GUI (Graphical User Interface) 图形用户界面。用户界面的所有元素图形化，主要使用鼠标作为输入工具，点击图标执行程序，使用按钮、菜单、对话等尽心个交互，追求医用，看起来比较美

CLI (Command Line Interface) 命令行界面。用户界面字符化，使用键盘作为输入工具，输入命令、选项、参数执行程序，追求高效，看起来比较酷

缩写习惯 #

1. 最常见的缩写，取每个单词的首字母 #

• cd Change Directory
• dd Disk Dump
• df Disk Free
• du Disk Usage
• pwd Print Working Directory
• ps Processes Status
• PS Prompt Strings
• su Substitute User
• rc Run Command
• Tcl Tool Command Language
• cups Common Unix Printing System
• apt Advanced Package Tool
• bg BackGround
• ping Packet InterNet Grouper

2. 如果首字母后为h,通常保留 #

• chsh CHange SHell
• chmod CHange MODe
• chown CHange OWNer
• chgrp CHange GRouP
• bash Bourne Again Shell
• zsh Z SHell
• ksh Korn SHell
• ssh Secure SHell

3. 递归缩写类 #

• GNU GUN's Not Unix
• PHP PHP; Hypertext Pregrocessor
• RPM RPM Package Manager
• WINE WINE Is Not an Emulator
• PNG PNG's Not GIF
• nano Nano's ANOther editor

4. 如果只有一个单词，通常取每个音节的首字母 #

• cp CoPy
• ln LiNk
• ls LiSt
• mv MoVe
• rm ReMove

5. 对于目录，通常使用前几个字母作为缩写 #

• bin BINaries
• dev DEVices
• etc ETCetera
• lib LIBrary
• var VARiable
• proc PROCesses
• sbin Superuser BINaries
• tmp TemPorary
• usr Unix Shared Resources
• diff DIFFerences
• cal CALendar
• cat CATenate
• ed EDitor
• exec EXECute
• tab TABle
• regexp REGular EXPression

6. 如果某种缩写比较深入人心，例如"mesg"代表"message"，在新的复合缩写中，将沿用这种缩写方式 #

• dmesg Diagnostic MESsaGe
• sed Stream EDitor
• stty Set TTY
• fstab FileSystem TABle
• passwd PASSWorD

7. 有些缩写中，第一个字母’g’，代表’GNU' #

• awk Aho Weiberger and Kernighan
• gawk GNU AWK
• gpg GNU Privacy Guard
• grep GNU Regular Expression Print
• egrep Extended GREP

命令选项，从a到z #

• a
  • all: 全部，所有（ls, uname, lsattr）
  • archive: 存储(cp, rsync)
  • append: 附加 (tar -A , 7z)
• b
  • blocksize: 块大小，带参数 (du , df)
  • batch: 批处理模式 (交互模式的程序通常拥有此选项，如 top -b)
• c
  • commands : 执行命令，带参数 (bash , ksh , python)
  • create : 创建 (tar)
• d
  • debug : 调试
  • delete : 删除
  • directory : 目录 (ls)
• e
  • execute : 执行，带参数 (xterm , perl)
  • edit : 编辑
  • exclude : 排除
• f
  • force : 强制，不经确认(cp , rm ,mv)
  • file : 文件，带参数 (tar)
  • configuration file : 指定配置文件(有些守护进程拥有此选项，如 ssh , lighttpd)
• g
• h
  • –help : 帮助
  • human readable : 人性化显示(ls , du , df)
  • headers : 头部
• i
  • interactive : 交互模式，提示(rm , mv)
  • include : 包含
• k
  • keep : 保留
  • kill
• l
  • long listing format : 长格式(ls)
  • list : 列表
  • load : 读取 (gcc , emacs)
• m
  • message : 消息 (cvs)
  • manual : 手册 (whereis)
  • create home : 创建 home 目录 (usermod , useradd)
• n
  • number : 行号、编号 (cat , head , tail , pstree , lspci)
  • no : (useradd , make)
• o
  • output : 输出 (cc , sort)
  • options : 选项 (mount)
• p
  • port : 端口，带参数 (很多网络工具拥有此选项，如 ssh , lftp )
  • protocol : 协议，带参数
  • passwd : 密码，带参数
• q
  • quiet : 静默
• r
  • reverse : 反转
  • recursive : 递归 (cp , rm , chmod -R)
• s
  • silent : 安静
  • size : 大小，带参数
  • subject
• t
  • tag
  • type: 类型（mount）
• u
  • user：用户名、UID、带参数
• v
  • verbose : 冗长
  • version : 版本
• w
  • width : 宽度
  • warning : 警告
• x
  • exclude : 排除 (tar , zip)
• y
  • yes
• z
  • zip : 启用压缩 (bzip , tar , zcat , zip , cvs)

