bash基本特性

目录

• (1) 命令历史
• (2) 命令补全
• (3) 路径补全
• (4) 命令行展开
• (5) 命令的执行结果状态
• (6)命令别名(alias)
• (7)glob (globbing)
• (8)bash的快捷键
• (9)bash的的I/O重定向及管道
• (10)bash提供了编程环境
• (11)bash变量,配置文件,算术运算，条件测试，自定义退出状态码
  • bash变量
  • bash的配置文件
  • bash算术运算
  • bash条件测试：
  • bash自定义退出状态码

(1) 命令历史

history
环境变量：
    HISTSIZE：命令历史记录的条数；
    HISTFILE：~/.bash_history；
    HISTFILESIZE：命令历史文件记录历史的条数；

history -d OFFSET
        -c
history #: 显示历史中最近的#条命令；
        -a: 手动追加当前会话缓冲区的命令历史至历史文件中；

调用历史中的命令：
    !#: 重复执行第#条指令；
    !!: 执行上一条命令
    !string：执行上一条string命令
    
    //调用上一条命令的最后一个参数：
    !$: 
    ESC, .
    Alt+.

控制命令历史的记录方式：
环境变量：HISTCONTROL
    ignoredups：忽略重复的命令；连续且相同方为“重复”；
    ignorespace：忽略所有以空白开头的命令；
    ignoreboth：ignoredups, ignorespace；

修改环境变量值的方式：export 变量名="值"
变量赋值：把赋值符号后面的数据存储于变量名指向内存空间；

(2) 命令补全

bash执行命令：
内部命令：
外部命令：bash根据PATH环境变量定义的路径，自左而右在每个路径搜寻以给定命令名命名的文件，第一次找到即为要执行的命令；

补全方法

​ 直接补全：Tab，用户给定的字符串只有一条惟一对应的命令；

​ 以用户给定的字符串为开头对应的命令不惟一，则再次Tab会给出列表；

命令的执行流程：

1. 判断路径是否通过绝对路径执行
2. 判断命令是否具有别名
3. 判断命令输入的是内部命令还是外部命令，内部命令直接执行，外部命令检查是否有缓存（可以通过hash方式查看，hash -r 删除全部缓存，hash -d cmd删除单一命令缓存）
4. 检测PATH路径，如果有，执行，无则报错

(3) 路径补全

​ 把用户给出的字符串当做路径开头，并在其指定上级目录下搜索以指定的字符串开头的文件名；
​ 如果惟一：则直接补全；
​ 否则：再次Tab，给出列表；

(4) 命令行展开

​ ~: 展开为用户的主目录
​ ~USERNAME：展开为指定用户的主目录
​ {}：可承载一个以逗号分隔的列表，并将其展开为多个路径
​ /tmp/{a,b} = /tmp/a, /tmp/b
​ /tmp/{tom,jerry}/hi = /tmp/tom/hi, /tmp/jerry/hi

(5) 命令的执行结果状态

​ 成功
​ 失败

bash使用特殊变量$?保存最近一条命令的执行状态结果：
0：成功
1-255：失败

程序执行有两类结果：
程序的返回值；
程序的执行状态结果；

(6)命令别名(alias)

通过alias命令实现：
(1) alias
显示当前shell进程所有可用的命令别名；
(2) alias NAME='VALUE'
定义别名NAME，其相当于执行命令VALUE；

​ （3）unalias

​ 撤消别名：unalias [-a] name [name ...]

注意：在命令行中定义的别名，仅对当前shell进程有效；如果想永久有效，要定义在配置文件中；
仅对当前用户：~/.bashrc
对所有用户有效：/etc/bashrc

Note: 编辑配置给出的新配置不会立即生效；需要bash进程重新读取配置文件：

source /path/to/config_file
.  /path/to/config_file 

Note: 如果别名同原命令的名称，则如果要执行原命令，可使用"\COMMAND"；

(7)glob (globbing)

​ bash中用于实现文件名“通配”

    通配符：*, ?, []

    (1) *
        任意长度的任意字符
            a*b: 
                aab, ab, a123b, 
                abc
    (2) ?
        任意单个字符
            a?b:
                aab
                ab, a12b, abc

