七、Linux Shell 与脚本基础

思维导图

一、Shell 简介

1. Shell 的定义与作用
Shell是命令行解释器，作为用户与Linux内核交互的接口

它的工作流程：

1. 接收用户输入的命令 (如 ls)

2. 解释命令

3. 调用内核执行

4. 返回执行结果给用户

2. 常见的 Shell 类型

bash (Bourne Again SHell): Linux默认Shell，功能强大，兼容sh
sh (Bourne Shell): 早期经典的Unix Shell，注重高兼容性
zsh (Z Shell): 功能比bash更强大，提供更丰富的自动补全和插件系统
ksh (Korn Shell): 融合sh和csh的特性
csh/tcsh (C Shell): 语法类似C语言

查看当前Shell:

echo $SHELL

3. Shell 与 Shell 脚本的区别

• Shell (交互式): 直接在终端输入命令并立即获得结果的环境。

  ls -l
  pwd
  

• Shell 脚本 (非交互式): 一个包含一系列命令的文本文件，用于一次性执行以实现自动化。

  # script.sh 内容:
  # #!/bin/bash
  # echo "任务开始"
  # date
  # echo "任务结束"
  

二、编写第一个 Shell 脚本

1. 脚本文件的创建与命名

1. 使用文本编辑器 (如 vim) 创建文件
2. 在文件中编写命令
3. 保存文件
   命名约定: 强烈建议以 .sh 后缀结尾 (如 backup.sh)

2. 指定解释器

定义: 脚本文件的 第一行，格式为 #!解释器路径。
作用: 告诉操作系统在 直接执行脚本时 ( ./script.sh) 使用哪个解释器。
规则: 必须是文件的 绝对第一行。

常见 Shebang 选项:
> #!/bin/bash:
指定使用 bash。 优点: 可用bash 扩展功能。 缺点: 可移植性稍差。
>
> #!/bin/sh:
指定使用 sh。 优点: 更好的可移植性 (符合POSIX标准)。 缺点: 功能受限。
>
> #!/usr/bin/env bash:
强烈推荐的方式。 优点: env命令会 在PATH环境变量中 查找bash解释器， 极大提高了脚本的 可移植性。

3. 脚本的执行方式
有 三种主要方式：

方式一: 作为解释器的参数执行
特点: 无需执行权限。脚本在 子Shell中执行， 不影响当前Shell环境。
bash bash my_script.sh

方式二: 赋予执行权限后直接运行
第一步: 添加 执行权限(x)。
bash chmod +x my_script.sh
第二步: 直接执行。
bash ./my_script.sh
特点: 最标准的执行方式。Shebang 决定解释器。脚本仍在 子Shell中执行， 不影响当前Shell环境。

方式三: 使用 source 或 . 命令
特点: 无需执行权限 (只需 读权限)。脚本在 当前Shell环境中执行，因此会 影响当前环境 (如设置变量、定义函数)。
bash source my_script.sh # 或 . my_script.sh

执行方式对比小结:
| 执行方式 | 需执行权限(x)? | 在子Shell中执行? | 影响当前Shell? | 主要用途 |
| :--- | :--- | :--- | :--- | :--- |
| bash script.sh | 否 | 是 | 否 | 运行一次性任务 |
| ./script.sh | 是 | 是 | 否 | 标准执行 |
| source script.sh | 否(需r) | 否 | 是 | 加载配置/环境 |

## 三、注释与可读性

1. 单行注释
使用 # 符号。从 # 到行尾的内容 被忽略。
bash # 这是一个单行注释 echo "Hello, World!" # 这也是注释

2. 多行注释的实现方式
使用 Here Document重定向给 空命令 :。
bash : <<'COMMENT_BLOCK' 这是第一行注释。 这是第二行注释。 这整块内容都不会被执行。 COMMENT_BLOCK

3. 良好的注释习惯
解释“为什么”(Why)，而不是“干什么”(What)。 保持注释 简洁并与代码 同步。
文件头注释: 在脚本开头说明用途、作者、日期、版本等。
bash #!/usr/bin/env bash # =================================================== # Script Name: backup.sh # Description: Backs up the web server data. # Author: IvanCodes # Date: 2025-08-06 # Version: 1.0 # ===================================================

