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脚本编程语言与编译型语言的差异

许多中型、大型的程序都是用编译型语言写成，例如Fortran、Ada、Pascal、C、C++或Java。这类语言只要从源代码转换成目标代码，便能直接通过计算机来执行。

编译型语言的好处是高效，缺点则是：它们多半运作于底层，所处理的是字节、整数、浮点数或是其他机器层级的对象。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。

脚本语言通常是解释型的。这类程序的执行，是由解释器读入程序代码，并将其转换为内部的形式，再执行。请注意，解释器本身是一般的编译型程序。

为什么要使用Shell脚本

使用脚本编程语言的好处是，他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：他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：花一个小时写成的交单脚本，同样功能用C或C++来编写，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
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，即可应用在很多系统上。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，可以做到脚本无需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好用的脚本。

一个简单的脚本

让我们从一个简单的脚本开始，假设你想知道，现在系统上有多少人登录。who命令可以告诉你现在系统上有谁登录：
这里我开启了两个ssh终端，所以提示有两个相同的用户，但是是不同的ssh用户

在大型的、多用户的系统上，所列出的列表可能很长，在你能够计算用户个数之前，列表早已滚动出屏幕画面，因此每次做这件事的时候，都会让你觉得很麻烦。这正是进行自动化的好时机。计算机用户总数的方法尚未提到。对此，我们可以利用wc（字数计算）程序，它可以算出行数、字数、与字符数。在此例中，我们用wc -l，也就是只计算行数：
who | wc -l —来统计用户个数
|管道符号可以在两程序之间建立管道(pipeline):who的输出，成了wc的输入，wc所列出的结果就是已登录用户的个数。

下一步则是将此管道转变成一个独立的命令。方法是把这条命令输入一个一般的文件中，然后使用chmod为该文件设置执行权限，如下所示：
这展示了小型Shell脚本的典型开发周期：首先，直接在命令行上测试，然后，一旦找到能够完成工作的适当语法，再将它们放在一个独立的脚本里，并为该脚本设置执行的权限。之后，就能直接使用该脚本。

自给自足的脚本：唯一第一行的#!

当Shell执行一个程序时，会要求UNIX内核启动一个新的进程，以便在该进程里执行所指定的程序。内核知道如何为编译型程序做这件事。我们的nusers Shell脚本并非编译型程序；当Shell内核执行它时，内核将无法做这件事，并回应“not executable format file”错误信息。Shell收到此错误信息时，就会说“啊哈，这不是编译型程序，那么一定是Shell脚本”，接着就会启动一个新的/bin/sh(标准副本)副本来执行该程序。

当文件中开头的两行字符是#!时，内核会扫描该行其余部分，看是否存在可用来执行程序的的解释器的完整路径。（中间如果出现任何空白符号都会略过）。此外，内核还会扫描是否有一个选项要传递给解释器。内核会以被指定的选项来引用解释器，再搭配命令行的其他部分。

Shell脚本通常是一开始都是#! /bin/sh。如果你的/bin/sh并不符合POSIX标准，请将这个路径改为符合POSIX标注的Shell。下面是几个初级的陷阱(gotchas)，请特别留意：

• 当今系统，对#！这一行的长度限制从63到1024都有。请尽量不要超过64个字符
• 在默写系统上，命令行部分（也就是要传递给解释器执行的命令）包含了命令的完整路径名称。不过有些系统并不是这样；命令行的部分会原封不动的传递给程序。因此，脚本是否具有可移植性取决于是否有完整的路径名称。
• 别在选项(option)之后放置任何空白，因为空白也会跟着选项一起传递给被引用的程序
• 你需要知道解释器的完整路径名称。这可以用来规避可移植性的问题，因为不同的厂商可能将同样的东西放在不同的地方
• 一些较旧的系统上，内核不具解释#！的能力，有些Shell会自行处理，这些Shell对于#！与紧随其后的解释器名称之间是否可以有空白，可能会有不同的解释。

#!/bin/bash -
who | wc -l

第一行的-表示没有Shell选项；这是基于安全上的考虑，可避免某种程度上的欺骗式攻击。

Shell的基本元素

命令与参数

Shell最基本的工作就是执行命令。以互动的方式来使用Shell很容易理解这一点：每键入一道命令，Shell就会执行。像这样：
Shell识别三种基本命令：内建命令、Shell函数以及外部命令：

