Linux系統中bash shell編程的基礎問題有哪些

這篇文章給大家分享的是有關Linux系統中bash shell編程的基礎問題有哪些的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

第1問：為何叫做shell？
在介紹 shell 是什么東西之前，不妨讓我們重新審視使用者與電腦的關系。我們知道電腦的運作不能離開硬件，但使用者卻無法直接對硬件作驅動，硬件的驅動只能透過一個稱為“操作系統（Operating System）”的軟件來控管，事實上，我們每天所談的linux，嚴格來說只是一個操作系統，我們稱之為“核心（kernel）”。然而，從使用者的角度來說，使用者也沒辦法直接操作kernel，而是透過kernel的“外殼”程序，也就是所謂的shell，來與kernel溝通。
這也正是kernel跟shell的形像命名關系。

從技術角度來說，shell是一個使用者與系統的互動界面（interface），主要是讓使用者透過命令行（command line）來使用系統以完成工作。因此，shell的最簡單的定義就是---命令解釋器（Command Interpreter）：

• 將使用者的命令翻譯給核心處理，

• 同時，將核心處理結果翻譯給使用者。

每次當我們完成系統登入（log in），我們就取得一個互動模式的shell，也稱為login shell或primary shell。若從行程（process）角度來說，我們在shell所下達的命令，均是shell所產生的子行程。這現像，我們暫可稱之為fork。如果是執行腳本（shell script）的話，腳本中的命令則是由另外一個非互動模式的子shell（sub shell）來執行的。也就是primary shell產生sub shell的行程，sub shell再產生script中所有命令的行程。（關于行程，我們日后有機會再補充。）

這里，我們必須知道：kernel與shell是不同的兩套軟件，而且都是可以被替換的：

• 不同的操作系統使用不同的kernel，

• 而在同一個kernel之上，也可使用不同的shell。

在linux的預設系統中，通常都可以找到好幾種不同的shell，且通常會被列于如下檔案里：

/etc/shells
不同的shell有著不同的功能，且也彼此各異、或說“大同小異”。常見的shell主要分為兩大主流：
sh：

• burne shell（sh）

• burne again shell（bash）

csh：

• c shell（csh）

• tc shell（tcsh）

• korn shell（ksh）

大部份的Linux系統的預設shell都是bash，其原因大致如下兩點：

• 自由軟件

• 功能強大

bash是gnu project最成功的產品之一，自推出以來深受廣大Unix用戶喜愛，且也逐漸成為不少組織的系統標準。

第2問：shell prompt（PS1）與 Carriage Return（CR）的關系？
當你成功登錄進一個文字界面之后，大部份情形下，你會在熒幕上看到一個不斷閃爍的方塊或底線（視不同版本而別），我們稱之為游標（cursor）。游標的作用就是告訴你接下來你從鍵盤輸入的按鍵所插入的位置，且每輸入一鍵游標便向右邊移動一個格子，若連續輸入太多的話，則自動接在下一行輸入。假如你剛完成登錄還沒輸入任何按鍵之前，你所看到的游標所在位置的同一行的左邊部份，我們稱之為提示符號（prompt）。提示符號的格式或因不同系統版本而各有不同，在Linux上，只需留意最接近游標的一個可見的提示符號，通常是如下兩者之一：

• $：給一般使用者帳號使用

• #：給root（管理員）帳號使用

事實上，shell prompt的意思很簡單：是shell告訴使用者：您現在可以輸入命令行了。我們可以說，使用者只有在得到shell prompt才能打命令行，而cursor是指示鍵盤在命令行所輸入的位置，使用者每輸入一個鍵，cursor就往后移動一格，直到碰到命令行讀進CR（Carriage Return，由Enter鍵產生）字符為止。CR的意思也很簡單：是使用者告訴shell：老兄你可以執行我的命令了。

嚴格來說：所謂的命令行，就是在shell prompt與CR字符之間所輸入的文字。（思考：為何我們這里堅持使用CR字符而不說Enter鍵呢？答案在后面的學習中揭曉。）不同的命令可接受的命令行格式或有不同，一般情況下，一個標準的命令行格式為如下所列：

command-name options argument
若從技術細節來看，shell會依據IFS（Internal Field Seperator）將command line所輸入的文字給拆解為“字段”（word）。然后再針對特殊字符（meta）先作處理，最后再重組整行command line。（注意：請務必理解上兩句話的意思，我們日后的學習中會常回到這里思考。）

其中的IFS是shell預設使用的字段分隔符號，可以由一個及多個如下按鍵組成：

• 空白鍵（White Space）

• 表格鍵（Tab）

• 回車鍵（Enter）

系統可接受的命令名稱（command-name）可以從如下途徑獲得：

明確路徑所指定的外部命令

• 命令別名（alias）

• 自定功能（function）

• shell內置命令（built-in）

• $PATH之下的外部命令

每一個命令行均必需含用命令名稱，這是不能缺少的。

第3問：別人echo、你也echo，是問echo知多少？
承接上一章所介紹的command line，這里我們用echo這個命令加以進一步說明。溫習---標準的command line包含三個部件：

command_name option argument
echo是一個非常簡單、直接的Linux命令：將argument送出至標準輸出（STDOUT），通常就是在顯示器（monitor）上輸出。（注：stdout我們日后有機會再解說）。為了更好理解，不如先讓我們先跑一下echo命令好了：

$ echo
你會發現只有一個空白行，然后又回到shell prompt上了。這是因為echo在預設上，在顯示完argument之后，還會送出一個換行符號（new-line charactor）。但是上面的command并沒任何的argument，那結果就只剩一個換行符號了…

若你要取消這個換行符號，可利用echo的-n option：

$ echo -n
不妨讓我們回到command line的概念上來討論上例的echo命令好了：command line只有command_name（echo）及option（-n），并沒有任何argument。

要想看看echo的argument，那還不簡單﹗接下來，你可試試如下的輸入：

$ echo first line
first line
$ echo -n first line
first line $

于上兩個echo命令中，你會發現argument的部份顯示在你的熒幕，而換行符號則視-n option的有無而別。
很明顯的，第二個echo由于換行符號被取消了，接下來的shell prompt就接在輸出結果同一行了…^_^

