bash的基础特性

bash的基础特性之一：命令历史

命令历史：shell进程会在其会话中保存此前用户提交执行过的命令

[root@node1 ~]# history
1  poweroff
2  which
3  which --skip-alias

定制history的功能，可通过环境变量实现
HISTSIZE：shell进程可保留的命令历史的条数

[root@node1 ~]# echo $HISTSIZE
1000

HISTFILE：持久保存命令历史的文件

[root@node1 ~]# echo $HISTFILE
/root/.bash_history

HISTFILESIZE：命令历史文件的大小

[root@node1 ~]# echo $HISTFILESIZE
1000

命令用法：
history [-c] [-d offset] [n] or history -anrw [filename] or history -ps arg [arg...]

-c：清空历史命令

[root@promote ~]# history -c
[root@promote ~]# history
1  history

-d offset：删除指定历史命令

[root@promote ~]# history
1  history -d 1
2  ls
3  ll
4  history
[root@promote ~]# history -d 2
[root@promote ~]# history 
1  history -d 1
2  ll
3  history
4  history -d 2
5  history 

-r：从文件读取历史命令至历史列表中
-w：把历史列表中的命令追加至历史文件中

history #：显示最近的#条命令

[root@promote ~]# history 2
7  history #
8  history 2

调用历史命令列表中的命令：

！#：再一次执行历史列表中的第#条命令

[root@promote ~]# !31
pwd
/root

！！：再一次执行上一条命令

[root@promote ~]# ls
anaconda-ks.cfg
[root@promote ~]# !!
ls
anaconda-ks.cfg

！STRING：再一次执行历史命令列表中最近一个以STRING开头的命令

注意：命令的重复执行有时候需要依赖于幂等性

调用上一条命令的最后一个参数：

快捷键：ESC+ .

字符串：！$

控制命令历史记录的方式：
环境变量：HISTCONTROL

字符名称	含义
ignoredups	忽略重复命令
ignorespace	忽略以空白字符开头的命令
ignoreboth	以上两者同时生效

修改变量的值：NAME='VALUE' （仅对当前shell进程有效）

bash的基础特性之二：命令补全

命令补全：
shell程序在接收到用户执行命令的要求，分析完成之后，最左侧的字符串会被当作命令

命令处理机制：

• 查找内部命令
• 根据PATH环境变量中设定的目录，自左而右逐个搜索目录下的文件名

给定的打头字符串如果能唯一标识某命令程序文件，则直接补全
不能唯一标识的某命令程序文件，再击tab键一次，会给出列表

路径补全：
在给定的起始路径下，以对应路径下的打头字串来逐一匹配起始路径下的每个文件
tab：如果能唯一标识，则直接补全
否则，再按一次tab，给出列表

bash的基础特性之三：命令行展开（可看第二周作业）

字符名称	含义
~	自动展开为用户的家目录，或指定的用户的家目录
｛｝	可承载一以逗号分割的路径列表，并能将其展开为多个路径

例如：/tmp/{a,b}相当于 /tmp/a /tmp/b

例题1：如何创建/tmp/x/y1，/tmp/x/y2，/tmp/x/y1/a，/tmp/x/y1/b

 [root@promote ~]# mkdir -pv /tmp/x/{y1/{a,b},y2}

例题2：如何创建a_c，a_d，b_c，b_d

 [root@promote ~]# mkdir -v {a,b}_{c,d}

例题3：创建如下目录结构

/tmp/mysysroot/

├── bin

├── etc

│   └── sysconfig

│       └── network-scripts

├    ── sbin

├── usr

│   ├── bin

│   ├── lib

│   ├── lib64

│   ├── local

│   │   ├── bin

│   │   ├── lib

│   │   └── sbin

│   └── sbin

└── var

├── cache

├── log

└── run

[root@promote ~]# mkdir -pv /tmp/mysysroot/{bin,sbin,etc/sysconfig/network-scripts,usr/{bin,sbin,local/{bin,sbin,lib},lib,lib64},var/{cache,log,run}}

bash的基础特性之四：命令的执行状态结果

命令执行的状态结果：
bash通过状态返回值来输出此结果

成功：0
失败：1-255

命令执行完成之后，其状态返回值保存于bash的特殊变量$？中

[root@promote ~]# lss
-bash: lss: command not found
[root@promote ~]# echo $?
127

命令正常执行时，有的还会有命令返回值
根据命令及其功能不同，结果各不相同
引用命令的执行结果：

$（COMMAND）
或‘COMMAND’

