Linux之bash shell特性

Posted 2020-08-25

一、shell是什么？

Shell 本身是一个用C语言编写的程序，它是用户使用Unix/Linux的桥梁，用户的大部分工作都是通过Shell完成的。Shell既是一种命令语言，又是一种程序设计语言。作为命令语言，它交互式地解释和执行用户输入的命令；作为程序设计语言，它定义了各种变量和参数，并提供了许多在高级语言中才具有的控制结构，包括循环和分支。

如图shell是一个应用程序，是用户管理应用程序的一个接口。

二、广义上shell的分类

GUI：图形用户界面

KDE，GNOME，XFCE

CLI：命令行接口

bash, zsh, fishsh, csh, tcsh, ksh

在大多发行版中常用的为bash

三、bash的特性

bash是弱类型的编程语言，不严格区分数据类型，意味把所有数据统统当作字符串处理；

字符串类型的数据可不加引号；

引号有三种类型：‘, ", `

‘, "：字符引用

‘: 强引用，其内部的变量不会被替换；

"：弱引用，其内部的变量会被替换；

`：命令引用

变量引用：${NAME}

a、bash特性之一：快捷键

ctrl + ? 撤消前一次输入
ctrl + c 另起一行
ctrl + r 输入单词搜索历史命令

删除
ctrl + d 删除光标所在位置上的字符相当于VIM里x或者dl
ctrl + h 删除光标所在位置前的字符相当于VIM里hx或者dh
ctrl + k 删除光标后面所有字符相当于VIM里d shift+$
ctrl + u 删除光标前面所有字符相当于VIM里d shift+^
ctrl + w 删除光标前一个单词相当于VIM里db
ctrl + y 恢复ctrl+u上次执行时删除的字符
ctrl + ? 撤消前一次输入
alt + r 撤消前一次动作
alt + d 删除光标所在位置的后单词

移动
ctrl + a 将光标移动到命令行开头相当于VIM里shift+^
ctrl + e 将光标移动到命令行结尾处相当于VIM里shift+$
ctrl + f 光标向后移动一个字符相当于VIM里l
ctrl + b 光标向前移动一个字符相当于VIM里h
ctrl + 方向键左键 光标移动到前一个单词开头
ctrl + 方向键右键 光标移动到后一个单词结尾
ctrl + x 在上次光标所在字符和当前光标所在字符之间跳转
alt + f 跳到光标所在位置单词尾部

替换
ctrl + t 将光标当前字符与前面一个字符替换
alt + t 交换两个光标当前所处位置单词和光标前一个单词
alt + u 把光标当前位置单词变为大写
alt + l 把光标当前位置单词变为小写
alt + c 把光标当前位置单词头一个字母变为大写
^oldstr^newstr 替换前一次命令中字符串

历史命令编辑
ctrl + p 返回上一次输入命令字符
ctrl + r 输入单词搜索历史命令
alt + p 输入字符查找与字符相接近的历史命令
alt + > 返回上一次执行命令

其它
ctrl + s 锁住终端
ctrl + q 解锁终端
ctrl + l 清屏相当于命令clear
ctrl + c 中止当前命令
ctrl + d 后台执行（等同于命令后面接&）
ctrl + i 类似TAB健补全功能
ctrl + o 重复执行命令
alt + 数字键 操作的次数
Esc-b 左移一个单词
Esc-f 右移一个单词
ctrl+s : 锁住屏幕 
ctrl+q : 恢复屏幕

b、bash的特性之二：命令历史

shell进程会保存其会话中用户曾经执行过的命令；命令通过其“历史文件”来持久保存此前执行过的命令；每个用户都有其自己专用的历史文件；

HISTSIZE：shell进程的缓冲区保留的历史命令的条数；

HISTFILESIZE：命令历史文件可保存的历史命令的条数；

HOSTTIMEFORMAT:历史命令加时间戳,用于审计；

HISTIGNORE="str1:str2:…"忽略string1,string2历史；

#export HISTTIMEFORMAT="%F %T"
...
  358  2016-12-28 04:12:34 man split
  359  2016-12-28 04:14:29 cd
  360  2016-12-28 04:14:34 vim .bash_history 
  361  2016-12-28 04:22:39 history

默认均为1000;