事實上，echo除了-n options之外，常用選項還有：

• -e：啟用反斜線控制字符的轉換（參考下表）

• -E：關閉反斜線控制字符的轉換（預設如此）

• -n：取消行末之換行符號（與-e選項下的\c字符同意）

關于echo命令所支持的反斜線控制字符如下表：

• \a:ALERT / BELL（從系統喇叭送出鈴聲）

• \b:BACKSPACE，也就是向左退格鍵

• \c：取消行末之換行符號

• \E:ESCAPE，跳脫鍵

• \f:FORMFEED，分頁字符

• \n:NEWLINE，換行字符

• \r:RETURN，回車鍵

• \t:TAB，表格跳位鍵

• \v:VERTICAL TAB，垂直表格跳位鍵

• \n:ASCII八進位編碼（以x開首為十六進位）

• \\：反斜線本身

（表格數據來自O'Reilly出版社之Learning the Bash Shell，2nd Ed.）

或許，我們可以透過實例來了解echo的選項及控制字符：
例一：

$ echo -e "a\tb\tc\nd\te\tf"
a b c
d e f

上例運用\t來區隔abc還有def，及用\n將def換至下一行。

例二：

$ echo -e "\141\011\142\011\143\012\144\011\145\011\146"
a b c
d e f

與例一的結果一樣，只是使用ASCII八進位編碼。

例三：

$ echo -e "\x61\x09\x62\x09\x63\x0a\x64\x09\x65\x09\x66"
a b c
d e f

與例二差不多，只是這次換用ASCII十六進位編碼。

例四：

$ echo -ne "a\tb\tc\nd\te\bf\a"
a b c
d f $

因為e字母后面是退格鍵（\b），因此輸出結果就沒有e了。在結束時聽到一聲鈴向，那是\a的杰作﹗
由于同時使用了-n選項，因此shell prompt緊接在第二行之后。若你不用-n的話，那你在\a后再加個\c，也是同樣的效果。

事實上，在日后的shell操作及shell script設計上，echo命令是最常被使用的命令之一。
比方說，用echo來檢查變量值：

$ A=B
$ echo $A
B
$ echo $？
0

（注：關于變量概念，我們留到下兩章才跟大家說明。）
好了，更多的關于command line的格式，以及echo命令的選項，就請您自行多加練習、運用了…

第4問：“”（雙引號）與''（單引號）差在哪？
還是回到我們的command line來吧…

經過前面兩章的學習，應該很清楚當你在shell prompt后面敲打鍵盤、直到按下Enter的時候，
你輸入的文字就是command line了，然后shell才會以行程的方式執行你所交給它的命令。但是，你又可知道：你在command line輸入的每一個文字，對shell來說，是有類別之分的呢？

簡單而言（我不敢說這是精確的定議，注一），command line的每一個charactor，分為如下兩種：

• literal：也就是普通純文字，對shell來說沒特殊功能。

• meta：對shell來說，具有特定功能的特殊保留字元。（注一：關于bash shell在處理command line時的順序說明，請參考O'Reilly出版社之Learning the Bash Shell，2nd Edition，第177 - 180頁的說明，尤其是178頁的流程圖Figure 7-1…）

Literal沒甚么好談的，凡舉abcd、123456這些“文字”都是literal…（easy？）。但meta卻常使我們困惑…..（confused？）事實上，前兩章我們在command line中已碰到兩個機乎每次都會碰到的meta：

• IFS：由<space>或<tab>或<enter>三者之一組成（我們常用space）。

• CR：由<enter>產生。

IFS是用來拆解command line的每一個詞（word）用的，因為shell command line是按詞來處理的。而CR則是用來結束command line用的，這也是為何我們敲<enter>命令就會跑的原因。除了IFS與CR，常用的meta還有：

• = : 設定變量。

• $ : 作變量或運算替換（請不要與shell prompt搞混了）。

• > : 重導向stdout。

• < : 重導向stdin。

• | : 命令管線。

• & : 重導向file descriptor，或將命令置于背境執行。

• () : 將其內的命令置于nested subshell執行，或用于運算或命令替換。

• {} : 將其內的命令置于non-named function中執行，或用在變量替換的界定范圍。

• ; : 在前一個命令結束時，而忽略其返回值，繼續執行下一個命令。

• && : 在前一個命令結束時，若返回值為true，繼續執行下一個命令。

• || : 在前一個命令結束時，若返回值為false，繼續執行下一個命令。

• ！: 執行history列表中的命令

...

假如我們需要在command line中將這些保留字元的功能關閉的話，就需要quoting處理了。在bash中，常用的quoting有如下三種方法：

hard quote:' '（單引號），凡在hard quote中的所有meta均被關閉。
soft quote:“”（雙引號），在soft quote中大部份meta都會被關閉，但某些則保留（如$）。（注二：在soft quote中被豁免的具體meta清單，我不完全知道，有待大家補充，或透過實作來發現及理解。）
escape : \（反斜線），只有緊接在escape（跳脫字符）之后的單一meta才被關閉。
下面的例子將有助于我們對quoting的了解：

$ A=B C #空白鍵未被關掉，作為IFS處理。
$ C: command not found.
$ echo $A

$ A="B C" #空白鍵已被關掉，僅作為空白鍵處理。
$ echo $A
B C

在第一次設定A變量時，由于空白鍵沒被關閉，command line將被解讀為：A=B然后碰到<IFS>，再執行C命令

在第二次設定A變量時，由于空白鍵被置于soft quote中，因此被關閉，不再作為IFS：A=B<space>C

事實上，空白鍵無論在soft quote還是在hard quote中，均會被關閉。Enter鍵亦然：

$ A='B
> C
> '
$ echo "$A"
B
C

在上例中，由于<enter>被置于hard quote當中，因此不再作為CR字符來處理。這里的<enter>單純只是一個斷行符號（new-line）而已，由于command line并沒得到CR字符，因此進入第二個shell prompt（PS2，以>符號表示），command line并不會結束，直到第三行，我們輸入的<enter>并不在hard quote里面，因此并沒被關閉，此時，command line碰到CR字符，于是結束、交給shell來處理。
上例的<enter>要是被置于soft quote中的話，CR也會同樣被關閉：

$ A="B
> C
>"
$ echo $A
B C

然而，由于echo $A時的變量沒至于soft quote中，因此當變量替換完成后并作命令行重組時，<enter>會被解釋為IFS，而不是解釋為New Line字符。

