shell13问-全.doc

基于LINUX操作系统下的各种详细配置（如FTP

我在 CU 的日子并不长，有幸在 shell 版上与大家结缘。
除了跟众前辈学习到不少技巧之外，也常看到不少朋友的问题。
然而，在众多问题中，我发现许多瓶颈都源于 shell 的基础而已。
每次要解说，却总有千言万语不知从何起之感...

这次，我不是来回答，而是准备了关于 shell 基础的十三个问题要问大家﹗
希望 shell 学习者们能够透过寻找答案的过程，好好的将 shell 基础打扎实一点...
当然了，这些问题我也会逐一解说一遍。只是，我不敢保证甚么时候能够完成这趟任务。
除了时间关系外，个人功力实在有限，很怕匆忙间误导观众就糟糕了。
若能抛砖引玉，诱得其它前辈出马补充，那才真的是功德一件﹗

shell 十三问：

1) 为何叫做 shell ？ 
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1454336#1454336
2) shell prompt(PS1) 与 Carriage Return(CR) 的关系？ 
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1467910#1467910
3) 别人 echo、你也 echo ，是问 echo 知多少？ 
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1482452#1482452
4) " "(双引号) 与 ' '(单引号)差在哪？  (2004-06-29 23:06 最后更新)
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1511745#1511745
5) var=value？export 前后差在哪？
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1544391#1544391
6) exec 跟 source 差在哪？ 
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1583329#1583329
7) ( ) 与 { } 差在哪？
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1595135#1595135
8) $(( )) 与 $( ) 还有${ } 差在哪？ (2005-08-30 02:03 最后更新)
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1617953#1617953
9) $@ 与 $* 差在哪？
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1628522#1628522
10) && 与 || 差在哪？
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1634118#1634118
11) >; 与 < 差在哪？
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1636825#1636825
12) 你要 if 还是 case 呢？
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1679488#1679488
13) for what? while 与 until 差在哪？
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=1692457#1692457

补充问题：
b1) [^ ] 跟 [! ] 差在哪？
Part-I(Wildcard):
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=2930144#2930144
Part-II(Regular Expression): (2005-09-03 19:59 最后更新)
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?p=2934852#2934852


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说明：
1) 欢迎大家补充/扩充问题。
2) 我接触计算机中文名称时是在台湾，因此一些术语或与大陆不同，请自行转换。 
3) 我会不定时"逐题"说明(以 Linux 上的 bash 为环境)。同时，也会在任何时候进行无预警修改。请读者自行留意。
4) 本人于本系列所发表的任文章均可自由以电子格式(非印刷)引用、修改、转载，且不必注明出处(若能注明 CU 更佳)。
当然，若有错漏或不当结果，本人也不负任何责任。
5) 若有人愿意整理成册且付印者，本人仅保留著作权，版权收益之 30% 须捐赠与 CU 论坛管理者，剩余不究。

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建议参考讨论:
1) shaoping0330 兄关于变量替换的补充:
http://bbs.chinaunix.net/forum/24/20040902/399487.html

2) shaoping0330 兄关于 RE 的说明:
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=393964

3) 关于 nested subshell 的讨论:
http://bbs.chinaunix.net/forum/24/20040906/401274.html

4) 关于 IFS 的讨论: 
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=512925 


1) 为何叫做 shell ？ 

在介绍 shell 是甚么东西之前，不妨让我们重新检视使用者与计算机系统的关系：
        图(FIXME)

我们知道计算机的运作不能离开硬件，但使用者却无法直接对硬件作驱动，
硬件的驱动只能透过一个称为"操作系统(Operating System)"的软件来控管，
事实上，我们每天所谈的 linux ，严格来说只是一个操作系统，我们称之为"核心(kernel)"。
然而，从使用者的角度来说，使用者也没办法直接操作 kernel ，
而是透过 kernel 的"外壳"程序，也就是所谓的 shell ，来与 kernel 沟通。
这也正是 kernel 跟 shell 的形像命名关系。如图：
                图(FIXME)