# echo $HISTSIZE
1000
# echo $HISTFILESIZE
1000

HISTFILE：当前用户的命令历史文件；

～/.bash_history

查看命令历史列表：

# history

命令用法：

history -c：清空命令历史；

history -d OFFSET：删除指定的条目；

# history -d 156

-a:将当前缓冲的历史行追加到历史文件中

-n:从历史文件中读取所有未被读取的行

-r:读取历史文件并将内容追加到历史列表中

-w:保存历史列表到指定的历史文件

-s: 展开历史参数成一行，附加在历史列表后(伪造历史命令)

调用命令历史列表中的命令以重执行之目的：

!#：再一次执行历史列表中的第#条命令；

# history
   ....
   72  cat test 
   73  history 
# !72
cat test 
Hello World

!!：再一次执行上一条命令；

# cat test 
Hello World
# !!
cat test 
Hello World

!STRING：再一次执行命令历史列表中最近一个以指定的STRING开头的命令；

# !cat
cat test 
Hello World

显示最近的n条件命令历史：

history  #

控制命令历史的记录方式：

通过HISTCONTROL环境变量进行，其取值：

ignoredups：忽略重复的命令；重复是指连续且相同的令；

ignorespace：以空白字符开头的命令不记入历史；

ignoreboth：上述两者同时生效；

erasedups:删除重复命令;

修改变量值的方式：

NAME=‘VALUE‘

# echo $HISTCONTROL
ignoredups
# HISTCONTROL="ignoreboth"
# echo $HISTCONTROL
ignoreboth

永久生效存放位置：

存放在 /etc/profile 或 ~/.bash_profile或/etc/profile.d/*.sh

历史命令参数调用：

调用上一条命令的最后一个参数：

快捷键：ESC, .

Alt+.

!$：给出的字符组合

\#cmd !^ : 利用上一个命令的第一个参数做cmd的参数

\#cmd !$ : 利用上一个命令的最后一个参数做cmd的参数

\#cmd !* : 利用上一个命令的全部参数做cmd的参数

\#cmd !:n : 利用上一个命令的第n个参数做cmd的参数

 !n:^ 调用第n条命令的第一个参数

 !n:$ 调用第n条命令的最后一个参数

 !m:n 调用第m条命令的第n个参数

 !n:* 调用第n条命令的所有参数

!string:^ 从命令历史中搜索以 string 开头的命令，并获取
它的第一个参数

!string:$ 从命令历史中搜索以 string 开头的命令,并获取它
的最后一个参数

!string:n 从命令历史中搜索以 string 开头的命令，并获取
它的第n个参数

!string:* 从命令历史中搜索以 string 开头的命令，并获取
它的所有参数

c、bash的特性之三：内外部命令和命令路径补全

命令补全：

shell程序在接收到用户执行命令的请求且分析完成之后，最左侧字符串将被当作命令去查找；

查找机制：

(1) 查找内部命令；

(2) 查找缓存在内存中的外部命令；

(3) 查找外部命令：

1、去$PATH变量所指定的各路径下，自左而右逐个搜索各目录下的文件名；

2、给定的打头的字符串如果能惟一标识某命令程序文件的文件名，则直接补全；

3、不能惟一标识，再击tab可给列表；

4、错误：没有任何命令可被此打头字符串标识；

type命令用来查看内部外部命令

enable命令：

#enable -n cd 禁用内部命令
#enable cd 激活内部命令

使用which或者where查看命令所在的路径

hash命令：

搜寻到的外部命令路径结果缓存至kv(key-value)存储中

hash 显示hash缓存 hash –r 清除缓存，hash -d COMMAND 清空制定的命令

#which --skip-alias cd
/usr/bin/cd

路径补全：

在给定的起始路径的上级目录下，以对应路径下的打头字符串来逐一匹配上级目标下的每个文件：

惟一标识：tab补全；

不能惟一标识：tab, tab给出列表；

错误路径：没有响应；

d.bash特性之四命令提示符：

命令提示符： prompt

显示提示符格式：

[[email protected] ~]： echo $PS1

管理员： #

普通用户： $

下面简单说说环境下默认的特殊符号所代表的意义：

\d ：代表日期，格式为weekday month date，例如："Mon Aug1"
    
