linux shell有交互式与非交互式两种工作模式。我们日常使用shell输入命令得到结果的方式是交互式的方式，而shell脚本使用的是非交互式方式。

shell提供了alias功能来简化我们的日常操作，使得我们可以为一个复杂的命令取一个简单的名字，从而提高我们的工作效率。在交互式模式下，shell的alias扩展功能是打开的，因此我们可以键入自己定义的alias别名来执行对应的命令。

在非交互式模式下alias扩展功能默认是关闭的，此时仍然可以定义alias别名，但是shell不会将alias别名扩展成对应的命令，而是将alias别名本身当作命令执行，如果shell内置命令和PATH中均没有与alias别名同名的命令，则shell会“抱怨”找不到指定的命令。

现在有人要问了，在非交互模式的脚本中如何启用alias扩展呢？ 答案是可以使用shell的内置命令shopt来开启alias扩展选项。

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shopt -s opt_name                 Enable (set) opt_name.
shopt -u opt_name                 Disable (unset) opt_name.
shopt opt_name                    Show current status of opt_name.

alias扩展功能的选项名称是expand_aliases，我们可以在交互式模式下查看此选项是否开启：

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sw@gentoo ~ $ shopt expand_aliases
expand_aliases  on
sw@gentoo ~ $

可见在交互式模式下alias扩展功能的确是开启的，因此我们才能使用alias别名。我们编写一个脚本来验证一下非交互式模式下alias扩展的设置：

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#!/bin/bash --login
 
alias echo_hello="echo Hello!"
shopt expand_aliases  
echo_hello
 
shopt -s  expand_aliases 
shopt expand_aliases  
echo_hello

执行结果为：

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sw@gentoo ~ $ ./test.sh
expand_aliases  off
./test.sh: line 5: echo_hello: command not found
expand_aliases  on
Hello!
sw@gentoo ~ $

另外，alias别名只在当前shell有效，不能被子shell继承，也不能像环境变量一样export。可以把alias别名定义写在.bashrc文件中，这样如果启动交互式的子shell，则子shell会读取.bashrc，从而得到alias别名定义。但是执行shell脚本时，启动的子shell处于非交互式模式，是不会读取.bashrc的。

如果你一定要让执行shell脚本的子shell读取.bashrc的话，可以给shell脚本第一行的解释器加上参数：

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#!/bin/bash --login

我们有三种方法可以使脚本变成交互式：

• --login使得执行脚本的子shell成为一个login shell，login shell会读取系统和用户的profile及rc文件，因此用户自定义的.bashrc文件中的内容将在执行脚本的子shell中生效。
• 让执行脚本的shell读取.bashrc，在脚本中主动source ~/.bashrc即可。
• bash脚本首行加上-i参数就变成交互式了，即#!/bin/bash -i.

Zsh（Z-shell）是一款用于交互式使用的shell，也可以作为脚本解释器来使用。其包含了 bash，ksh，tcsh 等其他shell中许多优秀功能，也拥有诸多自身特色。Zsh拥有许多功能强大的插件，其中zsh-autosuggestions可以根据历史记录自动补全命令，但是在使用过程中每次重启终端后zsh-autosuggestions总是清空历史记录，这导致了每次补全都会以当前的输入为基础, 这极大的影响了工作效率。经过研究，原来是我的zsh没有配置历史文件，这导致了输入过的命令没有被记录存储下来，所以就出现了清空历史记录的假象！解决方法是在.zshrc文件中加入历史文件配置，具体如下：

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# History file for zsh
HISTFILE=~/.zsh_history
# How many commands to store in history
HISTSIZE=10000
SAVEHIST=10000
# Share history in every terminal session
setopt SHARE_HISTORY

配置好.zshrc后，再使用zsh时它就会自动记录历史命令了，所以zsh-autosuggestions就可以完美的工作了。

在编写shell脚本时往往需要判断变量是否为整数，然后根据其类型执行不同的操作, 借助expr命令可以方便的实现此功能。expr命令是一个手工命令行计数器，用于在UNIX/LINUX下求表达式变量的值，一般用于整数值，也可用于字符串。

语法

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expr 表达式

表达说明

• 用空格隔开每个项；
• 用反斜杠 \ 放在 shell 特定的字符前面；
• 对包含空格和其他特殊字符的字符串要用引号括起来

使用举例

计算字符串长度

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> expr length “this is a test”
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抓取字符串