同樣的，用escape亦可關閉CR字符：

$ A=B\
> C\
>
$ echo $A
BC

上例中，第一個<enter>跟第二個<enter>均被escape字符關閉了，因此也不作為CR來處理，
但第三個<enter>由于沒被跳脫，因此作為CR結束command line。

但由于<enter>鍵本身在shell meta中的特殊性，在\跳脫后面，僅僅取消其CR功能，而不會保留其IFS功能。

您或許發現光是一個<enter>鍵所產生的字符就有可能是如下這些可能：CR、IFS、NL（New Line）、FF（Form Feed）、NULL ...至于什么時候會解釋為什么字符，這個我就沒去深挖了，或是留給讀者諸君自行慢慢摸索了…^_^

至于soft quote跟hard quote的不同，主要是對于某些meta的關閉與否，以$來作說明：

$ A=B\ C
$ echo "$A"
B C
$ echo '$A'
$A

在第一個echo命令行中，$被置于soft quote中，將不被關閉，因此繼續處理變量替換，因此echo將A的變量值輸出到熒幕，也就得到B C的結果。在第二個echo命令行中，$被置于hard quote中，則被關閉，因此$只是一個$符號，并不會用來作變量替換處理，因此結果是$符號后面接一個A字母：$A。

# 練習與思考：如下結果為何不同？
$ A=B\ C
$ echo '"$A"' #最外面的是單引號
"$A"
$ echo "'$A'" #最外面的是雙引號
'B C'

（提示：單引號及雙引號，在quoting中均被關閉了。）
在CU的shell版里，我發現有很多初學者的問題，都與quoting理解的有關。比方說，若我們在awk或sed的命令參數中調用之前設定的一些變量時，常會問及為何不能的問題。要解決這些問題，關鍵點就是：
區分出shell meta與command meta

前面我們提到的那些meta，都是在command line中有特殊用途的，比方說{ }是將其內一系列command line置于不具名的函式中執行（可簡單視為command block），但是，awk卻需要用{ }來區分出awk的命令區段（BEGIN，MAIN，END）。若你在command line中如此輸入：

$ awk {print $0} 1.txt

由于{ }在shell中并沒關閉，那shell就將{print $0}視為command block，但同時又沒有;符號作命令區隔，因此就出現awk的語法錯誤結果。要解決之，可用hard quote：

$ awk '{print $0}' 1.txt

上面的hard quote應好理解，就是將原本的{、<space>、$（注三）、}這幾個shell meta關閉，避免掉在shell中遭到處理，而完整的成為awk參數中的command meta。（注三：而其中的$0是awk內置的field number，而非awk的變量，awk自身的變量無需使用$。）

要是理解了hard quote的功能，再來理解soft quote與escape就不難：

awk "{print \$0}" 1.txt
awk \{print\ \$0\} 1.txt

然而，若你要改變awk的$0的0值是從另一個shell變量讀進呢？比方說：已有變量$A的值是0，那如何在command line中解決awk的$$A呢？你可以很直接否定掉hard quoe的方案：

$ awk '{print $$A}' 1.txt

那是因為$A的$在hard quote中是不能替換變量的。聰明的讀者（如你！），經過本章學習，我想，應該可以解釋為何我們可以使用如下操作了吧：

A=0
awk "{print \$$A}" 1.txt
awk \{print\ \$$A\} 1.txt
awk '{print $'$A'}' 1.txt
awk '{print $'"$A"'}' 1.txt #注：“$A”包在soft quote中

或許，你能舉出更多的方案呢….^_^

第5問：var=value? export前后差在哪?
這次讓我們暫時丟開command line，先來了解一下bash變量（variable）吧…

所謂的變量，就是利用一個特定的“名稱”（name）來存取一段可以變化的“值”（value）。

設定（set）
在bash中，你可以用“=”來設定或重新定義變量的內容：

name=value

在設定變量的時侯，得遵守如下規則：

等號左右兩邊不能使用區隔符號（IFS），也應避免使用shell的保留字元（meta charactor）。

• 變量名稱不能使用$符號。

• 變量名稱的第一個字母不能是數字（number）。

• 變量名稱長度不可超過256個字母。

• 變量名稱及變量值之大小寫是有區別的（case sensitive）。

如下是一些變量設定時常見的錯誤：

• A= B # 不能有IFS

• 1A=B # 不能以數字開頭

• $A=B # 名稱不能有$

• a=B # 這跟a=b是不同的（這不是錯誤，提醒windows的使用者要特別注意）

如下則是可以接受的設定：

A=" B" # IFS被關閉了（請參考前面的quoting章節）
A1=B # 并非以數字開頭
A=$B # $可用在變量值內
This_Is_A_Long_Name=b #可用_連接較長的名稱或值，且大小寫有別。

變量替換（substitution）
Shell之所以強大，其中的一個因素是它可以在命令行中對變量作替換（substitution）處理。
在命令行中使用者可以使用$符號加上變量名稱（除了在用=號定義變量名稱之外），
將變量值給替換出來，然后再重新組建命令行。
比方：

$ A=ls
$ B=la
$ C=/tmp
$ $A -$B $C

（注意：以上命令行的第一個$是shell prompt，并不在命令行之內。）

必需強調的是，我們所提的變量替換，只發生在command line上面。（是的，讓我們再回到command line吧﹗）仔細分析最后那行command line，不難發現在被執行之前（在輸入CR字符之前），
$符號會對每一個變量作替換處理（將變量值替換出來再重組命令行），最后會得出如下命令行：

ls -la /tmp

還記得第二章我請大家“務必理解”的那兩句嗎？若你忘了，那我這里再重貼一遍：
若從技術細節來看，shell會依據IFS（Internal Field Seperator）將command line所輸入的文字給拆解為“字段”（word）。然后再針對特殊字符（meta）先作處理，最后再重組整行command line。這里的$就是command line中最經典的meta之一了，就是作變量替換的﹗

在日常的shell操作中，我們常會使用echo命令來查看特定變量的值，例如：

$ echo $A -$B $C

我們已學過，echo命令只單純將其argument送至“標準輸出”（STDOUT，通常是我們的熒幕）。所以上面的命令會在熒幕上得到如下結果：

ls -la /tmp

這是由于echo命令在執行時，會先將$A（ls）、$B（la）、跟$C（/tmp）給替換出來的結果。
利用shell對變量的替換處理能力，我們在設定變量時就更為靈活了：

