Shell与终端

早期终端

终端就是用户最终操作的地方。一台电传打字机就是最早的终端。

早期的unix系统是一个多用户的操作系统, 每个用户通过该设备与shell交互, 终端把数据传递给shell, shell处理完毕后再发会终端。 此时终端还不属于操作系统

现代终端

现在的计算机早就没有了单独的硬件作为终端, 但是用户使用终端和shell交互的设计理念从未变过。

显示器不是终端, 它只是一个输出设备, 不是用来和shell交互

现在的操作系统会模拟出一个终端, 我们可以通过该终端与shell交互。

现在的虚拟终端无处不在, 比如：linux图形界面, 命令行终端, mac的图形界面, 命令行终端, windows的界面, dos

终端的简写是 tty, 有很多人就疑惑了, 终端不应该是 terminal 吗？因为电传打字机的英文是 Teletype, 所以 tty 代表终端的说法就一直流传到了现在。

现代虚拟终端是操作系统的一部分了。

Windows终端

windows的界面是嵌入内核的, 在这一方面和linux不同, windows也没有shell, 而是直接通过windows界面部分与内核交互, 不过这不影响windows界面就是一个终端

Linux终端

分类

Linux终端有两种。以下*符号代表任何一个数字。

tty/* 是linux默认提供的终端, 就是那种linux系统自带的黑窗口, 它早已不再是早期的电传打字机, 而是操作系统自带的,

pts/* 是虚拟终端, 以后使用的都是这个。远程链接和图形界面都是虚拟终端。

操作

• w 该命令显示当前主机各用户登录的信息

• tty 该命令用于查看终端

• Ctrl+Alt+F(2~8) 都可以 打开linux自带的真正终端

• Ctrl+Alt+F1 切换至图形终端

Shell介绍

shell的英文含义就是壳, 用户就是通过shell来与操作系统交互的。

shell有很多种类, 我们最常使用的是bash, sh是第一个shell。

linux的shell可以执行众多命令，shell脚本其实就是把这些命令放在一个文件中，然后依次执行，就可以完成对linux系统的各种复杂操作。

很多人推荐zsh, 说这是未来主流。如果有兴趣, 可以自己去看一下zsh, zsh真的很强。

注意：管理员可以遵照用户的习惯给每个用户设置专门的shell, 它不是所有用户的公用的。

Shell网站

shell脚本没有权威网站，只要搜索学习shell脚本的常用网站，随便一个都可以，都差不多。

我在这里给大家推荐一个我比较喜欢的中文shell脚本网站。阮一锋的bash脚本网站，对于我们开发人员来说，shell脚本简单的会一些就可以了。网址：https://wangdoc.com/bash/intro

基础知识

• shell脚本就是将诸多命令放在一个文件中依次执行，只不过为了控制这些命令的执行，shell脚本必须提供诸多控制命令执行的功能。

• shell脚本的第一行为#!/bin/bash，这一行可以告诉bash使用bash来解释脚本，如果没有这一行，系统就会使用默认的shell来解释脚本，在大多数情况下不会出现错误，但少数情况下，bash和shell不大的区别就会导致错误。

• # 表示注释，对于任何语言，注释都是非常重要的，shell脚本中#表示注释。

• 在执行脚本之前，需要给脚本添加执行权限。

• ""：使用双引号，变量将被当做变量解释

• ''： 使用单引号，变量将被当做字符串解释

• ``数字键1左面的反引号：反引号包含的变量将被解释器解释为系统命令，然后执行命令。

• 转义字符：主要就是\n，\t。echo命令使用转义字符需要加上-e参数。

• () ：执行()中的命令不会影响()外的变量。

• {} ：执行{}中的命令会影响{}外的变量

基础语法

普通变量

• readonly标识符：代表变量不可更改
• unset表示符：将num变量设置为空。
• 在shell脚本中，变量在定义时默认是不指定类型的。在shell脚本中，变量简单的分为字符串类型，整数类型就可以了，默认变量为字符串类型。
• 如果我们想要将一个变量定义为整数类型，可以使用declare -i来显示定义、

