Shell简介
Shell 诞生于 Unix,是与 Unix/Linux 交互的工具,单独地学习 Shell 是没有意义的,请先参考Unix/Linux入门教程,了解 Unix/Lunix 基础。
近几年来,Shell一直被忽略,是一个不受重视的脚本语言。Shell虽然是Unix的第一个脚本语言,但它是相当优秀的。它结合了延展性与效率,持续保有独具的特色,并不断的被改良,使它多年来能与那些花招很多的脚本语言保持抗衡。
Shell需要依赖其他程序才能完成大部分的工作,这或许是它的缺陷,但它不容置疑的长处是:简洁的脚本语言标记方式,而且比C语言编写的程序执行更快、更有效率。
Shell分类
Linux Shell的种类很多,目前流行的Shell包括ash、bash、ksh、csh、zsh等,用户可以通过查看/etc/shells 文件中的内容来查看自己主机中当前有哪些种类的Shell,如下图:
使用下面的命令来查看Linux 当前正在使用的Shell 类型:
1. ash
ash Shell是由Kenneth Almquist编写的,是Linux 中占用系统资源最少的一个小Shell,它只包含24个内部命令,因而使用起来很不方便。
2. bash
bash是Linux系统默认使用的Shell,它由Brian Fox 和Chet Ramey共同完成,BourneAgain Shell的缩写,内部命令一共有40 个。Linux 使用它作为默认的Shell是因为它具有以下特色:可以使用类似DOS下面的doskey的功能,用上下方向键查阅和快速输入并修改命令自动通过查找匹配的方式,给出以某字串开头的命令。包含了自身的帮助功能,你只要在提示符下面键入help就可以得到相关的帮助信息。
3. ksh
ksh是Korn Shell的缩写,由Eric Gisin编写,共有42 条内部命令。该Shell最大的优点是几乎和商业发行版的ksh 完全相容,这样就可以在不用花钱购买商业版本的情况下尝试商业版本的性能了。
4. csh
csh 是Linux 比较大的内核,它由以William Joy 为代表的共计47 位作者编成,共有52个内部命令。该Shell其实是指向/bin/tcsh这样的一个Shell,也就是说,csh其实就是tcsh。
5. zch
zch是Linux 最大的Shell之一,由Paul Falstad完成,共有84 个内部命令。如果只是一般的用途,没有必要安装这样的Shell。
Shell脚本语言与编译型语言的差异
大体上,可以将程序设计语言可以分为两类:编译型语言和解释型语言。
编译型语言
很多传统的程序设计语言,例如Fortran、Ada、Pascal、C、C++和Java,都是编译型语言。这类语言需要预先将我们写好的源代码(source code)转换成目标代码(object code),这个过程被称作“编译”。
运行程序时,直接读取目标代码(object code)。由于编译后的目标代码(object code)非常接近计算机底层,因此执行效率很高,这是编译型语言的优点。
但是,由于编译型语言多半运作于底层,所处理的是字节、整数、浮点数或是其他机器层级的对象,往往实现一个简单的功能需要大量复杂的代码。例如,在C++里,就很难进行“将一个目录里所有的文件复制到另一个目录中”之类的简单操作。
解释型语言
解释型语言也被称作“脚本语言”。执行这类程序时,解释器(interpreter)需要读取我们编写的源代码(source code),并将其转换成目标代码(object code),再由计算机运行。因为每次执行程序都多了编译的过程,因此效率有所下降。
使用脚本编程语言的好处是,它们多半运行在比编译型语言还高的层级,能够轻易处理文件与目录之类的对象;缺点是它们的效率通常不如编译型语言。不过权衡之下,通常使用脚本编程还是值得的:花一个小时写成的简单脚本,同样的功能用C或C++来编写实现,可能需要两天,而且一般来说,脚本执行的速度已经够快了,快到足以让人忽略它性能上的问题。脚本编程语言的例子有awk、Perl、Python、Ruby与Shell。
什么时候使用Shell
因为Shell似乎是各UNIX系统之间通用的功能,并且经过了POSIX的标准化。因此,Shell脚本只要“用心写”一次,即可应用到很多系统上。因此,之所以要使用Shell脚本是基于:
简单性:Shell是一个高级语言;通过它,你可以简洁地表达复杂的操作。
可移植性:使用POSIX所定义的功能,可以做到脚本无须修改就可在不同的系统上执行。
开发容易:可以在短时间内完成一个功能强大又妤用的脚本。
但是,考虑到Shell脚本的命令限制和效率问题,下列情况一般不使用Shell:
- 资源密集型的任务,尤其在需要考虑效率时(比如,排序,hash等等)。
- 需要处理大任务的数学操作,尤其是浮点运算,精确运算,或者复杂的算术运算(这种情况一般使用C++或FORTRAN 来处理)。
- 有跨平台(操作系统)移植需求(一般使用C 或Java)。
- 复杂的应用,在必须使用结构化编程的时候(需要变量的类型检查,函数原型,等等)。
- 对于影响系统全局性的关键任务应用。
- 对于安全有很高要求的任务,比如你需要一个健壮的系统来防止入侵、破解、恶意破坏等等。
- 项目由连串的依赖的各个部分组成。
- 需要大规模的文件操作。
- 需要多维数组的支持。
- 需要数据结构的支持,比如链表或数等数据结构。
- 需要产生或操作图形化界面 GUI。
- 需要直接操作系统硬件。
- 需要 I/O 或socket 接口。
- 需要使用库或者遗留下来的老代码的接口。
- 私人的、闭源的应用(shell 脚本把代码就放在文本文件中,全世界都能看到)。
如果你的应用符合上边的任意一条,那么就考虑一下更强大的语言吧——或许是Perl、Tcl、Python、Ruby——或者是更高层次的编译语言比如C/C++,或者是Java。即使如此,你会发现,使用shell来原型开发你的应用,在开发步骤中也是非常有用的。