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1 楼 
 文章标题 : Shall十三问
帖子发表于 : 2005-07-27 3:25 
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1) 為何叫做 shell ?

在介紹 shell 是甚麼東西之前,不妨讓我們重新檢視使用者與電腦系統的關係:
圖(FIXME)

我們知道電腦的運作不能離開硬體,但使用者卻無法直接對硬體作驅動,
硬體的驅動只能透過一個稱為"作業系統(Operating System)"的軟體來控管,
事實上,我們每天所談的 linux ,嚴格來說只是一個作業系統,我們稱之為"核心(kernel)"。
然而,從使用者的角度來說,使用者也沒辦法直接操作 kernel ,
而是透過 kernel 的"外殼"程式,也就是所謂的 shell ,來與 kernel 溝通。
這也正是 kernel 跟 shell 的形像命名關係。如圖:
圖(FIXME)

從技術角度來說,shell 是一個使用者與系統的互動界面(interface),
主要是讓使用者透過命令行(command line)來使用系統以完成工作。
因此,shell 的最簡單的定義就是---命令解譯器(Command Interpreter):
* 將使用者的命令翻譯給核心處理,
* 同時,將核心處理結果翻譯給使用者。

每次當我們完成系統登入(log in),我們就取得一個互動模式的 shell ,也稱為 login shell 或 primary shell。
若從行程(process)角度來說,我們在 shell 所下達的命令,均是 shell 所產生的子行程。這現像,我們暫可稱之為 fork 。
如果是執行腳本(shell script)的話,腳本中的命令則是由另外一個非互動模式的子 shell (sub shell)來執行的。
也就是 primary shell 產生 sub shell 的行程,sub shell 再產生 script 中所有命令的行程。
(關於行程,我們日後有機會再補充。)

這裡,我們必須知道:kernel 與 shell 是不同的兩套軟體,而且都是可以被替換的:
* 不同的作業系統使用不同的 kernel ,
* 而在同一個 kernel 之上,也可使用不同的 shell 。
在 linux 的預設系統中,通常都可以找到好幾種不同的 shell ,且通常會被列於如下檔案裡:
/etc/shells
不同的 shell 有著不同的功能,且也彼此各異、或說"大同小異"。
常見的 shell 主要分為兩大主流:
sh:
burne shell (sh)
burne again shell (bash)
csh:
c shell (csh)
tc shell (tcsh)
korn shell (ksh)
(FIXME)

大部份的 Linux 系統的預設 shell 都是 bash ,其原因大致如下兩點:
* 自由軟體
* 功能強大
bash 是 gnu project 最成功的產品之一,自推出以來深受廣大 Unix 用戶喜愛,
且也逐漸成為不少組織的系統標準。

2) shell prompt(PS1) 與 Carriage Return(CR) 的關係?

當你成功登錄進一個文字界面之後,大部份情形下,
你會在熒幕上看到一個不斷閃爍的方塊或底線(視不同版本而別),
我們稱之為*遊標*(coursor)。
遊標的作用就是告訴你接下來你從鍵盤輸入的按鍵所插入的位置,
且每輸如一鍵遊標便向右邊移動一個格子,若連續輸入太多的話,則自動接在下一行輸入。

假如你剛完成登錄還沒輸入任何按鍵之前,你所看到的遊標所在位置的同一行的左邊部份,
我們稱之為*提示符號*(prompt)。
提示符號的格式或因不同系統版本而各有不同,在 Linux 上,只需留意最接近遊標的一個可見的提示符號,通常是如下兩者之一:
$:給一般使用者帳號使用
#:給 root (管理員)帳號使用

事實上,shell prompt 的意思很簡單:
* 是 shell 告訴使用者:您現在可以輸入命令行了。
我們可以說,使用者只有在得到 shell prompt 才能打命令行,
而 cursor 是指示鍵盤在命令行所輸入的位置,使用者每輸入一個鍵,cursor 就往後移動一格,
直到碰到命令行讀進 CR(Carriage Return,由 Enter 鍵產生)字符為止。
CR 的意思也很簡單:
* 是使用者告訴 shell:老兄你可以執行我的命令行了。
嚴格來說:
* 所謂的命令行,就是在 shell prompt 與 CR 字符之間所輸入的文字。
(思考:為何我們這裡堅持使用 CR 字符而不說 Enter 鍵呢?答案在後面的學習中揭曉。)