从技术角度来说，shell 是一个使用者与系统的互动界面(interface)，
主要是让使用者透过命令行(command line)来使用系统以完成工作。
因此，shell 的最简单的定义就是---命令解译器(Command Interpreter)：
        * 将使用者的命令翻译给核心处理，
        * 同时，将核心处理结果翻译给使用者。

每次当我们完成系统登入(log in)，我们就取得一个互动模式的 shell ，也称为 login shell 或 primary shell。
若从行程(process)角度来说，我们在 shell 所下达的命令，均是 shell 所产生的子行程。这现像，我们暂可称之为 fork 。
如果是执行脚本(shell script)的话，脚本中的命令则是由另外一个非互动模式的子 shell (sub shell)来执行的。
也就是 primary shell 产生 sub shell 的行程，sub shell 再产生 script 中所有命令的行程。
(关于行程，我们日后有机会再补充。)

这里，我们必须知道：kernel 与 shell 是不同的两套软件，而且都是可以被替换的：
        * 不同的操作系统使用不同的 kernel ，
        * 而在同一个 kernel 之上，也可使用不同的 shell 。
在 linux 的预设系统中，通常都可以找到好几种不同的 shell ，且通常会被列于如下档案里：
        /etc/shells
不同的 shell 有着不同的功能，且也彼此各异、或说"大同小异"。
常见的 shell 主要分为两大主流：
        sh：
                burne shell (sh)
                burne again shell (bash)
        csh：
                c shell (csh)
                tc shell (tcsh)
                korn shell (ksh)
        (FIXME)

大部份的 Linux 系统的预设 shell 都是 bash ，其原因大致如下两点：
        * 自由软件
        * 功能强大
bash 是 gnu project 最成功的产品之一，自推出以来深受广大 Unix 用户喜爱，
且也逐渐成为不少组织的系统标准。 

2) shell prompt(PS1) 与 Carriage Return(CR) 的关系？ 

当你成功登录进一个文字界面之后，大部份情形下，
你会在荧幕上看到一个不断闪烁的方块或底线(视不同版本而别)，
我们称之为*游标*(coursor)。
游标的作用就是告诉你接下来你从键盘输入的按键所插入的位置，
且每输如一键游标便向右边移动一个格子，若连续输入太多的话，则自动接在下一行输入。

假如你刚完成登录还没输入任何按键之前，你所看到的游标所在位置的同一行的左边部份，
我们称之为*提示符号*(prompt)。
提示符号的格式或因不同系统版本而各有不同，在 Linux 上，只需留意最接近游标的一个可见的提示符号，通常是如下两者之一：
        $：给一般使用者账号使用
        #：给 root (管理员)账号使用

事实上，shell prompt 的意思很简单：
        * 是 shell 告诉使用者：您现在可以输入命令行了。
我们可以说，使用者只有在得到 shell prompt 才能打命令行，
而 cursor 是指示键盘在命令行所输入的位置，使用者每输入一个键，cursor 就往后移动一格，
直到碰到命令行读进 CR(Carriage Return，由 Enter 键产生)字符为止。
CR 的意思也很简单：
        * 是使用者告诉 shell：老兄你可以执行我的命令行了。
严格来说：
        * 所谓的命令行，就是在 shell prompt 与 CR 字符之间所输入的文字。
        (思考：为何我们这里坚持使用 CR 字符而不说 Enter 键呢？答案在后面的学习中揭晓。)

不同的命令可接受的命令行格式或有不同，一般情况下，一个标准的命令行格式为如下所列：
        command-name options argument

若从技术细节来看，shell 会依据 IFS(Internal Field Seperator) 将 command line 所输入的文字给拆解为"字段"(word)。
然后再针对特殊字符(meta)先作处理，最后再重组整行 command line 。
(注意：请务必理解上两句话的意思，我们日后的学习中会常回到这里思考。)

其中的 IFS 是 shell 预设使用的字段分隔符，可以由一个及多个如下按键组成：
        * 空格键(White Space)
        * 表格键(Tab)
        * 回车键(Enter)

系统可接受的命令名称(command-name)可以从如下途径获得：
        * 明确路径所指定的外部命令
        * 命令别名(alias)
        * 自定功能(function)
        * shell 内建命令(built-in)
        * $PATH 之下的外部命令
每一个命令行均必需含用命令名称，这是不能缺少的。 

