Shell脚本的执行过程和原理

Shell脚本一般以.sh结尾，也可以没有，这是一个约定

在脚本第一行需要指定使用什么命令解释器来执行：

#! /bin/bash

#! /usr/bin/env bash

启动shell脚本的方式：

文件名运行：./filename.sh
解释器运行：bash ./filename.sh
source运行：source ./filename.sh

执行过程

字符解析
1. 识别换行符、分号，做行的分割
2. 识别命令连接符（|| && 管道），做命令的分割
3. 识别空格、tab符，做命令和参数的分割
shell展开，例如{1..3}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
1. builtin直接执行
2. 非builtin使用$PATH查找，然后启动子进程执行
收集状态并返回

细🔒Shell展开

分为以下几类：

大括号展开(Brace Expansion) {...}
波浪号展开(Tilde Expansion) ~
参数展开(Shell Parameter Expansion)
命令替换(Command Substitution)
数学计算(Arithmetic Expansion) $((..))
文件名展开(Filename Expansion) * ?[..]外壳文件名模式匹配

大括号展开

一般由三部分组成，前缀、一对大括号、后缀，大括号内可以是逗号分隔的字符串序列，也可以是序列表达式{x..y[..incr]}

# 字符串序列
a{b,c,d}e => abe ace ade

#表达式序列， (数字可以使用incr调整增量，字母不行)
{1..5} => 1 2 3 4 5
{1..5..2} => 1 3 5
{a..e} => a b c d e

波浪号展开

# 当前用户主目录
- => $HOME
-/foo => $HOME/FOO

# 指定用户的主目录
-fred/foo => 用户fred的 $HOME/foo

# 当前工作目录
-+/foo => $PWD/foo

# 上一个工作目录
--/foo => $ ${SOLDPWD-'--'}/foo

参数展开

间接参数扩展 ${!parameter}，其中引用的参数并不是parameter而是parameter的实际的值
```
parameter="var"
var="hello"
echo ${!parameter}
# 输出hello
```
在echo输出parameter时，会逐层展开，先去寻找parameter，发现其对应var，然后再去寻找var，最终找到hello
参数长度${#parameter}
```
par=cd
echo ${#par}
# 输出2
```

空参数处理 ${parameter:-word} # 为空替换$ {parameter:=word} # 为空替换，并将值赋值给 $parameter变量$ {parameter:?word} # 为空报错 ${parameter:+word} # 不为空替换

a=1

echo ${a:-word} # 因为a有值，所以输出1
echo ${b:-word} # 因为b为空，所以输出word

echo ${par:=word} # 因为par为空，所以会输出word，且赋值给par
echo ${par:-hello} # 因为par已经为word，所以输出word

echo ${par:+foo} # 因为par不为空，所以不为空替换输出foo

参数切片 ${parameter: offset}$ {parameter: offset: length}

参数部分删除 ${parameter%word} # 最小限度从后面截取word$ {parameter%%word} # 最大限度从后面截取word ${parameter##word} # 最大限度从前面截取word

str=abcdefg
# ##表示最大程度从前方匹配截取，配合*匹配abcd
sp1=${str##*d}
# %%表示最大程度从后方匹配截取，配合*匹配defg
sp2=${str%%d*}

echo $sp1 # 输出efg

echo $sp2 # 输出abc

命令替换

在子进程中执行命令，并用得到的结果替换包裹的内容，形式上有两种：

$(...)或`...`

echo ${whoimi}

foo(){
    echo "asdasd"
}

a=`foo`

数学计算

使用$(()) 包裹数学运算表达式，得到结果并替换

echo $((1+2)) # 3

文件名展开

当有单词没有被引号包裹，且其中出现了 '*', '?', and '[' 字符，则shell会求按照正则匹配的方式查找文件名进行替换，如果找到则保持不变。

$ echo D* # 输出当前目录下所有以D字母开头的目录、文件

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