不同的命令可接受的命令行格式或有不同,一般情況下,一個標準的命令行格式為如下所列:
command-name options argument

若從技術細節來看,shell 會依據 IFS(Internal Field Seperator) 將 command line 所輸入的文字給拆解為"字段"(word)。
然後再針對特殊字符(meta)先作處理,最後再重組整行 command line 。
(注意:請務必理解上兩句話的意思,我們日後的學習中會常回到這裡思考。)

其中的 IFS 是 shell 預設使用的欄位分隔符號,可以由一個及多個如下按鍵組成:
* 空白鍵(White Space)
* 表格鍵(Tab)
* 回車鍵(Enter)

系統可接受的命令名稱(command-name)可以從如下途逕獲得:
* 明確路逕所指定的外部命令
* 命令別名(alias)
* 自定功能(function)
* shell 內建命令(built-in)
* $PATH 之下的外部命令
每一個命令行均必需含用命令名稱,這是不能缺少的。

3) 別人 echo、你也 echo ,是問 echo 知多少?

承接上一章所介紹的 command line ,這裡我們用 echo 這個命令加以進一步說明。
溫習---標準的 command line 包含三個部件:
* command_name option argument

echo 是一個非常簡單、直接的 Linux 命令:
* 將 argument 送出至標準輸出(STDOUT),通常就是在監視器(monitor)上輸出。
(註:stdout 我們日後有機會再解說,或可先參考如下討論:
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=191375 )

為了更好理解,不如先讓我們先跑一下 echo 命令好了:
代码:
$ echo

$

你會發現只有一個空白行,然後又回到 shell prompt 上了。
這是因為 echo 在預設上,在顯示完 argument 之後,還會送出一個換行符號(new-line charactor)。
但是上面的 command 並沒任何的 argument ,那結果就只剩一個換行符號了...
若你要取消這個換行符號,可利用 echo 的 -n option :
代码:
$ echo -n
$

不妨讓我們回到 command line 的概念上來討論上例的 echo 命令好了:
* command line 只有 command_name(echo) 及 option(-n),並沒有任何 argument 。
要想看看 echo 的 argument ,那還不簡單﹗接下來,你可試試如下的輸入:
代码:
$ echo first line
first line
$ echo -n first line
first line $

於上兩個 echo 命令中,你會發現 argument 的部份顯示在你的熒幕,而換行符號則視 -n option 的有無而別。
很明顯的,第二個 echo 由於換行符號被取消了,接下來的 shell prompt 就接在輸出結果同一行了... ^_^

事實上,echo 除了 -n options 之外,常用選項還有:
-e :啟用反斜線控制字符的轉換(參考下表)
-E:關閉反斜線控制字符的轉換(預設如此)
-n :取消行末之換行符號(與 -e 選項下的 \c 字符同意)

關於 echo 命令所支援的反斜線控制字符如下表:
\a:ALERT / BELL (從系統喇叭送出鈴聲)
\b:BACKSPACE ,也就是向左刪除鍵
\c:取消行末之換行符號
\E:ESCAPE,跳脫鍵
\f:FORMFEED,換頁字符
\n:NEWLINE,換行字符
\r:RETURN,回車鍵
\t:TAB,表格跳位鍵
\v:VERTICAL TAB,垂直表格跳位鍵
\n:ASCII 八進位編碼(以 x 開首為十六進位)
\\:反斜線本身
(表格資料來自 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Ed.)

或許,我們可以透過實例來了解 echo 的選項及控制字符:

例一:
代码:
$ echo -e "a\tb\tc\nd\te\tf"
a b c
d e f

上例運用 \t 來區隔 abc 還有 def ,及用 \n 將 def 換至下一行。

例二:
代码:
$ echo -e "\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146"
a b c
d e f

與例一的結果一樣,只是使用 ASCII 八進位編碼。

例三:
代码:
$ echo -e "\x61\x09\x62\x09\x63\x0a\x64\x09\x65\x09\x66"
a b c
d e f

與例二差不多,只是這次換用 ASCII 十六進位編碼。

例四:
代码:
$ echo -ne "a\tb\tc\nd\te\bf\a"
a b c
d f $

因為 e 字母後面是刪除鍵(\b),因此輸出結果就沒有 e 了。
在結束時聽到一聲鈴嚮,那是 \a 的傑作﹗
由於同時使用了 -n 選項,因此 shell prompt 緊接在第二行之後。
若你不用 -n 的話,那你在 \a 後再加個 \c ,也是同樣的效果。

事實上,在日後的 shell 操作及 shell script 設計上,echo 命令是最常被使用的命令之一。
比方說,用 echo 來檢查變量值:
代码:
$ A=B
$ echo $A
B
$ echo $?
0

(註:關於變量概念,我們留到下兩章才跟大家說明。)

好了,更多的關於 command line 的格式,以及 echo 命令的選項,
就請您自行多加練習、運用了...

