七、Linux Shell 与脚本基础

我们这次讲解Shell的核心概念，以及如何创建、配置和执行脚本，这是从手动命令到自动化运维的关键

思维导图

一、Shell 简介

1. Shell 的定义与作用 Shell是命令行解释器，作为用户与Linux内核交互的接口

它的工作流程： 1. 接收用户输入的命令 (如 ls) 2. 解释命令 3. 调用内核执行 4. 返回执行结果给用户

2. 常见的 Shell 类型

bash (Bourne Again SHell): Linux默认Shell，功能强大，兼容sh sh (Bourne Shell): 早期经典的Unix Shell，注重高兼容性 zsh (Z Shell): 功能比bash更强大，提供更丰富的自动补全和插件系统 ksh (Korn Shell): 融合sh和csh的特性 csh/tcsh (C Shell): 语法类似C语言

查看当前Shell:

echo $SHELL

3. Shell 与 Shell 脚本的区别

• Shell (交互式): 直接在终端输入命令并立即获得结果的环境。

ls -l
pwd

• Shell 脚本 (非交互式): 一个包含一系列命令的文本文件，用于一次性执行以实现自动化。

# script.sh 内容:
# #!/bin/bash
# echo "任务开始"
# date
# echo "任务结束"

二、编写第一个 Shell 脚本

1. 脚本文件的创建与命名

1. 使用文本编辑器 (如 vim) 创建文件
2. 在文件中编写命令
3. 保存文件 命名约定: 强烈建议以 .sh 后缀结尾 (如 backup.sh)

2. 指定解释器 定义: 脚本文件的第一行，格式为 #!解释器路径。 作用: 告诉操作系统在直接执行脚本时 (./script.sh) 使用哪个解释器。 规则: 必须是文件的绝对第一行。

常见 Shebang 选项:

#!/bin/bash: 指定使用 bash。优点: 可用bash扩展功能。缺点: 可移植性稍差。

#!/bin/sh: 指定使用 sh。优点: 更好的可移植性 (符合POSIX标准)。缺点: 功能受限。

#!/usr/bin/env bash: 强烈推荐的方式。优点: env命令会在PATH环境变量中查找bash解释器，极大提高了脚本的可移植性。

3. 脚本的执行方式 有三种主要方式：

方式一: 作为解释器的参数执行 特点: 无需执行权限。脚本在子Shell中执行，不影响当前Shell环境。

bash my_script.sh

方式二: 赋予执行权限后直接运行 第一步: 添加执行权限(x)。

chmod +x my_script.sh

第二步: 直接执行。

./my_script.sh

特点: 最标准的执行方式。Shebang决定解释器。脚本仍在子Shell中执行，不影响当前Shell环境。

方式三: 使用 source 或 . 命令 特点: 无需执行权限 (只需读权限)。脚本在当前Shell环境中执行，因此会影响当前环境 (如设置变量、定义函数)。

source my_script.sh
# 或
. my_script.sh

执行方式对比小结:

执行方式	需执行权限(x)?	在子Shell中执行?	影响当前Shell?	主要用途
bash script.sh	否	是	否	运行一次性任务
./script.sh	是	是	否	标准执行
source script.sh	否(需r)	否	是	加载配置/环境

三、注释与可读性

1. 单行注释 使用 # 符号。从 # 到行尾的内容被忽略。

# 这是一个单行注释
echo "Hello, World!" # 这也是注释

2. 多行注释的实现方式 使用Here Document重定向给空命令 :。

: <<'COMMENT_BLOCK'
这是第一行注释。
这是第二行注释。
这整块内容都不会被执行。
COMMENT_BLOCK

3. 良好的注释习惯

• 解释“为什么”(Why)，而不是“干什么”(What)。
• 保持注释简洁并与代码同步。
• 文件头注释: 在脚本开头说明用途、作者、日期、版本等。

#!/usr/bin/env bash
# ===================================================
# Script Name:    backup.sh
# Description:    Backs up the web server data.
# Author:         IvanCodes
# Date:           2025-08-06
# Version:        1.0
# ===================================================

总结

本章我们奠定了Shell脚本的基础，理解了Shell的核心角色，掌握了脚本的创建、Shebang的重要性以及三种核心的执行方式。良好的注释习惯是编写专业脚本的第一步。

