章 7. Bash 和 Bash 程序檔

7.1. 什麼是「外圍程序」？¶

一般而言，外圍程序就是 Bash (Bourne again Shell)。本章中提及的「外圍程序」指的是 Bash。實際上，可用的外圍程序不止 Bash (還有 ash、csh、ksh、zsh、…)，每個外圍程序都包含不同的功能和特性。如需有關其他外圍程序的詳細資訊，請在 YaST 中搜尋外圍程序。

7.1.1. 瞭解 Bash 組態檔案¶

外圍程序可啟用為︰

互動式登入外圍程序。使用 --login 選項啟用 Bash 以登入機器，或使用 SSH 登入遠端機器時會採用這種方式。
「一般」互動式外圍程序。啟動 xterm、konsole、gnome-terminal 或類似工具時通常會採用這種方式。
非互動式外圍程序。在指令行中呼叫外圍程序程序檔時使用這種方式。

系統會讀取不同的組態檔案，視所使用的外圍程序類型而定。下面的表格顯示了登入與非登入外圍程序組態檔案。

表格 7.1. 登入外圍程序的 Bash 組態檔案¶

檔案	描述
`/etc/profile`	請勿修改此檔案，否則您的修改在下次更新時可能會被破坏！
`/etc/profile.local`	擴充 `/etc/profile` 時使用此檔案
`/etc/profile.d/`	包含特定程式的系統級組態檔案
`~/.profile`	在此處插入登入外圍程序的使用者特定組態

表格 7.2. 非登入外圍程序的 Bash 組態檔案¶

`/etc/bash.bashrc`	請勿修改此檔案，否則您的修改在下次更新時可能會被破坏！
`/etc/bash.bashrc.local`	使用此檔案只能插入 Bash 的系統級修改
`~/.bashrc`	在此處插入使用者特定的組態

此外，Bash 還使用其他檔案︰

表格 7.3. Bash 的特殊檔案

檔案	描述
`~/.bash_history`	包含您鍵入的所有指令清單
`~/.bash_logout`	登出時執行

7.1.2. 目錄結構¶

下表概述了 Linux 系統中最重要的較高層級目錄。下列清單中提供了關於目錄與重要子目錄的更多詳細資訊。

表格 7.4. 標準目錄網路樹的綜覽

目錄	內容
`/`	根目錄 — 目錄樹的起點。
`/bin`	基本的二進位檔案，例如系統管理員與一般使用者都需要使用的指令。通常還包含 Bash 等外圍程序。
`/boot`	開機載入程式的靜態檔案。
`/dev`	存取主機特定設備所需的檔案。
`/etc`	主機特定系統的組態檔案。
`/home`	存放系統中所有擁有帳戶之使用者的主目錄。但是，`root` 的主目錄不在 `/home` 中，而是位於 `/root` 內。
`/lib`	基本的共享程式庫與核心模組。
`/media`	抽取式媒體的定點。
`/mnt`	用於暫時掛接檔案系統的定點。
`/opt`	附加應用程式軟體套件。
`/root`	超級使用者 `root` 的主目錄。
`/sbin`	基本的系統二進位檔案。
`/srv`	系統所提供之服務的資料。
`/tmp`	暫存檔案。
`/usr`	包含唯讀資料的次要階層。
`/var`	可變資料，例如記錄檔案。
`/windows`	僅當系統中同時安裝了 Microsoft Windows* 與 Linux 才可以使用。包含 Windows 資料。

以下清單提供了更多詳細資訊，以及目錄中包含的檔案與子目錄的一些範例︰

/bin

包含 root 及其他使用者可能會使用的基本外圍程序指令。這些指令包括 ls、mkdir、cp、mv、rm 以及 rmdir。/bin 還包含 SUSE Linux Enterprise Desktop 中的預設外圍程序 Bash。

/boot

包含開機所需的資料，例如開機載入程式、核心及核心開始執行使用者模式程式之前所使用的其他資料。

/dev

存放代表硬體元件的設備檔案。

/etc

包含控制 X Window System 等程式的操作的本地組態檔案。/etc/init.d 子目錄包含開機期間執行的程序檔。

/home/使用者名稱

存放系統中每個擁有帳戶之使用者的個人資料。只有檔案擁有者或系統管理員才能修改位於此處的檔案。依預設，電子郵件目錄與個人桌面組態以隱藏檔案與目錄的形式存放於此。KDE 使用者可在 .kde4 中找到其桌面系統的個人組態資料，而 GNOME 使用者可在 .gconf 中找到該資料。