A=B
B=$A

這樣，B的變量值就可繼承A變量“當時”的變量值了。不過，不要以“數學邏輯”來套用變量的設定，比方說：

A=B
B=C

這樣并不會讓A的變量值變成C。再如：

A=B
B=$A
A=C

同樣也不會讓B的值換成C。上面是單純定義了兩個不同名稱的變量：A與B，它們的值分別是B與C。

若變量被重復定義的話，則原有舊值將被新值所取代。（這不正是“可變的量”嗎？^_^）

當我們在設定變量的時侯，請記著這點：用一個名稱儲存一個數值，僅此而已。此外，我們也可利用命令行的變量替換能力來“擴充”（append）變量值：

A=B:C:D
A=$A:E

這樣，第一行我們設定A的值為“B:C:D”，然后，第二行再將值擴充為“B:C:D:E”。
上面的擴充示例，我們使用區隔符號（：）來達到擴充目的，要是沒有區隔符號的話，如下是有問題的：

A=BCD
A=$AE

因為第二次是將A的值繼承$AE的提換結果，而非$A再加E！要解決此問題，我們可用更嚴謹的替換處理：

A=BCD
A=${A}E

上例中，我們使用{}將變量名稱的范圍給明確定義出來，如此一來，我們就可以將A的變量值從BCD給擴充為BCDE。（提示：關于${name}事實上還可做到更多的變量處理能力，這些均屬于比較進階的變量處理，

export
嚴格來說，我們在當前shell中所定義的變量，均屬于“本地變量”（local variable），只有經過export命令的“輸出”處理，才能成為環境變量（environment variable）：

$ A=B
$ export A

或：

$ export A=B

經過export輸出處理之后，變量A就能成為一個環境變量供其后的命令使用。在使用export的時侯，請別忘記shell在命令行對變量的“替換”（substitution）處理，比方說：

$ A=B
$ B=C
$ export $A

上面的命令并未將A輸出為環境變量，而是將B作輸出，這是因為在這個命令行中，$A會首先被替換為B，然后再“塞回”作export的參數。要理解這個export，事實上需要從process的角度來理解才能透徹。我將于下一章為大家說明process的觀念，敬請留意。

取消變量
要取消一個變量，在bash中可使用unset命令來處理：

unset A
與export一樣，unset命令行也同樣會作變量替換（這其實就是shell的功能之一），因此：

$ A=B
$ B=C
$ unset $A

事實上所取消的變量是B而不是A。

此外，變量一旦經過unset取消之后，其結果是將整個變量拿掉，而不僅是取消其變量值。
如下兩行其實是很不一樣的：

$ A=
$ unset A

第一行只是將變量A設定為“空值”（null value），但第二行則讓變量A不在存在。
雖然用眼睛來看，這兩種變量狀態在如下命令結果中都是一樣的：

$ A=
$ echo $A

$ unset A
$ echo $A

請學員務必能識別null value與unset的本質區別，這在一些進階的變量處理上是很嚴格的。比方說：

$ str= #設為null
$ var=${str=expr} #定義var
$ echo $var

$ echo $str

$ unset str #取消
$ var=${str=expr} #定義var
$ echo $var
expr
$ echo $str
expr

聰明的讀者（yes，you！），稍加思考的話，應該不難發現為何同樣的var=${str=expr}在null與unset之下的不同吧？若你看不出來，那可能是如下原因之一：

• 你太笨了

• 不了解var=${str=expr}這個進階處理

• 對本篇說明還沒來得及消化吸收

• 我講得不好

不知，你選哪個呢？….^_^ 嗯... 好吧，我就解釋一下 var=${str=expr} ：

首先，var=$str 這個大家都可理解吧。而接下來的思考方向是，究竟 $str 這個變量是如下哪一種情況呢：

• unset

• null

• not null

假如是 unset ，那麼 var=${str=expr} 的結果將是：

var=expr
str=expr

假如是 null ，那 var=${str=expr} 的結果是：

var=
str=

假如是 not null (比方為 xyz )，那 var=${str=expr} 之結果是：

var=xyz
str=xyz

第6問：exec跟source差在哪？
這次先讓我們從CU Shell版的一個實例貼子來談起吧：（論壇改版后原連接已經失效）例中的提問原文如下：

cd /etc/aa/bb/cc 可以執行，但是把這條命令寫入shell時shell不執行！這是什么原因呀！（意思是：運行腳本后并沒有移到/etc/aa/bb/cc目錄）
我當時如何回答暫時別去深究，先讓我們了解一下行程（process）的觀念好了。首先，我們所執行的任何程序，都是由父行程（parent process）所產生出來的一個子行程（child process），子行程在結束后，將返回到父行程去。此一現像在Linux系統中被稱為fork。（為何要程為fork呢？嗯，畫一下圖或許比較好理解…^_^）

當子行程被產生的時候，將會從父行程那里獲得一定的資源分配、及（更重要的是）繼承父行程的環境﹗讓我們回到上一章所談到的“環境變量”吧：

所謂環境變量其實就是那些會傳給子行程的變量。簡單而言，“遺傳性”就是區分本地變量與環境變量的決定性指標。
然而，從遺傳的角度來看，我們也不難發現環境變量的另一個重要特征：

環境變量只能從父行程到子行程單向繼承。換句話說：在子行程中的環境如何變更，均不會影響父行程的環境。
接下來，再讓我們了解一下命令腳本（shell script）的概念。所謂的shell script講起來很簡單，就是將你平時在shell prompt后所輸入的多行command line依序寫入一個文件去而已。其中再加上一些條件判斷、互動界面、參數運用、函數調用等等技巧，得以讓script更加“聰明”的執行，但若撇開這些技巧不談，我們真的可以簡單的看成script只不過依次執行預先寫好的命令行而已。

再結合以上兩個概念（process + script），那應該就不難理解如下這句話的意思了：

正常來說，當我們執行一個shell script時，其實是先產生一個sub-shell的子行程，然后sub-shell再去產生命令行的子行程。
然則，那讓我們回到本章開始時所提到的例子再從新思考：cd /etc/aa/bb/cc可以執行，但是把這條命令寫入shell時shell不執行！這是什么原因呀！我當時的答案是這樣的：