学会使用man命令 #

下面以 man date 为例进行说明

• man date
  • DATE(1) 1代表的是一般用户可以执行的命令
  • Name 简短的命令，数据名称说明
  • SYNOPSIS 简单的命令执行语法简介
  • DESCRIPTION 命令较为完整的说明
  • FORMAT 格式化输出的详细数据
  • ENVIRONMENT 与这个命令相关的环境参数有如下说明
  • AUTHOR 这个命令的作者
  • REPORTING BUGS bugs 反馈地址
  • COPYRIGHT 收到著作权法的保护！用的就是 GPL
  • SEE ALSO 查看与 date 相关的说明
• 常见的数字的意义

• Man page 大致分为下面几个部分

一些命令 #

• apropos 显示一系列适合的命令
• whatis 显示一个命令的简洁描述
• tee - 从标准输入读取数据，并同时写到标准输出和文件
• traceroute 显示从本地到指定主机 要经过的所有“跳数”的网络流量列表
• netstat 程序被用来检查各种各样的网络设置和统计数据
• gzip 压缩或文件
  • -d 解压缩 和 gunzip 命令一样
  • gunzip 解压 gzip 的压缩文件
• bzip2 块排序文件压缩器 -d 解压
• tar 打包工具
• zip 打包和压缩文件
• rsync 同步远端文件和目录
• paste 将给定输入文件相应行连接起来，用单个制表符替换除最后一个文件的换行符外的所有行符
• tr 基于字符的查找和替换
  • -d 删除指定字符 tr -d '\r' < file
  • -s 挤压（删除）连续的重复字符 echo "aaabbbccc" | tr -s ab 得到 abccc
• sed 命令 [[SED使用教程]]
  • https://edoras.sdsu.edu/doc/sed-oneliners.html
  • https://quickref.me/sed.html
  • https://www.pement.org/sed/sed1line.txt
  • https://www.grymoire.com/Unix/Sed.html
• aspell 交互式的拼写检查器
  • https://github.com/GNUAspell/aspell

由此产生的线路到标准输出

一些概念 #

文件描述符（File Descriptor, FD） #

文件描述符是一个非父整数，用于标识进程在操作系统内核中打开的文件或其它输入/输出资源。文件描述符是操作系统管理文件和资源的一种抽象，几乎所有的输入/输出操作都依赖它们。

文件描述符用于以下几种常见的资源

• 文件： 当一个文件被打开时，操作系统返回一个文件描述符，以后对该文件的读写操作都通过这个文件描述符来进行
• 管道：管道是一种特殊的文件，用于在进程之间传递数据。管道的两端分别对应两个文件描述符，一个用于读，一个用于写
• 套字节：网络通信中的套接字也使用文件描述符来标识
• 设备文件：如终端、打印机等设备，操作系统将其视为文件，也使用文件描述符来标识

在 Unix 和 Linux 系统中，前三个文件描述符是标准的

• 0: 标准输入（stdin）默认情况下从键盘输入数据
• 1: 标准输出（stdout）默认情况下输出数据到屏幕
• 2: 标准错误（stderr）默认情况下输出错误信息到屏幕

文件描述符的工作原理 当一个进程启动时，操作系统为其分配一组文件描述符，用于管理文件和设备的输入输出。文件描述符是进程级的，这意味着每个进程都有自己独立的文件描述符表。

标出输出，错误输出重定向问题 #

• 标准输出重定向 mako@ubuntu:~$ ls -l /bin/users > ls-output.txt
• 标准输出重定向 mako@ubuntu:~$ > ls-output.txt
  • 表示直接清空 ls-output.txt 的内容或创建这个空文件
• 标准错误输出重定向 mako@ubuntu:~$ ls -l /bin/users 2> ls-error.txt
  • 在重定向符号前面添加上 2 （标准错误的文件描述符）
• 标准输出和错误输出重定向到一个文件 mako@ubuntu:~$ ls -l /bin/users > output.txt 2>&1
  • 另外一种写法 mako@ubuntu:~$ ls -l /bin/users &> output.txt
• 输入不做处理 mako@ubuntu:~$ ls -l /bin/users > /dev/null
  • /dev/null 文件是系统设备，叫做位存储桶，它可以接受输入，并且对输入不做 任何处理

shell 中算术表达式 #

• $((expression))

