9-13 shell工作原理和编程中知识点总结

1、SHELL工作原理
shell是操作系统的外壳，为用户提供使用操作系统的接口。如果把Linux内核想象成一个球体的中心，shell就是围绕内核的外层。当从shell或其他程序向Linux传递命令时，内核会做出相应的反应。 shell也能被系统中其他应用程序所调用。用户在提示符下输入的命令都由shell先解释然后传给Linux核心。shell将命令或应用程序分解为系统调用并传给Linux内核。当普通用户成功登录，系统将执行一个称为shell的程序，称为守护进程。

守护进程，服务进程：开机时自动启动；
交互式进程：shell应用程序
广义：GUI，CLI
GUI:基于图形界面
CLI：提供命令提示符
词法分析: 命令，选项，参数
命令的类型：
内建命令
外部命令：查找路径由PATH环境变量定义
fork() 创建为一个进程；
脚本或程序源文件：文本文件
把文本文件转换成机器可执行的程序的两种方式：
编译执行：预处理-->编译-->汇编-->链接；需事先编译完成，完成的结果会生成二进制程序文件
例：C, C++
解释执行：由解释器全程参与运行过程，每次读取一行，运行一行；
Python：编程库
程序控制结构，调用编程库完成程序编写；
库文件：功能模块，在编程中可调用；通过其API；
Bash：编程
程序控制结构，调用机器上命令程序文件进行程序编写；
外部命令：各应用程序提供；
程序：指令+数据

为了完成复杂工作把指令的运行机制设计成算法，把数据存储为特定格式叫做数据结构
所以程序也可称为：算法+数据结构
指令程序组织方式：
过程式编程：以指令为中心，设计算法，数据服务于算法；
面向对象式编程：以数据为中心，设计数据结构(类)，程序服务于数据结构；
bash过程式编程：

顺序执行：逐个执行
选择执行：只执行其中一个分支
循环执行：一段代码要执行0,1或多遍
2、SHELL知识点
编程元素：变量、程序的执行流程、函数

(1)变量：可变化的量，命名内存空间

以作用方式可分为：
本地变量：当前shell进程；
环境变量：当前shell进程及其子进程；
局部变量：某个函数执行过程；
位置参数变量：在脚本中引用传递给脚本的参数；在函数中引用传递给函数的参数；
特殊变量：$?, $*, $@, $#, $$
变量类型：数值，字符
数值：
整数
浮点数
字符：
ASCII
变量类型的作用：
存储空间
运算
存储格式
语言对变量类型的支持力度：
强类型：变量类型不允许有任何差池
弱类型：变量类型不严格区分；
默认存储机制：bash为字符
bash的变量使用特点：弱类型、无须事先声明；默认为字符串
本地变量：name=value
name: 变量名
=：赋值符号
value：值

[root@centos6 ~]# user=liulong
[root@centos6 ~]# echo $user
liulong

变量名：只能包含数字、字母和下划线；且不能以数字开头；

引用变量：${name}, $name
引用方式：

弱引用: "", 其内部的变量引用会被替换为变量值；
强引用：''，其变量的变量引用会保持原有字符；
命令引用：`COMMAND`, $(COMMAND)，引用命令的执行结果；

[root@centos6 ~]# echo "my name is $user"   弱引用
my name is liulong
[root@centos6 ~]# echo 'my name is $user'   强引用
my name is $user

声明为整型：

declare -i name[=value]
let name=value
查看所有变量：set

生命周期：从创建开始到销毁结束：
销毁的机制：
自动销毁：shell进程终止；
手动销毁：unset name

[root@centos6 ~]# unset user
[root@centos6 ~]# echo $user

环境变量：被“导出”的本地变量

export name[=value]
declare -x name[=value]

[root@centos6 ~]# declare -x user=liulong
[root@centos6 ~]# echo $user
liulong
[root@centos6 ~]# bash
Welcome root,your user id is 0.
[root@centos6 ~]# echo $user
liulong
[root@centos6 ~]# pstree
init─┬─anacron
├─atd
├─auditd───{auditd}
├─crond
├─dhclient
├─login───bash
├─5*[mingetty]
├─rsyslogd───3*[{rsyslogd}]
├─2*[sendmail]
├─sshd───sshd───bash───bash───pstree
└─udevd───2*[udevd]

查看所有环境变量：env, printenv, export

销毁：unset name
（2）脚本：文本文件

运行脚本：事实上是运行一个bash进程，此进程负责从脚本文件中读取一个执行逻辑，而后由bash进程负责解析并运行此逻辑；
启动脚本：
(1) 直接使用bash执行：# bash /PATH/TO/SCRIPT_FILE
(2) 给文本文件一个执行权限：# ./PATH/TO/SCRIPT_FILE
shebang：脚本格式

#!/bin/bash 第一行：顶格给出shebang
#注释行：

#!/bin/bash
#2015-9-23   liulong
echo 'hello word!!!'
[root@centos6 tmp]# bash 1.sh
hello word!!!
[root@centos6 tmp]# chmod +x 1.sh
[root@centos6 tmp]# ll
total 36
-rwxr-xr-x. 1 root root    57 Sep 22 16:09 1.sh
[root@centos6 tmp]# ./1.sh
hello word!!!

bash的常用选项：

-n: 检查脚本中的语法错误；
-x：调试执行脚本；

[root@centos6 tmp]# vi 2.sh
#!/bin/bash
#Description
#Version
#author
useradd testuser1
echo testuser1 | passwd --stdin testuser1
[root@centos6 tmp]# bash -n 2.sh
[root@centos6 tmp]# bash -x 2.sh
+ useradd testuser1
+ echo testuser1
+ passwd --stdin testuser1
Changing password for user testuser1.
passwd: all authentication tokens updated successfully.

命令状态结果：bash进程用于追踪执行的命令成功与否的状态：
0: 成功
1-255：失败
特殊变量：$?：上一条命令的执行状态结果；
布尔型：

真”：成功
“假”：失败
自定义脚本的状态结果：exit

注意：脚本中任何位置执行了exit命令即会终止当前shell进程