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Shell 定制
本節(jié)介紹了初級管理（LPIC-1）考試 102 的 1.109.1 主題的內(nèi)容,。這個主題的權值為 5,。
在本節(jié)中，我們將學習如何：
- 設置并取消環(huán)境變量
- 使用配置文件在登錄或派生新 shell 時設置環(huán)境變量
- 對經(jīng)常使用的命令序列編寫 shell 函數(shù)
- 使用命令列表
Shell 和環(huán)境
在出現(xiàn)圖形界面之前,，程序員都是使用打字機終端或 ASCII 顯示終端連接到 UNIX® 系統(tǒng)的,。用戶可以使用打字機終端輸入命令，輸出結(jié)果通常會被打印到連續(xù)的紙張上,。大部分 ASCII 顯示終端都是每行 80 個字符,，每屏 25 行，不過也有比這更大或更小的終端,。程序員輸入一條命令并按下回車鍵之后,，系統(tǒng)就會解釋并執(zhí)行這條命令。
盡管在當今這個使用拖拽式圖形界面的時代,，這一切看起來似乎太過原始,，但是與原來編寫程序、打卡,、對卡迭（card deck）進行匯編并運行程序的方式相比,，這已經(jīng)是非常大的一個進步了。隨著編輯器的出現(xiàn),，程序員甚至可以作為卡像來創(chuàng)建程序,，并在終端會話中編譯程序。
在終端中輸入的字節(jié)流向 shell 提供了一個標準輸入流，shell 返回的字符流可以打印到紙上,，也可以顯示到標準輸出 上,。
接受并執(zhí)行命令的程序稱為 shell。它位于您和操作系統(tǒng)之間,。UNIX shell 和 Linux shell 的功能都非常強大,，可以通過組合一些基本的函數(shù)來構造非常復雜的操作,。通過使用編程結(jié)構則可以構建一些函數(shù)在 shell 中直接執(zhí)行,，或者將這些函數(shù)保存成 shell 腳本 的形式，這樣就可以一次次重用這些函數(shù)了,。
有時需要在系統(tǒng)引導之前就執(zhí)行一些命令,，以便能夠進行終端連接；有時又需要周期性地執(zhí)行命令,，而不管您登錄與否,。shell 可以為您完成這些功能。標準輸入和輸出并不需要來自于（或定向到）終端處的真實用戶,。
在本節(jié)中,，將學習更多有關 shell 的內(nèi)容。具體來說,，您將學習有關 bash（又稱為 Bourne again）shell 的內(nèi)容,，它是對原來 Bourne shell 的一個增強，另外還提供了其他 shell 所具有的一些特性,，以及對 Bourne shell 所做的一些更改以使其更加兼容 POSIX,。
POSIX 是 Portable Operating System Interface for uniX 的簡稱，它是一系列 IEEE 標準,，總稱為 IEEE 1003,。這些標準中的第一個標準是 IEEE Standard 1003.1-1988，它是在 1988 年發(fā)布的,。其他知名的 shell 包括 Korn shell（ksh）,、C shell（csh）及其派生產(chǎn)品 tcsh、Almquist shell（ash）及其 Debian 派生產(chǎn)品（dash）,。一些腳本常常需要用到上述某個 shell 的特性,，所以要對這些 shell 有一些了解。
您與計算機的很多交互特性在這些會話中都是相同的,?；叵胍幌略诮坛?“LPI 101 考試準備（主題 103）：GNU 和 UNIX 命令” 中，當使用 Bash shell 時,，就擁有了一個 shell 環(huán)境,，它定義了很多內(nèi)容，例如提示符格式、主目錄,、工作目錄,、shell 名、已經(jīng)打開的文件,、已經(jīng)定義的函數(shù)等,。每個 shell 進程都可以使用這個環(huán)境。shell（包括 bash）讓您可以創(chuàng)建并修改 shell 變量,，并可以將其導出 到環(huán)境中由在 shell 中運行的其他進程或從當前 shell 中派生的其他 shell 使用,。
環(huán)境變量和 shell 變量都有名稱。您可以通過在變量名前加上一個 ‘$‘ 符號來引用變量的值,。一些常用的 bash 變量如表 3 所示,。
表 3. 常用 bash 環(huán)境變量
| 變量名 |
功能 |
| USER |
已登錄用戶的用戶名 |
| UID |
已登錄用戶的數(shù)字用戶 id |
| HOME |
用戶的主目錄 |
| PWD |
當前工作目錄 |
| SHELL |
shell 名 |
| $ |
進程 id（或正在運行的 Bash shell 進程或其他進程的 PID） |
| PPID |
啟動這個進程的進程的進程 id （即父進程的 id） |
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上一個命令的退出碼 |
設置變量
在 Bash shell 中，可以通過在一個名字后面緊跟上一個等號（=）來創(chuàng)建或設置 shell 變量,。變量名（或標識符）是由字符,、數(shù)字和下劃線構成的單詞，它只能由字符或下劃線開頭,。變量是大小寫敏感的,，例如 var1 和 VAR1 是不同的兩個變量。按照慣例,，變量 —— 尤其是導出后的變量 —— 都采用大寫,，不過這并不是硬性要求。通常,，$$ 和 $? 是 shell 參數(shù),，而不是變量。它們只能被引用,；無法對它們進行賦值,。
在創(chuàng)建 shell 變量時，通常都會希望將該變量導出 到環(huán)境中,，這樣從這個 shell 中啟動的其他進程也都可以使用該變量了,。但所導出的變量對父 shell 不可用?？梢允褂?export 命令導出一個變量名,。在 bash 中，可以在一個步驟中完成賦值和導出,。
為了展示賦值和導出操作,，讓我們在 Bash shell 中運行 bash 命令，然后在這個新 Bash shell 中在運行 Korn shell（ksh）,。我們會使用 ps 命令來顯示有關正在運行的命令的信息,。
清單 1. 設置并導出 shell 變量
[ian@echidna ian]$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
PID PPID CMD
30576 30575 -bash
[ian@echidna ian]$ bash
[ian@echidna ian]$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
