home、End等键）编辑旧的命令，然后再运行。 6.3　通配符与文件名匹配 shell在处理用户发出的命令时，如果遇到一些特殊的字符，就会作出特别的解释，这些有特殊含义的字符叫做转义字符（metacharacters）。例如：＜＞｜；！？［］＄\“｀～（）｛｝。下面分别讨论一下shell中常用的转义字符。 一、通配字符（wildcards）与文件名匹配 通配符（wildcards）使得用户在进行文件名匹配时不必一一写出名称，就可以指定多个文件。常用到的通配符主要有：？［］［-］［！］等。

假设用户想用“rm”命令删除目录下所有以字符串“.bak”结尾的文件。除了在“rm”后跟上所有文件名作为参数，还可以用通配符“*”：

rm*.bak

“”可匹配一个或多个字符。在本例中，您告诉shell将命令“rm”的参数扩展到“所有以‘.bak’结尾的文件”，shell就将扩展后的参数告诉“rm”命令。

再比如有个目录，其中含文件“124.bak”、“346.bak”及“583.bak”。您想只保留文件“583.bak”，可以用：

rm4.bak

shell就将“4.bak”扩展成“所有含“4”并以“.bak”结尾的字符串”。

注意到rm 4*.bak无法工作，因为这匹配的是以“4”开头的文件。由于目录中没有这样的文件，shell将这个模式扩展为空的字符串，故“rm”将返回出错信息：

rm：cannot remove‘4*.bak’：No such file or directory

如果您想保留文件“345.bak”，而删除“124.bak”和“583.bak”。这看起来有些难度，因为被删文件的名称除了后缀其他都不同。但幸运的是，您可以用不含有来指定文件：

rm*［！6］.bak

这将被读为：除了以“6.bak”结尾的文件，删除其他所有以“.bak”结尾的文件。您必须将取反号（negation sign）与取反字符（这里是6）放到括号中，不然的话，shell会将惊叹号（exclamation mark）解释成历史记录替换的开始（the beginning of a history substitution）。取反号在本篇介绍的所有匹配模式中都有效。

请注意：通配符“*”与取反号连用，很容易产生问题。

rm［！6］.bak

表示什么？这个命令将删除所有文件，甚至包括名称中包含“6”的文件。如果您将通配符“*”放到了取反号前面和后面，实际上取反号将失效，因为shell将其解释为“所有名称中任何位置都不含该字符的文件”。在我们的例子里，只有文件“666.bak”不符合该模式。

第二个通配符是问号（question mark）：“？”。在匹配时，一个问号只能代表一个字符。为了示范其用途，我们在上例的假设中添加两个新文件：“311.bak～”和“some.text”。现在，列出所有在点号后有四个字符的文件：

ls*.？？？？

问号通配符能够有效地避免上面提到的“取反号陷阱”（negation trap）：

rm［！4］？.

将扩展成“所有除了点号前倒数第二个字符为4的文件”，也就是只保留文件“346.bak”。

其实也可以这样：

ls［13］*

将列出所有以字符“1”或“3”开头的文件。在我们的例子中，文件“124.bak”、“311.bak～”和“346.bak”匹配。注意到您必须用中括号将匹配的模式括起来，否则模式只匹配以字符串“13”开头的文件。

再比如，ls［3-8］？.

将列出所有点号前倒数第二个字符落在“3”到“8”范围的文件。在我们的例子中，匹配的文件是“346.bak”和“583.bak”。 二、引用shell的特殊字符 但是，上面的那些机制存在一个缺点：shell总在命令执行前，试着进行扩展。有时候，会变得很棘手：

（1）文件名包含特殊字符。假设您在那个目录中还有一个名为“！56.bak”的文件。下面试图进行模式匹配：

rm！*

rm

rm：too few arguments

shell将“！*”解释成历史记录的替换（加入前一个命令的所有参数），而不是匹配方式。

（2）命令本身带特殊字符作参数。一些Linux下的命令行工具，比如（e）grep、sed、awk、find及locate，都使用自己的正则表达式（regular expressions）。这些表达式与模式匹配看起来惊人的相似，但在某些地方又有所不同。

