第 7 章Bash 和 Bash 脚本

7.1. 什么是“外壳”？¶

通常来说，外壳就是指 Bash（Bourne again 外壳）。在本章中提到“外壳”时，指的是 Bash。事实上，除了 Bash 还存在很多其他外壳（ash、csh、ksh、zsh、…），每种外壳都具备不同的功能和特征。如果需要关于其他外壳的更多信息，请在 YaST 中搜索外壳。

7.1.1. 了解 Bash 配置文件¶

外壳可调用为：

交互式登录外壳。当登录计算机时需要使用此方式，即使用 --login 选项调用 Bash 或通过 SSH 登录到远程计算机时。
“普通”交互式外壳。这通常在启动 xterm、konsole、gnome 终端或类似工具时使用。
非交互式外壳。当在命令行调用外壳脚本时使用。

根据所用外壳的类型，会读取不同的配置文件。下表显示登录和非登录外壳的配置文件。

表 7.1. 登录外壳的 Bash 配置文件¶

文件	描述
`/etc/profile`	不要修改此文件，否则在下一次更新时可能损坏您的修改！
`/etc/profile.local`	如果扩展 `/etc/profile`，请使用此文件
`/etc/profile.d/`	包含特定程序的系统范围配置文件
`~/.profile`	在此处插入特定于用户的登录外壳配置

表 7.2. 非登录外壳的 Bash 配置文件¶

`/etc/bash.bashrc`	不要修改此文件，否则在下一次更新时可能损坏您的修改！
`/etc/bash.bashrc.local`	使用此文件插入系统范围的修改（仅 Bash）
`~/.bashrc`	在此处插入特定于用户的配置

此外，Bash 还使用更多文件：

表 7.3. 用于 Bash 的特殊文件

文件	描述
`~/.bash_history`	包含已键入的所有命令的列表
`~/.bash_logout`	注销时执行

7.1.2. 目录结构¶

下表简要介绍 Linux 系统上最重要的较高级别目录。以下列表中是关于这些目录和重要子目录的更多详细信息。

表 7.4. 标准目录树概述

目录	内容
`/`	根目录－目录树的起点。
`/bin`	基本二进制文件，例如系统管理员和普通用户都需要的命令。通常还包含外壳，如 Bash。
`/boot`	引导加载程序的静态文件。
`/dev`	访问特定于主机的设备所需的文件。
`/etc`	特定于主机的系统配置文件。
`/home`	储存系统上具有帐户的所有用户的用户主目录。但是，`root` 的用户主目录不在 `/home` 中，而是在 `/root` 中。
`/lib`	基本共享库和内核模块。
`/media`	可卸媒体的安装点。
`/mnt`	临时装入文件系统的安装点。
`/opt`	附加应用程序软件包。
`/root`	超级用户 `root` 的用户主目录。
`/sbin`	基本系统二进制文件。
`/srv`	系统提供的服务的数据。
`/tmp`	临时文件。
`/usr`	具有只读数据的辅助层次结构。
`/var`	变量数据，如日志文件。
`/windows`	只在系统上同时安装了 Microsoft Windows* 和 Linux 时可用。包含 Windows 数据。

以下列表提供有关这些目录中有哪些文件和子目录的更多详细信息，并给出一些示例：

/bin

包含 root 和其他用户都可使用的基本外壳命令。这些命令包括 ls、mkdir、cp、mv、rm 和 rmdir。/bin 也包含 Bash，它是 SUSE Linux Enterprise Desktop 中的默认外壳。

/boot

包含引导所需的数据，如引导加载程序、内核以及内核开始执行用户模式程序之前使用的其他数据。

/dev

储存代表硬件组件的设备文件。

/etc

包含控制诸如 X Window 系统等程序操作的本地配置文件。/etc/init.d 子目录包含引导过程中执行的脚本。

/home/username

储存在系统中建立帐户的所有用户的私人数据。这里的文件只能由其拥有者或系统管理员修改。默认情况下，电子邮件目录和个人桌面配置以隐藏文件和目录的形式位于此处。KDE 用户在 .kde4 中查找其桌面的个人配置数据；GNOME 用户在 .gconf 中查找该数据。