[root@promote ~]# date +%T
18:42:37
[root@promote ~]# mkdir $(date +%T)
[root@promote ~]# ls
18:43:03  anaconda-ks.cfg

bash的基础特性之五：引用

字符名称	含义
' '	强引用
'' ''	弱引用
'' ''	命令引用

bash的基础特性之六：快捷键

字符名称	含义
ctrl+a	跳转至命令行首部
ctrl+e	跳转至命令行尾部
ctrl+u	删除行首至光标所在处之间的所有字符
ctrl+k	删除光标所在处至行尾的所有字符
ctrl+l	清屏，相当于clear

bash的基础特性之七：globbing：文件名通配（整理文件名匹配，而非部分）

匹配模式：元字符

*：匹配任意长度的任意字符
pa*，*pa*，*pa，*p*a

？：匹配任意单个字符
pa？，？？pa，p？a，p?a?

[ ]：匹配指定范围内的任意单个字符

特殊格式：
[a-z]，[A-Z]，[0-9]，[a-z0-9]，[abcxyz]

字符名称	含义
[[:upper:]]	所有大写字母
[[:lower:]]	所有小写字母
[[:alpha:]]	所有字母
[[:digit:]]	所有数字
[[:alnum]]	清所有字母和数字
[[:space:]]	所有空白字符
[[:punct:]]	所有标点符号
[^]	匹配指定范围外的任意单个字符
[^[:upper:]]	非大写字母的字符
[^0-9]	非数字的字符
[^[:alnum]]	非字母和数字的字符

练习1：显示/var目录下所有以l开头，以一个小写字母结尾，且中间出现一位任意字符的文件或目录

[root@promote ~]# ls -d /var/l?[[:lower:]]

练习2：显示/etc目录下，以任意一位数字开头，且以非数字结尾的文件或目录

[root@promote ~]# ls -d /etc/[0-9]*[^0-9]

练习3：显示/etc目录下，以非字母开头，后面跟一个字母及其他任意长度任意字符的文件或目录

[root@promote ~]# ls -d /etc/[^a-z][a-z]*

练习4：复制/etc目录下，所有以m开头，以非数字结尾的文件或目录至/tmp/megedu.com目录

[root@promote ~]# cp -r /etc/m*[^0-9] /tmp/mgedu.com/

练习5：复制/usr/share/man目录下，所有以man开头，后跟一个数字结尾的文件或目录至/tmp/man/目录下

[root@promote ~]# cp -r /usr/share/man/man[0-9] /tmp/man/

练习6：复制/etc目录下，所有以.conf结尾，且以m，n，r，p开头的文件或目录至/tmp/conf.d/目录下

[root@promote ~]# cp -r /etc/[mnrp]*.conf /tmp/conf.d/

bash的基础特性之八：IO重定向及管道

程序：指令+数据，IO

可用输入的设备：文件
键盘设备，文件系统上的常规文件，网卡等

可用输出的设备：文件

显示器，文件系统上的常规文件，网卡等

程序的数据流

• 输入的数据流：<-- 标准输入（stdin），键盘
• 输出的数据流：--> 标准输出（stdout），显示器
• 错误输出流： --> 标准输出（stderr），显示器

fd：file descriptor，文件描述符

标准输入：0
标准输出：1
错误输出：2

IO重定向：

• 输出重定向：>
  特性：覆盖输出（覆盖原有文件，慎用）
• 输出重定向：>>
  特性：追加输出（保留原有文件的内容）

# set：设置或者撤销shell选项的值
-C：禁止覆盖输出重定向至已存在的文件
此时可使用强制覆盖输出：>|
# set +C：关闭上述特性
错误输出流重定向：2>，2>>

合并正常输出流和错误输出流：

• &>,&>>
• COMMAND > /path/to/somefile 2>&1
  COMMAND >> /path/to/somefile 2>&1

特殊设备：/dev/null/

输入重定向：<

tr：把输入数据当中的数据，凡是在SET1定义范围内出现的，通通对位转换为SET2出现的字符
tr SET1 SET2 < /PATH/FROM/SOMEFILE

[root@promote ~]# tr [a-z] [A-Z]
how are you
HOW ARE YOU

tr -d：删除输出到屏幕上的指定字符，不会影响原文件

tr -d SET1 < /PATH/FROM/SOMEFILE
Here Document：<<
cat << EOF
cat > /PARH/TO/SOMEFILE << EOF

[root@promote ~]# cat > /tmp/cat.out << END
> how are you
> END
[root@promote ~]# cat /tmp/cat.out
how are you

管道：连接程序，实现将前一个命令的输出直接定向后一个程序当作输入
COMMAND1 | COMMAND2 | COMMAND3 . . .