但为了使这些特殊命令生效，shell就不能先将其当作模式匹配来解释：

find.-name［1-9］*-print

find：paths must precede expression

应该是：

find.-name“［1-9］*”-print

./346.bak

./124.bak

./583.bak

./311.bak～

可以通过反斜线（back slash）来引用特殊字符，比如！、＄、？或空格：

ls\！*

！56.bak

或者用（单）引号：

ls“！”*

！56.bak

请注意，要看清楚引号应该放在什么位置。命令ls！将查找名为“！”的文件，这是由于通配符也在引号间，所以只能依照字面来解释。 6.4　输入输出重定向 Linux的理念是汇集许多小程序，每个程序都有特殊的专长。复杂的任务不是由大型软件完成，而是运用shell的机制，组合许多小程序共同完成。重定向就在其中发挥着重要的作用。

系统定义三个标准文件：标准输入（stdin）、标准输出（stdout）、标准错误输出（stderr）。其中标准输入缺省是键盘，标准输出和标准错误输出缺省是显示器。但是，可以通过重定向改变命令的输入和输出。

1.输出重定向

有时，您希望将命令的输出结果保存到文件中，或以文件内容作为命令的参数。这可以通过“＞”来实现。

command＞file　将command的输出保存到file中，如果file文件不存在，就产生一个新文件file，如果file文件已经存在，将覆盖file中的内容：

例：ls＞dirlist　将当前目录的内容保存到“dirlist”文件。

另一种操作符是“＞＞”，这将输出添加到已存在的文件中：

echo“string”＞＞file

如果file文件不存在，就产生一个新文件file，如果file文件已经存在，将string加到文件file的尾部。

2.输入重定向

command＜file

将file内容作为command的输入：

sort＜dirlist＞sdirlist

将文件“dirlist”的内容送到命令“sort”，然后再将排序后的结果送到文件“sdirlist”。当然，您也可以一步到位。

3.错误输出重定向

如果在执行一条命令的过程中，系统有错误信息，如：

cat filea

shell给出如下的错误提示：

cat：filea：No such file or directory

如果想将这些错误提示保存在文件errfile中，可以写为

cat filea 2＞errfile

这时如果errfile已经存在，则被覆盖，如果只是想追加到文件尾，则可以用

cat filea 2＞＞errfile

另外一种常见的重定向错误输出的场合是直接丢弃这些错误提示，如：

cat filea 2＞/dev/null

在一条命令中，可以同时使用输入重定向、输出重定向和错误输出重定向，如：

command＜inputfile＞outputfile 2＞errfile

4.管道

管道符：”｜”，将前一个命令的输出转成下一个命令的输入。

语法是：command1｜command2｜command3等等。

管道经常将一个程序的输出送到“more”或“less”来阅读。

ls-l｜less

其中，第一个命令提供目录内容，第二个则将其以翻页的方式显示。更复杂的例子如：

rpm-qa｜grep＾x｜less

第一个命令给出所有已安装的RPM包，第二个则将其过滤（filter：“grep”），只剩下以“x”开头的包，第三个命令则将结果以翻页的方式显示。

5.过滤器（filters）

过滤器用来接收标准输入，经过一定的转化，再写到标准输出。所以，过滤器一般放在管道符中间。

常用的过滤器如下：expand，sed，awk，fmt，tac，tr，grep，nl，pr。

tee命令接收标准输入并将数据输出到标准输出和一个文件内。 6.5　shell变量 shell变量（Variables）又叫做环境变量，可以定制用户本身的工作环境。使用变量可以保存有用信息，使系统获知用户相关设置。变量也用于保存暂时信息。shell变量分两类，一类是用户自定义的变量，一类是系统预定义的变量。作为惯例，所有系统预定义的环境变量名都是大写。当然，用户可以自己定义一些变量，如“＄path”、“＄pAtH”，但shell不会理睬这些变量。使用set命令查看当时系统中定义的变量。 一、用户自定义变量 用户自定义变量时，在命令行上打入：变量名＝变量值，可以定义变量。Shell变量没有类型的区分，都是字符串型。在定义变量时，“＝”两边不能加空格。

例如：

＄var1＝2

＄var2＝“hello world”

使用echo＄变量名 查看变量值。

例如：

＄echo＄var1

在一个shell中定义的变量，是不能直接传递它的子进程或子shell使用的。如果在父shell中定义的变量想传递给子进程，则需要export命令。通过export命令，父shell将变量“复制”给子进程，子进程中对变量的任何修改，不会带回父shell。

