Shell簡介

Shell是什麼?
Shell本身是一個用C語言編寫的程序,它是用戶使用Unix/Linux的橋樑,用戶的大部分工作都是通過Shell完成的。Shell既是一種命令語言,又是一種程序設計語言。作爲命令語言,它交互式地解釋和執行用戶輸入的命令;作爲程序設計語言,它定義了各種變量和參數,並提供了許多在高級語言中才具有的控制結構,包括循環和分支。
它雖然不是Unix/Linux系統內核的一部分,但它調用了系統核心的大部分功能來執行程序、建立文件並以並行的方式協調各個程序的運行。因此,對於用戶來說,shell是最重要的實用程序,深入瞭解和熟練掌握shell的特性極其使用方法,是用好Unix/Linux系統的關鍵。

Shell的執行方式
1). 交互式(Interactive):解釋執行用戶的命令,用戶輸入一條命令,Shell就解釋執行一條。
2). 批處理(Batch):用戶事先寫一個Shell腳本(Script),其中有很多條命令,讓Shell一次把這些命令執行完,而不必一條一條地敲命令。
Shell腳本和編程語言很相似,也有變量和流程控制語句,但Shell腳本是解釋執行的,不需要編譯,Shell程序從腳本中一行一行讀取並執行這些命令,相當於一個用戶把腳本中的命令一行一行敲到Shell提示符下執行。

Shell的種類
Shell是一種腳本語言,那麼,就必須有解釋器來執行這些腳本,Unix/Linux上常見的Shell腳本解釋器有bash、sh、csh、ksh等,習慣上把它們稱作一種Shell。我們常說有多少種Shell,其實說的是Shell腳本解釋器。
bash:Linux標準默認的shell,bash由Brian Fox和Chet Ramey共同完成,是BourneAgain Shell的縮寫。
sh:由Steve Bourne開發,是Bourne Shell的縮寫,sh 是Unix 標準默認的shell。
ash:Linux中佔用系統資源最少的一個小shell,它只包含24個內部命令,因而使用起來很不方便。
csh:是Linux比較大的內核,它由以William Joy爲代表的共計47位作者編成,共有52個內部命令。
ksh:幾乎和商業發行版的ksh完全兼容,這樣就可以在不用花錢購買商業版本的情況下嘗試商業版本的性能了。
下面用命令查看linux下安裝了哪些shell。
[root@chen ~]# cd /bin
[root@chen bin]# ls -la *sh
-rwxr-xr-x. 1 root root 877480 10月 16 2014 bash
lrwxrwxrwx. 1 root root      4 12月 29 2014 csh -> tcsh
-rwxr-xr-x. 1 root root 102216 10月 17 2012 dash
lrwxrwxrwx. 1 root root      4 12月 29 2014 sh -> bash
-rwxr-xr-x. 1 root root 377544 2月  22 2013 tcsh

Shell腳本語言與編譯型語言的差異
大體上,可以將程序設計語言可以分爲兩類:編譯型語言和解釋型語言。
編譯型語言:很多傳統的程序設計語言,例如Fortran、Ada、Pascal、C、C++和Java,都是編譯型語言。這類語言需要預先將我們寫好的源代碼(source code)轉換成目標代碼(object code),這個過程被稱作“編譯”。
運行程序時,直接讀取目標代碼(object code)。由於編譯後的目標代碼(object code)非常接近計算機底層,因此執行效率很高,這是編譯型語言的優點。
但是,由於編譯型語言多半運作於底層,所處理的是字節、整數、浮點數或是其他機器層級的對象,往往實現一個簡單的功能需要大量複雜的代碼。例如,在C++裏,就很難進行“將一個目錄裏所有的文件複製到另一個目錄中”之類的簡單操作。
解釋型語言:也被稱作“腳本語言”。執行這類程序時,解釋器(interpreter)需要讀取我們編寫的源代碼(source code),並將其轉換成目標代碼(object code),再由計算機運行。因爲每次執行程序都多了編譯的過程,因此效率有所下降。
使用腳本編程語言的好處是,它們多半運行在比編譯型語言還高的層級,能夠輕易處理文件與目錄之類的對象;缺點是它們的效率通常不如編譯型語言。不過權衡之下,通常使用腳本編程還是值得的:花一個小時寫成的簡單腳本,同樣的功能用C或C++來編寫實現,可能需要兩天,而且一般來說,腳本執行的速度已經夠快了,快到足以讓人忽略它性能上的問題。腳本編程語言的例子有awk、Perl、Python、Ruby與Shell。
 
什麼時候使用Shell?
因爲Shell似乎是各UNIX系統之間通用的功能,並且經過了POSIX的標準化。因此,Shell腳本只要“用心寫”一次,即可應用到很多系統上。因此,之所以要使用Shell腳本是基於:
1. 簡單性:Shell是一個高級語言;通過它,你可以簡潔地表達複雜的操作。
2. 可移植性:使用POSIX所定義的功能,可以做到腳本無須修改就可在不同的系統上執行。
3. 開發容易:可以在短時間內完成一個功能強大又妤用的腳本。
但是,考慮到Shell腳本的命令限制和效率問題,下列情況一般不使用Shell:
1. 資源密集型的任務,尤其在需要考慮效率時(比如,排序,hash等等)。
2. 需要處理大任務的數學操作,尤其是浮點運算,精確運算,或者複雜的算術運算(這種情況一般使用C++或FORTRAN 來處理)。
3. 有跨平臺(操作系統)移植需求(一般使用C 或Java)。
4. 複雜的應用,在必須使用結構化編程的時候(需要變量的類型檢查,函數原型,等等)。
5. 對於影響系統全局性的關鍵任務應用。
6. 對於安全有很高要求的任務,比如你需要一個健壯的系統來防止入侵、破解、惡意破壞等等。
7. 項目由連串的依賴的各個部分組成。
8. 需要大規模的文件操作。
9. 需要多維數組的支持。
10. 需要數據結構的支持,比如鏈表或數等數據結構。
11. 需要產生或操作圖形化界面 GUI。
12. 需要直接操作系統硬件。
13. 需要 I/O 或socket 接口。
14. 需要使用庫或者遺留下來的老代碼的接口。
15. 私人的、閉源的應用(shell 腳本把代碼就放在文本文件中,全世界都能看到)。
如果你的應用符合上邊的任意一條,那麼就考慮一下更強大的語言吧——或許是Perl、Tcl、Python、Ruby——或者是更高層次的編譯語言比如C/C++,或者是Java。即使如此,你會發現,使用shell來原型開發你的應用,在開發步驟中也是非常有用的。
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