	網路環境中的主目錄
如果您是在網路環境中工作，您的主目錄可能會對應至檔案系統中 `/home` 以外的目錄。

/lib

包含啟動系統及執行根檔案系統中指令所需的基本共享程式庫。在 Windows 中，對應的共享程式庫為 DLL 檔案。

/media

包含 CD-ROM、USB 晶片組及數位相機 (若使用 USB) 等抽取式媒體的掛接點。/media 通常存放系統硬碟之外的任何類型磁碟機或光碟機。抽取式媒體插入或連接到系統並進行掛接後，您就可以從此處存取該媒體。

/mnt

此目錄提供了暫時掛接之檔案系統的定點。root 可在此處掛接檔案系統。

/opt

為安裝協力廠商軟體而保留。這裡有選擇性軟體與大型附加程式套件。

/root

root 使用者的主目錄。這裡有 root 的個人資料。

/sbin

如 s 所指示，此目錄存放適用於超級使用者的公用程式。/sbin 不僅包含 /bin 中的二進位檔案，還包含啟動、還原及復原系統所必需的二進位檔案。

/srv

存放系統所提供之服務的資料，例如 FTP 與 HTTP。

/tmp

需要檔案暫時儲存區的程式會使用此目錄。

	開機時清理 `/tmp`
系統重新開機後，先前儲存於 `/tmp` 中的資料無法保證仍然存在。這視情況而定，例如，取決於 `/etc/sysconfig/cron` 中的設定。

/usr

/usr 與使用者無關，而是 UNIX 系統資源 (UNIX system resource) 的縮寫。/usr 中的資料是靜態的唯讀資料，可依照檔案系統階層標準 (Filesystem Hierarchy Standard, FHS) 在不同的主機之間共享。此目錄包含所有應用程式，並且會在檔案系統中建立次要階層。KDE4 與 GNOME 也位於此處。/usr 存放了許多子目錄，例如 /usr/bin、/usr/sbin、/usr/local 以及 /usr/share/doc。

/usr/bin

包含一般情況下可存取的程式。

/usr/sbin

包含為系統管理員保留的程式，例如修復功能。

/usr/local

在此目錄中，系統管理員可安裝獨立於套裝作業系統的本地延伸。

/usr/share/doc

存放系統的各種文件檔案與版本說明。在 manual 子目錄中，可找到此手冊的線上版本。如果安裝了多種語言，此目錄可能會包含不同語言的手冊版本。

在 packages 內，可找到系統上安裝之軟體套件所包含的文件。每個套件都有一個子目錄 /usr/share/doc/packages/套件名稱，該目錄通常用於存放套件的讀我檔案，有時也會存放範例、組態檔案或其他程序檔。

如果系統中安裝了 HOWTO，/usr/share/doc 還會包含 howto 子目錄，其中有許多與 Linux 軟體設定及操作相關之任務的其他文件。

/var

/usr 存放的是靜態唯讀資料，而 /var 存放的是系統操作時寫入的資料，因此為可變資料，例如記錄檔案或多工緩衝處理資料。如需 /var/log/ 中包含之最重要記錄檔的綜覽，請參閱表格 28.1 「記錄檔案」。

/windows

僅當系統中同時安裝了 Microsoft Windows 與 Linux 才可以使用。包含可在系統的 Windows 分割區上使用的 Windows 資料。您是否可以編輯此目錄中的資料取決於 Windows 分割區使用的檔案系統。如果是 FAT32，則您可以開啟並編輯此目錄中的檔案。如果是 NTFS，SUSE Linux Enterprise Desktop 還允許寫入存取。但是，適用於 NTFS-3g 檔案系統的驅動程式所提供的功能有限。

