Shell脚本学习指南 [ 第一、二章 ] 背景知识、入门

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第一章 背景知识

概括：这一章介绍unix系统的发展史及软件工具的设计原则。

1.1  unix系统发展史

unix最初是由贝尔电话实验室的计算机科学研究中心开发的。第一版诞生于1970年。

1.2  软件工具设计原则

♦  一次做好一件事
♦  处理文本行，不要处理二进制数据
♦  使用正则表达式
♦  默认使用标准输入/输出
♦  避免喋喋不休
♦  输出格式必须与可接受的输入格式一致
♦  让工具去做困难的部分
♦  构建特定工具前，先想想

第二章 入门

概括：该章从编译语言与脚本语言间的取舍开始讨论，再介绍两个相当简单但很实用的Shell脚本程序，涵盖范围包括了命令、选项、参数、Shell变量、echo与printf的输出、基本输入/输出重定向、命令查找、从脚本里访问参数以及执行跟踪。最后则以国际化与本地化结束。

2.1  脚本编程语言与编译型语言的差异

编译型语言的好处是高效，缺点是多半运作于底层，脚本编程语言通常是解释型的，由解释器读入代码并转换成内部的形式，解释器本身是一般的编译型程序。

2.2  为什么要使用Shell脚本？

简单性：Shell是一个高级语言，通过它可以简洁地表达复杂的操作。
可移植性：使用POSIX所定义的功能，可以做到脚本无须修改就可以在不同的系统上执行。
开发容易：可以在短时间内完成一个功能强大又好用的脚本。

2.3  一个简单的脚本

查看系统有多少人登录：

2.4  自给自足的脚本：位于第一行的#！

当Shell执行一个程序时，会要求UNIX内核启动一个新的进程(process)，以便在该进程里执行所指定的程序。内核知道如何为编译型程序做这件事，我们的nusers Shell脚本并非编译型程序；当Shell要求内核执行它时，内核将无法做这件事，并回应“not executable format file”(不是可执行的格式文件)错误信息。Shell收到此错误信息时，就会说“啊哈，这不是编译型程序，那么一定是Shell脚本”，接着会启动一个新的/bin/sh(标准Shell)副本来执行该程序。
       当一个文件的开头的两个字符是#!时，内核会扫描该行其余部分，看是否存在可用来执行程序的解释器的完整路径。

2.5  Shell的基本元素

（1）命令与参数
分号可用来分隔同一行里的多条命令。

（2）变量

（3）简单的echo输出
 语法：  echo [string ...]
 用途：  产生Shell脚本的输出

（4）华丽的printf输出
 语法：  printf format-string [arguments...]
 说明：  第一部分是一个字符串，用来描述输出的排列方式，最好为此字符串加上引号。第二部分是与格式声明相对应的参数列表。

（5）基本的I/O重定向
  在登录系统时，UNIX便将默认的标准输入、输出及错误输出安排成你的终端。I/O重定向就是你通过与终端交互，或者是在Shell脚本里设置，重新安排从哪里输入或输出到哪里。

①重定向与管道

Shell提供了数种语法标记，可用来改变默认I/O的来源端与目的端。由浅入深如下：
*以<改变标准输入
program < file 可将program的标准输入修改为file: 
tr -d '\r' < dos_file.txt
*以>改变标准输出
program > file 可将program的标准输出修改为file:
tr -d '\r' < dos_file.txt > UNIX-file.txt
这条命令会先以tr将将dos-file.txt里的ASCII carriage-return(回车)删除，再将转换完成的数据输出到UNIX-file.txt。dos-file.txt里的原始数据不会有变化。
*以>>附加到文件
program >> file 可将program的标准输出附加到file的结尾处
*以|建立管道
program1|program2 可将program1的标准输出修改为program2的标准输入
虽然<与>可将输入与输出连接到文件，不过管道(pipeline)可以把两个以上执行中的程序衔接在一起。
tr -d '\r' < dos-file.txt |sort > UNIX-file.txt
这条管道会先删除文件内的回车字符，在完成数据的排序之后，将结果输出到目的文件。

②特殊文件：/dev/null与/dev/tty

UNIX系统提供了两个对Shell编程特别有用的特殊文件。第一个文件/dev/null，就是大家所熟知的位桶(bit bucket)。传送到此文件的数据都会被系统丢掉。另一个特殊文件为/dev/tty。当程序打开此文件时，UNIX会自动将它重定向到一个终端[一个实体的控制台(console)或串行端口(serial port)]，也可能是一个通过网络与窗口登录的伪终端]再与程序结合。这在程序必须读取人工输入时(例如密码)特别有用。

（6）基本的I/O重定向

Shell会沿着查找路径$PATH来寻找命令。$PATH是一个以冒号分隔的目录列表，可以在列表所指定的目录下找到所要执行的命令。如果你要编写自己的脚本，最好准备自己的bin目录来存放它们，并且让Shell能够自动找到他们，只要建立自己的bin目录，并将它加入$PATH中的列表即可。

2.6  访问Shell脚本的参数

所谓的位置参数指的也就是Shell脚本的命令行参数。当它超过9,就应该用大括号把数字框起来。
echo first arg is $1
echo tenth arg is ${10}
根据用户名查找用户是否登录：

2.7  简单的执行跟踪

在脚本里，用set -x命令将执行跟踪的功能打开，然后再用set +x命令关闭它。

2.8  国际化与本地化

当国际化作为设计软件的过程时，软件无须再修改或重新编译程序代码，就可以给特定的用户群使用。当本地化作为软件的过程时，目的是让特定的用户群得以使用软件。