shell13问-全.doc

基于LINUX操作系统下的各种详细配置（如FTP

还是回到我们的 command line 来吧...
经过前面两章的学习，应该很清楚当你在 shell prompt 后面敲打键盘、直到按下 Enter 的时候，
你输入的文字就是 command line 了，然后 shell 才会以行程的方式执行你所交给它的命令。
但是，你又可知道：你在 command line 输入的每一个文字，对 shell 来说，是有类别之分的呢？

简单而言(我不敢说这是精确的定议，注一)，command line 的每一个 charactor ，分为如下两种：
* literal：也就是普通纯文字，对 shell 来说没特殊功能。
* meta：对 shell 来说，具有特定功能的特殊保留字符。
(注一：关于 bash shell 在处理 command line 时的顺序说明，
请参考 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Edition，第 177 - 180 页的说明，
尤其是 178 页的流程图 Figure 7-1 ... )

Literal 没甚么好谈的，凡举 abcd、123456 这些"文字"都是 literal ... (easy？)
但 meta 却常使我们困惑..... (confused?)
事实上，前两章我们在 command line 中已碰到两个机乎每次都会碰到的 meta ：
* IFS：由 <space>; 或 <tab>; 或 <enter>; 三者之一组成(我们常用 space )。
* CR：由 <enter>; 产生。
IFS 是用来拆解 command line 的每一个词(word)用的，因为 shell command line 是按词来处理的。
而 CR 则是用来结束 command line 用的，这也是为何我们敲 <enter>; 命令就会跑的原因。
除了 IFS 与 CR ，常用的 meta 还有：
= ：  设定变量。
$ ：  作变量或运算替换(请不要与 shell prompt 搞混了)。
>; ：重导向 stdout。
< ：重导向 stdin。
|：命令管线。
& ：重导向 file descriptor ，或将命令置于背境执行。
( )：将其内的命令置于 nested subshell 执行，或用于运算或命令替换。
{ }：将其内的命令置于 non-named function 中执行，或用在变量替换的界定范围。
; ：在前一个命令结束时，而忽略其返回值，继续执行下一个命令。
&& ：在前一个命令结束时，若返回值为 true，继续执行下一个命令。
|| ：在前一个命令结束时，若返回值为 false，继续执行下一个命令。
!：执行 history 列表中的命令
....

假如我们需要在 command line 中将这些保留字符的功能关闭的话，就需要 quoting 处理了。
在 bash 中，常用的 quoting 有如下三种方法：
* hard quote：' ' (单引号)，凡在 hard quote 中的所有 meta 均被关闭。
* soft quote： " " (双引号)，在 soft quoe 中大部份 meta 都会被关闭，但某些则保留(如 $ )。(注二)
* escape ： \ (反斜线)，只有紧接在 escape (跳脱字符)之后的单一 meta 才被关闭。
( 注二：在 soft quote 中被豁免的具体 meta 清单，我不完全知道，
有待大家补充，或透过实作来发现及理解。 )

下面的例子将有助于我们对 quoting 的了解：


CODE:[Copy to clipboard]        $ A=B C        # 空格键未被关掉，作为 IFS 处理。
        $ C&#58; command not found. 
        $ echo $A
        
        $ A=&quot;B C&quot;        # 空格键已被关掉，仅作为空格键处理。
        $ echo $A
        B C
在第一次设定 A 变量时，由于空格键没被关闭，command line 将被解读为：
* A=B 然后碰到<IFS>;，再执行 C 命令
在第二次设定  A 变量时，由于空格键被置于 soft quote 中，因此被关闭，不再作为 IFS ：
* A=B<space>;C
事实上，空格键无论在 soft quote 还是在 hard quote 中，均会被关闭。Enter 键亦然：


CODE:[Copy to clipboard]        $ A='B
        >; C
        >; '
        $ echo &quot;$A&quot;
        B
        C
在上例中，由于 <enter>; 被置于 hard quote 当中，因此不再作为 CR 字符来处理。
这里的 <enter>; 单纯只是一个断行符号(new-line)而已，由于 command line 并没得到 CR 字符，
因此进入第二个 shell prompt (PS2，以 >; 符号表示)，command line 并不会结束，
直到第三行，我们输入的 <enter>; 并不在  hard quote 里面，因此并没被关闭，
此时，command line 碰到 CR 字符，于是结束、交给 shell 来处理。

上例的 <enter>; 要是被置于 soft quote 中的话， CR 也会同样被关闭：


CODE:[Copy to clipboard]        $ A=&quot;B
        >; C
        >; &quot;
        $ echo $A
        B C
然而，由于 echo $A 时的变量没至于 soft quote 中，因此当变量替换完成后并作命令行重组时，<enter>; 会被解释为 IFS ，而不是解释为 New Line 字符。