PID PPID CMD
16353 30576 bash
[ian@echidna ian]$ VAR1=var1
[ian@echidna ian]$ VAR2=var2
[ian@echidna ian]$ export VAR2
[ian@echidna ian]$ export VAR3=var3
[ian@echidna ian]$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3
var1 var2 var3
[ian@echidna ian]$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3 $SHELL
var1 var2 var3 /bin/bash
[ian@echidna ian]$ ksh
$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
PID PPID CMD
16448 16353 ksh
$ export VAR4=var4
$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3 $VAR4 $SHELL
var2 var3 var4 /bin/bash
$ exit
$ [ian@echidna ian]$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3 $VAR4 $SHELL
var1 var2 var3 /bin/bash
[ian@echidna ian]$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
PID PPID CMD
16353 30576 bash
[ian@echidna ian]$ exit
[ian@echidna ian]$ ps -p $$ -o "pid ppid cmd"
PID PPID CMD
30576 30575 -bash
[ian@echidna ian]$ echo $VAR1 $VAR2 $VAR3 $VAR4 $SHELL
/bin/bash
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注意：
- 在這些操作開始時,，Bash shell 的 PID 是 30576。
- 第二個 Bash shell 的 PID 是 16353,，其父 shell 的 PID 是 30576,，也就是原來的 Bash shell。
- 我們在第二個 Bash shell 中創(chuàng)建了 VAR1,、VAR2 和 VAR3 三個變量,，但是只導出了 VAR2 和 VAR3。
- 在 Korn shell 中,，我們創(chuàng)建了 VAR4,。
echo 命令只顯示了 VAR2、VAR3 和 VAR4 的值,，這就證實了 VAR1 的確沒有導出,。看到提示符改變之后,，SHELL 變量的值卻還未改變，您會非常奇怪么,？通常不能總依賴 SHELL 來告訴您正在哪個 shell 下運行,，不過 ps 命令的確可以告訴您實際的命令。注意 ps 會在第一個 Bash shell 前面放上一個連字符（-）來說明這是一個登錄 shell,。
- 現(xiàn)在回到第二個 Bash shell 中,，我們可以看到 VAR1、VAR2 和 VAR3,。
- 最后,，當我們返回到原始的 shell 中時，新變量都不存在了,。
清單 2 顯示了在這些常用的 bash 變量中可以看到什么,。
清單 2. 環(huán)境和 shell 變量
[ian@echidna ian]$ echo $USER $UID
ian 500
[ian@echidna ian]$ echo $SHELL $HOME $PWD
/bin/bash /home/ian /home/ian
[ian@echidna ian]$ (exit 0);echo $?;(exit 4);echo $?
0
4
[ian@echidna ian]$ echo $$ $PPID
30576 30575
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環(huán)境和 C shell
在諸如 C 和 tcsh shell 之類的 shell 中，可以使用 set 命令在 shell 中設置變量,，使用 setenv 命令來設置并導出變量,。清單 3 中給出的語法與 export 命令的語法稍有不同。請注意在使用 set 命令時使用的等號（=）,。
清單 3. 在 C shell 中設置環(huán)境變量
ian@attic4:~$ echo $VAR1 $VAR2
ian@attic4:~$ csh
% set VAR1=var1
% setenv VAR2 var2
% echo $VAR1 $VAR2
var1 var2
% bash
ian@attic4:~$ echo $VAR1 $VAR2
var2
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取消變量
可以使用 unset 命令從 Bash shell 中清除變量,。可以使用 -v 選項來確保刪除變量定義,。函數(shù)可以使用與變量相同的名字,，因此如果希望清除函數(shù)定義，就請使用 -f 選項,。在沒有使用 -f 或 -v 的情況下,，如果存在這樣一個變量,，那么 bash 的 unset 命令就會清除變量定義；否則,，如果存在這樣一個函數(shù),，這個命令就清除函數(shù)定義（函數(shù)將在后面的 Shell 函數(shù) 一節(jié)中更詳細地加以介紹）。
清單 4. bash unset 命令
ian@attic4:~$ VAR1=var1
ian@attic4:~$ VAR2=var2
ian@attic4:~$ echo $VAR1 $VAR2
var1 var2
ian@attic4:~$ unset VAR1
ian@attic4:~$ echo $VAR1 $VAR2
var2
ian@attic4:~$ unset -v VAR2
ian@attic4:~$ echo $VAR1 $VAR2
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默認情況下,，bash 會將取消的變量視為該變量的值為空,，因此您可能會納悶為什么一定要取消變量，為什么不僅僅為其賦一個空值呢,。如果引用了未定義的變量,，Bash 和很多其他 shell 都會允許您生成一個錯誤。使用命令 set -u 可以針對引用未定義的變量的情況生成一個錯誤,，使用 set +u 可以禁用這種警告,，如清單 5 所示。