#!/bin/bash

# 定义字符串变量
name="张三"

# 定义整数变量
declare -i age=30

# readonly 变量
readonly PI=3.14159

# unset 变量
unset name

echo "姓名：$name"
echo "年龄：$age"
echo "PI: $PI"

内部变量

• 也可以叫预设变量，预定义变量，就是shell已经预定义的变量。
• $# 传给shell脚本参数的数量
• $* 传给shell脚本参数的内容
• $1，$2，$3，$4... 表示第一个，第二个，第三个...命令行参数
• $? 用于检查上一个命令是否执行成功，如果执行成功，则返回0，否则返回非0的数。这个变量非常有用，一定要会。
• $0 当前进程名称
• $$ 当前进程的进程号

#!/bin/bash

echo "参数数量：$#"
echo "所有参数：$*"
echo "第一个参数：$1"
echo "第二个参数：$2"
echo "当前进程名称：$0"
echo "当前进程ID：$$"

# 检查上一条命令是否成功执行
if [ $? -eq 0 ]; then
  echo "命令执行成功"
else
  echo "命令执行失败"
fi

环境变量 在shell脚本中可以直接使用bash的环境变量。比如可以定义一个新的环境变量，这样其它脚本也就可以看到该环境变量了，可以类比C语言的全局变量。或者修改PATH或LD_LIBRARY_PATH的值，以方便之后或其它脚本使用PATH或LD_LIBRARY_PATH

#!/bin/bash

# 设置新的环境变量
export MY_VARIABLE="Hello World"

# 打印环境变量
echo "MY_VARIABLE: $MY_VARIABLE"

# 修改 PATH 环境变量 (不建议这样做，可能会影响系统)
# export PATH=$PATH:/new/path

# 打印 PATH 环境变量
echo "PATH: $PATH"

变量的判断：

• ${num:-val}：如果num存在，则整个表达式的值为num，否则整个表达式的值为val。
• ${num:=val}: 如果num存在，则整个表达式的值为num，否则整个表达式的值为val，且将num赋值为val。

#!/bin/bash

num1=10
num2=

echo "${num1:-5}"  # 输出 10
echo "${num2:-5}"  # 输出 5

echo "${num1:=20}" # 输出 10
echo "${num2:=20}" # 输出 20

echo "num1: $num1" # 输出 num1: 10
echo "num2: $num2" # 输出 num2: 20

对字符串的操作：

• 获取字符串的长度：格式为${#str}
• 从字符串中提取字符串：格式为${str:n1: n2}，从n1的位置开始提取n2个字符
• 对字符串进行替换：格式为${str/old/new}用new来替换第一个匹配到的old字符串。

#!/bin/bash

str="Hello, World!"

# 获取字符串长度
echo "字符串长度：${#str}"

# 提取子字符串
echo "子字符串：${str:7:5}"

# 替换字符串
echo "替换后：${str/World/Linux}"

判断语句

判断语句也就是对各种功能进行判断，可以包括文件判断，字符串判断，数值判断，逻辑判断：格式为 test condition 或 [ condition ]。这么说太空洞了，讲了对应的应用场景就非常好理解了。其实还是[ condution ]用的比较多。

判断语句非常重要，一定要熟练掌握，下一课学控制语句，大家就明白了。这一课的判断语句主要是语法，下一课就有应用了，所以大家如果不理解，就死记住。

文件判断

-e	-d	-f	-r	-w	-x
文件是否存在	是否为目录	是否为普通文件	可读	可写	可执行

其实参数还有很多，比较常用的就这些了。

字符串判断

注意：在使用字符串进行判断时，一定要加上``，否则容易出现莫名其妙的错误。 (1) -z : （zero）表示空串 (2) -n: （not zero）表示不是空串 (3) == ：表示两个字符串相等，其实这里使用=也可以，但写=就必须留空格，否则就变成赋值了。 (4) != ：表示两个字符串不相等 在判断相等或不相等时，推荐在变量后加x，在某些版本的bash中，如果一个字符串为空，会直接报错的。

