怎样用 Bash 编程:语法和工具


怎样用 Bash 编程:语法和工具

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让我们通过本系列文章来学习基本的 Bash 编程语法和工具,以及如何使用变量和控制运算符,这是三篇中的第一篇 。-- David Both(作者)
Shell 是操作系统的命令解释器,其中 Bash 是我最喜欢的 。每当用户或者系统管理员将命令输入系统的时候,linux 的 shell 解释器就会把这些命令转换成操作系统可以理解的形式 。而执行结果返回 shell 程序后,它会将结果输出到 STDOUT(标准输出),默认情况下,这些结果会 显示在你的终端。所有我熟悉的 shell 同时也是一门编程语言 。
Bash 是个功能强大的 shell,包含众多便捷特性,比如:tab 补全、命令回溯和再编辑、别名等 。它的命令行默认编辑模式是 Emacs,但是我最喜欢的 Bash 特性之一是我可以将其更改为 Vi 模式,以使用那些储存在我肌肉记忆中的的编辑命令 。
【怎样用 Bash 编程:语法和工具】然而,如果你把 Bash 当作单纯的 shell 来用,则无法体验它的真实能力 。我在设计一套包含三卷的 Linux 自学课程 时(这个系列的文章正是基于此课程),了解到许多 Bash 的知识,这些是我在过去 20 年的 Linux 工作经验中所没有掌握的,其中的一些知识就是关于 Bash 的编程用法 。不得不说,Bash 是一门强大的编程语言,是一个能够同时用于命令行和 shell 脚本的完美设计 。
本系列文章将要探讨如何使用 Bash 作为命令行界面(CLI)编程语言 。第一篇文章简单介绍 Bash 命令行编程、变量以及控制运算符 。其他文章会讨论诸如:Bash 文件的类型;字符串、数字和一些逻辑运算符,它们能够提供代码执行流程中的逻辑控制;不同类型的 shell 扩展;通过 for、while 和 until 来控制循环操作 。
ShellBash 是 Bourne Again Shell 的缩写,因为 Bash shell 是 基于 更早的 Bourne shell,后者是 Steven Bourne 在 1977 年开发的 。另外还有很多 其他的 shell 可以使用,但下面四个是我经常见到的:
  • csh:C shell 适合那些习惯了 C 语言语法的开发者 。
  • ksh:Korn shell,由 David Korn 开发,在 Unix 用户中更流行 。
  • tcsh:一个 csh 的变种,增加了一些易用性 。
  • zsh:Z shell,集成了许多其他流行 shell 的特性 。
所有 shell 都有内置命令,用以补充或替代核心工具集 。打开 shell 的 man 说明页,找到“BUILT-INS”那一段,可以查看都有哪些内置命令 。
每种 shell 都有它自己的特性和语法风格 。我用过 csh、ksh 和 zsh,但我还是更喜欢 Bash 。你可以多试几个,寻找更适合你的 shell,尽管这可能需要花些功夫 。但幸运的是,切换不同 shell 很简单 。
所有这些 shell 既是编程语言又是命令解释器 。下面我们来快速浏览一下 Bash 中集成的编程结构和工具 。
做为编程语言的 Bash大多数场景下,系统管理员都会使用 Bash 来发送简单明了的命令 。但 Bash 不仅可以输入单条命令,很多系统管理员可以编写简单的命令行程序来执行一系列任务,这些程序可以作为通用工具,能节省时间和精力 。
编写 CLI 程序的目的是要提高效率(做一个“懒惰的”系统管理员) 。在 CLI 程序中,你可以用特定顺序列出若干命令,逐条执行 。这样你就不用盯着显示屏,等待一条命令执行完,再输入另一条,省下来的时间就可以去做其他事情了 。
什么是“程序”?自由在线计算机词典( FOLDOC )对于程序的定义是:“由计算机执行的指令,而不是运行它们的物理硬件 。”普林斯顿大学的 wordNet 将程序定义为:“……计算机可以理解并执行的一系列指令……” 维基百科 上也有一条不错的关于计算机程序的条目 。
总结下,程序由一条或多条指令组成,目的是完成一个具体的相关任务 。对于系统管理员而言,一段程序通常由一系列的 shell 命令构成 。Linux 下所有的 shell (至少我所熟知的)都有基本的编程功能,Bash 作为大多数 linux 发行版的默认 shell,也不例外 。
本系列用 Bash 举例(因为它无处不在),假如你使用一个不同的 shell 也没关系,尽管结构和语法有所不同,但编程思想是相通的 。有些 shell 支持某种特性而其他 shell 则不支持,但它们都提供编程功能 。Shell 程序可以被存在一个文件中被反复使用,或者在需要的时候才创建它们 。
简单 CLI 程序最简单的命令行程序只有一或两条语句,它们可能相关,也可能无关,在按回车键之前被输入到命令行 。程序中的第二条语句(如果有的话)可能取决于第一条语句的操作,但也不是必须的 。


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