清單 5. 針對取消的變量生成錯誤
ian@attic4:~$ set -u
ian@attic4:~$ VAR1=var1
ian@attic4:~$ echo $VAR1
var1
ian@attic4:~$ unset VAR1
ian@attic4:~$ echo $VAR1
-bash: VAR1: unbound variable
ian@attic4:~$ VAR1=
ian@attic4:~$ echo $VAR1
ian@attic4:~$ unset VAR1
ian@attic4:~$ echo $VAR1
-bash: VAR1: unbound variable
ian@attic4:~$ unset -v VAR1
ian@attic4:~$ set +u
ian@attic4:~$ echo $VAR1
ian@attic4:~$
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注意取消一個不存在的變量并不會產(chǎn)生錯誤,，即使在指定 set -u 時也是如此,。
配置文件
在登錄 Linux 系統(tǒng)時，您的 id 就有了一個默認 shell,，它就是您的登錄 shell,。如果這個 shell 是 bash，那么它就會在您控制系統(tǒng)之前先執(zhí)行幾個配置腳本,。如果存在 /etc/profile 文件,，就首先執(zhí)行這個文件。根據(jù)發(fā)行版的不同,，/etc 中的其他腳本也可能會執(zhí)行,，例如 /etc/bash.bashrc 或 /etc/bashrc。這些腳本運行之后,，如果主目錄中存在腳本,，該腳本也會被執(zhí)行。Bash 會按照 ~/.bash_profile,、~/.bash_login 和 ~/.profile 的順序來查找文件,。最先找到的文件會首先執(zhí)行。
當您登出系統(tǒng)時,，如果主目錄中存在 ~/.bash_logout 腳本,，bash 就會執(zhí)行它。
一旦登錄進系統(tǒng)并使用 bash,，您還可以啟動另外一個 shell（稱為交互式 shell）來運行命令,，例如在后臺運行命令。在這種情況中,，bash 只會執(zhí)行 ~/.bashrc 腳本（假設這個腳本存在）,。通?？梢允褂萌缜鍐?6 所示的命令在 ~/.bash_profile 檢查這個腳本，以便可以在登錄時或在啟動交互式 shell 時執(zhí)行它,。
清單 6. 檢查 ~/.bashrc
# include .bashrc if it exists
if [ -f ~/.bashrc ]; then
. ~/.bashrc
fi
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可以使用 --login 選項強制 bash 像登錄 shell 一樣讀取配置文件,。如果不希望執(zhí)行登錄 shell 的配置文件，可以指定 --noprofile 選項,。類似地,，如果希望對某個交互式 shell 不執(zhí)行 ~/.bashrc 文件，可以使用 --norc 選項來啟動 bash,。也可以通過指定 --rcfile 選項加上希望使用的文件名來強制 bash 使用 ~/.bashrc 之外的文件,。清單 7 展示了創(chuàng)建一個名為 testrc 的簡單文件并使用 --rcfile 選項來使用這個文件的例子。注意 VAR1 變量并不是 在外部 shell 中設置的,，而是通過 testrc 文件針對內(nèi)部 shell 設置的,。
清單 7. 使用 --rcfile 選項
ian@attic4:~$ echo VAR1=var1>testrc
ian@attic4:~$ echo $VAR1
ian@attic4:~$ bash --rcfile testrc
ian@attic4:~$ echo $VAR1
var1
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以其他方式啟動 bash
除了前面介紹的這種在終端中運行 bash 的標準方法之外，bash 也可以通過其他方法加以使用,。
除非您引用（source） 腳本在當前 shell 中運行,，否則它就會在自己的非交互式 shell 中運行，上面的配置文件都不會被讀取,。然而,，如果設置了 BASH_ENV 變量，那么 bash 就會對這個值進行擴展,，并假設它是一個文件名。如果這個文件存在,，那么 bash 就會在非交互式 shell 中執(zhí)行任何腳本或命令之前先執(zhí)行這個文件,。清單 8 通過兩個簡單的文件展示了這一點。
清單 8. 使用 BASH_ENV
ian@attic4:~$ cat testenv.sh
#!/bin/bash
echo "Testing the environment"
ian@attic4:~$ cat somescript.sh
#!/bin/bash
echo "Doing nothing"
ian@attic4:~$ export BASH_ENV="~/testenv.sh"
ian@attic4:~$ ./somescript.sh
Testing the environment
Doing nothing
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非交互式 shell 也可以使用 --login 選項啟動,，從而強制配置文件的執(zhí)行,。
Bash 也可以使用 --posix 選項以 POSIX 模式啟動。這種模式與非交互式 shell 非常類似,，只不過在這種模式下,，要執(zhí)行的文件是在 ENV 環(huán)境變量中設定的。
在 Linux 系統(tǒng)中常常會使用一個符號鏈接來以 /bin/sh 運行 bash,。當 bash 檢測到它正在以 sh 的名義運行時,，它就會試圖遵循老式 Bourne shell 的啟動行為，而同時又可以兼容 POSIX 標準,。當作為登錄 shell 運行時,，bash 會試圖讀取并執(zhí)行 /etc/profile 和 ~/.profile 文件。當使用 sh 命令作為一個交互式 shell 運行時,，bash 會試圖執(zhí)行由 ENV 變量指定的文件,，與在 POSIX 模式下被調(diào)用時一樣,。當作為 sh 交互運行時，它只 會使用由 ENC 變量指定的文件,；--rcfile 選項會一直被忽略,。
