什么是shell，用途是什么

一、shell简介

shell可直译为“贝壳”。贝壳是动物作为外在保护的一种工具。可以理解为：Linux中的 shell就是 Linux内核的一个外层保护工具，并负责完成用户与内核之间的交互。

命令是用户向系统内核发出控制请求，与交互的文本流。而 shell是一个命令行解释器，将用户命令解析为操作系统所能理解的指令，实现用户与操作系统的交互。当需要重复执行若干命令，可以将这些命令集合起来，加入一定的控制语句，编辑成为 shell脚本文件，交给 shell批量执行。

最初的 UNIX shell经过多年的发展，由不同的机构、针对不同的目录，开发出许多不同类型的 shell程序，目前流行的 shell主要有以下几种：

Bourne Shell（sh）：由 AT&T的 Steve Bourne开发，是第一个流行的 shell，是 UNIX上的标准 shell。不过 sh的作业控制功能薄弱，且不支持别名与历史记录等功能
C Shell（csh）：sh之后另一个广为流传的 shell，由柏克莱大学的 Bill Joy设计，语法有点类似 C语言，其内部命令有52个，较为庞大。但目前使用的不多
Korn Shell（ksh）：由AT&T 的David Korn开发，语法与 sh相同，同时具备 csh的易用特点。许多安装脚本都使用 ksh，有42条内部命令，但与 bash 相比有一定的限制性
Bourne Again Shell（bash）：由 GNU组织开发，保持了对 sh的兼容性，是各种Linux发行版默认配置的shell。能够提供环境变量以配置用户 shell环境，支持历史记录，内置算数功能，支持通配符表达式，将常用命令内置简化

二、shell命令格式

2.1 shell命令提示符

shell提示符标识了命令行的开始。用户在提示符后面输入一条命令并按Enter键，完成向系统提交命令。通常shell命令提示符采用以下的格式:

username@hostname:direction$
用户名    主机名    目录名

username：用户名，显示当前登录用户的账户名（执行的命令 whoami）
hostname: 主机名，显示登录的主机名（执行的命令hostname）
direct体on: 目录名，显示当前所处的路径，根目录下显示为“/”,主目录下显示为“~“(执行的命令是pwd)

2.2 shell命令格式

通常一条 shell命令包含三个要素：命令名称、选项、参数。命令名称是必须的，选项和参数都可选项。格式如下：

$ Command [-Options] Argument1 Argument2...指令      选项      参数1    参数2 ...

KaTeX parse error: Expected 'EOF', got '#' at position 23: …示符，若为超级用户，提示符为“#̲”，其他用户的提示符均为“”
Command：命令名称，shell命令或程序，严格区分大小写
Options：命令选项，用于改变命令执行类型，由“-”引导，可同时带多个选项
Argument：命令参数，指出命令作用的对象或目标，允许带多个参数

一条命令的三要数之间用空格隔开；若将多个命令在一行书写，用分号（；）将各命令隔开；如果一条命令不能在一行写完，在行尾使用反斜杠（\）表明该条命令未结束。

2.3 shell命令初体验

使用shell命令，关闭或重启系统

sudo shutdown -h now #系统立即关机
sudo shutdown -r now    #系统立即重启
sudo reboot now         #系统立即重启
sudo shutdown -h +45 "That is all!"      #系统45分钟后关机
sudo shutdown -r +60                   #系统60分钟后重启

三、shell中的特殊字符

3.1 shell中的通配符

当需要用命令处理一组文件，例如 file.txt、file2.txt、file3.txt…，用户不必一一输入文件名，可使用 shell通配符。shell命令的通配符含义如下表

通配符	含义	实例
*	匹配任意长度的字符串	用`file_*.txt`,匹配file_wan.txt、file_zhou.txt、file_li.txt
?	匹配一个长度的字符	用`file_?.txt`，匹配file_1.txt、file_2.txt、file_3.txt
[…]	匹配其中指定的一个字符	用`file_[ota].txt`,匹配file_o.txt、file_a.txt和file_t.txt
[ - ]	匹配指定的一个字符范围	用`file_[a-z].txt`,匹配file_a.txt、file_b.txt,直到file_z.txt
[^…]	除了其中指定的字符均可匹配	用`file_[^ota].txt`，除了file_o.txt、file_t.txt、file_a.txt的其它文件

3.2 shell中的管道

管道可以把一系列命令链接起来，意味着第一个命令的输出将作为第二个命令的输入，通过管道传递给第二个命令，第二个命令的输出又将作为第三个命令的输入，以此类推。就像通过使用“|”符连成一个管道。

ls /use/bin | wc -w
1249

以上操作中，借助管道“|”，将ls的输出直接作为wc命令的输入。使用管道可以巧妙的将一些命令联合使用，得到单个命令所无法实现的效果。例如使用以上的命令组合，得到的是==/usr/bin==目录下文件的个数。

3.3 输入输出重定向

输入/输出重定向是改变shell命令或程序默认的标准输入/输出目标，重新定向到新的目标。linux中默认的标准输入定义为键盘，标准输出定义为终端窗口。用户可以为当前操作改变输入或输出，迫使某个特定命令的输入或输出来源为外部文件

重定向符	含义	实例
> file	将file重定向为输出源，新建模式	`ls /usr > lsoutput.txt`，将ls /usr的执行结果，写到lsoutput.txt中，若有同名文件将被删除
>> file	将file重定向为输出源，追加模式	`ls /usr >> lsoutput.txt`，将ls /usr的执行结果，追加到lsoutput.txt已有内容后
< file	将file重定向为输入源	`wc < file1`，将file1中的内容作为输入传给wc命令
2> 或 &>	将产生的错误信息输入到文件中	`ls xxx.txt 2> err.log`，使用ls命令查看一个不存在的文件时，将错误提示保存在err.log中

cat命令功能为在标准输出上显示文件。下面通过一个实例，可以更好地理解重定向的功能：

linux@ubuntu:~/andyxi$ cat #使用标准输入/出设备
have a good day!           #用户使用标准输入设备——键盘，键入字符串，并按Enter键
have a good day!           #系统在标准输出——显示器上，显示用户刚刚输入的字符串
linux@ubuntu:~/andyxi$ cat > file1.txt    #输出重定向，将输出定向到文件file1.txt
have a good day!           #用户使用标准输入设备——键盘，键入字符串，并按Enter键#用户输入的字符串被保存在file1.txt文件中
linux@ubuntu:~/andyxi$ cat < file1.txt    #输入重定向，将cat命令的输入指定为file1.txt文件
have a good day!           #系统在标准输出显示器上，显示cat命令从文件中读出的字符串

3.4 命令置换

命令替换是将一个命令的输出作为另一个命令的参数。命令格式如下所示。

command1  `command2`

其中，命令command2的输出将作为命令command1的参数。需要注意，命令置换的单引号为ESC键下方的“`”键

linux@ubuntu:~$ ls  `pwd`
Desktop  Examples  historycommandlist  andyxi

pwd命令用于显示当前目录的绝对路径。在上面的命令行中，使用命令置换符，将pwd的运行结果作为ls命令的参数。最终，命令执行结果是显示当前目录的文件内容。