    \H：完整的主机名称。例如：我的机器名称为：fc4.linux，则这个名称就是fc4.linux
    
    \h ：仅取主机的第一个名字，如上例，则为fc4，.linux则被省略 
    
    \t ：显示时间为24小时格式，如：HH：MM：SS 
    
    \T ：显示时间为12小时格式 
    
    \A ：显示时间为24小时格式：HH：MM 
    
    \u ：当前用户的账号名称
    
    \v ：BASH的版本信息
    
    \w ：完整的工作目录名称。家目录会以 ~代替
    
    \W ：利用basename取得工作目录名称，所以只会列出最后一个目录
    
    \# ：下达的第几个命令
    
    \$ ：提示字符，如果是root时，提示符为：# ，普通用户则为：$

  例子：

export PS1=‘[\e[31;1m\u\e[36;[email protected]\e[33;1m\h\w\e[37;1m]\e[33;1m\$\e[0m‘

e.bash特性之五终端：

终端terminal

服务器非必要部件

用户与主机交互，必然用到的设备

物理终端：直接接入本机的显示器和键盘设备

/dev/console

虚拟终端：附加在物理终端之上的以软件方式虚拟实现的

终端，设备文件路径： /dev/tty#,CentOS 6默认启动6个虚拟终端 Ctrl+Alt+F#: [1,6]

图形终端：属于虚拟终端，附加在物理终端之上的

以软件方式虚拟实现的终端，但额外会提供桌面环境；

模拟终端：图形界面打开的命令行以及基于ssh协议或 telnet协议等远程打开的界面,设备文件：/dev/pts/# [0, ∞)

查看当前的终端设备： tty

切换终端命令：chvt #

f、bash的特性之五：命令行展开：

把命令行的给定的特殊符号自动替换为相应字符串的机制；

~: 自动替换为用户家目录；

~USERNAME：自动替换为指定用户的家目录；

{}：可承载一个以逗号分隔的路径列表，能够将其展开为多个独立路径；

例如：

/tmp/{a,b,c} /tmp/a /tmp/b /tmp/c

/tmp/{a,b}/z /tmp/a/z /tmp/b/z

# cd ~
# pwd
/root
# cd ~testuser
testuser]# pwd
/home/testuser

g、bash的特性之七：glob

glob：文件名通配；快速引用多个文件；文件名整体匹配度检测；

元字符：基于元字符可编写匹配模式(pattern)；

*：匹配任意长度的任意字符；

p, pa, *p, pa

p*：pa, p

?：匹配任意单个字符；

p?, p?a, p??

p??: pa, pad,

[ ]：匹配指定集合内的任意单个字符；

[a-z], [A-Z]：不区分字符大小写；

[a-z0-9]

[[:upper:]]：所有大写字母；

[[:lower:]]：所有小写字母；

[[:digit:]]：所有的数字；

[[:alpha:]]：所有字母；

[[:alnum:]]：所有字母和数字；

[[:space:]]：空白字符；

[[:punct:]]：标点符号；

[^ ]：匹配指定集合外的任意单个字符；

[^[:alpha:]]

测试：

1、显示/etc目录下，以非字母开头，后面跟了一个字母及其它任意长度任意字符的文件或目录；

ls  -d  /etc/[^[:alpha:]][a-z]*

2、复制/etc目录下，所以n开头，以非数字结尾的文件或目录至/tmp/etc目录下；

mkdir /tmp/etc 
cp  -r  /etc/n*[^0-9]  /tmp/etc/

3、显示/usr/share/man目录下，所有以man开头，后跟一个数字结尾的文件或目录；

ls  -d  /ur/share/man/man[0-9]

