Linux Shell 学习1️⃣ Shell 介绍和内置命令
什么是Shell
在 Linux/UNIX 中，shell 是 用户与操作系统内核 (kernel) 之间的命令解释器和交互界面。它充当了一个命令行环境，允许用户输入命令、运行程序、管理文件系统以及编写脚本来自动化任务。
1. Shell 的作用
• 命令解释：将用户输入的命令解析并传递给操作系统执行。
• 环境管理：提供变量、路径、别名等环境配置能力。
• 进程控制：支持前台、后台进程管理，以及作业控制 (jobs, bg, fg)。
• 脚本编程：支持 if 语句、循环 (for, while)、函数等，编写 Shell 脚本自动化任务。
2. 常见的 Shell 类型
不同的 Linux/UNIX 发行版可能默认使用不同的 Shell，以下是几种主流的 Shell：
| Shell 类型 | 说明 | 可执行文件 |
|---|---|---|
| Bash (Bourne Again Shell) | 最常见的 Shell，功能强大，支持命令补全、历史记录等 | /bin/bash |
| Sh (Bourne Shell) | 经典 Shell，功能较少但高效，POSIX 兼容 | /bin/sh |
| Zsh (Z Shell) | 兼容 Bash，支持插件系统，自定义强 | /bin/zsh |
| Ksh (Korn Shell) | 兼容 Sh，扩展了更多功能，如命令别名、数组等 | /bin/ksh |
| Tcsh (TENEX C Shell) | C Shell 的增强版，支持 C 语言风格的语法 | /bin/tcsh |
你可以使用 echo $SHELL 来查看当前使用的 Shell。
3. Shell 的工作流程
当用户在终端输入命令时，Shell 的执行流程大致如下：
- 读取输入：等待用户输入命令。
- 解析命令：分析输入，包括变量替换、命令别名解析等。
- 查找命令：
- 内建命令（built-in）：Shell 自带的命令，如 cd, echo, export。
- 外部命令：从 $PATH 路径查找可执行文件，如 /bin/ls。
- 执行命令：创建进程并运行，等待执行完成后返回结果。
- 返回输出：显示命令执行结果，并等待下一个输入。
4. Shell 与 Terminal 的区别
- Shell 是命令解释器，它解析并执行用户输入的命令。
- Terminal (终端) 是用户与 Shell 交互的界面，如 gnome-terminal, xterm, tmux。
- TTY/PTTY：TTY（Teletypewriter）是物理终端的抽象，而 PTTY（Pseudo Terminal）是模拟终端，如 SSH 连接时的伪终端。
你可以在终端中运行 ps -p $$ 来查看当前 Shell 进程。
abang@debian:~$ echo $SHELL
/bin/bash
abang@debian:~$ ps -p $$
PID TTY TIME CMD
165232 pts/0 00:00:00 bash
5. Shell 脚本示例
简单的 Shell 脚本 hello.sh：
#!/bin/bash
echo "Hello, Shell!"
运行方式：
chmod +x hello.sh # 赋予执行权限
./hello.sh # 运行脚本
Shell 是 Linux/UNIX 中不可或缺的工具，不仅提供交互式环境，还支持脚本编写，帮助用户管理系统、自动化任务。
Shell 的内置命令
Shell 的内置命令（Built-in Commands）是由 Shell 本身直接提供的命令，而不是独立的可执行文件。内置命令执行速度快，且某些功能（如 cd）无法通过外部命令实现。
1. 如何区分内置命令和外部命令
在 Shell 中，可以使用以下方法来判断一个命令是否是内置命令：
- type <命令>：显示该命令的类型
- command -v <命令>：查看命令位置
- which <命令>：查找外部命令的路径（仅适用于外部命令）
- help <命令>：查看 Shell 内置命令的帮助
- man <命令>：查看命令的手册页（适用于外部命令）
示例：
$ type cd
cd is a shell builtin
$ type ls
ls is /bin/ls
上面的 cd 是内置命令，而 ls 是外部命令（存放在 /bin/ls）。
2. 常见的 Shell 内置命令
内置命令可以分为以下几类：
（1）Shell 环境管理
| 命令 | 作用 |
|---|---|
| cd | 切换目录 |
| pwd | 显示当前目录 |
| echo | 输出字符串或变量值 |
| export | 设置环境变量 |
| unset | 删除变量 |
| alias | 创建命令别名 |
| unalias | 删除命令别名 |
| set | 设置 Shell 选项和变量 |
| shift | 移动 位置参数（脚本中） |
| umask | 设置默认权限掩码 |
| ulimit | 限制系统资源使用 |
示例：
export MY_VAR="hello" # 设置环境变量
echo $MY_VAR # 输出变量值
unset MY_VAR # 删除变量
（2）进程管理
| 命令 | 作用 |
|---|---|
| jobs | 显示后台作业 |
| bg | 将后台作业恢复为“运行”状态 |
| fg | 将后台作业切换到前台 |
| kill | 终止进程 |
| wait | 等待进程结束 |
| exec | 替换当前 Shell 进程 |
| exit | 退出 Shell |
| logout | 注销当前会话 |
| disown | 从作业列表中移除某个作业 |
示例：
sleep 60 & # 启动后台进程
jobs # 查看作业列表
fg %1 # 让作业1回到前台
kill %1 # 终止作业1
（3）流程控制
| 命令 | 作用 |
|---|---|
| if ... then ... else ... fi | 条件判断 |
| case ... esac | 多分支条件判断 |
| for ... do ... done | 循环 |
| while ... do ... done | 循环 |
| until ... do ... done | 直到条件满足才退出 |
| break | 跳出循环 |
| continue | 跳过当前循环的一次迭代 |
示例：
if [ "$USER" = "root" ]; then
echo "你是超级用户"
else
echo "你是普通用户"
fi
（4）Shell 运行模式
| 命令 | 作用 |
|---|---|
| . （source） | 在当前 Shell 中执行脚本 |
| source | 作用同 .，用于执行脚本 |
| exec | 替换当前 Shell 进程 |
示例：
source ~/.bashrc # 重新加载 Bash 配置
3. 内置命令的优先级
当执行命令时，Shell 会按照以下顺序查找：
- 内置命令
- 用户定义的别名 (alias)
- 用户定义的函数
- 可执行文件（按 $PATH 路径搜索）
你可以使用 command <命令> 来强制执行外部命令，而不是 Shell 内置命令。例如：
command ls # 确保执行的是 /bin/ls 而不是别名
4. 查看所有内置命令
在 bash 中，可以使用以下命令列出所有内置命令：
help # 显示 Shell 内置命令列表
help cd # 显示内置命令 cd 的帮助
compgen -b # 列出所有 Shell 内置命令
在 zsh 下，没有 help 和 compgen -b 命令，想列出所有的内置命令可以试试 enable，效果与 compgen -b 相似，所以上文说 zsh 与 bash 兼容，也不对，命令都不一样。