计算机是一种只能理解特定二进制指令的数字设备。没有操作系统，我们只能使用一些内置的固件，例如计算机中的 BIOS 实用程序。操作系统通过提供一种方法来执行预先开发的程序（即文字处理器、网络浏览器和实用程序），从而使计算机可供人们使用。现在大多数操作系统都允许用户使用 GUI（图形用户界面）和 CLI（命令行界面）。

程序员通常喜欢使用 CLI，因为使用 CLI 比使用 GUI 更接近于日常编程活动。他们经常通过 CLI 部署软件、执行文件系统操作和配置计算机系统。CLI 是执行所有任务的高效方式，但我们通常必须运行输入的相同命令并稍作修改。

因此，CLI 解释器提供了 shell 脚本概念来从文件运行预先编写的命令。Bash 是一种众所周知的、传统的、内置的（在大多数操作系统中）用于运行 shell 脚本的命令语言。另一方面，许多程序员使用 Python 作为 shell 脚本的替代品，它具有 Bash 不（从不）提供的内置功能。

在这个故事中，我将从 shell 脚本的角度比较 Bash 和 Python，并为您解释一些鲜为人知的 shell 脚本技术，以提高您使用 Bash 和 Python 的自动化技能。

Bash：最自然的 shell 脚本编写方式

shell 脚本背后的主要思想是使用 shell 解释器运行预先编写的命令序列。Bash 将每个输入/语句视为一个命令，并提供了一种高效的自动化方式。还记得你第一天使用基于 Bash 的终端（也许是在上大学的时候吗？）而没有阅读文档或遵循教程：

回忆你第一次基于 Bash 的终端体验，作者截图

Bash 并不是一种通用的通用语言——它总是激励您使用其他程序。例如，您可能会使用expr 10 + 15上述场景。但是，现代 Bash 支持一般编程要求的内置功能，因此在某些情况下您不需要调用其他程序。

例如，它允许您通过算术扩展功能进行基本算术运算：

在终端中使用算术展开，笔者截图

Bash 在没有专用扩展语法的情况下以本机方式执行命令，并为通用编程需求提供最小语法。

Python：解决 Bash 缺失功能的现代方法

如果 Bash 本机执行命令并支持许多通用编程功能，为什么程序员要使用 Python 进行自动化？请参阅以下非常早期版本的Python 历史文档：

根据该文档，最初开发 Python 是为了将 shell 脚本与本机操作系统级编程相结合。Bash 无法在本地访问操作系统级 API（也称为 C API）。因此，如果自动化脚本需要访问 C API，程序员必须使用变通方法，例如使用另一种编程语言创建可执行文件。Python 通过提供一种具有 C API 访问权限的自动化友好的最小语言解决了这个问题——甚至使用跨平台的方式来访问操作系统级 API。

Python 从通用编程的角度评估源代码，因此它无法在本地执行其他程序，但提供了对开发人员友好的子进程 API。

我们检查了语言的目标和基础知识。让我们开始比较吧！

Bash 与 Python：哪个更适合自动化？

程序员编写各种 shell 脚本。有时，他们会编写执行多个 POSIX 命令（即mv、cp等）的 shell 脚本。在某些情况下，他们需要在 shell 脚本中包含数据处理和操作系统级操作。此外，有时他们需要编写跨平台的自动化脚本。

与几乎所有现代编程语言比较总结一样，这里没有赢家——最佳的 shell 脚本选项取决于我们的开发场景。

Bash 适用于以下场景：

自动化涉及较少数据处理的 POSIX 命令行操作，即系统管理脚本
编写通过其他 CLI 程序执行配置、处理或杂项操作的 shell 脚本，即编写Git提交消息并通过 CLI 工具进行应用程序部署
如果您希望您的脚本在 Unix 系统上具有更高的可移植性，Bash 是一个不错的选择，因为 Bash 解释器比 Python 预装得更广泛

Python 适用于以下场景：

与执行其他 CLI 程序相比，自动化涉及更多数据处理（算法操作）和访问低级 API 的任务
编写执行命令的跨平台自动化脚本，使用低级 API，并在 GNU/Linux、Windows、macOS 和其他支持 Python 的操作系统上进行通用数据处理。请参阅BuildZri 源代码作为示例项目。

总体而言，Bash 是与其他命令行程序一起编写自动化脚本的最精简、自然、本机和类似于终端的方式。另一方面，Python 是一种跨平台的通用语言，您可以将其用作 Bash 的替代品，用于编写具有低级操作系统 API 访问和数据处理功能的 shell 脚本。

一起使用 Bash 和 Python！

Bash 和 Python 之间没有激烈的竞争，因为它们是两种不同的编程语言类型——Bash 是一种命令语言，而 Python 是一种通用语言。我们可以根据需要选择一个选项，也可以同时使用两者。

假设您使用bc如下方式添加两位小数：

#!/bin/bash 

sum =$(bc <<< "1.5 + 2.51" ) 
echo  $sum

您可以使用 Python 来做同样的事情：

#!/bin/bash 

sum =$(python3 <<< "print(1.5 + 2.51)" ) 
echo  $sum

正如许多程序员在他们的 Python 脚本中所做的那样，在 Python 中使用 Bash 也是比使用许多第三方 Python 包更方便的选择。例如，查看以下脚本如何找到 Gedit 程序的进程标识符：

#!/usr/bin/env python3 

import subprocess 

gedit_pid = subprocess \ 
              .getoutput( "ps -ef | grep gedit | head -1 | awk '{print $2}'" ) \ 
              .strip() 
print (gedit_pid)

为现代自动化解决 Bash 和 Python 中的问题

正如我们所讨论的，Bash 和 Python 对于现代自动化要求都有一些缺点。使用 Bash 很难编写具有操作系统级 API 访问和复杂数据处理的 shell 脚本。使用 API 在 Python 中编写最小的命令行程序执行在语法上不像 shell subprocess。

如果需要在 Bash 中使用 C API，可以使用ctypes.shBash 扩展：

ctypes.sh,bash 的外部函数接口,下载ctypes.sh的源码_GitHub_帮酷

这是 ctypes.sh，bash 的外部函数接口。ctypes.sh 是一个提供外部函数的 bash 插件……

github.com

甚至还有一个使用外部函数接口 ( FFI )httpd.sh用 Bash 编写的 HTTP Web 服务器。ctypes.sh

该pysh项目提供了一种使用字符在 Python 脚本中执行 Bash 语句的简单方法>，如以下代码片段所示：

for i in xrange( 100 ): 
   index = "%02d" % i 
   > mv从$index.txt 到 $index.txt

该zxpy项目（受 Google 的启发zx）允许您使用 Python 高效地执行命令行操作，如下所示：

#！/usr/bin/env zxpy
 ~ 'echo Hello world!' 

文件计数 = ~ 'ls -1 | wc -l' 
print ( "文件数是:" , file_count)

结论

shell 脚本概念始于1970 年代左右历史悠久的Unix 环境的Thompson shell。传统 shell 脚本背后的想法是从文件执行命令行操作以实现自动化。现代 DevOps 运动通过在自动化脚本中包含 RESTful API 调用、数据处理和其他与 DevOps 相关的操作，扩展了传统的 shell 脚本概念。

使用 Bash 作为 shell 脚本选项对于现代自动化来说并不过时，因为它允许您在没有单独的子进程 API 的情况下本地执行命令（它是本地包含的）。如果程序员执行比本机命令行操作更多的其他操作，他们通常会使用 Python 作为现代 Bash 的替代方案来实现自动化。

两种脚本语言的对比:Bash 与 Python