如果 bash 是由遠程 shell 守護進程調(diào)用的，那么它的行為就與交互式 shell 非常類似,，如果存在 ~/.bashrc 文件就會使用該文件,。
Shell 別名
Bash shell 允許為命令定義一些 別名。使用別名的最常見原因是為了給命令提供其他名字,，或者為命令提供一些默認參數(shù),。很多年以來，vi 編輯器一直都是 UNIX 和 Linux 系統(tǒng)上的一個主要工具,。vim（Vi IMproved）編輯器與 vi 非常類似,，不過有很多改進。因此如果您在使用編輯器時習慣于輸入 “vi”,，但是實際上卻更喜歡使用 vim,，那么您就可以借助于別名。清單 9 顯示了如何使用 alias 命令來實現(xiàn)這種功能,。
清單 9. 使用 vi 作為 vim 的別名
[ian@pinguino ~]$ alias vi=‘vim‘
[ian@pinguino ~]$ which vi
alias vi=‘vim‘
/usr/bin/vim
[ian@pinguino ~]$ /usr/bin/which vi
/bin/vi
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注意在這個例子中,，如果使用 which 命令來查看 vi 程序的位置，那就會看到兩行輸出：第一個是別名,，第二個是 vim 的位置（/usr/bin/vim）,。然而，如果使用完整路徑來執(zhí)行 which 命令（/usr/bin/which）,，就可以獲得 vi 命令的位置,。如果您猜測這可能意味著 which 命令本身在這個系統(tǒng)上就是一個別名，那么您就猜對了,。
可以使用 alias 命令來顯示所有的別名（如果沒使用任何選項,，或者只使用了 -p 選項），還可以通過給出別名作為參數(shù)但不進行賦值來顯示一個或多個別名,。清單 10 顯示了 which 和 vi 的別名,。
清單 10. which 和 vi 的別名
[ian@pinguino ~]$ alias which vi
alias which=‘a(chǎn)lias | /usr/bin/which --tty-only --read-alias --show-dot --show-tilde‘
alias vi=‘vim‘
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which 命令的別名有些奇怪。為什么會將 alias 命令（沒有參數(shù)）的輸出定向到 /usr/bin/which 上呢,？如果查看一下 which 命令的手冊頁,，就會發(fā)現(xiàn) --read-alias 選項通知 which 從標準輸入讀取一個別名列表，并將匹配項輸出到標準輸出設備上,。這允許 which 命令報告別名和 PATH 中的命令,，這種用法非常常見，因此您的發(fā)行版可能已將其作為默認設置了,。這是很好的一個做法,，因為如果別名和命令名相同,，那么 shell 就首先執(zhí)行別名。知道了這一點以后,，就可以使用 alias which 來加以檢查,。還可以通過運行 which which 命令來了解是否為 which 命令設置了這種別名。 .
別名的另外一種常見用法是自動為命令添加參數(shù),，正如在上面看到的 which 命令的 --read-alias 和其他幾個參數(shù)一樣,。這種方法也可用在 root 用戶使用 cp、mv 和 rm 命令的時候,，這樣在刪除或覆蓋文件之前能夠顯示一個提示,。具體用法如清單 11 所示。
清單 11. 為了安全起見添加參數(shù)
[root@pinguino ~]# alias cp mv rm
alias cp=‘cp -i‘
alias mv=‘mv -i‘
alias rm=‘rm -i‘
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命令列表
在之前的教程 “LPI 101 考試準備（主題 103）：GNU 和 UNIX 命令” 中,，您已經(jīng)學習了命令序列 或列表,。您剛剛又看到了別名中使用的管道（|）操作符，您也可以使用命令列表,。舉個簡單的例子來說,，假設您希望使用一個命令來顯示當前目錄中的內(nèi)容，以及當前目錄及其子目錄所使用的空間,。讓我們就將其稱為 lsdu 命令,。因此您可以簡單地將 ls 和 du 命令序列賦值給別名 lsdu。清單 12 給出了實現(xiàn)這種功能的正確方法和錯誤方法,。在閱讀之前請仔細查看一下,，并考慮為什么第一次嘗試會失敗。
清單 12. 命令序列的別名
[ian@pinguino developerworks]$ alias lsdu=ls;du -sh # Wrong way
2.9M .
[ian@pinguino developerworks]$ lsdu
a tutorial new-article.sh new-tutorial.sh readme tools xsl
my-article new-article.vbs new-tutorial.vbs schema web
[ian@pinguino developerworks]$ alias ‘lsdu=ls;du -sh‘ # Right way way
[ian@pinguino developerworks]$ lsdu
a tutorial new-article.sh new-tutorial.sh readme tools xsl
my-article new-article.vbs new-tutorial.vbs schema web
2.9M .
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在引用構成別名的完整序列時需要非常仔細,。如果使用 shell 變量作為別名的一部分,，還需要注意是使用雙引號還是使用單引號。您希望在定義或執(zhí)行別名時讓 shell 對變量進行擴展嗎,？清單 13 顯示了創(chuàng)建名為 mywd 定制命令來打印當前工作目錄名的錯誤方法。
清單 13. 定制 pwd —— 嘗試 1
[ian@pinguino developerworks]$ alias mywd="echo \"My working directory is $PWD\""
[ian@pinguino developerworks]$ mywd
My working directory is /home/ian/developerworks
[ian@pinguino developerworks]$ cd ..
