Linux基础 - shell基础

目录

零. 简介

一、常见的 Shell 类型

二、Shell 命令格式

三、基本命令

四、通配符

五、重定向

六、管道

七、变量

八、条件判断和流程控制

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零. 简介

Shell 是一种命令解释器，在 Ubuntu 系统中，它负责接收用户在命令行中输入的命令，并将其解释后传输给 Linux 内核执行，然后把内核执行后的内容返回并展示在命令行中。

Ubuntu 中默认使用的是 Bash（Bourne Again Shell），它是 sh 的增强版，也是 Linux 标准默认的 Shell。

以下是一些关于 Ubuntu Shell 的常见操作和特点：

1. 查看系统 Shell 类型：可以使用命令echo $SHELL（注意命令区分大小写）。
2. Shell 通配符：用于模糊匹配文件名。常见通配符包括*（匹配任意字符序列，包括空字符序列）、?（匹配任意单个字符）等。
3. Shell 特殊字符：例如|（管道符，用于连接两个命令，将前一个命令的输出作为后一个命令的输入）、>（输出重定向符，将命令的输出写入到指定文件中，覆盖原有内容）、>>（输出重定向符，以追加的方式将输出添加到指定文件的现有内容之后）等。
4. 环境变量：常用的环境变量有PATH（可执行命令的搜索路径）、HOME（用户主目录）、LOGNAME（当前用户的登录名）、HOSTNAME（主机名）、PS1（当前命令提示符）、SHELL（当前使用的 shell）等。可以使用env命令查看所有的环境变量。如需引用环境变量，需要在变量名称前加$符号，如要修改则不需要加$符号。例如，查看当前用户主目录可以使用命令echo $HOME。

Shell 是用户与 Linux 内核之间的交互接口，它接收用户输入的命令，并将其传递给内核执行，然后将执行结果返回给用户。

一、常见的 Shell 类型

1. Bash（Bourne Again Shell）：这是大多数 Linux 发行版默认使用的 Shell。它结合了 Bourne Shell 和 C Shell 的许多特性，功能强大且具有良好的兼容性。Bash 提供了丰富的命令行编辑功能、命令历史记录、别名设置等，支持脚本编程，语法灵活。
2. Sh（Bourne Shell）：是最早的 Unix Shell 之一，语法简单，执行效率高。但相对功能较为有限，在现代 Linux 系统中较少直接作为用户默认的 Shell 使用。
3. Csh（C Shell）：其语法类似于 C 语言，具有一些独特的特性，如命令别名、作业控制等。然而，由于其语法与其他常见 Shell 有所不同，可能会导致一定的学习难度。
4. Ksh（Korn Shell）：是对 Bourne Shell 的增强，具有更强大的功能和更好的编程特性。它在一些商业 Unix 系统中被广泛使用。

其中，Bash 是大多数 Linux 发行版默认使用的 Shell。

二、Shell 命令格式

一般命令格式为：命令名 [选项] [参数]

例如，ls -l /home 中，ls 是命令名，-l 是选项，/home 是参数。

以下是一些常用的快捷键：

1. Ctrl + C：中断当前正在执行的命令。
2. Ctrl + D：在输入模式下，通常表示输入结束（例如退出终端或结束文件输入）。
3. Ctrl + Z：暂停当前正在运行的前台进程，并将其放入后台。
4. Ctrl + A：将光标移动到命令行的开头。
5. Ctrl + E：将光标移动到命令行的末尾。
6. Ctrl + U：删除从光标位置到命令行开头的所有字符。
7. Ctrl + K：删除从光标位置到命令行末尾的所有字符。
8. Ctrl + L：清屏，使屏幕显示内容向上滚动，效果类似于输入 clear 命令。
9. Ctrl + R：用于搜索命令历史记录。输入部分关键字后，按 Ctrl + R 可查找相关的历史命令。
10. ↑ 和 ↓ 方向键：浏览之前输入过的命令历史记录，向上箭头查看更早的命令，向下箭头则相反。

这些快捷键可以帮助您更高效地在 Shell 中操作和输入命令。

Tab 键具有自动补全和提示的功能，能极大地提高命令输入的效率和准确性。

当您输入命令、文件名、目录名等的一部分后按下 Tab 键，如果输入的部分足以唯一确定要输入的内容，Shell 会自动补全剩余部分。

如果输入的部分不足以唯一确定，再次按下 Tab 键，Shell 会列出所有可能的匹配项供您选择。

例如，如果您在当前目录中有文件 file1.txt 和 file2.txt ，当您输入 cat fi 后按下 Tab 键，Shell 会自动将其补全为 cat file 。如果您再按一次 Tab 键，会显示出 file1.txt 和 file2.txt ，提示您有这两个可能的选项。