4) " "(雙引號) 與 ' '(單引號)差在哪?

還是回到我們的 command line 來吧...
經過前面兩章的學習,應該很清楚當你在 shell prompt 後面敲打鍵盤、直到按下 Enter 的時候,
你輸入的文字就是 command line 了,然後 shell 才會以行程的方式執行你所交給它的命令。
但是,你又可知道:你在 command line 輸入的每一個文字,對 shell 來說,是有類別之分的呢?

簡單而言(我不敢說這是精確的定議,註一),command line 的每一個 charactor ,分為如下兩種:
* literal:也就是普通純文字,對 shell 來說沒特殊功能。
* meta:對 shell 來說,具有特定功能的特殊保留字元。
(註一:關於 bash shell 在處理 command line 時的順序說明,
請參考 O'Reilly 出版社之 Learning the Bash Shell, 2nd Edition,第 177 - 180 頁的說明,
尤其是 178 頁的流程圖 Figure 7-1 ... )

Literal 沒甚麼好談的,凡舉 abcd、123456 這些"文字"都是 literal ... (easy?)
但 meta 卻常使我們困惑..... (confused?)
事實上,前兩章我們在 command line 中已碰到兩個機乎每次都會碰到的 meta :
* IFS:由 <space> 或 <tab> 或 <enter> 三者之一組成(我們常用 space )。
* CR:由 <enter> 產生。
IFS 是用來拆解 command line 的每一個詞(word)用的,因為 shell command line 是按詞來處理的。
而 CR 則是用來結束 command line 用的,這也是為何我們敲 <enter> 命令就會跑的原因。
除了 IFS 與 CR ,常用的 meta 還有:
= : 設定變量。
$ : 作變量或運算替換(請不要與 shell prompt 搞混了)。
> :重導向 stdout。
< :重導向 stdin。
|:命令管線。
& :重導向 file descriptor ,或將命令置於背境執行。
( ):將其內的命令置於 nested subshell 執行,或用於運算或命令替換。
{ }:將其內的命令置於 non-named function 中執行,或用在變量替換的界定範圍。
; :在前一個命令結束時,而忽略其返回值,繼續執行下一個命令。
&& :在前一個命令結束時,若返回值為 true,繼續執行下一個命令。
|| :在前一個命令結束時,若返回值為 false,繼續執行下一個命令。
!:執行 history 列表中的命令
....

假如我們需要在 command line 中將這些保留字元的功能關閉的話,就需要 quoting 處理了。
在 bash 中,常用的 quoting 有如下三種方法:
* hard quote:' ' (單引號),凡在 hard quote 中的所有 meta 均被關閉。
* soft quote: " " (雙引號),在 soft quoe 中大部份 meta 都會被關閉,但某些則保留(如 $ )。(註二)
* escape : \ (反斜線),只有緊接在 escape (跳脫字符)之後的單一 meta 才被關閉。
( 註二:在 soft quote 中被豁免的具體 meta 清單,我不完全知道,
有待大家補充,或透過實作來發現及理解。 )

下面的例子將有助於我們對 quoting 的了解:
代码:
$ A=B C # 空白鍵未被關掉,作為 IFS 處理。
$ C: command not found.
$ echo $A

$ A="B C" # 空白鍵已被關掉,僅作為空白鍵處理。
$ echo $A
B C

在第一次設定 A 變量時,由於空白鍵沒被關閉,command line 將被解讀為:
* A=B 然後碰到<IFS>,再執行 C 命令
在第二次設定 A 變量時,由於空白鍵被置於 soft quote 中,因此被關閉,不再作為 IFS :
* A=B<space>C
事實上,空白鍵無論在 soft quote 還是在 hard quote 中,均會被關閉。Enter 鍵亦然:
代码:
$ A='B
> C
> '
$ echo "$A"
B
C

