Shell脚本：Linux Shell脚本学习指南（第一部分Shell基础）二

第一部分：Shell基础（开胃菜）二

八、Linux Shell命令提示符

启动Linux桌面环境自带的终端模拟包，或者从 Linux 控制台登录后，便可以看到 Shell 命令提示符。看见命令提示符就意味着可以输入命令了。命令提示符不是命令的一部分，它只是起到一个提示作用。

不同的 Linux 发行版使用的提示符格式大同小异，例如在 CentOS 中，默认的提示符类似下面这样：

[mozhiyan@localhost ~]$

各个部分的含义如下：

• []是提示符的分隔符号，没有特殊含义。
• mozhiyan表示当前登录的用户，我现在使用的是 mozhiyan 用户登录。
• @是分隔符号，没有特殊含义。
• localhost表示当前系统的简写主机名（完整主机名是 localhost.localdomain）。
• ~代表用户当前所在的目录为主目录（home 目录）。如果用户当前位于主目录下的 bin 目录中，那么这里显示的就是bin。
• $是命令提示符。Linux 用这个符号标识登录的用户权限等级：如果是超级用户（root 用户），提示符就是#；如果是普通用户，提示符就是$。

总结起来，Linux Shell 默认的命令提示符的格式为：

[username@host directory]$

或者

[username@host directory]#

什么是主目录？

Linux 系统是纯字符界面，用户登录后，要有一个初始登录的位置，这个初始登录位置就称为用户的主目录（home 目录）。超级用户的主目录为/root/，普通用户的主目录为/home/用户名/。

有的资料也称为“家目录”，“家”是 home 的直译，它们都是一个意思。

用户在自己的主目录中拥有完整权限，所以我们也建议操作实验可以放在主目录中进行。

我们使用 cd 命令切换一下用户所在目录，看看有什么效果。

[mozhiyan@localhost ~]$ cd demo

[mozhiyan@localhost demo]$ cd /usr/local

[mozhiyan@localhost local]$

仔细看，如果切换用户所在目录，那么命令提示符中会变成用户当前所在目录的最后一个目录（不显示完整的所在目录 /usr/ local/，只显示最后一个目录 local）。

第二层命令提示符

有些命令不能在一行内输入完成，需要换行，这个时候就会看到第二层命令提示符。第二层命令提示符默认为>，请看下面的例子：

[mozhiyan@localhost ~]$ echo "Shell教程"

Shell教程

[mozhiyan@localhost ~]$ echo "

> http://

> c.biancheng.net

> "

http://

c.biancheng.net

第一个 echo 命令在一行内输入完成，不会出现第二层提示符。第二个 echo 命令需要多行才能输入完成，提示符>用来告诉用户命令还没输入完成，请继续输入。

echo 命令用来输出一个字符串。字符串是一组由" "包围起来的字符序列，echo 将第一个"作为字符串的开端，将第二个"作为字符串的结尾。对于第二个 echo 命令，我们将字符串分成多行，echo 遇到第一个"认为是不完整的字符串，所以会继续等待用户输入，直到遇见第二个"。

命令提示符的格式不是固定的，用户可以根据自己的喜好来修改，将在下一节展开讲解。

九、Shell修改命令提示符

Shell 通过PS1和PS2这两个环境变量来控制提示符的格式，修改PS1和PS2的值就能修改命令提示符的格式。

• PS1 控制最外层的命令提示符格式。
• PS2 控制第二层的命令提示符格式。

在修改 PS1 和 PS2 之前，我们先用 echo 命令输出它们的值，看看默认情况下是什么样子的：

[mozhiyan@localhost ~]$ echo $PS1

[\u@\h \W]\$

[mozhiyan@localhost ~]$ echo $PS2

>

Linux 使用以\为前导的特殊字符来表示命令提示符中包含的要素，这使得 PS1 和 PS2 的格式看起来可能有点奇怪。下表展示了可以在 PS1 和 PS2 中使用的特殊字符。

注意，所有的特殊字符均以反斜杠\开头，目的是与普通字符区分开来。您可以在命令提示符中使用以上任何特殊字符的组合。

【实例】通过修改 PS1 变量的值来修改命令提示符的格式：

[mozhiyan@localhost ~]$ PS1="[\t][\u]\$ "

[12:51:43][mozhiyan]$ PS1="[c.biancheng.net]\$ "

[c.biancheng.net]$

第一次修改后可以显示当前的时间和用户名，第二次修改后显示C语言中文网的域名。为了保留版权，证明该教程出自C语言中文网，后续文章中我经常会使用[c.biancheng.net]$这种命令提示符，大家不要觉得奇怪。