[ian@pinguino ~]$ mywd
My working directory is /home/ian/developerworks
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注意雙引號會導致 bash 在執(zhí)行命令之前就對變量進行擴展,。清單 14 使用了 alias 命令來顯示所生成的別名實際上是什么樣子,，從中可以看出我們的錯誤是很明顯的。清單 14 還給出了定義這個別名的正確方法,。
清單 14. 定制 pwd —— 嘗試 2
[ian@pinguino developerworks]$ alias mywd
alias mywd=‘echo \"My working directory is $PWD\"‘
[ian@pinguino developerworks]$ mywd
"My working directory is /home/ian/developerworks"
[ian@pinguino developerworks]$ cd ..
[ian@pinguino ~]$ mywd
"My working directory is /home/ian"
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終于成功了,。
Shell 函數(shù)
別名讓您可以對某個命令或命令列表選用一種簡寫或其他名字。此外,，還可以添加其他一些內(nèi)容,，例如在 which 命令中加上希望查找的程序名。當 shell 執(zhí)行用戶的輸入時,，就會對別名進行擴展,；之后輸入的其他內(nèi)容都會在最后一個命令或命令列表執(zhí)行之前添加到該擴展,。這意味著只能在命令或命令列表之后添加參數(shù)，也只能在最后一個命令中使用這些參數(shù),。函數(shù)提供了更多功能,，包括對參數(shù)進行處理的能力。函數(shù)是 POSIX shell 定義的一部分,，在諸如 bash,、dash 和 ksh 之類的 shell 中可以使用，但在 csh 或 tcsh 中不能使用,。
在接下來的幾節(jié)中,，將逐步構建一個復雜的命令：從很小的構建塊開始，逐漸在每個步驟加以完善,，并將其轉(zhuǎn)換成一個函數(shù),，以供以后使用。
假想問題
可以使用 ls 命令顯示有關文件系統(tǒng)中目錄和文件的各種信息,。假設您喜歡使用一個命令,，假定就是 ldirs， 來顯示目錄名,，所顯示的內(nèi)容如清單 15 所示,。
清單 15. ldirs 命令輸出結(jié)果
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs *[st]* tools/*a*
my dw article
schema
tools
tools/java
xsl
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為了保持簡單性起見，本節(jié)中的例子使用了 developerWorks author package 中的目錄和文件（請參看 參考資料）,，如果您想為 developerWorks 編寫文章和教程,，也可以使用它們。在這些例子中,，我們使用了這個包中提供的 new-article.sh 腳本來為一篇我們稱之為 “my dw article” 的文章創(chuàng)建一個模板,。
在撰寫本文時，developerWorks author package 的版本是 5.6,，因此如果您使用更新的版本,，可能會發(fā)現(xiàn)一些不同之處?；蛘吣部梢灾皇褂米约旱奈募湍夸?。ldirs 命令也可以處理這些內(nèi)容。在 developerWorks author package 提供的工具中,，可以找到其他 bash 函數(shù)的例子,。
查找目錄項
如果在 ls 命令中使用了上述別名例子所示的顏色選項，請暫時忽略 *[st]* tools/*a*,，這樣就可以看到類似于圖 1 所示的輸出結(jié)果,。
圖 1. 使用 ls 命令區(qū)分文件和目錄
在本例中，目錄都是使用深藍色顯示的，不過使用在本系列教程中所學到的知識還不足以解釋這個問題,。不過,，使用-l 選項會對如何繼續(xù)處理給出一點線索：目錄列表在第一個位置處有一個 “d” 字符。因此第一個步驟應該是使用 grep 對這個長列表中的內(nèi)容進行一些簡單的過濾,，如清單 16 所示,。
清單 16. 使用 grep 過濾目錄項
[ian@pinguino developerworks]$ ls -l | grep "^d"
drwxrwxr-x 2 ian ian 4096 Jan 24 17:06 my dw article
drwxrwxr-x 2 ian ian 4096 Jan 18 16:23 readme
drwxrwxr-x 3 ian ian 4096 Jan 19 07:41 schema
drwxrwxr-x 3 ian ian 4096 Jan 19 15:08 tools
drwxrwxr-x 3 ian ian 4096 Jan 17 16:03 web
drwxrwxr-x 3 ian ian 4096 Jan 19 10:59 xsl
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截取目錄項
可以考慮使用 awk 而不是 grep，來在一個步驟中既對列表進行過濾,，又截取每行的最后一部分內(nèi)容,，也就是目錄名，如清單 17 所示,。
清單 17. 使用 awk 代替 grep 進行處理
[ian@pinguino developerworks]$ ls -l | awk ‘/^d/ { print $NF } ‘
article
readme
schema
tools
web
xsl
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清單 17 中的方法有一個問題：它無法正確處理名字中有空格的那些目錄名,，例如 “my dw article”。就像是 Linux 和我們生活中的大部分事情一樣,，解決一個問題通常有很多方法,，不過此處的目標是學習函數(shù)的知識，因此讓我們回到使用 grep 方法上來,。在本系列文章中我們學過的另外一個工具是 cut,，它可以從一個文件（包括 stdin）中截取出很多域。現(xiàn)在讓我們在回過頭來看一下清單 16,，在文件名之前,，可以看到 8 個由空格分隔的域。在之前的命令后面加上 cut 就可以得到如清單 18 所示的輸出結(jié)果,。注意 -f9- 選項告訴 cut 打印第 9 個域以及之后的域的內(nèi)容,。
