Linux中shell基础、重定向、管道符、环境变量
1、什么是shell
Shell是系统的用户界面，提供了用户与内核进行交互操作的一种接口（命令解释器）。它接收用户输入的命令并把它送入内核去执行。起着协调用户与系统的一致性和在用户与系统之间进行交互的作用。
Shell在Linux系统上具有极其重要的地位
2、命令解释过程
Shell可以执行：内部命令、应用程序、shell脚本
3、Shell的种类
常见的各种版本的shell：
| Bash（Bourne Again Shell） |
bash是大多数Linux系统的默认Shell。bash与bsh完全向后兼容，并且在bsh的基础上增加和增强了很多特性。bash也包含了很多C Shell和Korn Shell中的有点。bash有很多灵活和强大的变成接口，同时又有很友好的用户界面。 |
| Ksh（Korn Shell） |
Korn Shell（ksh）由Dave Korn所写。它是UNIX系统上的标准Shell。在Linux环境下有一个专门为Linux系统写的Korn Shell的扩展版本，即Public Domain Korn（pdksh） |
| tcsh（csh 的扩展） | tcsh是C Shell的扩展。tcsh与csh完全向后兼容，但它包含了更多的使用户感觉方便的新特性。其最大的提高是在命令行编辑和历史浏览方面。 |
4、Linux的元字符
在Shell中有一些具有特殊意义的字符，称为Shell 元字符（shell metacharacters）。
若不以特殊方式（使用转义字符）指明，Shell 并不会把它们当作普通文字符使用。
| 字符 | 含义 | 字符 | 含义 |
| ' | 强引用 | *、?、! | 通配符 |
| " | 弱引用 | <、>、>> | 重定向 |
| \ | 转义字符 | - | 选项标志 |
| $ | 变量引用 | # | 注释符 |
| ; | 命令分隔符 | 空格、换行符 | 命令分隔符 |
5、Bash的基本功能
历史命令（history）
命 令：history 命令可以用来显示曾执行过的命令，也可以根据显示的治疗来重新执行需要的命令
语 法：history(选项)(参数)
选 项：n 显示n个最近的记录
参 数：-a 添加记录
-r 读取记录，但不会添加内容记录
-w 覆盖原有的history 文件
-c 清除记录
-d<编号>[n] 删除指定n条记录
-n<文件> 读取指定文件
-r<文件> 读取文件但不记录
-w<文件> 覆盖原有文件
使用上下箭头---调用以前的历史命令
使用 "!n" 的方式---重复执行第n条历史命令
使用 "!!" 的方式---重复执行上一条命令
使用 "!字符串" 的方式---重复执行最后一条以该字符串开头的命令
使用 "!$" 的方式---重复执行上一条命令的最后一个参数
历史命令存放在当前用户家目录下的 .bash_history 隐藏文件中。
.bash_history 文件存放命令是在系统退出时写入的，在下次登录后能查到上次操作所用到的命令。如果使用 history -w 表示将缓存中的命令立即写入历史文件中。
history 命令查看的历史命令可以用 history -c 进行删除，但是.bash_history 文件的内容是需要通过 vim 编辑器进入文件中删除，或者使用重定向删除（echo > /root/.bash_history ）。
bash中常用的快捷键
移动：
Ctrl+A： 移动到当前编辑的命令行首
Ctrl+E： 移动到当前编辑的命令行尾
Ctrl+F 或 -> ：按字符右移（往命令行尾部方向，前移）
Ctrl+B 或 <- ：按字符左移（往命令行尾部方向，后移）
Alt+F： 按单词右移（往命令行尾部方向，前移）
Alt+B： 按单词左移（往命令行尾部方向，后移）
编辑：
Ctrl+D：退出终端，等价于exit
Ctrl+U： 删除光标左边的所有字符串
Ctrl+K： 删除光标右边的所有字符串
Ctrl+L： 相当于clear命令---清屏
Ctrl+C： 强行终止当前操作
6、重定向
6.1、标准输入输出
执行一个shell 程序时通常会自动打开三个标准文件
标准输入（STDIN，文件描述符为0）：通常对应终端的键盘，也可以从其他文件或命令或者文件内容中输入。
标准输出（STDOUT，文件描述符为1）：默认输出到屏幕。