	网络环境中的用户主目录
如果在网络环境中工作，则您的用户主目录可能映射到文件系统中除 `/home` 之外的其他目录中。

/lib

包含引导系统和运行 root 文件系统中的命令所需的基本共享库。共享库相当于 Windows 中的 DLL 文件。

/media

包含 CD-ROM、USB 记忆棒和数码相机（如果它们使用 USB）等可卸媒体的安装点。/media 通常包含除系统硬盘驱动器之外的各类驱动器。可卸媒体插入或连接到系统并装入之后，可以从此处访问该媒体。

/mnt

此目录提供临时装入的文件系统的安装点。root 可以在此处装入文件系统。

/opt

保留用于安装第三方软件。在此处可以找到可选软件和较大外接式附件程序包。

/root

root 用户的用户主目录。root 的个人数据位于此处。

/sbin

如 s 所表明的，该目录储存超级用户的实用程序。/sbin 包含 /bin 中的二进制文件以及引导和恢复系统所需的其他二进制文件。

/srv

储存系统提供的服务（如 FTP 和 HTTP）的数据。

/tmp

此目录由需要临时储存文件的程序使用。

	在引导时清理 `/tmp`
储存在 `/tmp` 中的数据不能保证在系统重引导后仍存在。具体取决于 `/etc/sysconfig/cron`（该文件仅为示例）中的设置。

/usr

/usr 与用户无关，而是 UNIX 系统资源的缩写。/usr 中的数据是可以在符合文件系统层次结构标准 (FHS) 的各个主机之间共享的静态只读数据。此目录包含所有应用程序并建立文件系统中的辅助层次结构。KDE4 和 GNOME 也位于此处。/usr 储存有大量子目录，例如 /usr/bin、/usr/sbin、/usr/local 和 /usr/share/doc。

/usr/bin

包含一般可访问的程序。

/usr/sbin

包含为系统管理员保留的程序，例如维修功能。

/usr/local

在此目录中，系统管理员可以安装本地的独立于分发包的扩展。

/usr/share/doc

储存系统的各种文档文件和发行描述。在 manual 子目录中可以找到此手册的联机版本。如果安装了多种语言，则此目录可能包含这些手册不同语言的版本。

在 packages 下可以找到系统上安装的软件包中包含的文档。对于每个包，都会创建一个子目录 /usr/share/doc/packages/packagename，经常用于储存该包的自述文件，有时储存示例、配置文件或附加脚本。

如果系统上安装了操作指南，/usr/share/doc 还会包含 howto 子目录，其中有与 Linux 软件的安装和操作相关的许多任务的附加文档。

/var

/usr 用于储存静态只读的数据，而 /var 用于在系统操作期间写入并成为变量数据的数据，例如日志文件或假脱机数据。有关最重要日志文件的概述，可以在 /var/log/ 下找到，请参见表 28.1 “日志文件”。

/windows

只在系统上同时安装了 Microsoft Windows 和 Linux 时可用。包含系统的 Windows 分区上可用的 Windows 数据。是否可以编辑此目录中的数据取决于 Windows 分区使用的文件系统。如果是 FAT32，则您可以打开和编辑此目录中的文件。对于 NTFS，SUSE Linux Enterprise Desktop 还包括写权限支持。但是，NTFS-3g 文件系统的驱动程序的功能有限。

7.2. 编写外壳脚本¶

外壳脚本是执行所有类型任务的便捷方式：收集数据、在文本中搜索单词或短语以及许多其他有用的操作。以下示例显示用于打印文本的小外壳脚本：

例 7.1. 用于打印文本的外壳脚本

#!/bin/sh 
# Output the following line: 
echo "Hello World"

	第一行开头是 Shebang 字符 (`#!`)，它表示此文件是一个脚本。该脚本使用 Shebang 后的指定解释程序执行，在本示例中为 /bin/sh。
	第二行是一个以哈希符号开头的注释。建议对较难理解的行进行注释以记住它们的作用。
	第三行使用内置命令 echo 打印相应文本。

