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详解Bash命令行处理(转)

原创 Linux操作系统 作者:ilg 时间:2019-06-11 11:21:07 0 删除 编辑
详解Bash命令行处理(转)

  很多兄弟写脚本或命令时出现错误的主要原因,是因为不了解bash的命令行处理。我在这里总结了一下,大家可以参考一下。其中也涉及到双引号,单引号以及eval的技巧,我会一一讲述。

  Shell从标准输入或脚本中读取的每行称为一个管道行,它包含一个或多个由0个或多个管道字符(|)分隔的命令。对每一个管道行,进行12个步骤的处理。

  

  一、bash命令处理的12个步骤;

  
                               +-------------+           单引号

  |------------------------->| |--------------------------|

  | ----------------------->| 1.分隔成记号|---- ---------------| |

  | | ------------------->| | 双引号 | |

  | | | +-------------+ | |

  | | | || | |

  | | |读取下一个命令 / | |

  | | | +-------------------------------------------+ | |

  | | | | 2. | | |

  | | ------| 检验第一个记号 | | |

  | | |开放的关键字 其他关键字 | | |

  | | | 非关键字 | | |

  | | +-------------------------------------------+ | |

  | | || | |

  | | / | |

  | | +-----------------------------+ | |

  | | 扩展别名 | 3. 检验第一个记号 | | |

  | |------------| 别名 | | |

  | | 不是别名 | | |

  | +-----------------------------+ | |

  | || | |

  | / | |

  | +--------------+ | |

  | | 4.大括号扩展 | | |

  | +--------------+ | |

  | || | |

  | / | |

  | +--------------+ | |

  | | 5.~符号扩展 | | |

  | +--------------+ | |

  | || | |

  | / | |

  | +--------------+ 双引号 | |

  | | 6.参数扩展 |<-----------------| |

  | +--------------+ |

  | || |

  | / |

  | +------------------------------+ |

  | | 7.命令替换(嵌套命令行处理) | |

  | +------------------------------+ |

  | || |

  | / |

  | +--------------+ 双引号 |

  | | 8.算术扩展 |------------------| |

  | +--------------+ | |

  | || | |

  | / | |

  | +--------------+ | |

  | | 9.单词分割 | | |

  | +--------------+ | |

  | || | |

  | / | |

  | +--------------+ | |

  | | 10.路径名扩展| | |

  | +--------------+ | |

  | || | |

  | / | |

  | +----------------------------------------+ | |

  | | 11.命令查寻:函数,内置命令,可执行文件|<---|-----|

  | +----------------------------------------+

  | ||

  | /

  |将参数带入下一个命令 +-------------+

  |----------eval--------------| 12.运行命令 |

  +-------------+

  

  结合上面的插图,这里给出命令行的12个步骤。

  

  1、将命令行分成由固定元字符集分隔的记号;

  

  
SPACE, TAB, NEWLINE, ; , (, ), <, >, |, &

  记号类型包括单词,关键字,I/O重定向符和分号。

  

  2、检测每个命令的第一个记号,查看是否为不带引号或反斜线的关键字。

  

  如果是一个开放的关键字,如if和其他控制结构起始字符串,function,{或(,则命令实际上为一复合命令。shell在内部对复合命令进行处理,读取下一个命令,并重复这一过程。如果关键字不是复合命令起始字符串(如then等一个控制结构中间出现的关键字),则给出语法错误信号。

  

  3、依据别名列表检查每个命令的第一个关键字;

  

  如果找到相应匹配,则替换其别名定义,并退回第一步;否则进入第4步。该策略允许递归别名,还允许定义关键字别名。如alias procedure=function

  

  4、执行大括号扩展,例如a{b,c}变成ab ac

  

  

  5、如果~位于单词开头,用$HOME替换~。

  

  使用usr的主目录替换~user。

  

  6、对任何以符号$开头的表达式执行参数(变量)替换;

  

  

  7、对形式$(string)的表达式进行命令替换;

  

  这里是嵌套的命令行处理。

  

  8、计算形式为$((string))的算术表达式;

  

  

  9、把行的参数,命令和算术替换部分再次分成单词,这次它使用$IFS中的字符做分割符而不是步骤1的元字符集;

  10、对出现*, ?, [ / ]对执行路径名扩展,也称为通配符扩展;

  11、按命令优先级表(跳过别名),进行命令查寻;

  12、设置完I/O重定向和其他操作后执行该命令。

  

  二、关于引用

  1、单引号跳过了前10个步骤,不能在单引号里放单引号

  2、双引号跳过了步骤1~5,步骤9~10,也就是说,只处理6~8个步骤。

  也就是说,双引号忽略了管道字符,别名,~替换,通配符扩展,和通过分隔符分裂成单词。

  双引号里的单引号没有作用,但双引号允许参数替换,命令替换和算术表达式求值。可以在双引号里包含双引号,方式是加上转义符"",还必须转义$, `, 。

  三、eval的作用;

  eval的作用是再次执行命令行处理,也就是说,对一个命令行,执行两次命令行处理。这个命令要用好,就要费一定的功夫。我举两个例子,抛砖引玉。

  1、例子1:用eval技巧实现shell的控制结构for

  用eval技巧实现shell的控制结构for。

  
[root@home root]# cat myscript1

  #!/bin/sh

  evalit(){

  if [ $cnt = 1 ];then

  eval $@

  return

  else

  let cnt=cnt-1

  evalit $@

  fi

  eval $@

  }

  cnt=$1

  echo $cnt | egrep "^[1-9][0-9]*$" >/dev/null

  if [ $? -eq 0 ]; then

  shift

  evalit $@

  else

  echo 'ERROR!!! Check your input!'

  fi

  [root@home root]# ./myscript1 3 hostname

  home

  home

  home

  [root@home root]# ./myscript1 5 id |cut -f1 -d' '

  uid=0(root)

  uid=0(root)

  uid=0(root)

  uid=0(root)

  uid=0(root)

  注意:bash里有两个很特殊的变量,它们保存了参数列表。

  $*,保存了以$IFS指定的分割符所分割的字符串组。

  $@,原样保存了参数列表,也就是"$1""$2"...