同样的，用 escape 亦可关闭 CR 字符：


CODE:[Copy to clipboard]        $ A=B\
        >; C\
        >;
        $ echo $A
        BC
上例中，第一个 <enter>; 跟第二个 <enter>; 均被 escape 字符关闭了，因此也不作为 CR 来处理，
但第三个 <enter>; 由于没被跳脱，因此作为 CR 结束 command line 。
但由于 <enter>; 键本身在 shell meta 中的特殊性，在 \ 跳脱后面，仅仅取消其 CR 功能，而不会保留其 IFS 功能。

您或许发现光是一个 <enter>; 键所产生的字符就有可能是如下这些可能：
CR
IFS
NL(New Line)
FF(Form Feed)
NULL
...
至于甚么时候会解释为甚么字符，这个我就没去深挖了，或是留给读者诸君自行慢慢摸索了... ^_^

至于 soft quote 跟 hard quote 的不同，主要是对于某些 meta 的关闭与否，以 $ 来作说明：


CODE:[Copy to clipboard]        $ A=B\ C
        $ echo &quot;$A&quot;
        B C
        $ echo '$A'
        $A
在第一个 echo 命令行中，$ 被置于 soft quote 中，将不被关闭，因此继续处理变量替换，
因此 echo 将 A 的变量值输出到荧幕，也就得到  "B C" 的结果。
在第二个 echo 命令行中，$ 被置于 hard quote 中，则被关闭，因此 $ 只是一个 $ 符号，
并不会用来作变量替换处理，因此结果是 $ 符号后面接一个 A 字母：$A 。

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练习与思考：如下结果为何不同？


CODE:[Copy to clipboard]        $ A=B\ C
        $ echo '&quot;$A&quot;'        # 最外面的是单引号
        &quot;$A&quot;
        $ echo &quot;'$A'&quot;        # 最外面的是双引号
        'B C'
        &#40;提示：单引号及双引号，在 quoting 中均被关?#93;了。&#41;
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在 CU 的 shell 版里，我发现有很多初学者的问题，都与 quoting 理解的有关。
比方说，若我们在 awk 或 sed 的命令参数中调用之前设定的一些变量时，常会问及为何不能的问题。
要解决这些问题，关键点就是：
* 区分出 shell meta 与 command meta 

前面我们提到的那些 meta ，都是在 command line 中有特殊用途的，
比方说 { } 是将其内一系列 command line 置于不具名的函式中执行(可简单视为 command block )，
但是，awk 却需要用 { } 来区分出 awk 的命令区段(BEGIN, MAIN, END)。
若你在 command line 中如此输入：


CODE:[Copy to clipboard]$ awk &#123;print $0&#125; 1.txt
由于  { } 在 shell 中并没关闭，那 shell 就将 {print $0} 视为 command block ，
但同时又没有" ; "符号作命令区隔，因此就出现 awk 的语法错误结果。

要解决之，可用 hard quote ：


CODE:[Copy to clipboard]$ awk '&#123;print $0&#125;' 1.txt
上面的 hard quote 应好理解，就是将原本的 {、<space>;、$(注三)、} 这几个 shell meta 关闭，
避免掉在 shell 中遭到处理，而完整的成为 awk 参数中的 command meta 。
( 注三：而其中的 $0 是 awk 内建的 field number ，而非  awk 的变量，
awk 自身的变量无需使用 $ 。)
要是理解了 hard quote 的功能，再来理解 soft quote 与 escape 就不难：


CODE:[Copy to clipboard]awk &quot;&#123;print \$0&#125;&quot; 1.txt
awk \&#123;print\ \$0\&#125; 1.txt
然而，若你要改变 awk 的 $0 的 0 值是从另一个 shell 变量读进呢？
比方说：已有变量 $A 的值是 0 ，那如何在 command line 中解决 awk 的 $$A 呢？
你可以很直接否定掉 hard quoe 的方案：


CODE:[Copy to clipboard]$ awk '&#123;print $$A&#125;' 1.txt
那是因为 $A 的 $ 在 hard quote 中是不能替换变量的。

聪明的读者(如你!)，经过本章学习，我想，应该可以解释为何我们可以使用如下操作了吧：


CODE:[Copy to clipboard]A=0
awk &quot;&#123;print \$$A&#125;&quot; 1.txt
awk \&#123;print\ \$$A\&#125; 1.txt
awk '&#123;print $'$A'&#125;' 1.txt
awk '&#123;print $'&quot;$A&quot;'&#125;' 1.txt     # 注：&quot;$A&quot; 包在 soft quote 中
或许，你能举出更多的方案呢....  ^_^

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练习与思考：请运用本章学到的知识分析如下两串讨论：
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=207178
http://bbs.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=216729
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5) var=value？export 前后差在哪？

这次让我们暂时丢开 command line ，先来了解一下 bash 变量(variable)吧...