例1：

＄xy＝hello　　　　　；在父shell中定义变量xy，值为hello

＄bash；启动子shell

＄echo＄xy　　　　　 ；在子shell中查看变量xy的值，为空

例2：

＄export xy＝hello　 ；在父shell中定义变量xy，值为hello，并将变量export

＄bash；启动子shell

＄echo＄xy　　　　　 ；在子shell中查看变量xy的值，为hello hello

＄xy＝goodbye　　　　；在子shell中修改变量xy的值为goodbye

＄exit　　　　　　　 ；返回父shell

＄echo＄xy 　　　　　；在父shell中查看变量xy的值，仍为hello hello

使用unset取消对变量的定义。例：

＄unset xy 二、系统预定义变量 系统定义了一些特殊的变量。

如

＄TERM（当前终端类型）

＄PATH（命令的搜索路径）

＄MANPATH（手册页存放的目录）

＄HOME（用户主目录）

＄LANG（当前使用语言）

＄PS1，＄PS2（命令提示符）

＄SHELL（当前shell名）。

……

下面介绍一些常用的系统预定义变量。

1.命令提示符

每次当用户打开一个控制台（console）或xterm时，最先看到的就是提示符（prompt），类似于：

　　account＠hostname～＄

在默认设置下，提示符将显示用户名、主机名（默认是“localhost”）、当前所在目录。

按照传统，最后一个字符可以标识该用户是普通用户（＄），还是“root”（＃）。命令：

　　echo＄PS1

将显示当前的设定。

可以通过＄PS1变量来设置提示符。其中可用字符的含义在man bash的“PROMPTING”部分，对这些参数（parameter）有详细说明。用户可以加入一些小玩意，如不同格式的当前时间，命令的历史记录号，甚至不同的颜色。

例如：PS1＝“\u：\w\＄”

这样，提示符就变成：

user＿name：/usr/bin＄

可以通过命令export来测试不同的设置（比如，export PS1＝“\u：\w\＄”）。如果找到了适合的提示符，就将设置放到您的“.bashrc”中。这样，每次打开控制台或终端窗口时，都会生效。

如果一条命令太长，那么可以在输入完一行后加“\”表示另起一行继续输入，下一行的提示符变为“＞”。这个提示符叫做第二提示符，可能通过变量＄PS2来查看或更改。

2.PATH

“＄PATH”与“＄PS1”一样，也是环境变量。输入

set

将列出所有当前定义的环境变量。

环境变量在shell的配置文件中定义，可能是用户自己的配置文件，也可能是由“root”通过“/etc”下面的系统级文件定义的。如果您使用X，更多的一些变量将由X、您的窗口管理器或桌面环境的启动文件配置。

如果对这些设置不很清楚，最好不要随便改动。了解如何改变＄PATH变量很有用，因为这个变量决定了shell将到哪些目录中寻找命令或程序。如果要执行的命令的目录在＄PATH中，就不必输入这个命令的完整路径，直接输入命令就可以了。一些第三方软件没有将可执行文件放到Linux的标准目录中。因此，将这些非标准的安装目录添加到＄PATH是一种解决的办法。

处理＄PATH变量要注意的是：不能只替换变量，而是要将新的字符串添加到原来的值中。在大多数情况下，不能用“PATH＝/some/directory”，因为这将删除＄PATH中其他的所有目录，这样用户在该终端运进程序时，就不得不给出完整路径。所以，只能作添加：

PATH＝＄PATH：/some/directory

这样，PATH被设成当前的值（以＄PATH来表示）＋新添的目录。

请不要在“.bashrc”中设置PATH，否则会导致PATH中目录的意外增长。您每次打开一个新的shell，“.bashrc”都会作用。所以如果在该文件中添加目录，您每次打开一个终端，目录又会被添加。这将导致PATH变量由于目录复制，不断地增长。 6.6　shell中的其他常用转义字符 除了前面介绍通配字符外，还有几个字符在shell中也有着特殊的含义。下面做一个小结。

1.反引号｀和＄（）

被反引号引起来的部分首先被执行，其结果放在外面的命令中。如：

＄echo Now is｀date｀

Now is Sat Dec 31 15：02：31 CST 2005

＄（）与｀作用相同。如

＄echo There are＄（ps aux｜wc-l）processes running

There are 226 processes running

2.单引号’