    (3) []
        匹配指定范围内的任意单个字符
            [0-9]
            [a-z]：不区分字符大小写

    (4) [^]
        匹配指定范围外的任意单个字符
            [^0-9]

    专用字符集合：
        [:digit:]：任意数字，相当于0-9
        [:lower:]：任意小写字母
        [:upper:]: 任意大写字母
        [:alpha:]: 任意大小写字母
        [:alnum:]：任意数字或字母
        [:space:]：
        [:punct:]：标点符号

(8)bash的快捷键

Ctrl+l: 清屏，相当于clear命令；

Ctrl+a：跳转至命令开始处；
Ctrl+e：跳转至命令结尾处；

Ctrl+c：取消命令的执行；

Ctrl+u: 删除命令行首至光标所在处的所有内容；
Ctrl+k: 删除光标所在处至命令行尾部的所有内容；

(9)bash的的I/O重定向及管道

程序：指令+数据
    读入数据：Input
    输出数据：Output

打开的文件都有一个fd: file descriptor (文件描述符)

标准输入：keyborad, 0
标准输出：monitor, 1
标准错误输出：monitor, 2

I/O重定向：改变标准位置

输出重定向：COMMAND > NEW_POS, COMMAND >> NEW_POS
    >：覆盖重定向，目标文件中的原有内容会被清除；
    >>: 追加重定向，新内容会追加至目标文件尾部；

    # set -C: 禁止将内容覆盖输出至已有文件中；
        强制覆盖：>|
    # set +C: 

    2>: 覆盖重定向错误输出数据流；
    2>>: 追加重定向错误输出数据流；

    标准输出和错误输出各自定向至不同位置：
        COMMAND > /path/to/file.out 2> /path/to/error.out

    合并标准输出和错误输出为同一个数据流进行重定向：
        &>：覆盖重定向
        &>>：追加重定向

        COMMAND > /path/to/file.out 2> &1
        COMMAND >> /path/to/file.out 2>> &1

输入重定向：<

    tr命令：转换或删除字符
        tr [OPTION]... SET1 [SET2]

HERE Documentation：<<
    # cat << EOF
    # cat > /path/to/somefile << EOF
管道：
    COMMAND1 | COMMAND2 | COMMAND3 |...
Note：最后一个命令会在当前shell进程的子shell进程中执行；

tee命令：
    tee [OPTION]... [FILE]...

(10)bash提供了编程环境

shell脚本：文本文件
    shebang：
        #!/bin/bash
        #!/usr/bin/python
        #!/usr/bin/perl     

    magic number: 魔数
            它可以用来标记文件或者协议的格式，很多文件都有幻数标志来表明该文件的格式。

    运行脚本：
        1、给予执行权限，通过具体的文件路径指定文件执行；
        2、直接运行解释器，将脚本作为解释器程序的参数运行；

​

        编程程序语言：
            强类型：
            弱类型：bash
                把所有要存储的数据统统当作字符进行
                不支持浮点数；

​
​ bash脚本编程：
​ 过程式编程语言：
​ 顺序执行
​ 选择执行
​ 循环执行
​

选择执行：
    //单分支的if语句
    if 判断条件
    then
    条件为真的分支代码
    fi
    
    //双分支的if语句
    if 判断条件; then
    条件为真的分支代码
    else
    条件为假的分支代码
    fi

bash脚本编程之用户交互

read [option]... [name ...]
    -p 'PROMPT'
    -t TIMEOUT
bash -n /path/to/some_script
    检测脚本中的语法错误

bash -x /path/to/some_script
    调试执行

示例：
    #!/bin/bash
    # Version: 0.0.1
    # Author: MageEdu
    # Description: read testing

    read -p "Enter a disk special file: " diskfile
    [ -z "$diskfile" ] && echo "Fool" && exit 1

    if fdisk -l | grep "^disk $diskfile" &> /dev/null; then
        fdisk -l $diskfile
    else
        echo "Wrong disk special file."
        exit 2
    fi