错误输出（STDERR，文件描述符为2）：默认输出到屏幕
文件名称（filename，文件描述符为3+）
进程将从标准输入文件中得到输入数据，将正常输出数据输出到标准输出文件，而将错误信息送到标准错误文件中。进程使用文件描述符（file descriptors）来管理打开的文件。
6.2、输入重定向
输入重定向：是指不适用系统提供的标准输入端口，进行重新的指定。换言之，输入重定向就是不适用标准输入端口输入文件，二十使用指定的文件作为标准输入设备。（重定向简单理解就是使用 "<" 符来修改标准输入设备） 4）输入重定向
语法1：command < file
cat /etc/passwd 它是以键盘作为标准输入设备，并将文件内容显示到控制台
而输入重定向 cat < /etc/passwd 是将passwd文件指定为输如设备，并将内容显示到控制台。
语法2：command << file
cat << file （这个字符串字符是任意的，没有任何含义），他的作用是将file 字符之间的内容（document）作为输入传递给cat 碰到file 将自动结束输入，并将输入的内容显示出来；
语法3：cat /root/aa < a.txt >b.txt ：将文件passwd输入重定向到 a.txt，输出重定向到 b.txt 文件
6.3、输出重定向
在Linux中，默认的标准输出设备是控制台（或称为显示器），用户输出的信息默认情况下都会显示到控制台。
比如：cat /etc/aa.txt，它是使用控制台显示内容。默认情况下，标准输出设备是控制台，所以cat命令将文件信息输出到控制台，但是，我们可以使用 ">" 修饰符修改标准输出设备，使用指定的文件作为标准输出设备，来显示文件。输出重定向的概念就出现了。
3.1、对于两个终端 /dev/pts/0 /dev/pts/1
在设备 /dev/pts/0 给设备 /dev/pts/1 发出 Hello！，那么在 /dev/pts/1 设备上就能显示 /dev/pts/0发过来的消息。
命令：echo Hello! > /dev/pts/1
使用重定向将查询的文件信息发送到其他控制台，在其他控制台就能接收到信息。
3.2、标准输出重定向（覆盖）
命令：echo > aa
标准输出重定向，先清空后写入，如果文件不存在则创建，echo后面没有接内容，则是清空文件。
3.3、标准输出重定向（追加）
命令：echo "但是在冬季之后迎来的是春暖花开" >> aa
标准追加输出重定向，想配置文件末尾追加内容
3.4、禁止覆盖
如果在工作中，我们想要在文件中追加内容时 ">>"，却不小心写入 ">" 就执行了，那么我们的我呢见就覆盖了，这时候就需要禁止覆盖了，命令：set -C
强制覆盖 ">|"
禁止覆盖命令：set -C ，解除禁制覆盖命令：set +C
3.5、错误输出从定向
命令：ls /root /error 1>a 2>b
将标准输出和标准错误输出从定向到不同文件
3.6、正确和错误都输入到相同位置
命令：find /root -name "*.txt" &>ab
将标准输出和标准错误输出重定向到同一个文件，混合输出
命令：cat a aa > ab
合并两个文件内容至一个文件
3.7、重定向到空设备/dev/null
命令：ls /root /error >ab 2>/dev/null
空设备，即将产生的输出丢掉
如果 /dev/null 设备被删除
命令：rm -f /dev/null //删除/dev/null设备
1、手动创建
命令：mkmod -m 666 /dev/null c 1 3
2、重启自动创建
7、进程管道技术
管道操作符号 "|" 连接左右两个命令，将右侧的命令的标准输出，交给右侧命令的标准输入
格式：cmd1 | cmd2 [...|cmdn]
将/etc/passwd 中的用户按UID大小排序
命令：sort -t ":" -k3 -n /etc/passwd -r | head
命令：ip a|grep 'inet ' | awk '{print $2}' | awk -F "/" '{print $1}'
查看本地IP，打印以 "inet "开头的行，以空格为分隔符截取第二段（默认以空格为分隔符），再以 "/" 为分隔符截取第一段。
7.1、tee 管道技术
功能：tee 指令会从标准输入设备读取数据，将其内容输出到标准输出设备，同时保存成文件或显示。