遗憾的是，通过这种方式修改的命令提示符只在当前的 Shell 会话期间有效，再次启动 Shell 后将重新使用默认的命令提示符。

如果希望持久性地修改 PS1，让它对任何 Shell 会话都有效，那么就得把 PS1 变量的修改写入到 Shell 启动文件中，我们将在《十四、如何编写自己的Shell配置文件（配置脚本）？》一节中展开讨论。

十、第一个Shell脚本

几乎所有编程语言的教程都是从使用著名的“Hello World”开始的，出于对这种传统的尊重（或者说落入俗套），我们的第一个 Shell 脚本也输出“Hello World”。

打开文本编辑器，新建一个文本文件，并命名为 test.sh。

扩展名sh代表 shell，扩展名并不影响脚本执行，见名知意就好，如果你用 php 写 shell 脚本，扩展名就用php好了。

在 test.sh 中输入代码：

#!/bin/bash

echo "Hello World !" #这是一条语句

第 1 行的#!是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种 Shell；后面的/bin/bash就是指明了解释器的具体位置。

第 2 行的 echo 命令用于向标准输出文件（Standard Output，stdout，一般就是指显示器）输出文本。在.sh文件中使用命令与在终端直接输入命令的效果是一样的。

第 2 行的#及其后面的内容是注释。Shell 脚本中所有以#开头的都是注释（当然以#!开头的除外）。写脚本的时候，多写注释是非常有必要的，以方便其他人能看懂你的脚本，也方便后期自己维护时看懂自己的脚本——实际上，即便是自己写的脚本，在经过一段时间后也很容易忘记。

下面给出了一段稍微复杂的 Shell 脚本：

#!/bin/bash

# Copyright (c) http://c.biancheng.net/shell/

echo "What is your name?"

read PERSON

echo "Hello, $PERSON"

第 5 行中表示从终端读取用户输入的数据，并赋值给 PERSON 变量。read 命令用来从标准输入文件（Standard Input，stdin，一般就是指键盘）读取用户输入的数据。

第 6 行表示输出变量 PERSON 的内容。注意在变量名前边要加上$，否则变量名会作为字符串的一部分处理。

十一、执行Shell脚本（多种方法）

上节我们编写了一个简单的 Shell 脚本，这节我们就让它运行起来。运行 Shell 脚本有两种方法，一种在新进程中运行，一种是在当前 Shell 进程中运行。

1、在新进程中运行 Shell 脚本

在新进程中运行 Shell 脚本有多种方法。

（1） 将 Shell 脚本作为程序运行

Shell 脚本也是一种解释执行的程序，可以在终端直接调用（需要使用 chmod 命令给 Shell 脚本加上执行权限），如下所示：

[mozhiyan@localhost ~]$ cd demo                         #切换到 test.sh 所在的目录

[mozhiyan@localhost demo]$ chmod +x ./test.sh  #给脚本添加执行权限

[mozhiyan@localhost demo]$ ./test.sh                  #执行脚本文件

Hello World !                                                          #运行结果

第 2 行中，chmod +x表示给 test.sh 增加执行权限。

第 3 行中，./表示当前目录，整条命令的意思是执行当前目录下的 test.sh 脚本。如果不写./，Linux 会到系统路径（由 PATH 环境变量指定）下查找 test.sh，而系统路径下显然不存在这个脚本，所以会执行失败。

通过这种方式运行脚本，脚本文件第一行的#!/bin/bash一定要写对，好让系统查找到正确的解释器。

（2） 将 Shell 脚本作为参数传递给 Bash 解释器

你也可以直接运行 Bash 解释器，将脚本文件的名字作为参数传递给 Bash，如下所示：

[mozhiyan@localhost ~]$ cd demo                                #切换到 test.sh 所在的目录

[mozhiyan@localhost demo]$ /bin/bash test.sh            #使用Bash的绝对路径

Hello World !                                                                  #运行结果

通过这种方式运行脚本，不需要在脚本文件的第一行指定解释器信息，写了也没用。

更加简洁的写法是运行 bash 命令。bash 是一个外部命令，Shell 会在 /bin 目录中找到对应的应用程序，也即 /bin/bash。

[mozhiyan@localhost ~]$ cd demo

[mozhiyan@localhost demo]$ bash test.sh

Hello World !