因為，一般我們跑的shell script是用subshell去執行的。從process的觀念來看，是parent process產生一個child process去執行，當child結束后，會返回parent，但parent的環境是不會因child的改變而改變的。所謂的環境元數很多，凡舉effective id，variable，workding dir等等…其中的workding dir（$PWD）正是樓主的疑問所在：當用subshell來跑script的話，sub shell的$PWD會因為cd而變更，但當返回primary shell時，$PWD是不會變更的。
能夠了解問題的原因及其原理是很好的，但是？如何解決問題恐怕是我們更感興趣的﹗是吧？^_^

那好，接下來，再讓我們了解一下source命令好了。當你有了fork的概念之后，要理解source就不難：

所謂source就是讓script在當前shell內執行、而不是產生一個sub-shell來執行。
由于所有執行結果均于當前shell內完成，若script的環境有所改變，當然也會改變當前環境了﹗因此，只要我們將原本單獨輸入的script命令行變成source命令的參數，就可輕易解決前例提到的問題了。

比方說，原本我們是如此執行script的：

./my.script

現在改成這樣即可：

source ./my.script

或：

../my.script

說到這里，我想，各位有興趣看看/etc底下的眾多設定文件，應該不難理解它們被定義后，如何讓其他script讀取并繼承了吧？若然，日后你有機會寫自己的script，應也不難專門指定一個設定文件以供不同的script一起“共享”了…^_^

okay，到這里，若你搞得懂fork與source的不同，那接下來再接受一個挑戰：

那exec又與source/fork有何不同呢？

哦…要了解exec或許較為復雜，尤其扯上File Descriptor的話…不過，簡單來說：

exec也是讓script在同一個行程上執行，但是原有行程則被結束了。也就是簡而言之：原有行程會否終止，就是exec與source/fork的最大差異了。
嗯，光是從理論去理解，或許沒那么好消化，不如動手“實作+思考”來的印象深刻哦。下面讓我們寫兩個簡單的script，分別命名為1.sh及2.sh：

1.sh

#!/bin/bash
A=B
echo "PID for 1.sh before exec/source/fork:$$"
export A
echo "1.sh: \$A is $A"
case $1 in
 exec)
  echo "using exec…"
  exec ./2.sh;;
 source)
  echo "using source…"
  ../2.sh;;
 *)
  echo "using fork by default…"
  ./2.sh;;
esac
echo "PID for 1.sh after exec/source/fork:$$"
echo "1.sh: \$A is $A"

2.sh

#!/bin/bash
echo "PID for 2.sh: $$"
echo "2.sh get \$A=$A from 1.sh"
A=C
export A
echo "2.sh: \$A is $A"

然后，分別跑如下參數來觀察結果：

$ ./1.sh fork
$ ./1.sh source
$ ./1.sh exec

好了，別忘了仔細比較輸出結果的不同及背后的原因哦…若有疑問，歡迎提出來一起討論討論~~~happy scripting！^_^

第7問：( ) 與 { } 差在哪？
嗯，這次輕松一下，不講太多…^_^

先說一下，為何要用（）或{ }好了。許多時候，我們在shell操作上，需要在一定條件下一次執行多個命令，也就是說，要么不執行，要么就全執行，而不是每次依序的判斷是否要執行下一個命令。或是，需要從一些命令執行優先次順中得到豁免，如算術的2*（3+4）那樣…

這時候，我們就可引入“命令群組”（command group）的概念：將多個命令集中處理。在shell command line中，一般人或許不太計較（）與{ }這兩對符號的差異，雖然兩者都可將多個命令作群組化處理，但若從技術細節上，卻是很不一樣的：

• ( ) 將command group置于sub-shell去執行，也稱nested sub-shell。

• { } 則是在同一個shell內完成，也稱為non-named command group。

若，你對上一章的fork與source的概念還記得了的話，那就不難理解兩者的差異了。

要是在command group中扯上變量及其他環境的修改，我們可以根據不同的需求來使用（）或{ }。

通常而言，若所作的修改是臨時的，且不想影響原有或以后的設定，那我們就nested sub-shell，反之，則用non-named command group。

是的，光從command line來看，（）與{ }的差別就講完了，夠輕松吧~~~ ^_^

然而，若這兩個meta用在其他command meta或領域中（如Regular Expression），還是有很多差別的。只是，我不打算再去說明了，留給讀者自己慢慢發掘好了…我這里只想補充一個概念，就是function。

所謂的function，就是用一個名字去命名一個command group，然后再調用這個名字去執行command group。從non-named command group來推斷，大概你也可以猜到我要說的是{ }了吧？（yes！你真聰明﹗^_^）

在bash中，function的定義方式有兩種：
方式一：

function function_name {
command1
command2
command3
…
}

方式二：

fuction_name() {
command1
command2
command3
…
}

用哪一種方式無所謂，只是若碰到所定意的名稱與現有的命令或別名（Alias）沖突的話，方式二或許會失敗。但方式二起碼可以少打function這一串英文字母，對懶人來說（如我），又何樂不為呢？…^_^

function在某一程度來說，也可稱為“函式”，但請不要與傳統編程所使用的函式（library）搞混了，畢竟兩者差異很大。惟一相同的是，我們都可以隨時用“已定義的名稱”來調用它們…

若我們在shell操作中，需要不斷的重覆執行某些命令，我們首先想到的，或許是將命令寫成命令腳本（shell script）。不過，我們也可以寫成function，然后在command line中打上function_name就可當一舨的script來使用了。

只是若你在shell中定義的function，除了可用unset function_name取消外，一旦退出shell，function也跟著取消。

然而，在script中使用function卻有許多好處，除了可以提高整體script的執行性能外（因為已被加載），還可以節省許多重覆的代碼…

簡單而言，若你會將多個命令寫成script以供調用的話，那，你可以將function看成是script中的script…^_^

而且，透過上一章介紹的source命令，我們可以自行定義許許多多好用的function，再集中寫在特定文件中，然后，在其他的script中用source將它們加載并反復執行。

若你是RedHat Linux的使用者，或許，已經猜得出/etc/rc.d/init.d/functions這個文件是作啥用的了~~~ ^_^

okay，說要輕松點的嘛，那這次就暫時寫到這吧。祝大家學習愉快﹗^_^

第8問：$(( )) 與 $( ) 還有${ } 差在哪？
我們上一章介紹了( )與{ }的不同，這次讓我們擴展一下，看看更多的變化：$（）與${ }又是啥玩意兒呢？