对于命令和选项，Tab 键也有相同的作用。比如输入 ls - 后按 Tab 键，可能会补全为 ls -l （如果 -l 是常见且唯一的选项），或者显示出以 - 开头的所有可能选项。

输入 reb + tab就会自动补全reboot

三、基本命令

1. ls：用于列出目录中的文件和子目录。常见选项包括：

   • -l：以长格式显示，包括文件权限、所有者、大小、修改时间等详细信息。
   • -a：显示包括隐藏文件（以 . 开头的文件）在内的所有文件。
   • -h：以人类可读的方式显示文件大小（例如以 K、M、G 为单位）。

2. cd：用于切换当前工作目录。例如：

   • cd /home/user：切换到 /home/user 目录。
   • cd..：切换到上一级目录。
   • cd ~：切换到用户的主目录。

3. mkdir：创建新的目录。例如：mkdir new_directory

4. rmdir：删除空目录。注意，只能删除空目录，如果目录不为空，需要使用其他命令如 rm -r 。

5. touch：

   • 创建一个新的空文件，如果文件已存在，则更新其访问和修改时间。
   • 例如：touch new_file.txt

6. cat：

   • 查看文件的内容并将其输出到终端。
   • 例如：cat file.txt

7. more 和 less：

   • 用于分页查看大文件的内容。按空格键翻页，more 只能向前翻页，less 还可以向后翻页。

8. head：默认显示文件的开头 10 行内容。可以通过选项指定显示的行数，例如 head -5 file.txt 显示前 5 行。

9. tail：默认显示文件的末尾 10 行内容。与 head 类似，可以通过选项指定显示的行数。常用于查看日志文件的最新内容。

10. cp：复制文件或目录。例如：cp file.txt destination ，将 file.txt 复制到指定的目的地。

11. mv：移动或重命名文件或目录。例如：mv file.txt new_file.txt 重命名文件。

12. rm：删除文件或目录。使用 -r 选项递归删除目录及其内容，使用 -f 选项强制删除而不提示确认。

13. grep：在文件中搜索匹配指定模式的行。例如：grep "keyword" file.txt 在 file.txt 中搜索包含 "keyword" 的行。

14. find：在指定的目录及其子目录中查找符合条件的文件或目录。例如：find /path -name "file.txt" 在指定路径中查找名为 file.txt 的文件。

15. chmod：更改文件或目录的权限。权限可以用数字表示（如 755）或符号表示（如 u+rwx ）。

16. chown：更改文件或目录的所有者。

四、通配符

1. *：匹配任意字符序列（包括空字符序列）。
2. ?：匹配任意单个字符。

例如，假设当前目录下有文件 123.txt、1abc.txt、xabc.txt、abc.txt 和 abcd.txt，那么：

• ls *abc：将匹配任意 0 个或多个字符，然后以 abc 结尾的文件，即会显示 1abc.txt、xabc.txt、abc.txt；
• ls?abc：将匹配任意 1 个字符，然后以 abc 结尾的文件，即会显示 1abc.txt；
• ls (0-9)*：将匹配以数字开头的文件，即会显示 123.txt、1abc.txt；
• ls (^0-9)*：将匹配以非数字开头的文件，即会显示 xabc.txt、abc.txt、abcd.txt。