这两种写法在本质上是一样的：第一种写法给出了绝对路径，会直接运行 Bash 解释器；第二种写法通过 bash 命令找到 Bash 解释器所在的目录，然后再运行，只不过多了一个查找的过程而已。

（3）检测是否开启了新进程

有些读者可能会疑问，你怎么知道开启了新进程？你有什么证据吗？既然如此，那我就来给大家验证一下吧。

Linux 中的每一个进程都有一个唯一的 ID，称为 PID，使用$$变量就可以获取当前进程的 PID，$$是 Shell 中的特殊变量。

首先编写如下的脚本文件，并命名为 check.sh： 

#!/bin/bash

echo $$ #输出当前进程PID

然后使用以上两种方式来运行 check.sh：

[mozhiyan@localhost demo]$ echo $$

2861 #当前进程的PID

[mozhiyan@localhost demo]$ chmod +x ./check.sh

[mozhiyan@localhost demo]$ ./check.sh

4597 #新进程的PID

[mozhiyan@localhost demo]$ echo

$$ 2861 #当前进程的PID

[mozhiyan@localhost demo]$ /bin/bash check.sh

4584 #新进程的PID

你看，进程的 PID 都不一样，当然就是两个进程了。

2、在当前进程中运行 Shell 脚本

这里需要引入一个新的命令——source 命令。source 是 Shell内置命令的一种，它会读取脚本文件中的代码，并依次执行所有语句。你也可以理解为，source 命令会强制执行脚本文件中的全部命令，而忽略脚本文件的权限。

source 命令的用法为：

source filename

也可以简写为：

. filename

两种写法的效果相同。对于第二种写法，注意点号.和文件名中间有一个空格。

例如，使用 source 运行上节的 test.sh：

[mozhiyan@localhost ~]$ cd demo                                  #切换到test.sh所在的目录

[mozhiyan@localhost demo]$ source ./test.sh                #使用source

Hello World !

[mozhiyan@localhost demo]$ source test.sh                  #使用source

Hello World !

[mozhiyan@localhost demo]$ . ./test.sh                          #使用点号

Hello World ! [mozhiyan@localhost demo]$ . test.sh       #使用点号

Hello World !

你看，使用 source 命令不用给脚本增加执行权限，并且写不写./都行，是不是很方便呢？

检测是否在当前 Shell 进程中

我们仍然借助$$变量来输出进程的 PID，如下所示：

[mozhiyan@localhost ~]$ cd demo

[mozhiyan@localhost demo]$ echo $$

5169             #当前进程PID

[mozhiyan@localhost demo]$ source ./check.sh

5169            #Shell脚本所在进程PID

[mozhiyan@localhost demo]$ echo $$

5169            #当前进程PID

[mozhiyan@localhost demo]$ . ./check.sh

5169            #Shell脚本所在进程PID

你看，进程的 PID 都是一样的，当然是同一个进程了。

3、总结

作为初学者，你可能看不懂这些运行方式有什么区别，没关系，暂时先留个疑问吧，后续教程中我们会逐一讲解。

如果需要在新进程中运行 Shell 脚本，我一般使用bash test.sh这种写法；如果在当前进程中运行 Shell 脚本，我一般使用. ./test.sh这种写法。这是我个人的风格。

最后再给大家演示一个稍微复杂的例子。本例中使用 read 命令从键盘读取用户输入的内容并赋值给 URL 变量，最后在显示器上输出。

#!/bin/bash

# Copyright (c) http://c.biancheng.net/shell/

echo "What is the url of the shell tutorial?"

read URL

echo "$URL is very fast!"

运行脚本：

[mozhiyan@localhost demo]$ . ./test.sh

What is the url of the shell tutorial?

http://c.biancheng.net/shell/↙

http://c.biancheng.net/shell/ is very fast!

↙ 表示按下回车键。

十二、Shell四种运行方式（启动方式）精讲

Shell 是一个应用程序，它的一端连接着 Linux 内核，另一端连接着用户。Shell 是用户和 Linux 系统沟通的桥梁，我们都是通过 Shell 来管理 Linux 系统。

我们可以直接使用 Shell，也可以输入用户名和密码后再使用 Shell；第一种叫做非登录式，第二种叫做登录式。

我们可以在 Shell 中一个个地输入命令并及时查看它们的输出结果，整个过程都在跟 Shell 不停地互动，这叫做交互式。我们也可以运行一个 Shell 脚本文件，让所有命令批量化、一次性地执行，这叫做非交互式。