• 内建命令是由Shell本身所执行的命令。有些命令是由于其必要性才内建的，例如cd用来改变目录，read用来将来自用户(或文件)的输入数据传给Shell变量。另一种内建命令的存在是为了效率，其中最典型的就是test命令，编写脚本时会经常用到它。另外还有I/O命令，例如echo与priintf。
• Shell函数是功能健全的一系列程序代码，以Shell语言写成，它们可以像命令那样引用。
• 外部命令就是由Shell的副本（新的进程）所执行的命令，基本过程如下
  a.建立一个新的进程。此进程即为Shell的一个副本。
  b.在新的进程里，在PATH变量内所列出的目录中，寻找特定的命令。当命令名称含有斜杠(/)符号时，将略过路径查找步骤。
  c.在新的进程里，以所找到的新程序取代执行中的Shell程序并执行。
  d.程序完成后，最初的Shell会接着从终端读取的下一条命令，或执行脚本里的下一条命令。
  参考下图
  

变量

变量就是为某个信息片段所起的名字，例如first_name或driver_lic_no。所有程序语言都会有变量，Shell也不例外。
值中包含空格时使用双引号，赋值不使用双引号，变量的连接使用双引号。

简单的echo输出

详细内容大家可以使用 man echo查看

华丽的printf输出

printf命令模仿C程序库里的printf()函数。几乎复制了该函数的所有功能。使用 man 1 printf查看细节

基本的I/O重定向

在你登录时，UNIX便将默认的标准输入、输出及错误输出安排成你的终端。I/O重定向就是你通过与终端交互，或是在Shell脚本里设置，重新安排从哪里输入或输出到哪里。

重定向与管道

以<改变标准输入；
以>改变标准输出；
以>>附加到文件；
以|建立管道。
tr -d '\r' < dos-file.txt | sort > UNIX-file.txt
这条命令会先删除输入文件的回车符，在完成数据排序之后，将结果输出到目的文件。

细节查看 man 1 tr

特殊文件：/dev/null与/dev/tty

UNIX系统提供了两个对Shell编程特别有用的特殊文件。第一个文件/dev/null，就是大家所熟知的位桶。传送到此文件的数据都会被系统丢掉。也就是说，当程序将数据写入此文件时，会认为它以成功写入数据的操作，但实际上什么事都没做。
另一个特殊文件为/dev/tty。当程序打开此文件时，UNIX会自动将它重定向到一个终端（一个实体的控制台或串行端口，也可能是一个通过网络与窗口登录的伪终端）再与程序结合。

基本命令查找

名称为bin的目录用来保存可执行文件，bin是binary的缩写。
如果你要编写自己的脚本，最好准备自己的bin目录来存放它们，并且让Shell能够自动找到它们。这不难，只要建立自己的bin目录，并将它加入$PATH的列表即可：

要让修改永久生效，在.profile文件中把你的bin目录加入到$PATH，而每次登录时Shell都将读取.profile文件。

访问Shell脚本的参数

所谓的位置参数指的也就是Shell脚本的命令行参数。在Shell函数里，它们同时也可以是函数的参数。各参数都是由整数来命令。基于历史原因，当它超过9，就应该用大括号括起来。

grep命令就是用来过滤的，细节查看man 1 grep
# finduser这一行是一个注释，Shell会忽略由#开头的每一行

简单的执行跟踪

程序是人写的，难免会出错。想知道你的程序在做什么，有个好方法，就是把执行跟踪的功能打开。这会使得Shell显示每个被执行到的命令，并在前面加上"+"：一个加号后面跟着一个空格。
你也可以在脚本里，用set -x命令将执行跟踪的功能打开，然后再用set +x命令关闭它。这个功能对复杂脚本比较有用，不过这里只用简单的程序来说明：

国际化与本地化

编写软件给全世界的人使用，是一项艰难的挑战。整个工作通常可以分为两个部分：国际化（internationalization，缩写为i18n，因为这个单字在头尾之间包含了18个字母），以及本地化(localization，缩写为l10n，理由同前)。

了解就行，以后需要用到的时候大家再学习