命令：ip a|grep 'inet '|tee ip.txt | awk '{print $2}' | awk -F "/" '{print $1}'
将前一个程序产生的结果保存在指定文件中，并送至下一个程序。
7.2、参数传递 xargs
功能：将参数列表转换成小块分段传递给其他命令，读入stdin的数据转换为参数添加至命令行中，让一些不支持管道的命令可以使用管道。
有些命令不支持管道技术，但是可以通过xargs来实现
8、shell 环境变量
1）环境变量定义shell的运行环境，保证shell 命令的正确执行；
2）Shell 用环境变量类确定查找路线、注册目录、终端类型、终端名称、用户名等；
3）所有环境变量都是全局变量（既可以传递给Shell 的子进程）。
8.1、常见的Shell 环境变量
| 变量名 | 含义 |
| HOME | 用户主目录 |
| LOGNAME | 登录名 |
| USER | 用户名、与登录名相同 |
| PWD | 当前目录/工作目录名 |
| 用户的邮箱路径名 | |
| HOSTNAME | 计算机的主机名 |
| INPUTRC | 默认的键盘映像 |
| SHELL | 用户所使用的shell的路径名 |
| LANG | 默认语言 |
| HISTSIZE | history所能记住的命令的最多个数 |
| PATH | shell查找用户输入命令的路径（目录列表） |
| PS1、PS2 | shell一级、二级命令提示符 |
8.2、查看环境变量
Linux中set、env和 export 都可以查看环境变量
1）set 命令显示当前shell 的变量，包括当前用户的变量，set 主要用来显示shell 的参数和选项
2）env 命令显示当前用户的变量，env 用来再构建的幻剑中运行命令
3）export 命令显示当前导出成用户变量的shell 变量
每个shell 都有自己特有的变量（set显示的变量），这个和用户变量不同，当前用户变量和你用什么shell 无关，不管你用神那么shell 都在，比如HOME、SHELL等这些变量；但是shell 自己的变量不同，不如BASH_ARGC、BASH等这些变量只有set 才会显示，时bash特有的；export 不加参数的时候，显示哪些变量被导出了用户变量，因为一个shell自己的变量可以通过 export "导出"变成一个用户变量。
8.3、Linux下环境变量的设置
8.3.1、新建 /root/test/aa.sh 文件，并赋于可执行权限
自定义命令脚本，只需要把脚本目录添加到环境变量中，就可以在任意目录下执行该脚本。
8.3.2、定义系统提示符的变量
PS1：定义系统提示符的变量
\d：显示日期，格式为“星期 月 日”
\h：显示简写主机名。默认主机名“localhost”
\t：显示24小时制时间，格式为"HH:MM:SS"
\T：显示12小时制时间，格式为"HH:MM:SS"
\A：显示12小时制时间，格式为"HH:MM"
\u：显示当前用户名
\w：显示当前所在目录的完整名称
\W：显示当前所在目录的最后一个目录
\#：执行的第几个命令
\$：提示符。如果时root用户会显示为"#"，如果时普通用户显示"$"
如：PS1='[\u@\h \w]\$' //将W改成小写
8.3.4、预定义变量
| 预定义变量 | 作用 |
| $? |
最后一次执行的命令的返回状态。如果这个变量的值为0， 证明上一个命令正确执行；如果这个变量的值为非0（具体时那个数， 由命令自己来决定），则证明上一个命令执行不正确了。 |
| $$ | 当前进程的进程号（PID） |
| $! | 后台运行的最后一个进程的进程号（PID） |
8.3.5、用户工作环境
用户登录系统时，shell 为用户自动定义唯一的工作环境并对该环境进行维护直至用户注销。该环境将定义如身份、工作场所和正在运行的进程的特性。这些特性由指定的环境变量值定义。
用户工作环境分为登录环境和非登录环境：1、登录环境是指用户登录系统时的工作环境，此时的shell 对登录环境而言时主shell；2、非登录环境是指用户在调用子shell 时所使用的用户环境。
设置用户工作环境
对所有用户惊醒设置：
/etc/profile
/etc/bashrc
只对当前用户进行设置
~/.bash_profile
~/.bashrc
通常，个人bash 环境设置都定义在~/.bashrc文件里。