可以运行该脚本之前，需要一些先决条件：

每个脚本都应包含一个 Shebang 行（始终和我们的上述示例一样）。如果脚本没有此行，则必须手动调用解释程序。
可以将该脚本保存在任何位置。但是，建议将其保存在外壳可以找到的目录中。外壳中的搜索路径由环境变量 PATH 确定。通常，一般用户不具有对 /usr/bin 的写权限。因此，建议将脚本保存在用户目录 ~/bin/ 中。在上例中使用名称 hello.sh。
该脚本需要可执行权限。使用以下命令设置权限：
```
chmod +x ~/bin/hello.sh
```

如果已满足上述所有先决条件，则可以按如下方式执行此脚本：

作为绝对路径. 可以使用绝对路径执行脚本。在本例中为 ~/bin/hello.sh。
所有位置. 如果 PATH 环境变量包含脚本所在目录，则只需使用 hello.sh 即可执行脚本。

7.3. 重定向命令事件¶

每个命令都可以使用三个通道输入或输出：

标准输出. 这是默认的输出通道。在命令打印某些内容时都会使用标准输出通道。
标准输入. 如果一个命令需要用户或其他命令输入，则使用此通道。
标准错误. 命令使用此通道报告错误。

要重定向这些通道，有以下可行的操作方式：

命令 > 文件

将该命令的输出保存为文件，将删除现有文件。例如，ls 命令会将其输出写入文件 listing.txt：

ls > listing.txt

命令 >> 文件

将命令输出追加到文件。例如，ls 命令会将其输出追加到文件 listing.txt：

ls >> listing.txt

命令 < 文件

读取该文件作为给定命令的输入。例如，read 命令会将此文件的内容读入变量：

read a < foo

命令 1 | 命令 2

将左侧命令的输出重定向为右侧命令的输入。例如，cat 命令会输出文件 /proc/cpuinfo 的内容。grep 使用此输出仅过滤出包含 cpu 的行：

cat /proc/cpuinfo | grep cpu

每个通道都有一个文件描述符：0（零）表示标准输入，1 表示标准输出，2 表示标准错误。允许在 < 或 > 字符前插入此文件描述符。例如，以下行搜索以 foo 开头的文件，但通过将错误重定向到 /dev/null 而抑制错误。

find / -name "foo*" 2>/dev/null

7.4. 使用别名¶

别名是一个或多个命令的快捷方式定义。别名的语法为：

alias NAME=DEFINITION

例如，以下行定义了一个别名 lt，它输出一个长列表（选项 -l），将其按修改时间排序 (-t)，并在排序后反向打印 (-r)：

alias lt='ls -ltr'

要查看所有别名定义，请使用 alias。使用 unalias 和相应的别名删除别名。

7.5. 在 Bash 中使用变量¶

外壳变量可以是全局变量，也可以是局部变量。全局变量（或环境变量）可以在所有外壳中访问。而局部变量仅在当前外壳中可见。

要查看所有环境变量，请使用 printenv 命令。如果需要知道变量的值，请将变量名称作为自变量插入：

printenv PATH

也可以使用 echo 查看变量（无论是全局或本地变量）：

echo $PATH

要设置局部变量，请使用变量名后加等号和值：

PROJECT="SLED"

不要在等号两边插入空格，否则会出错。要设置环境变量，请使用 export：

export NAME="tux"

要删除变量，请使用 unset：

unset NAME

下表包含外壳脚本中可以使用的一些常见环境变量：

表 7.5. 有用的环境变量¶

`HOME`	当前用户的用户主目录
`HOST`	当前主机名
`LANG`	当一个工具本地化后，它使用此环境变量中的语言。英语也可以设置为 `C`
`PATH`	外壳的搜索路径，冒号分隔的目录列表
`PS1`	指定在每个命令前打印的普通提示符
`PS2`	指定在执行多行命令时打印的辅助提示符
`PWD`	当前工作目录
`USER`	当前用户

7.5.1. 使用自变量¶

例如，如果具有脚本 foo.sh，则可以如下执行：

foo.sh "Tux Penguin" 2000

要访问传递给脚本的所有自变量，您需要定位参数。$1 表示第一个自变量，$2 表示第二个自变量，依此类推。至多可以有九个参数。要获取脚本名称，请使用 $0。

以下脚本 foo.sh 打印从 1 到 4 的所有自变量：

#!/bin/sh
echo \"$1\" \"$2\" \"$3\" \"$4\"