清單 18. 使用 cut 截取名稱
[ian@pinguino developerworks]$ ls -l | grep "^d" | cut -d" " -f9-
my dw article
readme
schema
tools
web
xsl
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如果我們在 tools 目錄而不是當前目錄上執(zhí)行這個命令，使用這種方法存在的一個小問題就會變得十分明顯,，如清單 19 所示,。
清單 19. 使用 cut 存在的問題
[ian@pinguino developerworks]$ ls -l tools | grep "^d" | cut -d" " -f9-
11:25 java
[ian@pinguino developerworks]$ ls -ld tools/[fjt]*
-rw-rw-r-- 1 ian ian 4798 Jan 8 14:38 tools/figure1.gif
drwxrwxr-x 2 ian ian 4096 Oct 31 11:25 tools/java
-rw-rw-r-- 1 ian ian 39431 Jan 18 23:31 tools/template-dw-article-5.6.xml
-rw-rw-r-- 1 ian ian 39407 Jan 18 23:32 tools/template-dw-tutorial-5.6.xml
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時間戳為什么會出現(xiàn)呢？兩個模板文件都有 5 個數(shù)字的大小,，而 java 目錄的大小則只有 4 個數(shù)字,，因此 cut 會將多出來的空格當作另外一個域分隔符來解釋。
使用 seq 來查找分割點
cut 命令也可以使用字符位置而不是域來進行分割,。除了計算字符個數(shù)之外,，bash shell 還有很多工具可以使用，因此可以嘗試使用 seq 和 printf 命令來在長目錄列表上面打印一個標尺,，這樣就可以方便地確定在什么地方對輸出行的內(nèi)容進行分割了。seq 命令最多可以使用 3 個參數(shù),，這就允許您可以打印出給定值之前的所有數(shù)字,，或者打印出一個值到另一個值之間的所有數(shù)字，又或者打印出從某個值開始按給定的步值到第三個數(shù)值結(jié)束的所有數(shù)字,。使用 seq 可以實現(xiàn)的其他有趣功能（包括打印 8 進制和 16 進制數(shù)字）請參看手冊頁?，F(xiàn)在,，讓我們使用 seq 和 printf 命令來打印一個標尺，每 10 個字符處的位置就標記一下,，如清單 20 所示,。
清單 20. 使用 seq 和 printf 打印標尺
[ian@pinguino developerworks]$ printf "....+...%2.d" `seq 10 10 60`;printf "\n";ls -l
....+...10....+...20....+...30....+...40....+...50....+...60
total 88
drwxrwxr-x 2 ian ian 4096 Jan 24 17:06 my dw article
-rwxr--r-- 1 ian ian 215 Sep 27 16:34 new-article.sh
-rwxr--r-- 1 ian ian 1078 Sep 27 16:34 new-article.vbs
-rwxr--r-- 1 ian ian 216 Sep 27 16:34 new-tutorial.sh
-rwxr--r-- 1 ian ian 1079 Sep 27 16:34 new-tutorial.vbs
drwxrwxr-x 2 ian ian 4096 Jan 18 16:23 readme
drwxrwxr-x 3 ian ian 4096 Jan 19 07:41 schema
drwxrwxr-x 3 ian ian 4096 Jan 19 15:08 tools
drwxrwxr-x 3 ian ian 4096 Jan 17 16:03 web
drwxrwxr-x 3 ian ian 4096 Jan 19 10:59 xsl
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啊哈！現(xiàn)在可以使用 ls -l | grep "^d" | cut -c40- 命令來截取從位置 40 處開始的內(nèi)容了,。我們的第一反應是這也沒有真正解決問題,，因為更大的文件依然會將正確的分割位置向右移。您可以自己試驗一下,。
救援的 sed
sed 是 UNIX 和 Linux 工具包中的一個功能非常強大的編輯過濾器,，它使用了正則表達式。您知道我們的任務是從以 “d” 開頭的每一個輸出行去掉它前面的 8 個單詞和之后的空格,?？梢允褂?sed 來實現(xiàn)這種功能：使用模式匹配表達式 /^d/ 選擇感興趣的行，并使用替換命令 s/^d\([^ ]* *\)\(8\}// 將前 8 個單詞替換為空字符串,。使用 -n 選項可以只打印那些通過 p 命令指定的行,，如清單 21 所示。
清單 21. 使用 sed 截取目錄名
[ian@pinguino developerworks]$ ls -l | sed -ne ‘s/^d\([^ ]* *\)\{8\}//p‘
my dw article
readme
schema
tools
web
xsl
[ian@pinguino developerworks]$ ls -l tools | sed -ne ‘s/^d\([^ ]* *\)\{8\}//p‘
java
|
要學習更多有關 sed 的內(nèi)容,，請參看 參考資料 一節(jié)的內(nèi)容,。
最終的函數(shù)
現(xiàn)在我們已經(jīng)得到滿足 ldirs 函數(shù)功能的復雜命令了，接下來應該學習如何將其編寫成一個函數(shù),。函數(shù)由函數(shù)名加上后面的 () 構成,，然后是一系列復合命令。對于現(xiàn)在來說,，復合命令可以是任何命令或命令列表,，使用一個分號結(jié)束，并使用一對花括號包括起來（且必須使用空格與其他符號分隔開來）,。在后面 Shell 腳本 一節(jié)中您將學到其他的復合命令,。