  这里我使用了函数递归以及eval实现了for结构。

  当执行eval $@时,它经历了步骤如下:

  第1步,分割成eval $@

  第6步,扩展$@为hostname

  第11步,找到内置命令eval

  重复一次命令行处理,第11步,找到hostname命令,执行。

  注意:也许有人想当然地认为,何必用eval呢?直接$@来执行命令就可以了嘛。

  例子2:一个典型错误的例子

  错误!这里给个典型的例子大家看看。

  
[root@home root]# a="id | cut -f1 -d' '"

  [root@home root]# $a

  id:无效选项 -- f

  请尝试执行‘id --help’来获取更多信息。

  [root@home root]# eval $a

  uid=0(root)

  如果命令行复杂的话(包括管道或者其他字符),直接执行$a字符串的内容就会出错。分析如下。

  $a的处理位于第6步──参数扩展,也就是说,跳过了管道分析,于是"|", "cut", "-f1", "-d"都变成了id命令的参数,当然就出错啦。

  但使用了eval,它把第一遍命令行处理所得的"id", "|", "cut", "-f1", "-d"这些字符串再次进行命令行处理,这次就能正确分析其中的管道了。

  总而言之:要保证你的命令或脚本设计能正确通过命令行处理,跳过任意一步,都可能造成意料外的错误!

  例子3:设置系统的ls色彩显示

  
eval $(dircolors -b /etc/dircolors)

  eval语句通知shell接受eval参数,并再次通过命令行处理的所有步骤运行它们。

  它使你可以编写脚本随意创建命令字符串,然后把它们传递给shell执行;

  $()是命令替换,返回命令的输出字符串。

  其中dircolors命令根据/etc/dircolors配置文件生成设置环境变量LS_COLORS的bash代码,内容如下

  
[root@localhost root]# dircolors -b > tmp

  [root@localhost root]# cat tmp

  LS_COLORS='no=00:fi=00:di=01;34:ln=01; ......

  export LS_COLORS

  #这里我没有指定配置文件,所以dircolors按预置数据库生成代码。

  其输出被eval命令传递给shell执行。

  eval是对Bash Shell命令行处理规则的灵活应用,进而构造"智能"命令实现复杂的功能。

  上面提及的命令是eval其中一个很普通的应用,它重复了1次命令行参数传递过程,纯粹地执行命令的命令。

  其实它是bash的难点,是高级bash程序员的必修之技。

  四、命令优先级表

  1、别名

  2、关键字

  3、函数

  4、内置命令

  5、脚本或可执行程序($PATH)

  

  五、鉴于一些学习中会遇到的困惑,我再给出一些有趣的命令。

  

  1、command builtin enable

  上面的命令行提及过,第11步会进行命令查找,那它的具体过程如何呢?

  它的默认查找次序为函数,内部命令,脚本和可执行代码。我们往往要在实际编程中跳过一些查找项以满足一定的功能需求。这时候就要用到这三个命令来施展魔法~~

  2、command

  跳过别名和函数的查找,换句话说,它只查找内部命令以及搜索路径中找到的脚本或可执行程序。

  这里举个有趣的例子。

  
[root@home root]# type -all pwd

  pwd is a shell builtin

  pwd is /bin/pwd

  [root@home root]# cat myscript2

  #!/bin/sh

  pwd(){

  echo "This is the current directory."

  command pwd

  }

  pwd

  [root@home root]# ./myscript2

  This is the current directory.

  /root

  

  我用pwd()函数取代了内置命令pwd以及外部命令/bin/pwd,然后在脚本里执行内置命令pwd。在这里我们为什么要用command呢?是为了避免函数陷入递归循环,因为函数名与内置命令同名,而函数的优先级比内置命令高。

  3、builtin

  顾名思义,它只查找内置命令。这个命令很简单,就不多说了。

  4、enable

  与builtin相反,它屏蔽一个内置命令,允许运行一个shell脚本或同名的可执行代码而无须给出完全路径名。

  举个例子吧。

  pwd命令有两个,一个是shell内置的,一个是可执行程序。

  当执行一些奇怪的路径名后,shell内置的pwd会打印出"错误信息",但外部的pwd会打印出当前目录的"原来面目"。请看下面:

  
[root@home root]# cd //

  [root@home //]# pwd

  //

  [root@home //]# type -all pwd

  pwd is a shell builtin

  pwd is /bin/pwd

  [root@home //]# /bin/pwd

  /

  [root@home //]# enable -n pwd

  [root@home //]# pwd

  /

  

  这样,用enable -n屏蔽内置pwd命令后,就可以用外部pwd打印出正确的路径名了。

  Bash博大精深,希望大家好好学习。:)

  

本文来自:http://www.linuxpk.com/40352.html

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