7.2. 寫入外圍程序程序檔¶

使用外圍程序程序檔可以方便地完成各種任務︰收集資料、搜尋文字中的單字或片語，以及執行很多其他有用的操作。以下範例顯示了一個列印文字的小型外圍程序程序檔︰

範例 7.1. 列印文字的外圍程序程序檔

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

	第一行以 Shebang 字元 (`#!`) 開頭，指出此檔案為程序檔。程序檔透過 Shebang 後面指定的解譯器執行，在此例中為 /bin/sh。
	第二行為備註，以 # 開頭。建議將較為複雜的行設為備註，以便記住其作用。
	第三行使用內建指令 echo 列印相應的文字。

您需要符合一些先決條件才能執行此程序檔︰

每個程序檔都應包含一行 Shebang 行 (上面的範例即是如此)。如果程序檔未包含此行，您需要手動呼叫直譯器。
您可以將程序檔儲存於任何位置。但是，最好將其儲存於外圍程序可以找到的目錄中。外圍程序中的搜尋路徑由環境變數 PATH 決定。一般使用者通常沒有寫入 /usr/bin 的權限。因此，建議將程序檔儲存在使用者目錄 ~/bin/ 中。以上範例名為 hello.sh。
程序檔需要執行權限。使用下列指令設定權限︰
```
chmod +x ~/bin/hello.sh
```

如果滿足了上述所有先決條件，便可以按以下方式執行程序檔︰

絕對路徑. 執行程序檔時可以使用絕對路徑。在此例中為 ~/bin/hello.sh。
任何位置. 如果 PATH 環境變數包含程序檔所在的目錄，則只需使用 hello.sh 便可執行程序檔。

7.3. 重新指向指令事件¶

每條指令可以使用三個通道用於輸入或輸出︰

標準輸出. 這是預設的輸出通道。指令進行列印時會使用標準輸出通道。
標準輸入. 如果指令需要使用者或其他指令的輸入，將會使用此通道。
標準錯誤. 指令使用此通道報告錯誤。

要重新指向這些通道，可以使用以下幾種方式︰

指令 > 檔案

將指令輸出儲存為檔案，現有的檔案將會刪除。例如，ls 指令將輸出寫入到檔案 listing.txt 中︰

ls > listing.txt

指令 >> 檔案

將指令輸出附加至檔案。例如，ls 指令將輸出附加至檔案 listing.txt 中︰

ls >> listing.txt

指令 < 檔案

讀取檔案，將其做為指定指令的輸入。例如，read 指令會將檔案內容讀取至變數中︰

read a < foo

指令1 | 指令2

將左邊指令的輸出重新指向為右邊指令的輸入。例如，cat 指令會輸出 /proc/cpuinfo 檔案的內容。再由 grep 使用此輸出內容單獨過濾出包含 cpu 的行︰

cat /proc/cpuinfo | grep cpu

每個通道都有一個檔案描述子︰0 (零) 代表標準輸入，1 代表標準輸出，2 代表標準錯誤。您可以將此檔案描述子插入到 < 或 > 字元的前面。例如，下行將搜尋以 foo 開始的檔案，但透過將檔案重新指向至 /dev/null 隱藏了錯誤︰

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

7.4. 使用別名¶

別名為一或多條指令的簡短定義。別名的語法為︰

alias NAME=DEFINITION

例如，下面這一行定義了別名 lt，它會輸出一份較長的清單 (選項 -l)，按修改時間排序 (-t)，並按相反順序進行列印 (-r)︰

alias lt='ls -ltr'

要檢視所有的別名定義，請使用 alias。若要移除別名，請使用 unalias 和對應的別名名稱。

7.5. 使用 Bash 中的變數¶

外圍程序變數可以是全域變數或本地變數。您可以在所有外圍程序中存取全域變數或環境變數。與此相反，本地變數僅顯示於目前的外圍程序中。

要檢視所有環境變數，請使用 printenv 指令。如需瞭解變數的值，則將變數名稱做為引數插入︰

printenv PATH

無論是全域變數還是本地變數，都可以使用 echo 進行檢視︰

echo $PATH

要設定本地變數，請使用變數名稱，後面跟上等號，再跟上值︰

PROJECT="SLED"

請不要在等號兩邊插入空格，否則將會出錯。要設定環境變數，請使用 export ︰

export NAME="tux"