(11)bash变量,配置文件,算术运算，条件测试，自定义退出状态码

bash变量

变量类型：
    数据存储格式、存储空间大小、参与运算种类；

    字符型
    数值型：
        整型
        浮点型

强类型：定义变量时必须指定类型、参与运算必须符合类型要求；调用未声明变量会产生错误；
弱类型：无须指定类型，默认均为字符型；参与运算会自动进行隐式类型转换；变量无须事先定义可直接调用(bash)

​

bash中的变量的种类：
    根据变量的生效范围等标准：
        本地变量：生效范围为当前shell进程；对当前shell之外的其它shell进程，包括当前shell的子shell进程均无效；
        环境变量：生效范围为当前shell进程及其子进程；
        局部变量：生效范围为当前shell进程中某代码片断(通常指函数)；
        位置变量：$1, $2, ...来表示，用于让脚本在脚本代码中调用通过命令行传递给它的参数；
        特殊变量：$?, $0, $*, $@, $#

        1.本地变量：
            变量赋值：name='value'
                可以使用引用：
                    value:
                        (1) 可以是直接字串; name="username"
                        (2) 变量引用：name="$username"
                        (3) 命令引用：name=`COMMAND`, name=$(COMMAND)
            变量引用：
                ${name}, $name
            转义字符
                \ : 使得斜杠后面的变量变为一个字符串
                ``: 把其中的命令执行后返回结果
                ""：弱引用，其中的变量引用会被替换为变量值；
                ''：强引用，其中的变量引用不会被替换为变量值，而保持原字符串；
            显示已定义的所有变量
                set
            销毁变量：
                unset name

        2.环境变量：
            变量声明、赋值：
                export name=VALUE
                declare -x name=VALUE
            变量引用：$name, ${name}
            显示所有环境变量：
                export
                env
                printenv
            销毁：
                unset name

        bash有许多内建的环境变量：
            PATH：系统环境变量路径
            SHELL：当前shell类型
            UID：用户的UID
            HISTSIZE：命令历史最大数量
            HOME:当前用户的家目录
            PWD：当前路径
            HISTFILE：命令历史文件路径
            PS1:命令提示符

        变量命名法则：
            1、不能使程序中的保留字：例如if, for; 
            2、只能使用数字、字母及下划线，且不能以数字开头；
            3、见名知义，

        只读变量：
            readonly name
            declare -r name
            
        3.局部变量
            生效范围为当前shell进程中某代码片断
            
        4.位置变量：
            在脚本代码中调用通过命令行传递给脚本的参数；
                $1, $2, ...：对应调用第1、第2等参数；

        5.特殊变量：
            $0: 命令本身；
            $*: 传递给脚本的所有参数；所有参数为一个字符串
            $@: 传递给脚本的所有参数：参数为独立的一个字符串
            $#: 传递给脚本的参数的个数；

            示例：判断给出的文件的行数
                #!/bin/bash
                linecount="$(wc -l $1| cut -d' ' -f1)"
                echo "$1 has $linecount lines."         

bash的配置文件

按生效范围划分，存在两类：
    全局配置：
        /etc/profile
            /etc/profile.d/*.sh
        /etc/bashrc
    个人配置：
        ~/.bash_profile
        ~/.bashrc

按功能划分，存在两类：
    profile类：为交互式登录的shell提供配置
        全局：/etc/profile, /etc/profile.d/*.sh
        个人：~/.bash_profile
        功用：
            (1) 用于定义环境变量；
            (2) 运行命令或脚本；

    bashrc类：为非交互式登录的shell提供配置
        全局：/etc/bashrc
        个人：~/.bashrc
        功用：
            (1) 定义命令别名；
            (2) 定义本地变量；

shell登录：
    交互式登录：
        直接通过终端输入账号密码登录；
        使用“su - UserName”或“su -l UserName”切换的用户
        
        执行顺序
            /etc/profile --> /etc/profile.d/*.sh --> 
            ~/.bash_profile --> ~/.bashrc --> /etc/bashrc

    非交互式登录：
        不需要输入账号密码登录；
        su UserName/bash
        图形界面下打开的终端
            
        执行顺序    
        ~/.bashrc --> /etc/bashrc --> /etc/profile.d/*.sh

编辑配置文件定义的新配置的生效方式：
    (1) 重新启动shell进程；
    (2) 使用source或.命令进程；

​

bash算术运算

算数运算符
+, -, *, /, %, **

实现算术运算：
    (1) let var=算术表达式
    (2) var=$[算术表达式]
    (3) var=$((算术表达式))
    (4) var=$(expr arg1 arg2 arg3 ...)