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> expr substr “this is a test” 3 5
is is

抓取第一个字符数字串出现的位置

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> expr index "sarasara"  a
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整数运算

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 > expr 14 % 9
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 > expr 10 + 10
 20
 > expr 1000 + 900
 1900
 > expr 30 / 3 / 2
 5
 > expr 30 \* 3 (使用乘号时，必须用反斜线屏蔽其特定含义。因为shell可能会误解显示星号的意义)
 90
 > expr 30 * 3
 expr: Syntax error
 > expr a + 1  (当使用一个字符与整数1相加时会返回提示“expr: 参数不是整数”)
expr: 参数不是整数
 > echo $?     (检测返回码，得到1, 这是后面进行整数判断的依据。)
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判断整数的实现

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expr "$TLS_SNum" + 1 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]; then
    if [ $TLS_SNum -lt $1 -o $TLS_SNum -gt  $2 ]; then
        echo "编号超出范围，请重新选择编号！"
        exit
    else
        NEO_OUT_H=$TLS_SNum
    fi
else
    echo "输入非数字，请重新输入编号！"
    exit
fi

1. 单括号[ ] 和 test

左括号[和test本质是一样的，是shell的内部命令，所以>和<等会被解释为重定向符号，而不是比较符号：

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bash-3.2$ type [ [[ test
[ is a shell builtin
[[ is a shell keyword
test is a shell builtin

右括号]表示判断结束，可以通过man [查看支持的判断语句：

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$ man [

1.1 文件相关判断

• -d file: True if file exists and is a directory.
• -f file: True if file exists and is a regular file.
• -h file: True if file exists and is a symbolic link.
• -S file: True if file exists and is a socket.
• file1 -nt file2: True if file1 exists and is newer than file2.

1.2 字符串相关判断

• string: True if string is not the null string.
• s1 = s2: True if the strings s1 and s2 are identical.
• s1 < s2: True if string s1 comes before s2 based on the binary value of their characters.

1.3 整型判断

• n1 -eq n2: True if the integers n1 and n2 are algebraically equal.
• n1 -ne n2: True if the integers n1 and n2 are not algebraically equal.
• n1 -gt n2: True if the integer n1 is algebraically greater than the integer n2.
• n1 -ge n2: True if the integer n1 is algebraically greater than or equal to the integer n2.
• n1 -lt n2: True if the integer n1 is algebraically less than the integer n2.
• n1 -le n2: True if the integer n1 is algebraically less than or equal to the integer n2.

1.4 多个判断连接

• ! expression: True if expression is false.
• expression1 -a expression2: True if both expression1 and expression2 are true.
• expression1 -o expression2: True if either expression1 or expression2 are true.

2. 双括号[[ ]]

双括号是shell的关键字，会返回一个状态码，所以也可以作为判断条件使用。（更加通用）

• [[支持字符串的模式匹配，=~支持正则匹配
• [[返回状态码，所以可以与shell中的 &&和||一起使用：

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$ [[ 1 < 2 ]] && echo "1 < 2" || echo "1 >= 2"
1 < 2

脚本命令

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file_list_1=("test1" "test2" "test3" "test4" "test5" "test6")
file_list_2=("test5" "test6" "test7" "test8")

# 获取并集，A ∪ B
file_list_union=(`echo ${file_list_1[*]} ${file_list_2[*]}|sed 's/ /\n/g'|sort|uniq`)
echo ${file_list_union[*]}

# 获取交集，A n B
file_list_inter=(`echo ${file_list_1[*]} ${file_list_2[*]}|sed 's/ /\n/g'|sort|uniq -c|awk '$1!=1{print $2}'`)
echo ${file_list_inter[*]}

# 对称差集，不属于 A n B
file_list_4=(`echo ${file_list_1[*]} ${file_list_2[*]}|sed 's/ /\n/g'|sort|uniq -c|awk '$1==1{print $2}'`)
echo ${file_list_4[*]}

命令解释

在上述三条命令中，首先使用echo 输出由两个数组构成的集合，然后使用sed将空格替换成换行符\n, 再使用sort排序：

• 使用uniq处理则去除相同的项获得并集.
• 使用uniq -c处理则删除文件中重复出现的行，并在行首显示该行重复出现的次数. 再使用awk分析第一个参数$1若不等于1就表示这是两个数组中重复出现的项，于是打印$2便得到交集.
• 使用uniq -c处理则删除文件中重复出现的行，并在行首显示该行重复出现的次数. 再使用awk分析第一个参数$1若等于1就表示这是两个数组中不重复出现的项，于是打印$2便得到差集.