特殊的权限位 #

• setuid chmod u+s program
  • 当应用到一个可执行文件时，它把有效用户ID从真正的用户（实际运行程序的用户）设置成程序所有者的ID
  • 如 -rwsr-xr-x 1 root root 59976 Feb 6 20:54 /usr/bin/passwd
• setgid chmod g+s dir
  • 把有效用户组 ID 从 真正的用户组 ID 更改为文件所有者的组 ID
  • 当 setgid 位设置在一个目录上时，该目录中创建的新文件和子目录将继承其父目录的组，而不是创建它们的用户的主组
  • 一版用于 共享工作目录，开发环境目录及临时目录设置使用
• sticky chmod +t dir
  • 如果一个目录设置了 sticky 位，那么它能阻止用户删除或重命名文件，除非用户是 这个目录的所有者，或者是文件所有者，或是超级用户
  • 常用来控制访问共享目录，如 /tmp
  • drwxrwxrwt. 46 root root 126976 Jun 17 09:23 tmp

进程状态描述 #

sudo 和 su #

sudo 命令

• 执行单个命令：sudo 命令用于以另一个用户（通常是超级用户 root）的身份执行单个命令。
• 身份验证：sudo 命令要求用户输入自己的密码，而不是 root 的密码。这意味着用户需要被授予使用 sudo 的权限（配置在 /etc/sudoers 文件中）。
• 权限控制：系统管理员可以在 /etc/sudoers 文件中配置特定用户或用户组对某些命令的执行权限。这提供了更细粒度的权限控制。
• 日志记录：sudo 命令的使用会被记录在日志文件中（通常在 /var/log/auth.log），这便于审计和追踪。

su 命令

• 切换用户身份：su 命令用于切换到另一个用户的身份。默认情况下，su 切换到 root 用户，但也可以切换到其他用户。
• 身份验证：su 命令要求输入目标用户（通常是 root）的密码。这意味着用户需要知道 root 的密码或其他目标用户的密码。
• 新 shell 环境：su 命令切换用户身份后，会启动一个新的 shell 环境。加上 - 或 -l 参数时，su 将会模拟一个完整的登录，会加载目标用户的环境变量和配置文件。
• 持续权限：su 切换用户后，所有后续命令都会以新的用户身份执行，直到退出当前 shell 环境。

read 从标准输入读取数值 #

#!/bin/bash
# read-ifs: read fields from a file
FILE=/etc/passwd
read -p "Enter a user name > " user_name
file_info=$(grep "^$user_name:" $FILE)
if [ -n "$file_info" ]; then
 OLD_IFS="$IFS"
 IFS=":"
 read user pw uid gid name home shell <<< "$file_info"
 # <<< 操作符指示一个 here 字符串。一个 here 字符串就像一个 here 文档，只是比较简短，由单个字符串组成
 IFS="$OLD_IFS"
fi

注意 上面采用 here 字符串 <<< 的模式来使用，不能把管道用在 read 上

如 echo "foo" | read 这个命令将显示成功，但是 REPLY 变量总是为空。为什么会这样?

在 bash 中管道线会创建子 shell。这个子 shell 是为了执行执行管线中的命令而创建的 shell 和 它的环境的副本。上面的示例中 read 命令将在子 shell 中执行。

在类 Unix 的系统中，子 shell 执行的时候，会为进程创建父环境的副本。当进 程结束之后，该副本就会被破坏掉。这意味着一个子 shell 永远不能改变父进程的 环境。read 赋值变量，然后会变为环境的一部分。在上面的例子中，read 在它的子 shell 环境中，把 foo 赋值给变量 REPLY，但是当命令退出后，子 shell 和它的环境 将被破坏掉，这样赋值的影响就会消失。

使用 here 字符串是解决此问题的一种方法。

一些点 #

单词分割问题 #

单词分割机制把换行符看作界定符，对命令替换产生了一个虽然微妙但有趣的影响。

# 没有引用的命令替换导致命令行包含 39 个参数
mako@ubuntu:~/books$ echo $(cal)
June 2024 Su Mo Tu We Th Fr Sa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

# 命令 行只有一个参数，参数中包括嵌入的空格和换行符
mako@ubuntu:~/books$ echo "$(cal)"
     June 2024
Su Mo Tu We Th Fr Sa
                   1
 2  3  4  5  6  7  8
 9 10 11 12 13 14 15
16 17 18 19 20 21 22
23 24 25 26 27 28 29
30

正则表达式 （POSIX标准） #

• 正则表达式元字符 ^ $ . [ ] { } - ? * + ( ) | \
• ^$ 行首和行尾之间没有字符，会匹配空行

shell 中使用 case 的时候默认不匹配多个测试条件，现在的 bash 版本中，添加 “;;&” 表达式来终止每个行动

shell 中特殊的参数 #

组命令和子shell #

组命令: { command1; command2; [command3; ...]}

• 花括号与命令之间必须有一个空格，并且最后一个命令必须用一个分号或者一个换行符终止
• 组命令中的命令则直接在当前Shell进程中执行，因此对于环境的修改会影响到后续的命令执行。

子shell: (command1; command2; [command3; ...])