数值判断

因为>，<等已经被重定向占了，所以比较数值也只能采取这种比较麻烦的方式了。

逻辑判断

(1) [ ! expr ] 逻辑非。 (2) [ expr1 -a expr2 ] （a为and）逻辑与，只有两个表达式均为真，结果为真。 (3) [ expr1 -o expr2 ] （o为or）逻辑或，expr1或expr2为真，则结果为真。 (4) [] || [] 用或来合并表达式 (5) [] && [] 用且来合并表达

控制语句

注意：学习shell脚本的控制语句可以类比c语言的控制语句，作用是一样的。

read语句

在讲控制语句之前，先讲一下从键盘上读取字符串的read语句。

read -p "请输入您的姓名：" name
echo "您好，${name}！"

if语句：

#!/bin/bash

read -p "请输入一个整数：" num

if [ $num -gt 0 ]; then
    echo "$num 是正数。"
elif [ $num -eq 0 ]; then
    echo "$num 是零。"
else
    echo "$num 是负数。"
fi

case语句：

#!/bin/bash

read -p "请输入一个字母（a/b/c）：" letter

case $letter in
    a)
        echo "您输入了 a。"
        ;;
    b)
        echo "您输入了 b。"
        ;;
    c)
        echo "您输入了 c。"
        ;;
    *)
        echo "输入错误！"
        ;;
esac

for语句：

注意：这种方法支持c语言的循环，可以使用<，>等符号来表示范围了。但是不能在for内部定义变量

#!/bin/bash

for (( i=0; i<=10; i++ )); do
    echo "i 的值为：$i"
done

#!/bin/bash

for fruit in apple banana orange; do
    echo "我喜欢吃 $fruit。"
done

while语句

可以理解为，但满足什么条件时，就会执行

#!/bin/bash

count=0
while [ $count -lt 5 ]; do
    echo "count 的值为：$count"
    count=$((count+1))
done

#!/bin/bash

while read line; do
    echo "读取到一行内容：$line"
done < input.txt

until语句

until语句和while刚好相反，until为条件为假时执行接下来的语句。可以理解为：当满足什么条件时，就不执行了

#!/bin/bash

count=0
until [ $count -eq 5 ]; do
    echo "count 的值为：$count"
    count=$((count+1))
done

这些没什么讲的必要，都是语法，记住就可以了。多用一用就熟练了。

函数

shell脚本的函数和C语言的函数类似。大家可以类比的学。

格式

function 函数() 。其中function和()可以省略一个，这么说太抽象了。

#!/bin/bash
function totleNum() {
    echo "this is totleNum"
}
totleNum

函数的返回值

(1) return的形式：

#!/bin/bash

function add() {
    local sum=$(( $1 + $2 ))
    return $sum
}

add 5 3
echo "函数的返回值为：$?"

注意：shell的函数和c语言的return关键字意义并不相同。在shell脚本中，return关键字主要用来返回函数的执行状态，如果为0，则函数正确，否则视为出现错误，return可以返回我们想要的错误码。 注意：return只能返回0-255的数字，超过这个返回就会出错。

(2) echo的形式： echo更接近c语言的返回值，我们一般用echo的形式来接收代码的返回值。

#!/bin/bash

function multiply() {
    local product=$(( $1 * $2 ))
    echo $product
}

result=$(multiply 4 6)
echo "函数的返回值为：$result"

在函数内部：

$#，$*等内容表示函数的参数情况。

#!/bin/bash

function printArgs() {
    echo "参数个数：$#"
    echo "所有参数：$*"
    echo "第一个参数：$1"
    echo "第二个参数：$2"
}

printArgs "hello" "world"