经典的 Shell 十三问

1. 为何叫做shell?

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操作硬件，硬件的驱动只能通过一种称为“操作系统(OS，Opertating System)的软件来管控。linux严格来说只是一个操作系统(OS)，我们称之为内核(kernel)。

使用者没有办法直接操作一个kernel，而是通过kernel的“外壳”程序，也就是所谓的shell，来与kernel沟通。shell是一个使用者与系统的交互界面(interface), 只能让使用者通过命令行(command line)来使用系统来完成工作。

因此 ， shell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。

不同的OS使用不同的kernel; 同一个kernel之上，也可以使用不同的shell常见的shell有sh; bash; csh; ksh;等

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

成功登录一个shell终端后，游标cursor左边部分，称之为提示符prompt通常一般用户使用$，管理员用户root使用#

• shell prompt:可以输入命令了 键入命令后，直到读进CR(Carriage Return)字符为止
• Carriage Return:可以执行命令了

若从技术的细节来看，shell会依据IFS(Internal Field Seperator) 将command line所输入的文字拆解为"字段"(word/field)。然后再针对特殊字符(meta)先作处理，最后重组整行command line。

3. 别人echo, 你也echo, 是问echo知多少?

echo将argument送到标准输出(stdout)，通常显示在屏幕

stdin 标准输入
stdout 标准输出
stderr 标准错误输出

echo -n  # 取消换行符
echo -e  # 启用反斜杠转译

4. ""(双引号)与''(单引号)有什么区别?

• hard quote:''(单引号),关闭所有引用
• soft quote:""(双引号),保留$引用

5. var=value? export前后差在哪？

变量定义：name=value，等号左右两边不能使用分隔符。

变量替换：echo ${name}export变量：export name=value，使变量成为环境变量

# 本地变量
A=B
# 取消变量
unset A
# 环境变量
export A=B

6. exec跟source差在哪？

环境变量只能从父进程到子进程单向传递。换句话说：在子进程中环境如何变更，均不会影响父进程的环境。
当我们执行一个shell script时，其实是先产生一个sub-shell的子进程， 然后sub-shell再去产生命令行的子进程。

# 创建子shell执行脚本
./1.sh
# 当前shell执行
source 1.sh
# 当前shell执行后退出
exec 1.sh

7. ( ) 与 { } 差在哪？

( )将command group置于sub-shell执行{ } 则是在同一个shell内完成

8. () 还有 ${} 差在哪？

• $()与 ``(反引号) 都是用来做命令替换用的。
• ${var}与 $var 都是用来做变量替换用的。

# 假设我们定义了一个变量为：
file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt
# 我们可以用 ${ } 分别替换获得不同的值：

# 1. shell字符串的非贪婪(最小匹配)左删除
${file#*/} # 拿掉第一条 / 及其左边的字符串：dir1/dir2/dir3/my.file.txt
${file#*.} #拿掉第一个 . 及其左边的字符串：file.txt

# 2. shell字符串的贪婪(最大匹配)左删除
${file##*/} # 拿掉最后一条 / 及其左边的字符串：my.file.txt
${file##*.} # 拿掉最后一个 . 及其左边的字符串：txt

# 3. shell字符串的非贪婪(最小匹配)右删除：
${file%/*} # 拿掉最后条 / 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3
${file%.*} # 拿掉最后一个 . 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3/my.file

# 4. shell字符串的贪婪(最大匹配)右删除：
${file%%/*} # 拿掉第一条 / 及其右边的字符串：(空值)
${file%%.*} # 拿掉第一个 . 及其右边的字符串：/dir1/dir2/dir3/my

记忆的方法为：
# 是去掉左边(在键盘上 # 在 $ 之左边)
% 是去掉右边(在键盘上 % 在 $ 之右边)
单一符号是最小匹配﹔两个符号是最大匹配。

# 5. shell字符串取子串：
${file:0:5}：提取最左边的 5 个字节：/dir1
${file:5:5}：提取第 5 个字节右边的连续 5 个字节：/dir2

# 6. shell字符串变量值的替换：
${file/dir/path}：将第一个 dir 提换为 path：/path1/dir2/dir3/my.file.txt
${file//dir/path}：将全部 dir 提换为 path：/path1/path2/path3/my.file.txt