3) 别人 echo、你也 echo ，是问 echo 知多少？

承接上一章所介绍的  command line ，这里我们用 echo 这个命令加以进一步说明。
温习---标准的 command line 包含三个部件：
* command_name option argument 

echo 是一个非常简单、直接的 Linux 命令：
* 将 argument 送出至标准输出(STDOUT)，通常就是在监视器(monitor)上输出。
(注：stdout 我们日后有机会再解说，或可先参考如下讨论：
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=191375 )

为了更好理解，不如先让我们先跑一下 echo 命令好了：


CODE:[Copy to clipboard]$ echo

$
你会发现只有一个空白行，然后又回到 shell prompt 上了。
这是因为 echo 在预设上，在显示完 argument 之后，还会送出一个换行符号(new-line charactor)。
但是上面的 command 并没任何的 argument ，那结果就只剩一个换行符号了...
若你要取消这个换行符号，可利用 echo 的 -n option ：


CODE:[Copy to clipboard]$ echo -n
$
不妨让我们回到 command line 的概念上来讨论上例的 echo 命令好了：
* command line 只有 command_name(echo) 及 option(-n)，并没有任何 argument 。
要想看看 echo 的 argument ，那还不简单﹗接下来，你可试试如下的输入：


CODE:[Copy to clipboard]$ echo first line
first line
$ echo -n first line
first line $
于上两个 echo 命令中，你会发现 argument 的部份显示在你的荧幕，而换行符号则视 -n option 的有无而别。
很明显的，第二个 echo 由于换行符号被取消了，接下来的 shell prompt 就接在输出结果同一行了... ^_^

事实上，echo 除了 -n options 之外，常用选项还有：
        -e ：启用反斜线控制字符的转换(参考下表)
        -E：关闭反斜线控制字符的转换(预设如此)
        -n ：取消行末之换行符号(与 -e 选项下的 \c 字符同意)

关于 echo 命令所支持的反斜线控制字符如下表：
        \a：ALERT / BELL (从系统喇叭送出铃声)
        \b：BACKSPACE ，也就是向左删除键
        \c：取消行末之换行符号
        \E：ESCAPE，跳脱键
        \f：FORMFEED，换页字符
        \n：NEWLINE，换行字符
        \r：RETURN，回车键
        \t：TAB，表格跳位键
        \v：VERTICAL TAB，垂直表格跳位键
        \n：ASCII 八进位编码(以 x 开首为十六进制)
        \\：反斜线本身
        (表格数据来自 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Ed.)

或许，我们可以透过实例来了解 echo 的选项及控制字符：

例一：


CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e &quot;a\tb\tc\nd\te\tf&quot;
a       b       c
d       e       f
上例运用 \t 来区隔 abc 还有 def ，及用 \n 将 def 换至下一行。

例二：


CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e &quot;\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146&quot;
a       b       c
d       e       f
与例一的结果一样，只是使用 ASCII 八进位编码。

例三：


CODE:[Copy to clipboard]$ echo -e &quot;\x61\x09\x62\x09\x63\x0a\x64\x09\x65\x09\x66&quot;
a       b       c
d       e       f
与例二差不多，只是这次换用 ASCII 十六进制编码。

例四：


CODE:[Copy to clipboard]$ echo -ne &quot;a\tb\tc\nd\te\bf\a&quot;
a       b       c
d       f $
因为 e 字母后面是删除键(\b)，因此输出结果就没有 e 了。
在结束时听到一声铃向，那是 \a 的杰作﹗
由于同时使用了 -n 选项，因此 shell prompt 紧接在第二行之后。
若你不用 -n 的话，那你在 \a 后再加个 \c ，也是同样的效果。

事实上，在日后的 shell 操作及 shell script 设计上，echo 命令是最常被使用的命令之一。
比方说，用 echo 来检查变量值：


CODE:[Copy to clipboard]$ A=B
$ echo $A
B
$ echo $?
0
(注：关于变量概念，我们留到下两章才跟大家说明。)

好了，更多的关于 command line 的格式，以及 echo 命令的选项，
就请您自行多加练习、运用了... 


4) " "(双引号) 与 ' '(单引号)差在哪？