在上例中,由於 <enter> 被置於 hard quote 當中,因此不再作為 CR 字符來處理。
這裡的 <enter> 單純只是一個斷行符號(new-line)而已,由於 command line 並沒得到 CR 字符,
因此進入第二個 shell prompt (PS2,以 > 符號表示),command line 並不會結束,
直到第三行,我們輸入的 <enter> 並不在 hard quote 裡面,因此並沒被關閉,
此時,command line 碰到 CR 字符,於是結束、交給 shell 來處理。

上例的 <enter> 要是被置於 soft quote 中的話, CR 也會同樣被關閉:
代码:
$ A="B
> C
> "
$ echo $A
B C

然而,由於 echo $A 時的變量沒至於 soft quote 中,因此當變量替換完成後並作命令行重組時,<enter> 會被解釋為 IFS ,而不是解釋為 New Line 字符。

同樣的,用 escape 亦可關閉 CR 字符:
代码:
$ A=B\
> C\
>
$ echo $A
BC

上例中,第一個 <enter> 跟第二個 <enter> 均被 escape 字符關閉了,因此也不作為 CR 來處理,
但第三個 <enter> 由於沒被跳脫,因此作為 CR 結束 command line 。
但由於 <enter> 鍵本身在 shell meta 中的特殊性,在 \ 跳脫後面,僅僅取消其 CR 功能,而不會保留其 IFS 功能。

您或許發現光是一個 <enter> 鍵所產生的字符就有可能是如下這些可能:
CR
IFS
NL(New Line)
FF(Form Feed)
NULL
...
至於甚麼時候會解釋為甚麼字符,這個我就沒去深挖了,或是留給讀者諸君自行慢慢摸索了... ^_^

至於 soft quote 跟 hard quote 的不同,主要是對於某些 meta 的關閉與否,以 $ 來作說明:
代码:
$ A=B\ C
$ echo "$A"
B C
$ echo '$A'
$A

在第一個 echo 命令行中,$ 被置於 soft quote 中,將不被關閉,因此繼續處理變量替換,
因此 echo 將 A 的變量值輸出到熒幕,也就得到 "B C" 的結果。
在第二個 echo 命令行中,$ 被置於 hard quote 中,則被關閉,因此 $ 只是一個 $ 符號,
並不會用來作變量替換處理,因此結果是 $ 符號後面接一個 A 字母:$A 。

--------------------------------------
練習與思考:如下結果為何不同?
代码:
$ A=B\ C
$ echo '"$A"' # 最外面的是單引號
"$A"
$ echo "'$A'" # 最外面的是雙引號
'B C'
(提示:單引號及雙引號,在 quoting 中均被關?#93;了。)

--------------------------------------

在 CU 的 shell 版裡,我發現有很多初學者的問題,都與 quoting 理解的有關。
比方說,若我們在 awk 或 sed 的命令參數中調用之前設定的一些變量時,常會問及為何不能的問題。
要解決這些問題,關鍵點就是:
* 區分出 shell meta 與 command meta

前面我們提到的那些 meta ,都是在 command line 中有特殊用途的,
比方說 { } 是將其內一系列 command line 置於不具名的函式中執行(可簡單視為 command block ),
但是,awk 卻需要用 { } 來區分出 awk 的命令區段(BEGIN, MAIN, END)。
若你在 command line 中如此輸入:
代码:
$ awk {print $0} 1.txt

由於 { } 在 shell 中並沒關閉,那 shell 就將 {print $0} 視為 command block ,
但同時又沒有" ; "符號作命令區隔,因此就出現 awk 的語法錯誤結果。

要解決之,可用 hard quote :
代码:
$ awk '{print $0}' 1.txt

上面的 hard quote 應好理解,就是將原本的 {、<space>、$(註三)、} 這幾個 shell meta 關閉,
避免掉在 shell 中遭到處理,而完整的成為 awk 參數中的 command meta 。
( 註三:而其中的 $0 是 awk 內建的 field number ,而非 awk 的變量,
awk 自身的變量無需使用 $ 。)
要是理解了 hard quote 的功能,再來理解 soft quote 與 escape 就不難:
代码:
awk "{print \$0}" 1.txt
awk \{print\ \$0\} 1.txt