在bash shell中，$() 與` `（反引號）都是用來做命令替換用（command substitution）的。所謂的命令替換與我們第五章學過的變量替換差不多，都是用來重組命令行：

完成引號里的命令行，然后將其結果替換出來，再重組命令行。
例如：

$ echo the last sunday is $(date -d "last sunday" +%Y-%m-%d)

如此便可方便得到上一星期天的日期了…^_^

在操作上，用$()或` `都無所謂，只是我”個人"比較喜歡用$()，理由是：

` `很容易與' '（單引號）搞混亂，尤其對初學者來說。有時在一些奇怪的字形顯示中，兩種符號是一模一樣的（直豎兩點）。當然了，有經驗的朋友還是一眼就能分辯兩者。只是，若能更好的避免混亂，又何樂不為呢？^_^
在多層次的復合替換中， 須要額外的跳脫（\`）處理，而$() 則比較直觀。例如：這是錯的：

command1 `command2 `command3` `

原本的意圖是要在command2 `command3`先將command3提換出來給command2處理，然后再將結果傳給command1 `command2…`來處理。然而，真正的結果在命令行中卻是分成了`command2`與` `兩段。正確的輸入應該如下：

command1 `command2 \`command3\` `

要不然，換成$()就沒問題了：

command1 $(command2 $(command3))

只要你喜歡，做多少層的替換都沒問題啦~~~ ^_^

不過，$()并不是沒有斃端的…

首先，`基本上可用在全部的unix shell中使用，若寫成shell script，其移植性比較高。而$()并不見的每一種shell都能使用，我只能跟你說，若你用bash3`的話，肯定沒問題…^_^

接下來，再讓我們看${}吧…它其實就是用來作變量替換用的啦。一般情況下，$var與${var}并沒有啥不一樣。但是用${}會比較精確的界定變量名稱的范圍，比方說：

$ A=B
$ echo $AB

原本是打算先將$A的結果替換出來，然后再補一個B字母于其后，但在命令行上，真正的結果卻是只會提換變量名稱為AB的值出來…若使用${}就沒問題了：

$ echo ${A}B
BB

不過，假如你只看到${}只能用來界定變量名稱的話，那你就實在太小看bash了﹗為了完整起見，我這里再用一些例子加以說明${}的一些特異功能。

假設我們定義了一個變量為：

file=/dir1/dir2/dir3/my.file.txt

我們可以用${}分別替換獲得不同的值：

${file#*/} # 拿掉第一條/及其左邊的字串：dir1/dir2/dir3/my.file.txt
${file##*/} # 拿掉最后一條/及其左邊的字串：my.file.txt
${file#*.} # 拿掉第一個.及其左邊的字串：file.txt
${file##*.} # 拿掉最后一個.及其左邊的字串：txt
${file%/*} # 拿掉最后條/及其右邊的字串：/dir1/dir2/dir3
${file%%/*} # 拿掉第一條/及其右邊的字串：（空值）
${file%.*} # 拿掉最后一個.及其右邊的字串：/dir1/dir2/dir3/my.file
${file%%.*} #拿掉第一個.及其右邊的字串：/dir1/dir2/dir3/my

記憶的方法為：

• # 是去掉左邊（在鍵盤上#在$之左邊）

• % 是去掉右邊（在鍵盤上%在$之右邊）

• 單一符號是最小匹配,兩個符號是最大匹配。

${file:0:5} # 提取最左邊的5個字節：/dir1

${file:5:5} # 提取第5個字節右邊的連續5個字節：/dir2

我們也可以對變量值里的字串作替換：

${file/dir/path} # 將第一個dir提換為path:/path2/dir2/dir3/my.file.txt
${file//dir/path} # 將全部dir提換為path:/path2/path3/path4/my.file.txt

利用${}還可針對不同的變數狀態賦值（沒設定、空值、非空值）

${file-my.file.txt} # 假如$file沒有設定，則使用my.file.txt作傳回值。（空值及非空值時不作處理）
${file:-my.file.txt} # 假如$file沒有設定或為空值，則使用my.file.txt作傳回值。（非空值時不作處理）
${file+my.file.txt} # 假如$file設為空值或非空值，均使用my.file.txt作傳回值。（沒設定時不作處理）
${file:+my.file.txt} # 若$file為非空值，則使用my.file.txt作傳回值。（沒設定及空值時不作處理）
${file=my.file.txt} # 若$file沒設定，則使用my.file.txt作傳回值，同時將$file賦值為my.file.txt。（空值及非空值時不作處理）
${file:=my.file.txt} # 若$file沒設定或為空值，則使用my.file.txt作傳回值，同時將$file賦值為my.file.txt。（非空值時不作處理）
${file?my.file.txt} # 若$file沒設定，則將my.file.txt輸出至STDERR。（空值及非空值時不作處理）
${file:?my.file.txt} # 若$file沒設定或為空值，則將my.file.txt輸出至STDERR。（非空值時不作處理）

Tips:

以上的理解在于，你一定要分清楚unset與null及non-null這三種賦值狀態。一般而言，: 與null有關，若不帶 : 的話，null不受影響，若帶 : 則連null也受影響。
還有哦，${#var}可計算出變量值的長度：

${#file} # 可得到27，因為/dir1/dir2/dir3/my.file.txt剛好是27個字節…
接下來，再為大家介稍一下bash的數組（array）處理方法。

一般而言，A="a b c def"這樣的變量只是將$A替換為一個單一的字串，但是改為A=(a b c def)，則是將$A定義為數組…bash的數組替換方法可參考如下方法：

• ${A[@]}或${A[*]} # 可得到a b c def（全部組數）

• ${A[0]} # 可得到a（第一個組數），${A[1]}則為第二個組數…

• ${#A[@]}或${#A[*]} #可得到4（全部組數數量）

• ${#A[0]} #可得到1（即第一個組數（a）的長度），${#A[3]}可得到3（第四個組數（def）的長度）

• A[3]=xyz # 則是將第四個組數重新定義為xyz…

• 能夠善用bash的$()與${}可大大提高及簡化shell在變量上的處理能力哦~~~ ^_^

好了，最后為大家介紹$(())的用途吧：它是用來作整數運算的。在bash中，$(())的整數運算符號大致有這些：+ - * /：分別為“加、減、乘、除”。%：余數運算。& | ^！：分別為“AND、OR、XOR、NOT”運算。

