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引言
在现代计算机操作系统中，Shell 作为用户与系统内核之间的重要桥梁，扮演着不可或缺的角色。它不仅提供了一个命令行界面，方便用户输入和执行命令，还允许用户通过编写脚本实现复杂的自动化任务。通过掌握Shell的基本功能和用法，用户可以高效地管理系统、处理数据，并提升工作效率。
一、Shell概述——什么是shell？
Shell是操作系统中用户与内核（kernel）进行交互的一种接口，它接收用户输入的命令并把它送入操作系统去执行，然后将执行结果返回给用户。
Shell也被称为命令行界面或终端。
Shell 不仅仅是一个命令行解释器，它也是一种强大的编程语言，允许用户编写脚本来自动化执行一系列命令。
二、Shell概述——shell功能
命令解释：Shell 接收用户输入的命令，并解释这些命令，然后将其传递给操作系统内核去执行。Shell是操作系统中用户与内核（kernel）进行交互的一种接口，它接收用户输入的命令并把它送入操作系统去执行，然后将执行结果返回给用户。
程序执行：Shell 可以直接执行程序，也可以作为程序的解释器来执行脚本。脚本是一系列命令的集合，Shell 可以按照脚本中的顺序执行这些命令。
输入输出重定向：Shell 允许用户将命令的输入重定向到文件，或将命令的输出保存到文件中，从而实现数据的自动化处理。
管道（Pipeline）：Shell 支持管道功能，可以将一个命令的输出作为另一个命令的输入，从而实现命令的串联执行。
三、Shell概述——命令解释
例如，ls命令会被Shell解析并解释为列出当前目录下的文件和文件夹的命令，然后 Shell 会调用相应的系统调用来执行这个操作。
四、Shell概述——程序执行
1、创建shell文件
有两种方法：
①用touch命令来创建
②vi/vim命令来创建文件，vi/vim用于打开文本编辑器，如果你打开的.sh文件不存在的话，会根据你输入的文件名创建一个。
使用touch命令来创建sh文件，ls命令可以查看文件是否创建成功。
2、打开文本编辑器(可以使用 vi/vim 命令来创建文件)，新建一个文件 test.sh，扩展名为 sh（sh代表shell），扩展名并不影响脚本执行，见名知意就好，如果你用 php 写 shell 脚本，扩展名就用 php 好了。（我这里没有安装vim，可以根据提示进行安装，我换成用vi来打开sh文件。）
进入编辑模式了，我们复制下面的两行代码写入进去。然后输入 :wq 退出并保存。
输入一些代码，第一行一般是这样：
#!/bin/bash
echo “hello ahead”
#! 是一个约定的标记，它告诉系统这个脚本需要什么解释器来执行，即使用哪一种 Shell。
echo 命令用于向窗口输出文本。
2、运行 Shell 脚本有两种方法：
①作为可执行程序
将上面的代码保存为 test.sh，并 cd 到相应目录：
chmod +x ./test.sh #使脚本具有执行权限
./test.sh #执行脚本
注意，一定要写成 ./test.sh，而不是 test.sh，运行其它二进制的程序也一样，直接写 test.sh，linux 系统会去 PATH 里寻找有没有叫 test.sh 的，而只有 /bin, /sbin, /usr/bin，/usr/sbin 等在 PATH 里，你的当前目录通常不在 PATH 里，所以写成 test.sh 是会找不到命令的，要用 ./test.sh 告诉系统说，就在当前目录找。
②作为解释器参数
这种运行方式是，直接运行解释器，其参数就是 shell 脚本的文件名，如：
/bin/sh test.sh
这种方式运行的脚本，不需要在第一行指定解释器信息。
五、Shell概述——输入输出重定向
Shell允许用户将命令的输入重定向到文件，或将命令的输出保存到文件中。这通过 >（输出重定向）和 <（输入重定向）等符号实现。例如，ls > files.txt 命令会将ls命令的输出（即当前目录下的文件和文件夹列表）保存到files.txt文件中，而不是显示在屏幕上。
1、输出重定向（>）
输出重定向：将一个程序的标准输出写到一个文件中
输出重定向会覆盖文件内容，如果不希望文件内容被覆盖，可以使用 >> 追加到文件末尾.
即输入： ls >> study.txt
就会在文件末尾追加内容。
2、输入重定向（<）
输入重定向：把文件里面的内容输入到变量line里再打印出来。
while IFS= read -r line; do echo "$line"; done < study.txt
这个脚本使用while循环和输入重定向来逐行读取study.txt文件的内容。对于文件中的每一行，它都会将该行赋值给变量line，并打印出来。这里使用了IFS=（内部字段分隔符设置为空）
和 -r（避免反斜杠转义）选项来确保read命令按预期工作。
六、重定向深入讲解
一般情况下，每个 Unix/Linux 命令运行时都会打开三个文件：
- 标准输入文件(stdin)：stdin的文件描述符为0，Unix程序默认从stdin读取数据。
- 标准输出文件(stdout)：stdout 的文件描述符为1，Unix程序默认向stdout输出数据。
- 标准错误文件(stderr)：stderr的文件描述符为2，Unix程序会向stderr流中写入错误信息。
默认情况下，command > file 将 stdout 重定向到 file，command < file 将stdin 重定向到 file。
如果希望 stderr 重定向到 file，可以这样写：
$ command 2>file
如果希望 stderr 追加到 file 文件末尾，可以这样写：
$ command 2>>file
如果希望将 stdout 和 stderr 合并后重定向到 file，可以这样写：
$ command > file 2>&1
或者
$ command >> file 2>&1
如果希望对 stdin 和 stdout 都重定向，可以这样写：
$ command < file1 >file2
command 命令将 stdin 重定向到 file1，将 stdout 重定向到 file2。
注意：0 是标准输入（STDIN），1 是标准输出（STDOUT），2 是标准错误输出（STDERR）。
这里的 2 和 > 之间不可以有空格，2> 是一体的时候才表示错误输出。
七、Shell概述——管道
管道是直接将一个程序的标准输出与另一个程序的标准输入相连接，不需要经过任何中间文件，通过 | 符号实现。
例如，cat study.txt | grep "a" 命令会先使用cat命令读取 study.txt文件的内容，然后通过管道将这些内容传递给grep命令，grep命令再从中搜索包含"a"的行。
cat study.txt | grep "a"
总结
通过对Shell的深入了解，我们可以发现它不仅是一个简单的命令行工具，更是一个强大的编程环境。无论是命令的解释执行、输入输出重定向，还是管道的使用，Shell都为用户提供了灵活的操作方式。掌握这些知识后，用户能够更加自信地使用Shell进行日常的系统管理和脚本编写，极大地提高工作效率和自动化水平。
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