然而,若你要改變 awk 的 $0 的 0 值是從另一個 shell 變量讀進呢?
比方說:已有變量 $A 的值是 0 ,那如何在 command line 中解決 awk 的 $$A 呢?
你可以很直接否定掉 hard quoe 的方案:
代码:
$ awk '{print $$A}' 1.txt

那是因為 $A 的 $ 在 hard quote 中是不能替換變量的。

聰明的讀者(如你!),經過本章學習,我想,應該可以解釋為何我們可以使用如下操作了吧:
代码:
A=0
awk "{print \$$A}" 1.txt
awk \{print\ \$$A\} 1.txt
awk '{print $'$A'}' 1.txt
awk '{print $'"$A"'}' 1.txt # 注:"$A" 包在 soft quote 中


或許,你能舉出更多的方案呢.... ^_^


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5) var=value?export 前後差在哪?

這次讓我們暫時丟開 command line ,先來了解一下 bash 變量(variable)吧...

所謂的變量,就是就是利用一個特定的"名稱"(name)來存取一段可以變化的"值"(value)。

*設定(set)*
在 bash 中,你可以用 "=" 來設定或重新定義變量的內容:
name=value
在設定變量的時侯,得遵守如下規則:
* 等號左右兩邊不能使用區隔符號(IFS),也應避免使用 shell 的保留字元(meta charactor)。
* 變量名稱不能使用 $ 符號。
* 變量名稱的第一個字母不能是數字(number)。
* 變量名稱長度不可超過 256 個字母。
* 變量名稱及變量值之大小寫是有區別的(case sensitive)。

如下是一些變量設定時常見的錯誤:
A= B :不能有 IFS
1A=B :不能以數字開頭
$A=B :名稱不能有 $
a=B :這跟 a=b 是不同的
如下則是可以接受的設定:
A=" B" :IFS 被關閉了 (請參考前面的 quoting 章節)
A1=B :並非以數字開頭
A=$B :$ 可用在變量值內
This_Is_A_Long_Name=b :可用 _ 連接較長的名稱或值,且大小寫有別。

*變量替換(substitution)*
Shell 之所以強大,其中的一個因素是它可以在命令行中對變量作替換(substitution)處理。
在命令行中使用者可以使用 $ 符號加上變量名稱(除了在用 = 號定義變量名稱之外),
將變量值給替換出來,然後再重新組建命令行。
比方:
代码:
$ A=ls
$ B=la
$ C=/tmp
$ $A -$B $C

(注意:以上命令行的第一個 $ 是 shell prompt ,並不在命令行之內。)
必需強調的是,我們所提的變量替換,只發生在 command line 上面。(是的,讓我們再回到 command line 吧﹗)
仔細分析最後那行 command line ,不難發現在被執行之前(在輸入 CR 字符之前),
$ 符號會對每一個變量作替換處理(將變量值替換出來再重組命令行),最後會得出如下命令行:
代码:
ls -la /tmp

還記得第二章我請大家"務必理解"的那兩句嗎?若你忘了,那我這裡再重貼一遍:
引用:
若從技術細節來看,shell 會依據 IFS(Internal Field Seperator) 將 command line 所輸入的文字給拆解為"字段"(word)。
然後再針對特殊字符(meta)先作處理,最後再重組整行 command line 。

這裡的 $ 就是 command line 中最經典的 meta 之一了,就是作變量替換的﹗
在日常的 shell 操作中,我們常會使用 echo 命令來查看特定變量的值,例如:
代码:
$ echo $A -$B $C

我們已學過, echo 命令只單純將其 argument 送至"標準輸出"(STDOUT,通常是我們的熒幕)。
所以上面的命令會在熒幕上得到如下結果:
代码:
ls -la /tmp

這是由於 echo 命令在執行時,會先將 $A(ls)、$B(la)、跟 $C(/tmp) 給替換出來的結果。

利用 shell 對變量的替換處理能力,我們在設定變量時就更為靈活了:
A=B
B=$A
這樣,B 的變量值就可繼承 A 變量"當時"的變量值了。
不過,不要以"數學羅輯"來套用變量的設定,比方說:
A=B
B=C
這樣並不會讓 A 的變量值變成 C 。再如:
A=B
B=$A
A=C
同樣也不會讓 B 的值換成 C 。
上面是單純定義了兩個不同名稱的變量:A 與 B ,它們的值分別是 B 與 C 。
若變量被重復定義的話,則原有舊值將被新值所取代。(這不正是"可變的量"嗎? ^_^)
當我們在設定變量的時侯,請記著這點:
* 用一個名稱儲存一個數值
僅此而已。