[root@promote ~]# echo how are you | tr [a-z] [A-Z]
HOW ARE YOU

tee命令：实现将数据分方向发送
COMMAND | tee /PATH/TO /SOMEFILE

练习：把/etc/passwd文件的前6行的信息转换为大写字符后输出

[root@promote ~]# head -6 /etc/passwd | tr [a-z] [A-Z]
ROOT:X:0:0:ROOT:/ROOT:/BIN/BASH
BIN:X:1:1:BIN:/BIN:/SBIN/NOLOGIN
DAEMON:X:2:2:DAEMON:/SBIN:/SBIN/NOLOGIN
ADM:X:3:4:ADM:/VAR/ADM:/SBIN/NOLOGIN
LP:X:4:7:LP:/VAR/SPOOL/LPD:/SBIN/NOLOGIN
SYNC:X:5:0:SYNC:/SBIN:/BIN/SYNC

bash的基础特性之九：命令hash

缓存此前命令的查找结果：key-value（数据格式）

key：搜索键
value：值

hash命令：

hash：列出
hash -d COMMAND：删除
hash -r：清空

bash的基础特性之十：变量

程序：指令+数据

• 指令：由程序文件提供；
• 数据：IO设备、文件、管道、变量

另一个角度：
程序：算法+数据结构

变量=变量名+指向的内存空间

变量赋值：name=value
变量类型：存储格式、表示数据范围、参与的运算

编程语言：

• 强类型变量：C语言，python（无需事先声明）
• 弱类型变量：

bash把所有变量统统视作字符型，不支持浮点类型
bash中的变量无需事先声明；相当于，把声明和赋值过程同时实现
声明：说明变量类型，声明变量名称

变量替换：把变量名出现的位置替换为其所指向的内存空间中数据

[root@promote ~]# first_name=haha
[root@promote ~]# echo $first_name
haha

变量引用：$var_name，一般情况下可以省略括号

变量名：变量名只能包含数字、字母和下划线，而且不能以数字开头
变量名要做到见名知义，命名机制遵循某种法则；不能够使用程序的保留字，例如if, else, then, while等等

bash变量类型：

• 本地变量：作用域仅为当前shell进程
  变量赋值：name=value
  变量引用： $name

" "：变量名会替换为其值
' '：变量名不会替换为其值
查看变量：set
撤销变量：unset name
注意：此处非变量引用

增加PATH路径

[root@centos7 ~]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin
[root@centos7 ~]# PATH="$PATH:/usr/local/apapche/bin"
[root@centos7 ~]# echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin:/usr/local/apapche/bin

• 环境变量：作用域为当前shell进程及其子进程

 变量赋值：
  (1) export name=value
  (2) name=value
      export name
  (3) declare -x name=value  声明环境变量
  (4) name=value
      declare -x name

变量引用：${name}, $name

注意：bash内嵌了许多环境变量(通常为全大写字符)，用于定义bash的工作环境
PATH, HISTFILE, HISTSIZE, HISTFILESIZE, HISTCONTROL, SHELL, HOME, UID, PWD, OLDPWD

查看环境变量：export, declare -x, printenv, env
撤销环境变量：unset name

只读变量（常量）：
只读变量无法重新赋值，并且不支持撤销；存活时间为当前shell进程的生命周期，随shell进程终止而终止

(1) declare -r name
(2) readonly name

• 局部变量：作用域仅为某代码片断(函数上下文)

• 位置参数变量：当执行脚本的shell进程传递的参数

• 特殊变量：shell内置的有特殊功用的变量

$?：
0：成功
1-255：失败

bash的基础特性之十一：多命令执行

COMMAND1; COMMAND2; COMMAND3; ...

逻辑运算：
运算数：真(true, yes, on, 1)，假(false, no, off, 0)

与：

1 && 1 = 1
1 && 0 = 0
0 && 1 = 0
0 && 0 = 0

或：

1 || 1 = 1
1 || 0 = 1
0 || 1 = 1
0 || 0 = 0

非：

! 1 = 0
! 0 = 1

短路法则：

COMMAND1 && COMMAND2实现控制功能 COMMAND1为“假”，则COMMAND2不会再执行； 否则，COMMAND1为“真”，则COMMAND2必须执行；COMMAND1 || COMMAND2`
COMMAND1为“真”，则COMMAND2不会再执行；
否则，COMMAND1为“假”，则COMMAND2必须执行；

例：id username || useradd username