命令参考

• Linux uniq 命令
• Linux awk 命令
• Linux sed 命令
• Linux sort 命令

执行结果

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test1 test2 test3 test4 test5 test6 test7 test8
test5 test6
test1 test2 test3 test4 test7 test8

添加前后缀

在Linux中使用bash正则表达式来为数组元添加前缀和后缀是一个标准的做法，这在脚本编写中是一个很方便的操作。例如：

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ARRAY=( one two three )
echo ${ARRAY[@]/#/prefix_}
echo ${ARRAY[@]/%/_suffix}

除了正则表达式外，还有一种漂亮的解决方案：

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$ ARRAY=(A B C)
$ mapfile -t -d $'\0' EXPANDED < <(printf "prefix_%s_postfix\0" "${ARRAY[@]}")
$ echo "${EXPANDED[@]}"
prefix_A_postfix prefix_B_postfix prefix_C_postfix

mapfile将行读入数组的元素。使用-d $'\0'，它将读取以null分隔的字符串，并且-t将从结果中省略分隔符。参见help mapfile。

删除前后缀

删除后缀

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ARRAY=( one.git two.git three.git four.me )
echo ${ARRAY[@]%.git}
> one two three four.me
echo ${ARRAY[@]%.*}
> one two three four

删除前缀

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ARRAY=( pre.one pre.two pre.three me.four )
echo ${ARRAY[@]#pre.}
> one two three me.four
echo ${ARRAY[@]#*.}
> one two three four

正则表达式可以极大的提高程序效率，本文提供Shell中的正则表达相关知识。

分类

正则表达式最早在 1950 年代由美国数学家 Stephen Cole Kleene 提出，后来被 Unix 操作系统的文本处理工具广泛使用。

经过多年的发展和实践，最终形成两大标准，一个是 POSIX 标准，另一个是 Perl 标准。后者本是为 Perl 语言实现的，由于其功能非常强大，被 Java、JavaScript等语言广泛借鉴，从而被广泛使用。

这里将正则表达式分为三类：

• 基本正则表达式（Basic Regular Expression 简称 BRE），由 POSIX 标准定义。
• 扩展正则表达式（Extended Regular Expression 简称 ERE），也由 POSIX 标准定义。
• Perl 的正则表达式（Perl Regular Expression 简称 PRE），由 Perl 语言定义。

组成部分

基本组成部分

POSIX 字符类

POSIX字符类是一个形如[:...:]的特殊元序列（meta sequence），他可以用于匹配特定的字符范围。

元字符

元字符（meta character）是一种 Perl 风格的正则表达式，只有一部分文本处理工具支持它，并不是所有的文本处理工具都支持。

常见命令中的使用

综上可知，赋值运算符+=是最通用的方案。

当编写脚本时，可能会遇到需要的命令在系统中没有安装, 此时需要解决命令依赖的问题，解决方法为安装对应的软件。Linux下大量的发行版，且不同发行版一般使用不同的包管理器，这导致了安装软件需要执行不同的安装命令，于是需要解决第二个问题：使用通用Linux命令探测系统安装的包管理器，然后确定安装命令。但是有时候，软件包提供的命令与其包的名称并不一致，这里就需要建立一个命令与包的映射关系，以正确执行安装命令。按照这个思路，本文提供一个基础的脚本：

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#! /bin/sh
#
# readycmd.sh
# Author   : fengzhenhua
# Email    : fengzhenhua@outlook.com
# Date     : 2024-06-14 15:58
# CopyRight: Copyright (C) 2022-2030 FengZhenhua(冯振华)
# License  : Distributed under terms of the MIT license.
# Objective: 在不同的发行版中安装命令与软件包名不同的命令
#
# 包管理器列表: 管理器=安装命令
declare -A RD_PKG=(\
    ["pacman"]="pacman -S --needed --confirm"  #arch endeavour manjaro 等
    ["apt-get"]="apt-get -y install"           #debian ubuntu 等
    ["yum"]="yum -y install"                   #redhat centos7 及以下
    ["dnf"]="dnf -y install"                   #fedora centos8
    ["zypper"]="zypper -y install"             #open suse
)
# 待安装软件列表: 命令=软件名
declare -A RD_CMD=(\
    ["unar"]="unarchiver" ["ssh"]="openssh" ["nvim"]="neovim"
)
# 选择发行版中的包管理器
for sh_pkg in ${!RD_PKG[*]}; do
    which $sh_pkg &> /dev/null
    if [ $? = 0 ]; then
        RD_PKG_INS=${RD_PKG[$sh_pkg]}
    fi
done
# 使用发行版中的包管理器安装系统中缺失的命令
for sh_cmd in ${!RD_CMD[*]}; do
    which ${sh_cmd} &> /dev/null
    if [ ! $? = 0 ]; then
        sudo ${RD_PKG_INS} ${RD_CMD[$sh_cmd]}
    fi
done