## 总结
本章我们奠定了Shell脚本的基础，理解了Shell的核心角色，掌握了脚本的创建、Shebang的重要性以及三种核心的执行方式。良好的注释习惯是编写专业脚本的第一步。

---

## *练习题

题目：

1. 简述 Shell 在 Linux/Unix 系统中的主要作用是什么？
2. Shell 脚本的第一行 #!/bin/bash 有什么作用？它通常被称为什么？
3. 如何让一个名为 my_script.sh 的 Shell 脚本文件，能够直接通过 ./my_script.sh 的方式运行？请写出关键命令。
4. 执行 Shell 脚本时，使用 bash script.sh 和 source script.sh 的主要区别是什么？哪种方式会影响当前的 Shell 环境？
5. 在 Shell 脚本中，如何添加单行注释？请给出表示注释的符号。
6. Shell 没有原生的多行注释块语法。请描述一种常用的、基于 Here Document 的方法来模拟多行注释。
7. 为什么通常推荐使用 #!/usr/bin/env bash 而不是直接使用 #!/bin/bash 作为 Shebang？
8. 如果一个脚本文件 test.sh 没有执行权限，但有读权限，以下哪种方式可以成功执行它？ A) ./test.sh B) bash test.sh C) source test.sh D) B和C均可
9. 要查看当前系统默认的 Shell 是什么，应该执行什么命令？
10. . (点号) 命令和 source 命令在执行脚本时有什么关系？
11. 为什么在执行当前目录下的脚本时，通常需要在脚本名前加上 ./？
12. 你为一个脚本添加了 chmod +x script.sh 权限，但执行 ./script.sh 时提示 "bad interpreter: No such file or directory"。最可能的原因是什么？
13. 写一个标准的文件头注释块，包含脚本名称、描述和作者。
14. zsh 和 bash 都是 Shell 的一种实现，这种说法正确吗？
15. 如果你有一个脚本 setup_env.sh，其内容是 export MY_VAR="hello"。为了在当前终端会话中设置 MY_VAR 这个环境变量，你应该使用哪种方式执行这个脚本？

答案与解析：

1. Shell 的作用：
解析： Shell 是命令行解释器，作为用户与操作系统内核交互的接口或桥梁。它负责接收和解释用户的命令，调用内核执行，并返回结果。

2. Shebang 的作用：
解析： #!/bin/bash 的作用是指定解释器。当脚本被直接执行时，操作系统会根据这一行找到 /bin/bash 解释器来处理脚本内容。这一行通常被称为 Shebang。

3. 添加执行权限：

chmod +x my_script.sh

解析： chmod +x 命令为文件添加执行权限，这是能够直接通过 ./ 方式运行脚本的先决条件。

4. bash vs source 的区别：
解析： 主要区别在于执行环境。bash script.sh 会启动一个新的子 Shell 来执行脚本，不影响当前环境。source script.sh 则在当前的 Shell 环境中执行，会影响当前环境（如设置变量、定义函数）。

5. 单行注释符号：
解析： 在 Shell 脚本中，使用 # 符号来添加单行注释。

6. 模拟多行注释：
解析： 使用 Here Document 并将其重定向给一个空命令 :。例如：: <<'COMMENT' ... COMMENT。

7. env 的优势：
解析： #!/usr/bin/env bash 提高了脚本的可移植性。它会在用户的PATH环境变量中查找bash，而不是硬编码为 /bin/bash。这使得脚本在不同系统或自定义环境下更容易成功运行。

8. 无执行权限的执行方式：
答案： D) B和C均可
解析： bash test.sh 和 source test.sh 都是直接调用解释器或内建命令来读取和执行脚本内容，因此只需要对文件有读权限即可，不需要执行权限。

9. 查看默认 Shell：

echo $SHELL

解析： $SHELL 是一个环境变量，它存储了当前用户登录时使用的默认 Shell 的路径。

10. . 和 source 的关系：
解析： 它们是等价的。. (点号) 是 source 命令的简写形式，两者都用于在当前 Shell 环境中执行脚本。

11. 使用 ./ 的原因：
解析： 出于安全原因。Linux 系统默认不会在当前工作目录下搜索命令。./ 明确地告诉 Shell “请在当前目录下查找并执行这个文件”，防止意外运行了与系统命令同名的恶意脚本。

12. "bad interpreter" 错误原因：
解析： 这个错误最常见的原因是脚本的Shebang行 (#!...) 指定了一个不存在或路径错误的解释器。另一个可能的原因是脚本文件从Windows系统拷贝过来，包含了回车符 (\r)，导致解释器路径 (如 /bin/bash\r) 无效。

13. 标准文件头注释：

#!/usr/bin/env bash
# ===================================================
# Script Name:   my_awesome_script.sh
# Description:   This script does awesome things.
# Author:        IvanCodes
# ===================================================

解析： 一个好的文件头注释能让任何人快速理解脚本的基本信息，是专业脚本编写的标志。

14. zsh 和 bash 的关系：
答案： 正确。
解析： 两者都是不同的 Shell 实现，都扮演着命令行解释器的角色，只是在功能、语法细节和用户体验上有所不同。

15. 设置环境变量的执行方式：
答案： source setup_env.sh 或 . setup_env.sh
解析： export 命令只有在当前 Shell 环境中执行时才能真正设置对当前会话生效的环境变量。如果使用 bash setup_env.sh，export 会在子 Shell 中执行，脚本一结束，子 Shell 销毁，设置的环境变量也就随之消失了。