此外,我們也可利用命令行的變量替換能力來"擴充"(append)變量值:
A=B:C:D
A=$A:E
這樣,第一行我們設定 A 的值為 "B:C:D",然後,第二行再將值擴充為 "A:B:C:E" 。
上面的擴充範例,我們使用區隔符號( : )來達到擴充目的,
要是沒有區隔符號的話,如下是有問題的:
A=BCD
A=$AE
因為第二次是將 A 的值繼承 $AE 的提換結果,而非 $A 再加 E ﹗
要解決此問題,我們可用更嚴謹的替換處理:
A=BCD
A=${A}E
上例中,我們使用 {} 將變量名稱的範圍給明確定義出來,
如此一來,我們就可以將 A 的變量值從 BCD 給擴充為 BCDE 。

(提示:關於 ${name} 事實上還可做到更多的變量處理能力,這些均屬於比較進階的變量處理,
現階段暫時不介紹了,請大家自行參考資料。如 CU 的貼子:
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=201843
)

* export *

嚴格來說,我們在當前 shell 中所定義的變量,均屬於"本地變量"(local variable),
只有經過 export 命令的"輸出"處理,才能成為環境變量(environment variable):
代码:
$ A=B
$ export A

或:
代码:
$ export A=B

經過 export 輸出處理之後,變量 A 就能成為一個環境變量供其後的命令使用。
在使用 export 的時侯,請別忘記 shell 在命令行對變量的"替換"(substitution)處理,
比方說:
代码:
$ A=B
$ B=C
$ export $A

上面的命令並未將 A 輸出為環境變量,而是將 B 作輸出,
這是因為在這個命令行中,$A 會首先被提換出 B 然後再"塞回"作 export 的參數。

要理解這個 export ,事實上需要從 process 的角度來理解才能透徹。
我將於下一章為大家說明 process 的觀念,敬請留意。

*取消變量*

要取消一個變量,在 bash 中可使用 unset 命令來處理:
代码:
unset A

與 export 一樣,unset 命令行也同樣會作變量替換(這其實就是 shell 的功能之一),
因此:
代码:
$ A=B
$ B=C
$ unset $A

事實上所取消的變量是 B 而不是 A 。

此外,變量一旦經過 unset 取消之後,其結果是將整個變量拿掉,而不僅是取消其變量值。
如下兩行其實是很不一樣的:
代码:
$ A=
$ unset A

第一行只是將變量 A 設定為"空值"(null value),但第二行則讓變量 A 不在存在。
雖然用眼睛來看,這兩種變量狀態在如下命令結果中都是一樣的:
代码:
$ A=
$ echo $A

$ unset A
$ echo $A


請學員務必能識別 null value 與 unset 的本質區別,這在一些進階的變量處理上是很嚴格的。
比方說:
代码:
$ str= # 設為 null
$ var=${str=expr} # 定義 var
$ echo $var

$ echo $str

$ unset str # 取消
$ var=${str=expr} # 定義 var
$ echo $var
expr
$ echo $str
expr

聰明的讀者(yes, you!),稍加思考的話,
應該不難發現為何同樣的 var=${str=expr} 在 null 與 unset 之下的不同吧?
若你看不出來,那可能是如下原因之一:
a. 你太笨了
b. 不了解 var=${str=expr} 這個進階處理
c. 對本篇說明還沒來得及消化吸收
e. 我講得不好
不知,你選哪個呢?.... ^_^


6) exec 跟 source 差在哪?

這次先讓我們從 CU Shell 版的一個實例貼子來談起吧:
( http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=194191 )

例中的提問是:
引用:

cd /etc/aa/bb/cc可以執行
但是把這條命令寫入shell時shell不執行!
這是什么原因呀!