如果使用上述自变量执行此脚本，将获取：

"Tux Penguin" "2000" "" ""

7.5.2. 使用变量替换¶

变量替换将一个模式应用于变量的内容（从左侧或从右侧）。以下列表包含可能的语法格式：

${VAR#pattern}

从左侧删除可能的最短匹配：

file=/home/tux/book/book.tar.bz2
echo ${file#*/}
home/tux/book/book.tar.bz2

${VAR##pattern}

从左侧删除可能的最长匹配：

file=/home/tux/book/book.tar.bz2
echo ${file##*/}
book.tar.bz2

${VAR%pattern}

从右侧删除可能的最短匹配：

file=/home/tux/book/book.tar.bz2
echo ${file%.*}
/home/tux/book/book.tar

${VAR%%pattern}

从右侧删除可能的最长匹配：

file=/home/tux/book/book.tar.bz2
echo ${file%%.*}
/home/tux/book/book

${VAR/pattern_1/pattern_2}

将来自 pattern_1 的 VAR 的内容替代为 pattern_2：

file=/home/tux/book/book.tar.bz2
echo ${file/tux/wilber}
/home/wilber/book/book.tar.bz2

7.6. 将命令分组和组合¶

外壳允许您对命令执行连接和分组以有条件地执行。每个命令都返回一个退出码，该退出码确定操作是成功还是失败。如果是 0，则命令成功，任何其他值都表示特定于该命令的一个错误。

以下列表显示可以如何将命令分组：

命令 1 ; 命令 2

顺序地执行这些命令。不检查退出码。以下行使用 cat 显示文件的内容，然后使用 ls 打印其文件属性，而不考虑退出码：

cat filelist.txt ; ls -l filelist.txt

命令 1 && 命令 2

如果左侧命令成功，则运行右侧命令（逻辑运算符 AND）。仅当上一个命令成功时，以下行才显示文件的内容并打印其文件属性（将其与列表中的上一项相比较）：

cat filelist.txt && ls -l filelist.txt

命令 1 || 命令 2

当左侧命令失败时运行右侧命令（逻辑运算符 OR）。以下行仅当在 /home/tux/foo 中创建目录失败时才会在 /home/wilber/bar 中创建目录：

mkdir /home/tux/foo || mkdir /home/wilber/bar

funcname(){ ... }

创建外壳函数。您可以使用定位参数访问其自变量。以下行定义用于打印短消息的函数 hello：

hello() { echo "Hello $1"; }

您可以如下调用此函数：

hello Tux

它会打印：

Hello Tux

7.7. 使用通用流程构造语句¶

为了控制脚本的流程，外壳有 while、if、for 和 case 等构造语句。

7.7.1. if 控制命令¶

if 命令用于检查表达式。例如，以下代码测试当前用户是否是 Tux：

if test $USER = "tux"; then
  echo "Hello Tux."
else
  echo "You are not Tux."
fi

测试表达式既可以复杂也可以简单。以下表达式检查文件 foo.txt 是否存在：

if test -e /tmp/foo.txt ;
then
  echo "Found foo.txt"
fi

测试表达式也可以缩写在角括号中：

if [ -e /tmp/foo.txt ] ; then
  echo "Found foo.txt"
fi

在 http://www.cyberciti.biz/nixcraft/linux/docs/uniqlinuxfeatures/lsst/ch03sec02.html 上可以找到更多有用表达式。

7.7.2. 使用 for 命令创建循环¶

for 循环允许您对一系列项执行命令。例如，以下代码打印关于当前工作目录中 PNG 文件的某些信息：

for i in *.png; do
 ls -l $i
done

7.8. 更多信息¶

关于 Bash 的重要信息在手册页 man sh 中提供。可以在以下列表中找到关于此主题的更多信息：

http://tldp.org/LDP/Bash-Beginners-Guide/html/index.html － Bash 入门者指南
http://tldp.org/HOWTO/Bash-Prog-Intro-HOWTO.html － BASH 编程 - 简介操作指南
http://tldp.org/LDP/abs/html/index.html －高级 Bash 脚本编写指南
http://www.grymoire.com/Unix/Sh.html － sh - Bourne 外壳