Linux操作系统基础(12)：Linux的Shell解释器

1. Shell的介绍

在Linux中，Shell 是一种命令行解释器，它是用户与操作系统内核之间的接口，它负责解释用户输入的命令，并将其转换成系统调用或其他操作系统能够执行的指令。

Shell 提供了一种交互式的方式来与操作系统进行通信，用户可以通过输入命令来执行各种操作。

• 如文件操作、进程管理、网络通信等。
• 常见的 Shell 包括 Bash、Zsh、Fish 等。

Bash（Bourne Again SHell）是一种常用的shell，是基于Bourne shell（sh）的一个扩展版本，提供了更多的功能和特性，比如命令历史记录、命令补全、变量替换等。因此，可以说bash是一种shell，它是Linux系统中最常用的shell之一。

不同的操作系统有不同的shell解释器，例如Linux中常用的Shell解释器是Bash，而Windows使用的是Cmd或者PowerShell。

• Windows中存在 *.bat 批处理脚本
• Linux中常用 *.sh 表示shell脚本

2. Bash的特性

Bash 是Linux系统中最常用的shell之一，Bash也是许多Linux系统默认的命令行解释器，它允许用户通过命令行界面与操作系统内核进行交互，并执行各种命令和脚本。由于其强大的功能和广泛的应用，Bash在Linux和其他类Unix系统中被广泛使用。

2.1. 自动补全

Bash可以根据用户输入的部分命令或文件名进行自动补全，提高命令输入的效率。

#1.输入"ls /us"，然后按下 Tab 键，Bash会自动补全为：ls /usr
ls /us

#2.输入"his"，然后按下 Tab 键，Bash会自动补全为：history
his

2.2. 历史命令记录

Bash可以记录用户在命令行中输入的命令历史，用户可以使用上下箭头来浏览和重复之前输入的命令。

• 用户登录Linux终端后，系统重新读取命令历史记录 .bash_history 文件。

#1.linux默认的历史命令保存在用户目录下的“.bash_history”文件
/root/.bash_history
/home/jungout/.bash_history

#2.查看历史命令（-c清除历史记录,-r恢复历史命令）
history

2.3. 别名和函数

Bash支持命令别名和自定义函数，可以通过设置别名和定义函数来简化命令行操作。

#1.输入alias可以查看系统上所有别名
alias

#2.创建命令别名（输入ll就相当于输入ls -l）
alias ll='ls -l'

2.4. 元字符

Bash中支持元字符，是具有特殊含义的字符，用于匹配文本或执行特定的操作。

• 常见的元字符包括通配符 * 和 ?，定位符 ^ 和 $，字符类 [...]，反向引用 \1 等等。
• 这些元字符在正则表达式中也经常使用，用于进行文本匹配和替换操作。

在Shell中，转义字符是反斜杠（\）。反斜杠用于转义特殊字符（元字符），使其不再具有特殊含义，而是作为普通字符来处理。

• 常见的元字符： ''单引号， "" 双引号，$ 美元符号， \ 反斜杠。
• 特殊的转义字符： \n 换行，\r 回车，\t 制表符，\b 退格 。

#1.要输出双引号字符（"）
echo "This is a quote: \""  #输出：This is a quote: "

#2.要输出反斜杠字符（\）
echo "The path is: /home\\documents"  #输出：The path is: /home\documents

2.5. 通配符

通配符扩展：Bash支持通配符（如*和?）来扩展文件名，用于匹配一系列文件名或者路径名的特殊字符。

• * ：匹配任意长度的任意字符（当前目录下存在file1.txt、file2.txt、file3.txt三个文件）

  # 列出所有以.txt结尾的文件
  ls *.txt
  

• ? ：匹配任意单个字符

  ls file?.txt
  

• [] ：匹配指定范围内的任意单个字符

  ls file[0-9].txt
  ls [a-z]ile[0-9].txt
  

• {} ：匹配指定的一组字符中的任意一个(集合)

  mkdir {dir1,dir2}
  

• ! ：用于否定匹配

  # 列出所有不以.txt结尾的文件
  ls !(*.txt)
  

2.6. 重定向

I/O 重定向（机制）：Bash支持I/O重定向，可以将命令的输入和输出重定向到文件或其他命令。

• >：将命令的标准输出重定向到文件，如果文件不存在则创建，如果文件已存在则覆盖。
• >>：将命令的标准输出追加到文件末尾，如果文件不存在则创建。
• <：将文件内容重定向为命令的标准输入。
• <<：用来表示输入重定向，可以将一个文本块作为输入传递给命令。

#1.使用 > 将命令的输出重定向到文件（强制覆盖文件）
ls > filelist.txt

#2.使用 >> 将命令的输出追加到文件末尾（文件不存在则创建）
ls >> filelist.txt

#3.从文件中读取内容作为命令的输入(读取unsorted内容排序后再写入到sorted)
sort < unsorted.txt > sorted.txt

#4.把文本块作为输入传递给cat命令。
cat << EOF
This is a multiline
message that is input
to the cat command
EOF

2.7. 管道

管道（机制）：Bash支持管道操作符 |，可以将一个命令的输出作为另一个命令的输入（执行效果较慢）。

1. 将一个命令的输出作为另一个命令的输入，实现多个命令的协作。
2. 在数据处理过程中，可以通过管道将多个命令连接起来，实现复杂的数据处理任务。
3. 通过管道，可以将命令的输出结果传递给另一个命令进行进一步处理，从而实现数据的筛选、转换和汇总。

#1.列出当前目录的文件，并过滤出带有后缀txt的文件
ls -l | grep "txt"