我當時如何回答暫時別去深究,先讓我們了解一下行程(process)的觀念好了。
首先,我們所執行的任何程式,都是由父行程(parent process)所產生出來的一個子行程(child process),
子行程在結束後,將返回到父行程去。此一現像在 Linux 系統中被稱為 fork 。
(為何要程為 fork 呢?嗯,畫一下圖或許比較好理解... ^_^ )
當子行程被產生的時候,將會從父行程那裡獲得一定的資源分配、及(更重要的是)繼承父行程的環境﹗
讓我們回到上一章所談到的"環境變量"吧:
* 所謂環境變量其實就是那些會傳給子行程的變量。
簡單而言,"遺傳性"就是區分本地變量與環境變量的決定性指標。
然而,從遺傳的角度來看,我們也不難發現環境變量的另一個重要特徵:
* 環境變量只能從父行程到子行程單向繼承。換句話說:在子行程中的環境如何變更,均不會影響父行程的環境。

接下來,再讓我們了解一下命令腳本(shell script)的概念。
所謂的 shell script 講起來很簡單,就是將你平時在 shell prompt 後所輸入的多行 command line 依序寫入一個文件去而已。
其中再加上一些條件判斷、互動界面、參數運用、函數調用、等等技巧,得以讓 script 更加"聰明"的執行,
但若撇開這些技巧不談,我們真的可以簡單的看成 script 只不過依次執行預先寫好的命令行而已。

再結合以上兩個概念(process + script),那應該就不難理解如下這句話的意思了:
* 正常來說,當我們執行一個 shell script 時,其實是先產生一個 sub-shell 的子行程,然後 sub-shell 再去產生命令行的子行程。
然則,那讓我們回到本章開始時所提到的例子再從新思考:
引用:

cd /etc/aa/bb/cc可以執行
但是把這條命令寫入shell時shell不執行!
這是什么原因呀!


我當時的答案是這樣的:
引用:

因為,一般我們跑的 shell script 是用 subshell 去執行的。
從 process 的觀念來看,是 parent process 產生一個 child process 去執行,
當 child 結束後,會返回 parent ,但 parent 的環境是不會因 child 的改變而改變的。
所謂的環境元數很多,凡舉 effective id, variable, workding dir 等等...
其中的 workding dir ($PWD) 正是樓主的疑問所在:
當用 subshell 來跑 script 的話,sub shell 的 $PWD 會因為 cd 而變更,
但當返回 primary shell 時,$PWD 是不會變更的。


能夠了解問題的原因及其原理是很好的,但是?如何解決問題恐怕是我們更感興趣的﹗是吧?^_^
那好,接下來,再讓我們了解一下 source 命令好了。
當你有了 fork 的概念之後,要理解 source 就不難:
* 所謂 source 就是讓 script 在當前 shell 內執行、而不是產生一個 sub-shell 來執行。
由於所有執行結果均於當前 shell 內完成,若 script 的環境有所改變,當然也會改變當前環境了﹗
因此,只要我們要將原本單獨輸入的 script 命令行變成 source 命令的參數,就可輕易解決前例提到的問題了。
比方說,原本我們是如此執行 script 的:
代码:
./my.script

現在改成這樣即可:
代码:
source ./my.script
或:
. ./my.script


說到這裡,我想,各位有興趣看看 /etc 底下的眾多設定文件,
應該不難理解它們被定議後,如何讓其他 script 讀取並繼承了吧?
若然,日後你有機會寫自己的 script ,應也不難專門指定一個設定文件以供不同的 script 一起"共用"了... ^_^

okay,到這裡,若你搞得懂 fork 與 source 的不同,那接下來再接受一個挑戰:
---- 那 exec 又與 source/fork 有何不同呢?
哦... 要了解 exec 或許較為複雜,尤其扯上 File Descriptor 的話...
不過,簡單來說:
* exec 也是讓 script 在同一個行程上執行,但是原有行程則被結束了。
也就是簡而言之:原有行程會否終止,就是 exec 與 source/fork 的最大差異了。

嗯,光是從理論去理解,或許沒那麼好消化,不如動手"實作+思考"來的印像深刻哦。
下面讓我們寫兩個簡單的 script ,分別命令為 1.sh 及 2.sh :

1.sh
代码:

#!/bin/bash
A=B
echo "PID for 1.sh before exec/source/fork:$$"
export A
echo "1.sh: \$A is $A"
case $1 in
exec)
echo "using exec..."
exec ./2.sh ;;
source)
echo "using source..."
. ./2.sh ;;
*)
echo "using fork by default..."
./2.sh ;;
esac
echo "PID for 1.sh after exec/source/fork:$$"
echo "1.sh: \$A is $A"


2.sh
代码:

#!/bin/bash
echo "PID for 2.sh: $$"
echo "2.sh get \$A=$A from 1.sh"
A=C
export A
echo "2.sh: \$A is $A"


然後,分別跑如下參數來觀察結果:
代码:

$ ./1.sh fork
$ ./1.sh source
$ ./1.sh exec


或是,你也可以參考 CU 上的另一貼子:
http://www.chinaunix.net/forum/viewtopic.php?t=191051

好了,別忘了仔細比較輸出結果的不同及背後的原因哦...
若有疑問,歡迎提出來一起討論討論~~~

happy scripting! ^_^


7) ( ) 與 { } 差在哪?