注意：在 Bash shell 中，函數(shù)名前面可以加上單詞 “function”,，但這并不是 POSIX 規(guī)范的一部分,，諸如 dash 之類的更簡單的 shell 并不支持這種用法。在 Shell 腳本 一節(jié)中,，您將學習在使用了不同的 shell 時,，如何確保腳本會被適當?shù)?shell 解釋。
在函數(shù)內(nèi)部,，可以使用表 4 中給出的 bash 特殊變量來引用參數(shù),。可以像其他 shell 變量一樣在這些變量前面加上一個 $ 符號來引用這些變量。
表 4. 函數(shù)的 Shell 參數(shù)
| 參數(shù) |
用途 |
| 0, 1, 2, ... |
從參數(shù) 0 開始的位置參數(shù),。參數(shù) 0 指的是啟動 bash 的程序名,；如果函數(shù)是在一個 shell 腳本中運行的，就是這個 shell 腳本的名字,。有關其他可能的信息,，請參看 bash 的手冊頁，例如使用 -c 參數(shù)啟動 bash 時的情況,。以單引號或雙引號括起來的字符串都會當作一個參數(shù)傳遞,，引號會被剝離掉。在雙引號的情況中,，諸如 $HOME 之類的 shell 變量會在調(diào)用函數(shù)之前被展開,。您可能需要使用單引號或雙引號來傳遞參數(shù)，這些參數(shù)可以包含對 shell 具有特殊意義的嵌入空格或其他字符,。 |
| * |
從參數(shù) 1 開始的位置參數(shù),。如果已經(jīng)把雙引號中的內(nèi)容展開了，那么展開后就是一個單詞,，使用域間分隔符（IFS）特殊變量的第一個字符來分隔參數(shù),；如果 IFS 為空，就不會插入任何分隔,。默認的 IFS 值可以是空白,、制表符和換行符。如果 IFS 沒有設置,，那么所使用的分隔符就是空白,，就像默認的 IFS 一樣。 |
| @ |
從參數(shù) 1 開始的位置參數(shù),。如果已經(jīng)把雙引號中的內(nèi)容展開了,，那么每個參數(shù)都變成一個單詞，因此 “$@” 就等于 “$1”“$2”...,。如果參數(shù)中可能會包含嵌入空白,，就可以使用這種格式。 |
| # |
參數(shù)個數(shù),，不包括參數(shù) 0,。 |
注意： 如果參數(shù)多于 9 個，就不能使用 $10 來引用第 10 個參數(shù),。而必須首先處理或保存第一個參數(shù)（$1）,，然后使用 shift 命令來刪除第 1 個參數(shù)，并將其他參數(shù)下移 1 位,，這樣 $10 就變成了 $9,，依此類推,。$# 的值也同時會被更新，從而反應剩余參數(shù)的個數(shù),。
現(xiàn)在可以定義一個簡單函數(shù)，其功能僅僅是說明有多少個參數(shù),，并顯示這些參數(shù),；如清單 12 所示。
清單 22. 函數(shù)參數(shù)
[ian@pinguino developerworks]$ testfunc () { echo "$# parameters"; echo "$@"; }
[ian@pinguino developerworks]$ testfunc
0 parameters
[ian@pinguino developerworks]$ testfunc a b c
3 parameters
a b c
[ian@pinguino developerworks]$ testfunc a "b c"
2 parameters
a b c
|
不管使用的是 $*,、"$*",、$@ 還是 "$@"，在上面這個函數(shù)的輸出結(jié)果中并沒有太大區(qū)別,，不過當問題變得復雜時,，可以肯定區(qū)別將會變得非常大。
現(xiàn)在,，用這個到目前為止最為復雜的命令來創(chuàng)建一個 ldirs 函數(shù),，使用 “$@” 表示參數(shù)?？梢韵袂懊娴睦右粯訉⑷亢瘮?shù)都輸入到一行中,；當然 bash 也允許在多行中輸入命令，在這種情況中會自動添加分號,，如清單 23 所示,。清單 23 還顯示了使用 type 命令來顯示函數(shù)定義。注意在 type 的輸出結(jié)果中,， ls 命令已經(jīng)被它別名的展開值替換掉了,。如果需要避免這個問題，可以使用 /bin/ls 而不是單單的 ls,。
清單 23. 第一個 ldirs 函數(shù)
[ian@pinguino developerworks]$ # Enter the function on a single line
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs () { ls -l "$@"|sed -ne ‘s/^d\([^ ]* *\)\{8\}//p‘; }
[ian@pinguino developerworks]$ # Enter the function on multiple lines
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs ()
> {
> ls -l "$@"|sed -ne ‘s/^d\([^ ]* *\)\{8\}//p‘
> }
[ian@pinguino developerworks]$ type ldirs
ldirs is a function
ldirs ()
{
ls --color=tty -l "$@" | sed -ne ‘s/^d\([^ ]* *\)\{8\}//p‘
}
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs
my dw article
readme
schema
tools
web
xsl
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs tools
java
|
現(xiàn)在您的函數(shù)似乎已經(jīng)可以正常工作了,。但是如果像清單 24 那樣運行 ldirs * 會如何呢？
清單 24. 運行 ldirs *
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs *
5.6
java
www.ibm.com
5.6
|
感到驚奇嗎,？實際上,，您并沒有找到當前目錄中的目錄，而是找到了第 2 級子目錄的內(nèi)容,。查看一下 ls 命令的手冊頁或本系列前面的教程就可以理解這是為什么了,。或者像清單 25 那樣運行 find 命令來查找第 2 級子目錄名,。
清單 25. 查找第 2 級子目錄
[ian@pinguino developerworks]$ find . -mindepth 2 -maxdepth 2 -type d
