[Shell脚本和编程 | 青训营笔记]

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这是我参与笔记创作活动的第4天

今天的视频课[Shell脚本和编程]是讲解Shell脚本的一门课。Shell是一种命令行界面,也是一种编程语言,熟练掌握 Shell 能够大大提升Unix/Linux环境下的工作效率。这节课将从其发展历史、基础语法开始,通过示例逐步深入,不仅帮助大家学会使用 Shell ,也在一定程度上去理解 Shell 的执行原理和语法设计。
我对老师今天讲解的知识进行了整理与总结,具体内容如下:

1.Shell的基本概念

1.shell的概念

我们可以通过一张图来了解shell是什么,如下: QQ截图20230416145644.png

物理终端=>软件终端tty =>终端模拟器=> shell

tty或者说终端最开始指的是获取用户输入并输出的物理设备,比如电传打字机

在linux中是接收用户输入、输出结果的终端仿真软件,比如我们用的mac terminal、iterm2等,更强输入辅助功能、画面绘制输出的模拟终端器;

而tty变成一个虚拟概念,是inu的一个程序,每个终端模拟器关联一个虚拟ty,和内核打交道。我们可以在终端模拟器中输入tty查看关联到的虚拟tybash是shell的一种具体实现,可以理解成实例和类的关系

2.shell发展

  • Ken Thompson(来自贝尔实验室〉在1971年为UNIX开发了第一个 shell,称为v shell 肯·汤普森(来自贝尔实验室>在1971年为UNIX开发了第一个Shell,称为v6 Shell)
  • Stephen Bourne在贝尔实验室为v7UHIx所开发的Bourne shell ,即sh
  • 开源组织GT为了取代Bourne shell开发的Bourne一Again shell,即Bash

3.shell的构成

shell不仅提供了与内核和设备交互的方法,还集成了一些今天软件开发中通用的设计模式(比如管道和过滤器),具备控制流程,循环,变量,命令查找的机制。它的构成如下图所示: QQ截图20230416150259.png

2. shell语法和命令

1.变量 它的变量声明方式如下: QQ截图20230416150734.png 2.自定义变量 可以通过如下方式进行shell的自定义变量声明: QQ截图20230416150955.png 3.shell有许多系统环境变量,下面我列取了一些常见的,感兴趣的同学可以去看官网: QQ截图20230416151140.png

4.配置文件加载 通过配置文件,可以让shell更加方便。主要有三种方式:

  • 通过系统用户登录默认运行的shell
  • 非登录交互式运行shell
  • 执行脚本运行非交互式shell

如果取得bash需要完整的登录流程,我们称之为login shell,比如ssh远程登录一台主机

不需要登录的bash我们称为non-login bash,比如在原来的 bash中执行bash开启子进程、执行一些外部命令如果修改了配置文件,不会立即生效,需要我们重启终端或者执行source命令

注意:如果取得bash需要完整的登录流程,我们称之为login shell,比如ssh远程登录一台主机。

5.管道

管道与管道符|,作用是将前一个命令的结果传递给后面的命令

语法:cmd1 | cmd2

要求:管道右侧的命令必须能接受标准输入才行,比如grep 命令, Ils、mv等不能直接使用,可以使用xargs 预处理

注意:管道命令仅仅处理 stdout,对于stderr 会予以忽略,可以使用set -o pipefail 设置shell遇到管道错误退出

6.重定向

每个shell命令在执行时都会打开三个文件描述符,文件描述符0、1、2,分别对应stdin、stdout、stderr,这三个文件描述符默认默认指向终端输入、终端输出,那么当命令需要获取输入的时候,它会去读取 fd0,当要输出的时候它会像fd1、fd2写入,改变这些描述符指向的行为叫做重定向。

它的语法规则如下:

QQ截图20230416152348.png

7.函数

shell的函数有两种声明方式:

语法一:funcName(){echone"abc";}

语法二:function fncName(){echo"abc";}

注意

  • shell自上而下执行,函数必须在使用前定义
  • 函数获取变量和shell script类似,o代表函数名,后续参数通过o代表函数名,后续参数通过1、$2 ...获取
  • 函数内return仅仅表示函数执行状态,不代表函|数执行结果
  • 返回结果一般使用echo、printf,在外面使用$(),`` 获取结果
  • 如果没有return ,函数状态是上一条命令的执行状态,存储在$?中

当然shell还有其他许多的语法,这里不再赘述,感兴趣的小伙伴前往官网了解吧!

3. shell执行过程和原理

1.执行

shell脚本一般以.sh 结尾,也可以没有,这是一个约定;第一行需要指定用什么命令解释器来执行

启动方式如下: QQ截图20230416153231.png

2.执行过程

  • 字符解析
  • shell展开,解析为1 2 3
  • 重定向,将stdin、stdout、stderr的文件描述符进行指向变更
  • 执行命令.builtin直接执行,非builtin使用$PATH查找,然后启动子进程执行
  • 收集状态并返回

4. 调试与前端集成

1.调试

  • 普通log,使用echo、printf
  • 使用set命令
  • vscode debug插件

2.前端集成

  • node中通过exec、spawn调用shell命令
  • shell脚本中调用node命令
  • 借助zx等库进行javascript、shell script的融合
这节课主要介绍了shell的基本语法与如何shell,希望大家有许多收获!好了今天的分享到此结束,我们明天见,希望大家指出不足之处以待改正~~