嗯,這次輕鬆一下,不講太多... ^_^

先說一下,為何要用 ( ) 或 { } 好了。
許多時候,我們在 shell 操作上,需要在一定條件下一次執行多個命令,
也就是說,要麼不執行,要麼就全執行,而不是每次依序的判斷是否要執行下一個命令。
或是,需要從一些命令執行優先次順中得到豁免,如算術的 2*(3+4) 那樣...
這時候,我們就可引入"命令群組"(command group)的概念:將多個命令集中處理。

在 shell command line 中,一般人或許不太計較 ( ) 與 { } 這兩對符號的差異,
雖然兩者都可將多個命令作群組化處理,但若從技術細節上,卻是很不一樣的:
( ) 將 command group 置於 sub-shell 去執行,也稱 nested sub-shell。
{ } 則是在同一個 shell 內完成,也稱為 non-named command group。
若,你對上一章的 fork 與 source 的概念還記得了的話,那就不難理解兩者的差異了。
要是在 command group 中扯上變量及其他環境的修改,我們可以根據不同的需求來使用 ( ) 或 { } 。
通常而言,若所作的修改是臨時的,且不想影響原有或以後的設定,那我們就 nested sub-shell ,
反之,則用 non-named command group 。

是的,光從 command line 來看,( ) 與 { } 的差別就講完了,夠輕鬆吧~~~ ^_^
然而,若這兩個 meta 用在其他 command meta 或領域中(如 Regular Expression),還是有很多差別的。
只是,我不打算再去說明了,留給讀者自己慢慢發掘好了...
我這裡只想補充一個概念,就是 function 。
所謂的 function ,就是用一個名字去命名一個 command group ,然後再調用這個名字去執行 command group 。
從 non-named command group 來推斷,大概你也可以猜到我要說的是 { } 了吧?(yes! 你真聰明﹗ ^_^ )

在 bash 中,function 的定義方式有兩種:
方式一:
代码:
function function_name {
command1
command2
command3
....
}

方式二:
代码:
fuction_name () {
command1
command2
command3
....
}

用哪一種方式無所謂,只是若碰到所定意的名稱與現有的命令或別名(Alias)衝突的話,方式二或許會失敗。
但方式二起碼可以少打 function 這一串英文字母,對懶人來說(如我),又何樂不為呢?... ^_^

function 在某一程度來說,也可稱為"函式",但請不要與傳統編程所使用的函式(library)搞混了,畢竟兩者差異很大。
惟一相同的是,我們都可以隨時用"已定義的名稱"來調用它們...
若我們在 shell 操作中,需要不斷的重覆質行某些命令,我們首先想到的,或許是將命令寫成命令稿(shell script)。
不過,我們也可以寫成 function ,然後在 command line 中打上 function_name 就可當一舨的 script 來使用了。
只是若你在 shell 中定義的 function ,除了可用 unset function_name 取消外,一旦退出 shell ,function 也跟著取消。
然而,在 script 中使用 function 卻有許多好處,除了可以提高整體 script 的執行效能外(因為已被載入),
還可以節省許多重覆的代碼...

簡單而言,若你會將多個命令寫成 script 以供調用的話,那,你可以將 function 看成是 script 中的 script ... ^_^
而且,透過上一章介紹的 source 命令,我們可以自行定義許許多多好用的 function ,再集中寫在特定文件中,
然後,在其他的 script 中用 source 將它們載入並反覆執行。
若你是 RedHat Linux 的使用者,或許,已經猜得出 /etc/rc.d/init.d/functions 這個文件是作啥用的了~~~ ^_^

okay,說要輕鬆點的嘛,那這次就暫時寫到這吧。祝大家學習愉快﹗ ^_^


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