./tools/java
./web/www.ibm.com
./xsl/5.6
./schema/5.6
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添加測試
使用通配符暴露了這種方法在邏輯上存在的一個問題,。我們忽略了這樣的一個事實，即不使用任何參數(shù)時 ldirs 顯示的是當前目錄的子目錄,，而 ldirs tools 顯示的是 tools 目錄中的 java 子目錄,，而不是 tools 目錄本身,，這與將 ls 命令用于文件而非目錄的情形是一樣的。理想情況下,，如果沒有給定參數(shù),，就應該使用 ls -l；如果給定了一些參數(shù),，就應該使用 ls -ld 命令,。可以使用 test 命令來測試參數(shù)個數(shù),，然后使用 && 和 || 來構建一個命令列表,，并執(zhí)行適當?shù)拿睢Ｊ褂?test 的 [ test expression ] 格式,，您的表達式可能會是這樣： { [ $# -gt 0 ] &&/bin/ls -ld "$@" || /bin/ls -l } | sed -ne ...,。
不過這段代碼還有一個小問題，如果 ls -ld 命令不能找到任何匹配文件或目錄,，就會產(chǎn)生一條錯誤消息,，并返回一個非 0 的退出代碼，這會導致 ls -l 命令也會被執(zhí)行,。這可能并不是我們所期望的,。一個解決的方案是為第一個 ls 命令構造一個復合命令，這樣如果命令失敗,，就可以對參數(shù)個數(shù)再次進行測試,。可以對原來的函數(shù)進行擴充來包含這種功能,，現(xiàn)在這個函數(shù)應該如清單 26 所示,。可以利用清單 26 中的參數(shù)來嘗試使用該函數(shù),，也可以利用您自己的參數(shù)來體驗一下,，看這個函數(shù)是怎樣工作的。
清單 26. 使用 ldirs 處理通配符
[ian@pinguino ~]$ type ldirs
ldirs is a function
ldirs ()
{
{
[ $# -gt 0 ] && {
/bin/ls -ld "$@" || [ $# -gt 0 ]
} || /bin/ls -l
} | sed -ne ‘s/^d\([^ ]* *\)\{8\}//p‘
}
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs *
my dw article
readme
schema
tools
web
xsl
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs tools/*
tools/java
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs *xxx*
/bin/ls: *xxx*: No such file or directory
[ian@pinguino developerworks]$ ldirs *a* *s*
my dw article
readme
schema
schema
tools
xsl
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最終版本
現(xiàn)在,，在清單 26 中給出的這個例子中,，可以看到一個目錄被列出了兩次。如果希望,，可以通過 sort | uniq 對 sed 的輸出結(jié)果進行過濾,，從而擴充原來的函數(shù)來解決這個問題。
從一些基本的構造塊開始,，現(xiàn)在您已經(jīng)構建了一個非常復雜的 shell 函數(shù)了,。
定制擊鍵組合
您在終端會話中輸入的擊鍵組合，以及在諸如 FTP 之類的程序中使用的擊鍵組合,，都是由 readline 庫進行處理的,，并且可以進行配置,。默認情況下，定制文件是主目錄中的 .inputrc 文件,；如果系統(tǒng)中存在這個文件,，就會在 bash 啟動過程中讀取這個文件?？梢酝ㄟ^設置 INPUTRC 變量來配置不同的文件,。如果沒有設置這個變量，就會使用主目錄中的 .inputrc 文件,。很多系統(tǒng)在 /etc/inputrc 中都有一個默認的鍵映射，因此您通常會希望使用 $include 指令來包含它,。
清單 27 展示了如何將 ldirs 函數(shù)綁定到 Ctrl-t 的鍵盤組合上（按下并一直按著 Ctrl 鍵,，然后按下 t）。如果希望此命令執(zhí)行時不使用任何參數(shù),，可以在配置行末尾添加 \n,。
清單 27. 樣例 .inputrc 文件
# My custom key mappings
$include /etc/inputrc
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可以通過先按 Ctrl-x 再按 Ctrl-r 來強制再次讀取 INPUTRC 文件。注意如果沒有自己的 .inputrc 文件,，有些發(fā)行版會設置 INPUTRC=/etc/inputrc,，因此如果您在這種系統(tǒng)上創(chuàng)建了 .inputrc 文件，就需要先登出系統(tǒng),，然后再登錄一次,，這樣才能使用新的定義。只將 INPUTRC 設置為空或?qū)⑵渲赶蛐挛募粫匦伦x取原來的文件,，而不是新的規(guī)范,。
INPUTRC 文件可以包括一些條件規(guī)范。例如,，您的鍵盤行為可能會根據(jù)您使用的是 emacs 編輯模式（bash 默認值）還是 vi 模式而有所不同,。有關如何定制鍵盤的更多細節(jié)，請參看 bash 的手冊頁,。
保存別名和函數(shù)
您可以將自己的別名和函數(shù)添加到自己的 ~/.bashrc 文件中,，不過也可以將它們保存到任何您喜歡的文件中。不管怎樣做,，都請記住使用 source 或 . 命令來引用這些文件,，這樣就會讀取文件的內(nèi)容，并在當前環(huán)境中執(zhí)行這個文件,。如果創(chuàng)建了一個腳本并簡單執(zhí)行它,，那么這個腳本就是在一個子 shell 中執(zhí)行的，當這個子 shell 退出并將控制權返回給您時,，所有有價值的定制就全部丟失了,。
在下一節(jié)中,，將學習如何超越這些簡單的函數(shù)，如何添加一些編程結(jié)構,，例如條件測試和循環(huán)結(jié)構,，并將它們與多個函數(shù)結(jié)合起來來創(chuàng)建或修改 bash shell 腳本。
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