4、复制/etc目录下，所以p,m,r开头的，且以.conf结尾的文件或目录至/tmp/conf.d目录下；

mkdir  /tmp/conf.d/
cp  -r  /etc/[pmr]*.conf   /tmp/conf.d/

h、bash基于特性之九：I/O重定向和管道

程序的数据流有三个：

输入数据流： <–，标准输入(stdin)，键盘；

输出数据流：–>，标准输出(stdout), 显示器；

错误数据流：–>，错误输出(stderr)，显示器；

fd：file descriptor，文件描述符；

stdin: 0

stdout: 1

stderr: 2

IO重定向：

输出重定向：

重定向程序正常执行的结果

COMMAND > /PATH/TO/SOMEFILE

覆盖重定向：覆盖目标文件中的原有内容；

COMMAND >> /PATH/TO/SOMEFILE

追加重定向：追加新产生的内容至目标文件尾部；

shell的一个功能开关：

# set -C

禁止覆盖输出重定向至已存在的文件；

注意：此时仍然可以使用“>|”至目标文件；

# set +C

关闭上述特性；

错误重定向：

重定向错误的执行结果；

COMMAND 2> /PATH/TO/SOMEFILE

错误输出覆盖重定向；

COMMAND 2>> /PATH/TO/SOMEFILE

错误输出追加重定向；

合并标准输出与错误输出流：

(1) &>, &>>

(2) COMMAND > /PATH/TO/SOMEFILE 2>&1

COMMAND >> /PATH/TO/SOMEFILE 2>&1

特殊输出目标：/dev/null

位桶：bit bucket

特殊的输入文件：/dev/zero

输入重定向：

COMMAND < /PATH/FROM/SOMEFILE

tee命令：

tee – read from standard input and write to standard output and files

tee [OPTION]… [FILE]…

-a：使用追加输出，而非覆盖；

COMMAND | tee /PATH/TO/SOMEFILE

# cat test|tee /tmp/test.cat
Hello World
# cat /tmp/test.cat 
Hello World

i.bash特性之bash配置文件：

bash配置文件的分两大类：

1，全局配置，比如：/etc/profile, /etc/profile.d/*.sh, /etc/bashrc

2，个人配置，比如：~/.bash_profile, ~/.bashrc

其中，profile类的文件记录的是：1，设定环境变量； 2，运行命令或脚本；

bashrc类的文件记录的是：1，设定本地变量；2，定义命令别名。

详解：

~/.bash_logout

这个文件记录"当我注销后,系统再帮我做完什么操作后才离开".可以读取这个文件的内容,默认情况下,注销时,bash只是清掉屏幕的消息.不过,也可以将一些备份或者其他你认为重要的工作写在这个文件中.

/etc/profile系统整体的配置文件，该配置文件可以利用登陆者的UID来决定很多重要的变量信息，这也是每个用户登陆取得bash时一定会读取的配置文件，所以想要对所有用户设置整体环境，可对其进行修改。该文件设置的变量主要有：

• PATH：会根据UID决定PATH变量要不要含有sbin的系统指令目录；

• MAIL：根据帐户设置/var/spool/mail/账号名称；

• USER：根据用户的账号设置此变量内容；

• HOSTNAME：依据主机的hostname指令设置此变量的内容；

• HISTSIZE：历史命令记录数,一般设置成50,比较安全.

/etc/profile不止完成上述内容，还会调用外部的设置资料：

• /etc/inputrc：用来设置bash的热键、[tab]是否有声音等信息；

• /etc/profile.d/*.sh：该目录下的文件规定了bash的操作界面、语系以及一些公共的命令别名。

• /etc/sysconfig/i18n：这个文件是由/etc/profile.d/lang.sh调用的，是决定bash默认使用何种语系的重要配置文件。 locale命令查看当前系统语言;

• 修改语系为中文：

• export LANG=”zh_CN.UTF-8″

bash配置文件的加载顺序分两种，登录式shell和非登录式shell。

1，登陆式shell是指：1，正常通过终端登录；2，su - username；3，su -l username；

执行顺序是：/etc/profile -> /etc/profile.d/*.sh -> ~/.bash_profile -> ~/.bashrc -> /etc/bashrc

2，非登录式shell是指：1，su username；2，图形终端下的打开命令窗口；3，自动执行的shell脚本；

执行顺序是：~/bashrc -> /etc/bashrc -> /etc/profile.d/*.sh

修改配置文件立即生效方法：

1.退出重新登陆

2.dot.或者source重读配置文件 . | source /etc/profile.d/apache.sh

j、bash特性之帮助查询:man

Linux获取命令帮助方法：

whatis

command --help

man and info

/usr/share/doc/

Red Hat documentation

其它网站和搜索

whatis命令：

显示命令的简短描述
每晚使用一个数据库更新
刚安装后不可立即使用
makewhatis(centos6) | mandb(centos7)制作数据库
whatis cal 或 man –f cal

命令帮助：

内部命令：help COMMAND | man bash

外部命令：COMMAND --help | man COMMAND

man命令的配置文件： /etc/man.config （centos6）| man_db.conf （centos7）

MANPATH /PATH/TO/SOMEWHERE: 指明新手册文件搜索位置

# man -M /PATH/TO/SOMEWHERE COMMAND: 到指定位置下搜 索COMMAND命令的手册页并显示

man 章节:

1: 用户命令

2: 系统调用

3: C库调用

4: 设备文件及特殊文件

5: 配置文件格式

6: 游戏

7: 杂项

8: 管理类的命令

9： Linux 内核API

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