例：

$ a=5;b=7;c=2
$ echo $((a+b*c))
19
$ echo $(((a+b)/c))
6
$ echo $(((a*b)%c))
1

在$(())中的變量名稱，可于其前面加$符號來替換，也可以不用，如：
$(($a + $b * $c))也可得到19的結果

此外，$(())還可作不同進位（如二進位、八進位、十六進位）作運算呢，只是，輸出結果皆為十進制而已：

echo $((16#2a)) # 結果為42（16進位轉十進制）
以一個實用的例子來看看吧：假如當前的umask是022，那么新建文件的權限即為：

$ umask 022
$ echo "obase=8;$((8#666 & (8#777 ^ 8#$(umask))))" | bc
644

事實上，單純用(())也可重定義變量值，或作testing：

a=5；((a++)) #可將$a重定義為6
a=5；((a--)) 則為a=4
a=5；b=7；((a < b)) 會得到0（true）的返回值。

常見的用于(())的測試符號有如下這些：

• <：小于

• \>：大于

• <=：小于或等于

• \>=：大于或等于

• ==：等于

• !=：不等于

不過，使用(())作整數測試時，請不要跟[ ]的整數測試搞混亂了。（更多的測試我將于第十章為大家介紹）怎樣？好玩吧..^_^ okay，這次暫時說這么多…

上面的介紹，并沒有詳列每一種可用的狀態，更多的，就請讀者參考手冊文件啰…

第9問：$@ 與 $* 差在哪？
要說$@與$*之前，需得先從shell script的positional parameter談起…

我們都已經知道變量（variable）是如何定義及替換的，這個不用再多講了。但是，我們還需要知道有些變量是shell內定的，且其名稱是我們不能隨意修改的，其中就有positional parameter在內。在shell script中，我們可用$0，$1，$2，$3…這樣的變量分別提取命令行中的如下部份：

script_name parameter1 parameter2 parameter3…

我們很容易就能猜出$0就是代表shell script名稱（路徑）本身，而$1就是其后的第一個參數，如此類推… 須得留意的是IFS的作用，也就是，若IFS被quoting處理后，那么positional parameter也會改變。如下例：

my.sh p1 "p2 p3" p4

由于在p2與p3之間的空白鍵被soft quote所關閉了，因此my.sh中的$2是"p2 p3"而$3則是p4…

還記得前兩章我們提到fucntion時，我不是說過它是script中的script嗎？^_^ 是的，function一樣可以讀取自己的（有別于script的）postitional parameter，惟一例外的是$0而已。舉例而言：假設my.sh里有一個fucntion叫my_fun，若在script中跑my_fun fp1 fp2 fp3，那么，function內的$0是my.sh，而$1則是fp1而非p1了…不如寫個簡單的my.sh script看看吧：

#!/bin/bash
my_fun() {
echo '$0 inside function is '$0
echo '$1 inside function is '$1
echo '$2 inside function is '$2
}
echo '$0 outside function is '$0
echo '$1 outside function is '$1
echo '$2 outside function is '$2
my_fun fp1 "fp2 fp3"

然后在command line中跑一下script就知道了：

chmod +x my.sh
./my.sh p1 "p2 p3"
$0 outside function is ./my.sh
$1 outside function is p1
$2 outside function is p2 p3
$0 inside function is ./my.sh
$1 inside function is fp1
$2 inside function is fp2 fp3

然而，在使用positional parameter的時候，我們要注意一些陷井哦：

$10不是替換第10個參數，而是替換第一個參數（$1）然后再補一個0于其后!
也就是，my.sh one two three four five six seven eigth nine ten這樣的command line，my.sh里的$10不是ten而是one0哦…小心小心!要抓到ten的話，有兩種方法：

方法一是使用我們上一章介紹的${ }，也就是用${10}即可。

方法二，就是shift了。用通俗的說法來說，所謂的shift就是取消positional parameter中最左邊的參數（$0不受影響）。其預設值為1，也就是shift或shift 1都是取消$1，而原本的$2則變成$1、$3變成$2…若shift 3則是取消前面三個參數，也就是原本的$4將變成$1…

那，親愛的讀者，你說要shift掉多少個參數，才可用$1取得${10}呢？^_^

okay，當我們對positional parameter有了基本概念之后，那再讓我們看看其他相關變量吧。

首先是$#：它可抓出positional parameter的數量。以前面的my.sh p1 "p2 p3"為例：由于p2與p3之間的IFS是在soft quote中，因此$#可得到2的值。但如果p2與p3沒有置于quoting中話，那$#就可得到3的值了。同樣的道理在function中也是一樣的…

因此，我們常在shell script里用如下方法測試script是否有讀進參數：

[ $# = 0 ]
假如為0，那就表示script沒有參數，否則就是有帶參數…

接下來就是$@與$*：精確來講，兩者只有在soft quote中才有差異，否則，都表示“全部參數”（$0除外）。舉例來說好了：若在command line上跑my.sh p1 "p2 p3" p4的話，不管是$@還是$*，都可得到p1 p2 p3 p4就是了。但是，如果置于soft quote中的話：

• "$@" 則可得到"p1" "p2 p3" "p4"這三個不同的詞段（word）

• "$*" 則可得到"p1 p2 p3 p4"這一整串單一的詞段。

我們可修改一下前面的my.sh，使之內容如下：

#!/bin/bash
my_fun() {
echo "$#"
}
echo 'the number of parameter in "$@" is '$(my_fun "$@")
echo 'the number of parameter in "$*" is '$(my_fun "$*")

然后再執行./my.sh p1 "p2 p3" p4就知道$@與$*差在哪了…^_^

the number of parameter in "$@" is 3
the number of parameter in "$*" is 1

第10問：&& 與 || 差在哪？
好不容易，進入兩位數的章節了…一路走來，很辛苦吧？也很快樂吧？^_^ 在解答本章題目之前，先讓我們了解一個概念：return value!

