2006/03/03

收集:详解Bash命令行处理

详解Bash命令行处理
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详解Bash命令行处理

作者:home_king
来自:LinuxSir.Org
整理:北南南北
摘要:我看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。

目录

前言
一、bash命令处理的12个步骤;
二、关于引用
三、eval的作用;

四、命令优先级表
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

六、关于本文
七、相关文档


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正文
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前言

我看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。:)

六、关于本文

本文是home_king兄发在LinuxSir.Org 讨论区的一个专题《 【Bas命令行处理】[详解]》 ,我看这篇文档写的很不错,适用新手,就整理出来了,并对段落进行了相应的排版和格式化,以方便大家阅读;


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1 条评论:

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