总起来说，Shell 一共有四种运行方式：

• 交互式的登录 Shell；
• 交互式的非登录 Shell；
• 非交互式的登录 Shell；
• 非交互式的非登录 Shell。

1、判断 Shell 是否是交互式

判断是否为交互式 Shell 有两种简单的方法。

1) 查看变量-的值，如果值中包含了字母i，则表示交互式（interactive）。

【实例1】在 CentOS GNOME 桌面环境自带的终端下输出-的值：

[c.biancheng.net]$ echo $- himBH

包含了i，为交互式。

【实例2】在 Shell 脚本文件中输出-的值：

[c.biancheng.net]$ cat test.sh

#!/bin/bash

echo $-

[c.biancheng.net]$ bash ./test.sh

hB

不包含i，为非交互式。注意，必须在新进程中运行Shell脚本（见第十一节：运行Shell脚本）。

2) 查看变量PS1的值，如果非空，则为交互式，否则为非交互式，因为非交互式会清空该变量。

【实例1】在 CentOS GNOME 桌面环境自带的终端下输出 PS1 的值：

[mozhiyan@localhost]$ echo $PS1

[\u@\h \W]\$

非空，为交互式。

【实例2】在 Shell 脚本文件中输出 PS1 的值：

[c.biancheng.net]$ cat test.sh

#!/bin/bash

echo $PS1

[c.biancheng.net]$ bash ./test.sh

空值，为非交互式。注意，必须在新进程中运行 Shell 脚本。

2、判断 Shell 是否为登录式

判断 Shell 是否为登录式也非常简单，只需执行shopt login_shell即可，值为on表示为登录式，off为非登录式。

shopt 命令用来查看或设置 Shell 中的行为选项，这些选项可以增强 Shell 的易用性。

【实例1】在 CentOS GNOME 桌面环境自带的终端下查看 login_shell 选项：

[c.biancheng.net]$ shopt login_shell 

login_shell      off

【实例2】按下Ctrl+Alt+Fn组合键切换到虚拟终端，输入用户名和密码登录后，再查看 login_shell 选项：

[c.biancheng.net]$ shopt login_shell

login_shell          on

【实例3】在 Shell 脚本文件中查看 login_shel 选项：

[c.biancheng.net]$ cat test.sh

#!/bin/bash

shopt login_shell

[c.biancheng.net]$ bash ./test.sh

login_shell          off

3、同时判断交互式、登录式

要同时判断是否为交互式和登录式，可以简单使用如下的命令：

echo $PS1; shopt login_shell

或者

echo $-; shopt login_shell

4、常见的 Shell 启动方式

1) 通过 Linux 控制台（不是桌面环境自带的终端）或者 ssh 登录 Shell 时（这才是正常登录方式），为交互式的登录 Shell。

[c.biancheng.net]$ echo $PS1;shopt login_shell

[\u@\h \W]\$

login_shell          on

2) 执行 bash 命令时默认是非登录的，增加--login选项（简写为-l）后变成登录式。

[c.biancheng.net]$ cat test.sh

#!/bin/bash

echo $-; shopt login_shell

[c.biancheng.net]$ bash -l ./test.sh

hB

login_shell          on

3) 使用由()包围的组命令或者命令替换进入子 Shell 时，子 Shell 会继承父 Shell 的交互和登录属性。

[c.biancheng.net]$ bash

[c.biancheng.net]$ (echo $PS1;shopt login_shell)

[\u@\h \W]\$

login_shell          off

[c.biancheng.net]$ bash -l

[c.biancheng.net]$

(echo $PS1;shopt login_shell)

[\u@\h \W]\$

login_shell         on

4) ssh 执行远程命令，但不登录时，为非交互非登录式。

[c.biancheng.net]$ ssh localhost 'echo $PS1;shopt login_shell'

login_shell          off

5) 在 Linux桌面环境打开终端时，为交互式的非登录 Shell。

无论是否是交互式，是否是登录式，Bash Shell 在启动时总要配置其运行环境，例如初始化环境变量、设置命令提示符、指定系统命令路径等。这个过程是通过加载一系列配置文件完成的，这些配置文件其实就是 Shell 脚本文件。

与 Bash Shell 有关的配置文件主要有 /etc/profile、~/.bash_profile、~/.bash_login、~/.profile、~/.bashrc、/etc/bashrc、/etc/profile.d/*.sh，不同的启动方式会加载不同的配置文件。

~表示用户主目录。 *是通配符，/etc/profile.d/*.sh 表示 /etc/profile.d/ 目录下所有的脚本文件（以 .sh结尾的文件）。

1、登录式的 Shell

Bash 官方文档说：如果是登录式的 Shell，首先会读取和执行 /etc/profiles，这是所有用户的全局配置文件，接着会到用户主目录中寻找 ~/.bash_profile、~/.bash_login 或者 ~/.profile，它们都是用户个人的配置文件。