我們在shell下跑的每一個command或function，在結束的時候都會傳回父行程一個值，稱為return value。在shell command line中可用$?這個變量得到最"新"的一個return value，也就是剛結束的那個行程傳回的值。Return Value（RV）的取值為0-255之間，由程序（或script）的作者自行定議：

若在script里，用exit RV來指定其值，若沒指定，在結束時以最后一道命令之RV為值。
若在function里，則用return RV來代替exit RV即可。
Return Value的作用，是用來判斷行程的退出狀態（exit status），只有兩種：

• 0的話為“真”（true）

• 非0的話為“假”（false）

舉個例子來說明好了：假設當前目錄內有一份my.file的文件，而no.file是不存在的：

$ touch my.file
$ ls my.file
$ echo $? # first echo
0
$ ls no.file
ls: no.file: No such file or directory
$ echo $? # second echo
1
$ echo $? # third echo
0

上例的第一個echo是關于ls my.file的RV，可得到0的值，因此為true;第二個echo是關于ls no.file的RV，則得到非0的值，因此為false;第三個echo是關于第二個echo $?的RV，為0的值，因此也為true。

請記住：每一個command在結束時都會送回return value的! 不管你跑甚么樣的命令…然而，有一個命令卻是"專門"用來測試某一條件而送出return value以供true或false的判斷，它就是test命令了!

若你用的是bash，請在command line下打man test或man bash來了解這個test的用法。這是你可用作參考的最精確的文件了，要是聽別人說的，僅作參考就好…下面我只簡單作一些輔助說明，其余的一律以man為準：

首先，test的表示式我們稱為expression，其命令格式有兩種：

test expression 
or:
[ expression ]

（請務必注意[ ]之間的空白鍵﹗）

用哪一種格式沒所謂，都是一樣的效果。（我個人比較喜歡后者…）其次，bash的test目前支持的測試對像只有三種：

string：字串，也就是純文字。
integer：整數（0或正整數，不含負數或小數點）。
file：文件。
請初學者一定要搞清楚這三者的差異，因為test所用的expression是不一樣的。

以A=123這個變量為例：

[ "$A" = 123 ] # 是字串的測試，以測試$A是否為1、2、3這三個連續的“文字”。
[ "A" -eq 123 ] # 是整數的測試，以測試$A是否等于“一百二十三”。
[ -e "$A" ]  # 是關于文件的測試，以測試123這份“文件”是否存在。

第三，當expression測試為“真”時，test就送回0（true）的return value，否則送出非0（false）。若在expression之前加上一個!（感嘆號），則是當expression為“假時”才送出0，否則送出非0。

同時，test也允許多重的復合測試：

expression1 -a expression2 # 當兩個exrepssion都為true，才送出0，否則送出非0。
expression1 -o expression2 # 只需其中一個exrepssion為true，就送出0，只有兩者都為false才送出非0。

例如：

[ -d "$file" -a -x "$file" ]

是表示當$file是一個目錄、且同時具有x權限時，test才會為true。

第四，在command line中使用test時，請別忘記命令行的“重組”特性，也就是在碰到meta時會先處理meta再重新組建命令行。（這個特性我在第二及第四章都曾反復強調過）比方說，若test碰到變量或命令替換時，若不能滿足expression格式時，將會得到語法錯誤的結果。舉例來說好了：關于[ string1 = string2 ]這個test格式，在=號兩邊必須要有字串，其中包括空（null）字串（可用soft quote或hard quote取得）。

假如$A目前沒有定義，或被定議為空字串的話，那如下的寫法將會失敗：

$ unset A
$ [ $A = abc ]
[：=：unary operator expected

這是因為命令行碰到$這個meta時，會替換$A的值，然后再重組命令行，那就變成了：[ = abc ]

如此一來=號左邊就沒有字串存在了，因此造成test的語法錯誤﹗但是，下面這個寫法則是成立的：

$ [ "$A" = abc ]
$ echo $?
1

這是因為在命令行重組后的結果為：[ "" = abc ]。由于=左邊我們用soft quote得到一個空字串，而讓test語法得以通過…讀者諸君請務必留意這些細節哦，因為稍一不慎，將會導至test的結果變了個樣!

若您對test還不是很有經驗的話，那在使用test時不妨先采用如下這一個"法則"：

假如在test中碰到變量替換，用soft quote是最保險的﹗若你對quoting不熟的話，請重新溫習第四章的內容吧…^_^
okay，關于更多的test用法，老話一句：請看man page吧！^_^ 雖然洋洋灑灑講了一大堆，或許你還在嘀咕….那…那個return value有啥用啊？！問得好﹗

告訴你：return value的作用可大了﹗若你想讓你的shell變“聰明”的話，就全靠它了：

有了return value，我們可以讓shell跟據不同的狀態做不同的時情…
這時候，才讓我來揭曉本章的答案吧~~~ ^_^ && 與 || 都是用來“組建”多個command line用的：

command1 && command2：其意思是command2只有在RV為0（true）的條件下執行。
command1 || command2：其意思是command2只有在RV為非0（false）的條件下執行。
來，以例子來說好了：

$ A=123
$ [ -n "$A" ] && echo "yes!it's ture."
yes!it's ture.
$ unset A
$ [ -n "$A" ] && echo "yes!it's ture."
$ [ -n "$A" ] || echo "no,it's NOT ture."
no,it's NOT ture.

（注：[ -n string ]是測試string長度大于0則為true。）

上例的第一個&&命令行之所以會執行其右邊的echo命令，是因為上一個test送回了0的RV值﹔但第二次就不會執行，因為test送回非0的結果…同理，||右邊的echo會被執行，卻正是因為左邊的test送回非0所引起的。

事實上，我們在同一命令行中，可用多個&&或||來組建呢：

$ A=123
$ [ -n "$A" ] && echo "yes！it's ture." || echo "no，it's NOT ture."
yes!it's ture.
$ unset A
$ [ -n "$A" ] && echo "yes!it's ture." || echo "no,it's NOT ture."
no,it's NOT ture.

怎樣，從這一刻開始，你是否覺得我們的shell是“很聰明”的呢？^_^ 好了，最后，布置一道習題給大家做做看...

下面的判斷是：當$A被賦與值時，再看是否小于100，否則送出too big!：

$ A=123
$ [ -n "$A" ] && [ "$A" -lt 100 ] || echo 'too big!'
too big!

若我將A取消，照理說，應該不會送文字才對啊（因為第一個條件就不成立了）…

$ unset A
$ [ -n "$A" ] && [ "$A" -lt 100 ] || echo 'too big!'
too big!

感謝各位的閱讀！關于“Linux系統中bash shell編程的基礎問題有哪些”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，讓大家可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，可以把它分享出去讓更多的人看到吧！