# 7. ${}还可针对变量的不同状态(没设定、空值、非空值)进行赋值：
${file-my.file.txt} ：假如 $file 没有设定，则使用 my.file.txt 作传回值。(空值及非空值时不作处理) 
${file:-my.file.txt} ：假如 $file 没有设定或为空值，则使用 my.file.txt 作传回值。 (非空值时不作处理)
${file+my.file.txt} ：假如 $file 设为空值或非空值，均使用 my.file.txt 作传回值。(没设定时不作处理)
${file:+my.file.txt} ：若 $file 为非空值，则使用 my.file.txt 作传回值。 (没设定及空值时不作处理)
${file=my.file.txt} ：若 $file 没设定，则使用 my.file.txt 作传回值，同时将 $file 赋值为 my.file.txt 。 (空值及非空值时不作处理)
${file:=my.file.txt} ：若 $file 没设定或为空值，则使用 my.file.txt 作传回值，同时将 $file 赋值为 my.file.txt 。 (非空值时不作处理)
${file?my.file.txt} ：若 $file 没设定，则将 my.file.txt 输出至 STDERR。 (空值及非空值时不作处理)
${file:?my.file.txt} ：若 $file 没设定或为空值，则将 my.file.txt 输出至 STDERR。 (非空值时不作处理)

tips:
以上的理解在于, 你一定要分清楚 unset 与 null 及 non-null 这三种赋值状态.
一般而言, : 与 null 有关, 若不带 : 的话, null 不受影响, 若带 : 则连 null 也受影响.

# 8. 计算shell字符串变量的长度：${#var}
${#var} 可计算出变量值的长度：
${#file} 可得到 27 ，因为 /dir1/dir2/dir3/my.file.txt 刚好是 27 个字节...

# 9. bash数组(array)的处理方法
数组:
A=(a b c d)
引用数组:
${A[@]}
${A[*]}
访问数组成员
${A[0]}
计算数组长度
${#A[@]}
${#A[*]}
数组重新赋值
A[2]=xyz

# 10.$(( ))是用来做整数运算的 
a=5;b=7;c=2;
echo $(( a + b * c))

9. * 区别在哪？

• "$@" 则可得到 "p1" "p2 p3" "p4" 这三个不同的词段
• "$*" 则可得到 "p1 p2 p3 p4" 这一整串单一的词段

10. && 与 || 差在哪？

1. test命令有两种形式

• test expression
• [ expression ]

2. bash的test目前支持三种测试对象

• string：字符串
• integer：整数
• file：文件

3. 当expression为真是返回 0(true) ，否则返回 非0(false)

• command1 && command2 # command2只有在command1的RV为0(true)的条件下执行。
• command1 || command2 # command2只有在command1的RV为非0(false)的条件下执行。

4. 先替换变量再比较

A=123
[ -n "$A" ] && ([ "$A" -lt 100 ] || echo "too big")
unset A

11. > 与 < 差在哪？

0: Standard Input (STDIN)
1: Standard Output (STDOUT)
2: Standard Error Output (STDERR)

我们可用 < 来改变读进的数据信道(stdin)，使之从指定的档案读进。

我们可用 > 来改变送出的数据信道(stdout, stderr)，使之输出到指定的档案。

ls my.file no.such.file 1> file.out 2>file.err
# 2>&1 就是将stderr并进stdout做输出
ls my.file no.such.file 1> file.out 2>&1
# /dev/null 空
ls my.file no.such.file >/dev/null 2>&1

cat < file > file
# 在 IO Redirection 中，stdout 与 stderr 的管道会先准备好，才会从 stdin 读进资料。
# 也就是说，在上例中，> file 会先将 file 清空，然后才读进 < file ， 
# 但这时候档案已经被清空了，因此就变成读不进任何数据了

12. 你要if还是case呢？

# if
echo -n "Do you want to continue?(Yes/No):"
read YN
if [ "$YN"=Y -o "$YN"=y -o "$YN"="Yes" -o "$YN"="yes" -o "$YN"="YES"];then
echo "continue"
else
exit 0
fi

# case
echo -n "Do you want to continue?(Yes/No):"
read YN
case "$YN" in
[Yy]|[Yy][Ee][Ss])
echo "continue"
;;
*)
exit 0
esac

13. for what? while与until差在哪？

# for
for ((i=1;i<=10;i++))
do
echo "num is $i"
done

# while
num=1
while [ "$num" -le 10 ]; do
echo "num is $num"
num=$(($num + 1))
done

# until
num=1
until [ "$num" -gt 10 ]; do
echo "num is $num"
num=$(($nu + 1))
done

• break 是结束 loop
• return 是结束 function

• exit 是结束 script/shell