所谓的变量，就是就是利用一个特定的"名称"(name)来存取一段可以变化的"值"(value)。

*设定(set)*
在 bash 中，你可以用 "=" 来设定或重新定义变量的内容：
        name=value
在设定变量的时侯，得遵守如下规则：
        * 等号左右两边不能使用区隔符号(IFS)，也应避免使用 shell 的保留字符(meta charactor)。
        * 变量名称不能使用 $ 符号。
        * 变量名称的第一个字母不能是数字(number)。
        * 变量名称长度不可超过 256 个字母。
        * 变量名称及变量值之大小写是有区别的(case sensitive)。

如下是一些变量设定时常见的错误：
        A= B        ：不能有 IFS
        1A=B        ：不能以数字开头
        $A=B        ：名称不能有 $
        a=B        ：这跟 a=b 是不同的
如下则是可以接受的设定：
        A=" B"        ：IFS 被关闭了 (请参考前面的 quoting 章节)
        A1=B        ：并非以数字开头
        A=$B        ：$ 可用在变量值内
        This_Is_A_Long_Name=b        ：可用 _ 连接较长的名称或值，且大小写有别。

*变量替换(substitution)*
Shell 之所以强大，其中的一个因素是它可以在命令行中对变量作替换(substitution)处理。
在命令行中使用者可以使用 $ 符号加上变量名称(除了在用 = 号定义变量名称之外)，
将变量值给替换出来，然后再重新组建命令行。
比方：


CODE:[Copy to clipboard]        $ A=ls
        $ B=la
        $ C=/tmp
        $ $A -$B $C
(注意：以上命令行的第一个 $ 是 shell prompt ，并不在命令行之内。)
必需强调的是，我们所提的变量替换，只发生在 command line 上面。(是的，让我们再回到 command line 吧﹗)
仔细分析最后那行 command line ，不难发现在被执行之前(在输入 CR 字符之前)，
$ 符号会对每一个变量作替换处理(将变量值替换出来再重组命令行)，最后会得出如下命令行：


CODE:[Copy to clipboard]        ls -la /tmp
还记得第二章我请大家"务必理解"的那两句吗？若你忘了，那我这里再重贴一遍：


QUOTE:
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 。 
这里的 $ 就是 command line 中最经典的 meta 之一了，就是作变量替换的﹗
在日常的 shell 操作中，我们常会使用 echo 命令来查看特定变量的值，例如：


CODE:[Copy to clipboard]        $ echo $A -$B $C
我们已学过， echo 命令只单纯将其 argument 送至"标准输出"(STDOUT，通常是我们的荧幕)。 
所以上面的命令会在荧幕上得到如下结果：


CODE:[Copy to clipboard]        ls -la /tmp
这是由于 echo 命令在执行时，会先将 $A(ls)、$B(la)、跟 $C(/tmp) 给替换出来的结果。

利用 shell 对变量的替换处理能力，我们在设定变量时就更为灵活了：
        A=B
        B=$A
这样，B 的变量值就可继承 A 变量"当时"的变量值了。
不过，不要以"数学罗辑"来套用变量的设定，比方说：
        A=B
        B=C
这样并不会让 A 的变量值变成 C 。再如：
        A=B
        B=$A
        A=C
同样也不会让 B 的值换成 C 。
上面是单纯定义了两个不同名称的变量：A 与  B ，它们的值分别是 B 与  C 。
若变量被重复定义的话，则原有旧值将被新值所取代。(这不正是"可变的量"吗？  ^_^)
当我们在设定变量的时侯，请记着这点：
        * 用一个名称储存一个数值
仅此而已。

此外，我们也可利用命令行的变量替换能力来"扩充"(append)变量值：
        A=B:C:D
        A=$A:E
这样，第一行我们设定 A 的值为 "B:C:D"，然后，第二行再将值扩充为 "A:B:C:E" 。
上面的扩充范例，我们使用区隔符号( : )来达到扩充目的，
要是没有区隔符号的话，如下是有问题的：
        A=BCD
        A=$AE
因为第二次是将 A 的值继承 $AE 的提换结果，而非 $A 再加 E ﹗
要解决此问题，我们可用更严谨的替换处理：
        A=BCD
        A=${A}E
上例中，我们使用 {} 将变量名称的范围给明确定义出来，
如此一来，我们就可以将 A 的变量值从 BCD 给扩充为 BCDE 。