不同的 Linux 发行版附带的个人配置文件也不同，有的可能只有其中一个，有的可能三者都有，笔者使用的是 CentOS 7，该发行版只有 ~/.bash_profile，其它两个都没有。

如果三个文件同时存在的话，到底应该加载哪一个呢？它们的优先级顺序是 ~/.bash_profile > ~/.bash_login > ~/.profile。

如果 ~/.bash_profile 存在，那么一切以该文件为准，并且到此结束，不再加载其它的配置文件。

如果 ~/.bash_profile 不存在，那么尝试加载 ~/.bash_login。~/.bash_login 存在的话就到此结束，不存在的话就加载 ~/.profile。

注意，/etc/profiles 文件还会嵌套加载 /etc/profile.d/*.sh，请看下面的代码：

for i in /etc/profile.d/*.sh ; do

         if [ -r "$i" ]; then

                 if [ "${-#*i}" != "$-" ]; then

                         . "$i"

                 else

                         . "$i" >/dev/null

                 fi

         fi

done

同样，~/.bash_profile 也使用类似的方式加载 ~/.bashrc：

if [ -f ~/.bashrc ]; then

        . ~/.bashrc

fi

2、非登录的 Shell

如果以非登录的方式启动 Shell，那么就不会读取以上所说的配置文件，而是直接读取 ~/.bashrc。

~/.bashrc 文件还会嵌套加载 /etc/bashrc，请看下面的代码：

if [ -f /etc/bashrc ]; then

        . /etc/bashrc

fi

十四 、如何编写自己的Shell配置文件（配置脚本）？

学习了《十三、Shell配置文件（配置脚本）的加载》一节，读者应该知道 Shell 在登录和非登录时都会加载哪些配置文件了。对于普通用户来说，也许 ~/.bashrc 才是最重要的文件，因为不管是否登录都会加载该文件。

我们可以将自己的一些代码添加到 ~/.bashrc，这样每次启动 Shell 都可以个性化地配置。如果你有代码洁癖，也可以将自己编写的代码放到一个新文件中（假设叫 myconf.sh），只要在 ~/.bashrc 中使用类似. ./myconf.sh的形式将新文件引入进来就行了

使用 source 命令引入其它代码文件时有一些细节需要注意，我们将在后面展开讨论。

实例1：给 PATH 变量增加新的路径

你曾经是否感到迷惑，Shell 是怎样知道去哪里找到我们输入的命令的？例如，当我们输入 ls 后，Shell 不会查找整个计算机系统，而是在指定的几个目录中检索（最终在 /bin/ 目录中找到了 ls 程序），这些目录就包含在 PATH 变量中。

当用户登录 Shell 时，PATH 变量会在 /etc/profile 文件中设置，然后在 ~/.bash_profile 也会增加几个目录。如果没有登录 Shell，PATH 变量会在 /etc/bashrc 文件中设置。

如果我们想增加自己的路径，可以将该路径放在 ~/.bashrc 文件中，例如：

PATH=$PATH:$HOME/addon

将主目录下的 addon 目录也设置为系统路径。假如此时在 addon 目录下有一个 getsum 程序，它的作用是计算从 m 累加到 n 的和，那么我们不用 cd 到 addon 目录，直接输入 getsum 命令就能得到结果。

在《一、六：Shell命令的本质到底是什么？》一节中我已经给出了 getsum 程序及其源代码，有兴趣的读者可以猛击这里下载。下载完成后请配置环境变量，然后输入如下的命令就可以得到结果：

[c.biancheng.net]$ getsum -s 1 -e 100

5050

-s选项表示起始（start）数字，-e选项表示终止（end）数字，以上命令用来计算从 1 累加到 100 的和。

实例2：修改命令提示符的格式

在《九、修改Linux命令提示符》一节中我曾提到，修改 PS1 变量的值就可以修改命令提示符的格式，但是那个时候大家还不了解 Shell 启动文件，所以只能临时性地修改，并不能持久。

现在我们已经知道，在 ~/.bashrc 文件中修改 PS1 变量的值就可以持久化，每个使用 Shell 的用户都会看见新的命令提示符。

将下面的代码添加到 ~/.bashrc 文件中，然后重新启动 Shell，命令提示符就变成了[c.biancheng.net]$。

PS1="[c.biancheng.net]\$ "