    乘法符号有些场景中需要转义；

    bash有内建的随机数生成器：$RANDOM

增强型赋值：
    +=, -=, *=, /=, %=

    let varOPERvalue
        例如:let count+=1

自增，自减：
    let var+=1
        let var++

    let var-=1
        let var--

bash条件测试：

判断某需求是否满足，需要由测试机制来实现；
Note: 专用的测试表达式需要由测试命令辅助完成测试过程；

测试命令：
    test EXPRESSION
    [ EXPRESSION ]
    [[ EXPRESSION ]]

    Note: EXPRESSION前后必须有空白字符；

bash的测试类型：
    数值测试：
        -gt: 是否大于；
        -ge: 是否大于等于；
        -eq: 是否等于；
        -ne: 是否不等于；
        -lt: 是否小于；
        -le: 是否小于等于；
    字符串测试：
        ==：是否等于；
        >: 是否大于；
        <: 是否小于；
        !=: 是否不等于；
        =~: 左侧字符串是否能够被右侧的PATTERN所匹配；
            Note: 此表达式一般用于[[  ]]中；
        -z "STRING"：测试字符串是否为空，空则为真，不空则为假；
        -n "STRING"：测试字符串是否不空，不空则为真，空则为假；

        Note：用于字符串比较时的用到的操作数都应该使用引号；

    文件测试

    测试方式：
        test EXPRESSION
        [ EXPRESSION ]
        [[ EXPRESSION ]]

    测试表达式的类别：
        1.数值比较
        2.字符串测试
        3.文件测试：
            存在性测试
                -a FILE
                -e FILE: 文件存在性测试，存在为真，否则为假；
            存在性及类别测试
                -b FILE：是否存在且为块设备文件；
                -c FILE：是否存在且为字符设备文件；
                -d FILE：是否存在且为目录文件；
                -f FILE：是否存在且为普通文件；
                -h FILE 或 -L FILE：存在且为符号链接文件；
                -p FILE：是否存在且为命名管道文件；
                -S FILE：是否存在且为套接字文件；
            文件权限测试：
                -r FILE：是否存在且可读
                -w FILE: 是否存在且可写
                -x FILE: 是否存在且可执行
            文件特殊权限测试：
                -g FILE：是否存在且拥有sgid权限；
                -u FILE：是否存在且拥有suid权限；
                -k FILE：是否存在且拥有sticky权限；
            文件大小测试：
                -s FILE: 是否存且非空；
            文件是否打开：
                -t fd: fd表示文件描述符是否已经打开且与某终端相关
                -N FILE：文件自动上一次被读取之后是否被修改过；
                    -O FILE：当前有效用户是否为文件属主；
                    -G FILE：当前有效用户是否为文件属组；

                双目测试：
                    FILE1 -ef FILE2: FILE1与FILE2是否指向同一个设备上的相同inode

                    FILE1 -nt FILE2: FILE1是否新于FILE2；
                    FILE1 -ot FILE2: FILE1是否旧于FILE2；

        4.组合测试条件：
            逻辑运算：
                第一种方式：
                    COMMAND1 && COMMAND2
                    COMMAND1 || COMMAND2
                    ! COMMAND

                    [ -e FILE ] && [ -r FILE ]

                第二种方式：
                    EXPRESSION1 -a EXPRESSION2 与运算
                    EXPRESSION1 -o EXPRESSION2 或运算
                    ! EXPRESSION

                    必须使用测试命令进行；

                # [ -z "$hostName" -o "$hostName"=="localhost.localdomain" ] && hostname www.magedu.com
                # [ -f /bin/cat -a -x /bin/cat ] && cat /etc/fstab

bash自定义退出状态码

    exit [n]：自定义退出状态码；
        注意：脚本中一旦遇到exit命令，脚本会立即终止；终止退出状态取决于exit命令后面的数字；

    注意：如果未给脚本指定退出状态码，整个脚本的退出状态码取决于脚本中执行的最后一条命令的状态码；