若要移除變數，請使用 unset︰

unset NAME

下表包含了部分可在外圍程序程序檔中使用的常用環境變數︰

表格 7.5. 有用的環境變數¶

`HOME`	目前使用者的主目錄
`HOST`	目前的主機名稱
`LANG`	工具當地化以後，會使用此環境變數指定的語言。也可將英語設定為 `C`
`PATH`	外圍程序的搜尋路徑，即以冒號分隔的目錄清單
`PS1`	指定在每條指令前列印的一般提示
`PS2`	指定執行多行指令時列印的輔助提示
`PWD`	目前的工作目錄
`USER`	目前的使用者

7.5.1. 使用引數變數¶

例如，如果您有程序檔 foo.sh，可以按以下格式執行該程序檔︰

foo.sh "Tux Penguin" 2000

若要存取傳送至程序檔的所有引數，需要使用位置參數。$1 代表第一個引數的位置參數，$2 代表第二個引數的位置參數，依此類推。最多可以使用九個參數。要獲取程序檔名稱，請使用 $0。

下面的程序檔 foo.sh 可列印從 1 到 4 的所有引數︰

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

如果您使用以上引數執行此程序檔，所得結果為︰

"Tux Penguin" "2000" "" ""

7.5.2. 使用變數替代項¶

變數替代項會從左側或右側將模式套用至變數內容。以下清單包含了可用的語法格式︰

${VAR#pattern}

從左側移除最短的相符項︰

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

${VAR##pattern}

從左側移除最長的相符項︰

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

${VAR%pattern}

從右側移除最短的相符項︰

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

${VAR%%pattern}

從右側移除最長的相符項︰

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

${VAR/pattern_1/pattern_2}

使用 pattern_2 替代 pattern_1 中 VAR 的內容︰

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

7.6. 分組與組合指令¶

外圍程序允許您組合及分組指令，以便按條件執行。每條指令都會傳回決定操作成功與否的離開碼。如果為 0 (零)，則說明指令成功，任何其他離開碼都代表特定於指令的錯誤。

以下清單顯示了可對指令分組的方式︰

指令1 ; 指令2

以順序執行指令。不檢查離開碼。下行透過 cat 顯示檔案內容，然後透過 ls 列印其檔案內容，而不管其離開碼為何︰

cat filelist.txt ; ls -l filelist.txt

指令1 && 指令2

如果左邊的指令成功，即會執行右邊的指令 (邏輯「與」)。下行顯示檔案內容，並且僅在前面的指令成功時才會列印其檔案內容 (將其與此清單中的上一個項目進行比較)︰

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

指令1 || 指令2

如果左邊的指令失敗，即會執行右邊的指令 (邏輯「或」)。下行將只會在於 /home/tux/foo 中建立目錄失敗時，才會在 /home/wilber/bar 中建立目錄︰

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

funcname(){ ... }

建立外圍程序函數。可以使用位置參數存取其引數。下行定義了可列印較短訊息的函數 hello︰

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

可以按以下格式呼叫此函數︰

hello Tux

將會列印︰

Hello Tux

7.7. 使用通用流程建構元¶

為了控制程序檔的流程，外圍程序包含 while、if、for 及 case 建構元。

7.7.1. If 控制指令¶

If 指令用於檢查運算式。例如，以下程式碼將測試目前的使用者是否為 Tux︰

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

測試運算式可以很複雜，也可以很簡單。下面的運算式會檢查檔案 foo.txt 是否存在︰

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

測試運算式也可以縮寫到角括弧中︰

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

如需更多有用的運算式，請參閱 http://www.cyberciti.biz/nixcraft/linux/docs/uniqlinuxfeatures/lsst/ch03sec02.html。

7.7.2. 使用 For 指令建立迴路¶

for 迴路可讓您對一組項目執行指令。例如，以下程式碼會列印目前目錄中關於 PNG 檔案的部分資訊︰

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

7.8. 如需更多資訊¶

man 頁面 man sh 中提供了關於 Bash 的重要資訊。以下清單中提供了更多關於此主題的資訊︰

http://tldp.org/LDP/Bash-Beginners-Guide/html/index.html — Bash 初級使用者指南
http://tldp.org/HOWTO/Bash-Prog-Intro-HOWTO.html — BASH 程式設計 - 方法介紹
http://tldp.org/LDP/abs/html/index.html — Bash - 程序檔進階指南
http://www.grymoire.com/Unix/Sh.html — Sh - Bourne 外圍程序