如果命令中的某部分被单引号包含，那么其中的所有字符均不转义，而是保留原来的样子。如：

＄xy＝hello

＄echo＄xy world

hello world

＄echo‘＄xy world’

＄xy world

3.双引号”

双引号与单引号类似，但是有三个字符例外，它们是反引号｀，反斜杠\和＄。如：

＄xy＝hello

＄echo＄xy world

hello world

＄echo“＄xy world”

hello world

4.反斜杠\

反斜杠表示下面一个字符不需要转义，如：

＄echo US\＄

US＄

另外，在一行命令的结尾处加\，表示本行没有结束，下行是续行。 6.7　命令的别名 记住所有的命令及各自带的可选项，然后每次一一输入，这确实有点枯燥。但幸运的是，用户可以为常用命令定义快捷方式。这些快捷方式可以用较简单的命令别名（alias），或复杂一些的shell函数的语法来定义。

命令的别名

定义别名的语法是：

alias shortcut＝command

例如，经常用到的命令ls-l，就可以设置一个别名：

alias ll＝ls-l

以后，就可以使用命令ll了，作用与ls-l相同。

命令中有空格的话，就需要用引号（如在命令与可选项间就有空格）。请注意，您可以用单引号或双引号，但它们是有区别的。

单引号将剥夺其中的所有字符的特殊含义，而双引号中的“＄”（参数替换）和“｀”（命令替换）是例外。这意味着，如果您想在别名中应用变量或命令的替换，就得用双引号。

您可以用“alias”在命令行快速地创建别名，或将命令放到各自的“～/.bashrc”，或放到系统级的“/etc/profile.d/alias.sh”中（而在Mandrake Linux 8以前的版本里，用的是“/etc/bashrc”）。要删除一个别名，只要输入：unalias alias。运行alias将列出您系统中所有定义的别名。 6.8　定制用户环境 用户在登录shell时，会依次执行一系列的脚本配置文件。这些配置文件是用来定制用户环境的。登录BASH时，用户将依次执行一系列的脚本：/etc/profile，＄HOME/.bash＿profile（如果没有，执行＄HOME/.bash＿login，还没有，执行＄HOME/.profile）。注销时，会自动执行＄HOME/.bash＿logout。使用redhat的用户，登录时除了这两个文件以外，还会自动执行＄HOME/.bashrc，这个文件又会再执行/etc/bashrc。

bash配置文件

在用户的home目录下，有一些以.bash开头的隐藏文件。

.bash＿history：记录了您以前输入的命令，

.bash＿logout：当您退出shell时，要执行的命令，

.bash＿profile：当您登入shell时，要执行的命令，

.bashrc：每次打开新的shell时，要执行的命令。

请注意后两个的区别：“.bash＿profile”只在会话开始时被读取一次，而“.bashrc”则每次打开新的终端（如新的xterm窗口）时，都要被读取。按照传统，您得将定义的变量，如PATH，放到“.bash＿profile”中，而像aliases（别名）和函数之类，则放在“.bashrc”。但由于“.bash＿profile”经常被设置成先读取“.bashrc”的内容，您如果图省事的话，就把所有配置都放进“.bashrc”。

这些文件是每一位用户的设置。系统级的设置存储在“/etc/profile”、“/etc/ bashrc”及目录“/etc/profile.d”下的文件中。但您得习惯用各自的配置文件：编辑不需要“root”权限，还可以使您的设置更有个性。当系统级与用户级的设置发生冲突时，将采用用户的设置。

上面的这些文件是每位用户的设置，系统级的设置存储在“/etc/profile”、“/etc/ bashrc”及目录“/etc/profile.d”下的文件中。您最好习惯使用各自的配置文件：编辑不需要“root”权限，还可以使您的设置更具个性。当系统级与用户级的设置发生冲突时，将优先采用用户的设置。

shell、转义字符、通配符、重定向、环境变量、别名

1.常用的shell有哪几种？Linux系统中默认的shell是什么？

2.shell的主要功能是什么？bash有什么特点？

3.说明三种引号的作用有什么区别。

4.别名的作用是什么？如何使用？

5.如何定制用户环境？