find , locate, whereis 和which 的区别

• which：常用于查找可直接执行的命令。只能查找可执行文件，该命令基本只在$PATH路径中搜索，查找范围最小，查找速度快。默认只返回第一个匹配的文件路径，通过选项 -a 可以返回所有匹配结果。

• whereis：不只可以查找命令，其他文件类型都可以（man中说只能查命令、源文件和man文件，实际测试可以查大多数文件）。在$PATH路径基础上增加了一些系统目录的查找，查找范围比which稍大，查找速度快。可以通过 -b 选项，限定只搜索二进制文件。

• locate：超快速查找任意文件。它会从linux内置的索引数据库查找文件的路径，索引速度超快。刚刚新建的文件可能需要一定时间才能加入该索引数据库，可以通过执行updatedb命令来强制更新一次索引，这样确保不会遗漏文件。该命令通常会返回大量匹配项，可以使用 -r 选项通过正则表达式来精确匹配。

• find：直接搜索整个文件目录，默认直接从根目录开始搜索，建议在以上命令都无法解决问题时才用它，功能最强大但速度超慢。除非你指定一个很小的搜索范围。通过 -name 选项指定要查找的文件名，支持通配符。

find , locate, whereis 和which 的用法

1. find

find是最常见和最强大的查找命令，你可以用它找到任何你想找的文件。

find的使用格式如下：

　　$ find <指定目录> <指定条件> <指定动作>

　　- <指定目录>： 所要搜索的目录及其所有子目录。默认为当前目录。

　　- <指定条件>： 所要搜索的文件的特征。

　　- <指定动作>： 对搜索结果进行特定的处理。

如果什么参数也不加，find默认搜索当前目录及其子目录，并且不过滤任何结果（也就是返回所有文件），将它们全都显示在屏幕上。

find的使用实例：

　　$ find . -name "my*"

搜索当前目录（含子目录，以下同）中，所有文件名以my开头的文件。

　　$ find . -name "my*" -ls

搜索当前目录中，所有文件名以my开头的文件，并显示它们的详细信息。

　　$ find . -type f -mmin -10

搜索当前目录中，所有过去10分钟中更新过的普通文件。如果不加-type f参数，则搜索普通文件+特殊文件+目录。

2. locate

locate命令其实是“find -name”的另一种写法，但是要比后者快得多，原因在于它不搜索具体目录，而是搜索一个数据库（/var/lib/locatedb），这个数据库中含有本地所有文件信息。Linux系统自动创建这个数据库，并且每天自动更新一次，所以使用locate命令查不到最新变动过的文件。为了避免这种情况，可以在使用locate之前，先使用updatedb命令，手动更新数据库。

locate命令的使用实例：

　　$ locate /etc/sh

搜索etc目录下所有以sh开头的文件。

　　$ locate ~/m

搜索用户主目录下，所有以m开头的文件。

　　$ locate -i ~/m

搜索用户主目录下，所有以m开头的文件，并且忽略大小写。

3. whereis

whereis命令只能用于程序名的搜索，而且只搜索二进制文件（参数-b）、man说明文件（参数-m）和源代码文件（参数-s）。如果省略参数，则返回所有信息。

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$ whereis grep 
grep: /usr/bin/grep /usr/share/man/man1/grep.1.gz /usr/share/man/man1p/grep.1p.gz /usr/share/info/grep.info.gz

4. which

which命令的作用是，在PATH变量指定的路径中，搜索某个系统命令的位置，并且返回第一个搜索结果。也就是说，使用which命令，就可以看到某个系统命令是否存在，以及执行的到底是哪一个位置的命令。

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$ which date
/usr/bin/date