五、重定向

在 Shell 中，重定向用于改变命令的输入来源和输出去向。

输出重定向：

1. >：将命令的输出覆盖重定向到一个文件。如果文件已存在，其原有内容将被覆盖；如果文件不存在，则会创建新文件。

例如，执行 ls > file.txt 会将 ls 命令的输出写入 file.txt 中，如果 file.txt 已存在，其原内容将被替换。

1. >>：将命令的输出追加重定向到一个文件。如果文件不存在，则创建新文件；如果文件已存在，新的输出将添加到文件末尾。

比如，ls >> file.txt 会将 ls 命令的输出追加到 file.txt 的末尾。

输入重定向：

<：将命令的输入来源重定向为一个文件，而不是默认的键盘输入。

例如，sort < file.txt 会从 file.txt 读取数据进行排序，而不是等待用户在键盘输入数据。

此外，还有一些特殊的重定向操作：

1. 2>：将错误输出重定向到一个文件。

例如，command 2> error.txt 会将命令 command 产生的错误信息写入 error.txt 。

1. 2>>：将错误输出追加重定向到一个文件。

2. &> 或 &>>：同时重定向标准输出和错误输出。

例如，command &> file.txt 会将 command 的标准输出和错误输出都重定向到 file.txt 。

重定向功能使得在 Shell 中对命令的输入输出进行灵活控制和处理成为可能，方便了数据的保存、处理和传递。

六、管道

在 Shell 中，管道（|）用于将一个命令的输出作为另一个命令的输入，实现命令之间的数据传递和协同工作，从而构建更复杂和强大的操作。

例如，假设有一个命令 command1 产生了一些输出，而另一个命令 command2 需要对这些输出进行进一步的处理。通过管道，可以将 command1 的输出直接传递给 command2 ，而无需将中间结果保存到文件或进行其他复杂的操作。

具体的语法是：command1 | command2

以下是一个简单的示例，假设我们有一个包含用户名和年龄的文件 users.txt ，内容如下：

找出年龄大于25岁的用户

cat users.txt | awk '$2 > 25'

七、变量

在 Shell 中，变量用于存储数据，以便在脚本或命令行中重复使用和操作。

Shell 变量主要分为以下两类：

环境变量：
环境变量是由系统预先定义好的，或者由用户在系统环境中自定义设置的变量。它们对整个系统或当前用户的所有进程都有效。常见的环境变量如 PATH（指定系统查找可执行文件的路径）、HOME（用户的主目录）、USER（当前用户的用户名）等。可以使用 printenv 或 env 命令查看当前系统中的环境变量。

用户自定义变量：
用户可以根据自己的需求创建和使用自定义变量。自定义变量的命名规则通常遵循以下几点：

1. 变量名由字母、数字和下划线组成。
2. 变量名以字母或下划线开头。

定义变量的语法是：变量名=值 。例如：my_variable=10 。

引用变量的值时，需要在变量名前加上 $ 符号。例如：echo $my_variable 将会输出变量 my_variable 的值。

变量的值可以是字符串、数字等。如果值中包含空格或特殊字符，建议用引号（单引号或双引号）括起来。

单引号和双引号在使用时有一些区别：

• 单引号：会严格按照原样输出，其中的变量和特殊字符不会被解析。
• 双引号：其中的变量会被解析和替换为其值。

另外，还可以对变量进行一些操作，如重新赋值、删除变量（使用 unset 命令）等。

总之，Shell 变量为在 Shell 中进行灵活的编程和操作提供了便利。

八、条件判断和流程控制

例如 if-else 语句、for 循环、while 循环等，用于编写更复杂的脚本。

条件判断

通常使用 if 语句来进行条件判断。基本语法如下：

if [ condition ]; then# 当条件为真时执行的命令
fi

condition 可以是各种表达式，常见的有：

1. 比较字符串：

   • string1 = string2 ：判断两个字符串是否相等。
   • string1!= string2 ：判断两个字符串是否不相等。

2. 比较整数：

   • num1 -eq num2 ：判断两个整数是否相等。
   • num1 -ne num2 ：判断两个整数是否不相等。
   • num1 -gt num2 ：判断 num1 是否大于 num2 。
   • num1 -lt num2 ：判断 num1 是否小于 num2 。
   • num1 -ge num2 ：判断 num1 是否大于等于 num2 。
   • num1 -le num2 ：判断 num1 是否小于等于 num2 。

3. 文件测试：

   • -f file ：判断文件是否存在且为普通文件。
   • -d dir ：判断目录是否存在。
   • -e file ：判断文件或目录是否存在。

还可以使用 elif （相当于 else if）和 else 来实现多分支的条件判断：

if [ condition1 ]; then# 条件 1 为真时执行的命令
elif [ condition2 ]; then# 条件 1 为假，条件 2 为真时执行的命令
else# 所有条件都为假时执行的命令
fi

流程控制

1. for 循环：
   • 遍历列表中的值：

    for item in value1 value2 value3; do# 对每个值执行的操作done

• 遍历文件中的行：

    for line in $(cat file.txt); do# 对每一行执行的操作done

1. while 循环：

    while [ condition ]; do# 条件为真时执行的操作done

1. until 循环：

    until [ condition ]; do# 条件为假时执行的操作done