• 子shell会创建一个新的子进程来执行其中的命令，子进程会继承父进程的环境变量和文件描述符等信息
• 因此在子shell中执行的命令对于父进程来说是独立的，不会影响到父进程的环境

注意： 任何通过子shell给变量赋值的命令会导致变量为空。如 echo "foo" | read ; echo $REPLY 的值一直为空

shell 提供了一种叫做进程替换的方式来解决这类问题。进程替换有两种表达方式

1. 适用于产生标准输出的进程 <(list)
2. 适用于接受标准输入的进程 >(list)

如解决上面 read 的问题，可以使用下面的形式

read < <(echo "foo")
echo $REPLY

trap 陷阱 #

当 shell 脚本接收到一些信号量（如 ctl+c）的时候，执行一些动作。可以使用 trap

trap 的语法 trap argument signal [signal...] 这里的 argument 是一个字符串，它被读取并当作一个命令，signal是一个信号的说明，它会触发执行所要解释的命令。

字符串和数字 #

管理空变量的展开 #

#!/bin/bash
# ${parameter:-word}
foo=
echo ${foo:-substitute value if unset} # 输出 substitute value if unset
echo $foo # 输出空
foo=bar
echo ${foo:-substitute value if unset} # 输出 bar
echo $foo # 输出 bar

# ${parameter:=word}
foo=
echo ${foo:="default value if unset"} # 输出 default value if unset
echo $foo # 输出 default value if unset
foo=bar
echo ${foo:="default value if unset"} # 输出 bar
echo $foo # 输出 bar

# ${parameter:?word}
foo=
echo ${foo:?"parameter is empty"} # 输出 bash: foo: parameter is empty
echo $? # 输出 1
foo=bar
echo ${foo:?"parameter is empty"} # 输出 bar
echo $foo # 输出空

# ${parameter:+word}
foo=
echo ${foo:+"substitute value if set"} # 输出空
foo=bar
echo ${foo:+"substitute value if set"} # 输出 substitute value if set

返回变量名的参数展开 #

${!prefix*} 和 ${!prefix@} 都会返回以 prefix 开头的已有变量名。两种形式的执行结果形同。

字符串展开 #

字符串操作展开可以用来替换其它常见命令比方说 sed 和 cut。通过减少使用外部程序，展开提高了脚本的效率。

大小写转换 #

数基 #

如何在 shell 进行高级的数学运算或使用浮点数 #

不能直接使用shell完成此类运行。可以使用外部程序如嵌入Perl 、AWK 等。或者使用 bc 命令。

/* foo.bc A very simple bc script */
2 + 2

1. bc -q foo.bc
2. bc < foo.bc

找到数组元素的下标 #

${!array[*]} 和 ${!array[@]}

#!/bin/bash
foo=([2]=a [4]=b [6]=c)
for i in "${!foo[@]}"; do
 echo $i
done
# 输出： 2 4 6

临时文件 #

mktemp 程序接受一个用于创建文件名的模板作为参 数。这个模板应该包含一系列的“X”字符，随后这些字符会被相应数量的随机字 母和数字替换掉。一连串的“X”字符越长，则一连串的随机字符也就越长。

tempfile=$(mktemp /tmp/foobar.$$.XXXXXXXXXX) # 文件名如 /tmp/foobar.844890.NGOzxtorFx

异步执行 #

在 bash 中可以使用 wait 命令来管理异步执行的任务，该命令会导致一个父脚本暂停运行，直到一个特定的进程运行结束。

#!/bin/bash
# async-parent: Asynchronous execution demo (parent)

echo "Parent: starting..."
echo "Parent: launching child script..."
aynsc-child &
pid=$!
echo "Parent: child (PID= $pid) launched."
echo "Parent: continuing..."
sleep 2
echo "Parent: pausing to wait for child to finish..."
wait $pid # 这里会等到子脚本执行完成后后续的才会执行
echo "Parent: child is finished. Continuing..."
echo "Parent: parent is done. Exiting."


#!/bin/bash
# async-child : Asynchronous execution demo (child)
echo "Child: child is running..."
sleep 5
echo "Child: child is done. Exiting."