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练习题

题目：

1. 简述 Shell 在 Linux/Unix 系统中的主要作用是什么？
2. Shell 脚本的第一行 #!/bin/bash 有什么作用？它通常被称为什么？
3. 如何让一个名为 my_script.sh 的 Shell 脚本文件，能够直接通过 ./my_script.sh 的方式运行？请写出关键命令。
4. 执行 Shell 脚本时，使用 bash script.sh 和 source script.sh 的主要区别是什么？哪种方式会影响当前的 Shell 环境？
5. 在 Shell 脚本中，如何添加单行注释？请给出表示注释的符号。
6. Shell 没有原生的多行注释块语法。请描述一种常用的、基于 Here Document 的方法来模拟多行注释。
7. 为什么通常推荐使用 #!/usr/bin/env bash 而不是直接使用 #!/bin/bash 作为 Shebang？
8. 如果一个脚本文件 test.sh 没有执行权限，但有读权限，以下哪种方式可以成功执行它？ A) ./test.sh B) bash test.sh C) source test.sh D) B和C均可
9. 要查看当前系统默认的 Shell 是什么，应该执行什么命令？
10. . (点号) 命令和 source 命令在执行脚本时有什么关系？
11. 为什么在执行当前目录下的脚本时，通常需要在脚本名前加上 ./？
12. 你为一个脚本添加了 chmod +x script.sh 权限，但执行 ./script.sh 时提示 "bad interpreter: No such file or directory"。最可能的原因是什么？
13. 写一个标准的文件头注释块，包含脚本名称、描述和作者。
14. zsh 和 bash 都是 Shell 的一种实现，这种说法正确吗？
15. 如果你有一个脚本 setup_env.sh，其内容是 export MY_VAR="hello"。为了在当前终端会话中设置 MY_VAR 这个环境变量，你应该使用哪种方式执行这个脚本？

答案与解析：

1. Shell 的作用： 解析： Shell 是命令行解释器，作为用户与操作系统内核交互的接口或桥梁。它负责接收和解释用户的命令，调用内核执行，并返回结果。

2. Shebang 的作用： 解析： #!/bin/bash 的作用是指定解释器。当脚本被直接执行时，操作系统会根据这一行找到 /bin/bash 解释器来处理脚本内容。这一行通常被称为 Shebang。

3. 添加执行权限：

chmod +x my_script.sh

解析： chmod +x 命令为文件添加执行权限，这是能够直接通过 ./ 方式运行脚本的先决条件。

4. bash vs source 的区别： 解析： 主要区别在于执行环境。bash script.sh 会启动一个新的子 Shell 来执行脚本，不影响当前环境。source script.sh 则在当前的 Shell 环境中执行，会影响当前环境（如设置变量、定义函数）。

5. 单行注释符号： 解析： 在 Shell 脚本中，使用 # 符号来添加单行注释。

6. 模拟多行注释： 解析： 使用 Here Document 并将其重定向给一个空命令 :。例如：: <<'COMMENT' ... COMMENT。

7. env 的优势： 解析： #!/usr/bin/env bash 提高了脚本的可移植性。它会在用户的PATH环境变量中查找bash，而不是硬编码为 /bin/bash。这使得脚本在不同系统或自定义环境下更容易成功运行。

8. 无执行权限的执行方式： 答案： D) B和C均可 解析： bash test.sh 和 source test.sh 都是直接调用解释器或内建命令来读取和执行脚本内容，因此只需要对文件有读权限即可，不需要执行权限。

9. 查看默认 Shell：

echo $SHELL

解析： $SHELL 是一个环境变量，它存储了当前用户登录时使用的默认 Shell 的路径。

10. . 和 source 的关系： 解析： 它们是等价的。. (点号) 是 source 命令的简写形式，两者都用于在当前 Shell 环境中执行脚本。

11. 使用 ./ 的原因： 解析： 出于安全原因。Linux 系统默认不会在当前工作目录下搜索命令。./ 明确地告诉 Shell “请在当前目录下查找并执行这个文件”，防止意外运行了与系统命令同名的恶意脚本。

12. "bad interpreter" 错误原因： 解析： 这个错误最常见的原因是脚本的Shebang行 (#!...) 指定了一个不存在或路径错误的解释器。另一个可能的原因是脚本文件从Windows系统拷贝过来，包含了回车符 (\r)，导致解释器路径 (如 /bin/bash\r) 无效。

13. 标准文件头注释：

#!/usr/bin/env bash
# ===================================================
# Script Name:   my_awesome_script.sh
# Description:   This script does awesome things.
# Author:        IvanCodes
# ===================================================

解析： 一个好的文件头注释能让任何人快速理解脚本的基本信息，是专业脚本编写的标志。

14. zsh 和 bash 的关系： 答案： 正确。 解析： 两者都是不同的 Shell 实现，都扮演着命令行解释器的角色，只是在功能、语法细节和用户体验上有所不同。

15. 设置环境变量的执行方式： 答案： source setup_env.sh 或 . setup_env.sh 解析： export 命令只有在当前 Shell 环境中执行时才能真正设置对当前会话生效的环境变量。如果使用 bash setup_env.sh，export 会在子 Shell 中执行，脚本一结束，子 Shell 销毁，设置的环境变量也就随之消失了。