本篇博客内容主要来自我大二时选修的Linux应用编程课的课程PPT，我对其中主要内容整理了一下，内容比较少，需要再参考相关阅读内容。
关于Linux的发展历史以及其发行版本，网上都有很多介绍，这里不再讲述了。
Linux 基础知识与shell命令
这部分内容将Linux常用命令与Linux系统的部分特点一起总结，可能显得稍微有点乱，更多常用命令可以参考linux常用命令（详解）。
Linux的shell命令主要有一下特点：
- 所有命令都有其固定的命令结构。
- 不同命令有不同的功能。
- 同一命令的不同参数具有不同功能。
- 每条命令有固定的选项集合。
- 可以通过3种方式查看命令的帮助信息，了解参数的功能
1）man 命令名
2）命令名 --help
3）info 命令名
echo
1）命令格式：
2）功能：显示变量、字符串
3）选项 -e可以处理转义字符，如 \a \c \n \t
uname
1）命令格式：
2）功能：显示操作系统信息
3）常用选项：
who
1）命令格式：
2）功能：查看当前登录用户信息
3）常用选项：
data
1）命令格式：
2）功能：显示系统日期
3）常用选项：
Linux文件系统
1）在Linux中，一切都是文件
- 内核、shell都是文件
2）文件分类
- 普通文件：仅包含字符流的数据文件（文本文件、二进制文件）
- 目录文件：文件夹和子目录的详细信息（文件名和inode号）
- 设备文件：代表设备，完成对设备的读取和写入操作
3）文件命名规则
- 字母和数字
- 符号：. , - , _
- 可以有扩展名，也可以没有
- 区分大小写
4）Linux文件系统结构层次
- /: 根目录（之后的/都是目录分隔符）
- /home：用户目录
- /bin: Unix常用命令，如bash, date, cat, tar等
- /sbin: 管理员命令，如fdisk, mkfs等
- /etc: 系统配置文件目录，如passwd, shadow（登录名和密码）等
- /dev: 设备文件目录，如硬盘等
- /lib: 库文件目录
- /var: 可变文件目录，如打印和邮件等
- /tmp: 临时文件目录
5）路径
- 绝对路径名：从根目录开始
- 相对路径名：从当前目录开始
- 根目录: /
- 当前用户主目录: ~或者环境变量$HOME
- 当前目录：.
- 父目录：..
6）文件系统相关命令：
ls（list）
1）命令功能：列出目录下的文件
2）命令格式：
3）常用选项：
- -a 显示以.开头的文件
- -F 用*标记可执行文件，用/标记目录，用@标记符号链接
- -l 以列表形式显示文件属性
- -t 按最后修改时间排序（降序）
- -u 按最后访问时间排序
- -r 逆序排序
- -R 递推显示子目录和文件
cd（change directiory）
1）命令功能：改变当前工作目录
2）命令格式：cd [dir]
mkdir（make directory）
1）命令功能：创建目录（文件夹）
2）命令格式：
rmdir (remove directory)
1）命令功能：删除空目录
2）命令格式：
3）常用选项： -p 删除空目录树
cp（copy）
1）命令功能：复制文件
2）命令格式：
3）常用选项：
- -b 为已存在目标文件创建备份
- -n 不覆盖已有目标文件
- -i 覆盖时询问
- -R 递推复制子目录和文件
mv（move）
1）命令功能：移动文件，重命名文件
2）命令格式：
3）常用选项：
- -b 为已存在目标文件创建备份
- -n 不覆盖已有目标文件
- -i 覆盖时询问
rm（remove）
1）命令功能：删除文件
2）命令格式：
3）常用选项：
- -f 强制删除
- -i 删除时询问
- -R 递推删除子目录和文件
cat (concatenation)
1）命令功能：在shell中显示文件内容
2）命令格式：
tar（tape archiver）
1）命令功能：存档管理
2）命令格式：
3）常用选项：
- -c 创建存档
- -x 提取存档
- -t 显示存档中的文件
- -f 指定存档名称
- -v 显示执行过程
- -z 同时使用gzip压缩文档
常用 tar -cvf filename file1 file2... 来压缩； tar -xvf filename 来解压缩
gzip
1）命令功能：压缩文件，解压缩文件
2）命令格式：
3）常用选项：
- -d 解压缩
- -k 保留原文件
- -l 显示压缩文件内容
- -r 递推压缩子目录和文件
7）文件属性
在命令行输入 ls -l 可以看到当前目录下文件的各种属性
文件权限属性：
- 权限——r 可读，w 可写，x 可执行，- 无权限
- 权限字符串：9位字符串，前三位表示所有者权限，中三位表示用户组权限，后三位表示其他用户权限
文件所有权：
- 所有权和用户组所有权
- 文件所有者可以修改文件权限
- 文件所有者对文件的操作权限显示在权限字符串的前三位
- 用户组所有者对文件的操作权限显示在权限字符串的中三位
文件大小：
- 文件的字符数，与实际占用空间不同
- 目录的大小取决于所包含的文件名，显示的是预期值
文件最后修改时间：
- 文件最后修改的时间戳
chmod
1）命令功能：改变文件权限
2）命令格式：
3）常用选项：-R 递推改变所有子目录和文件权限
4）mode：
类别
操作
权限
u 用户
+ 增加权限
r 读权限
g 用户组
- 删除权限
w 写权限
o 其他用户
= 指定绝对权限
x 执行权限
a 全部
5）八进制权限表示
权限
二进制
八进制
---
000
0
--x
001
1
-w-
010
2
-wx
011
3
r--
100
4
r-x
101
5
rw-
110
6
rwx
111
7
6）绝对权限指定：
- 读权限：4 （100）
- 写权限：2 （010）
- 执行权限：1 （001）
7）默认普通文件权限： 666 rw-rw-rw-
目录权限：
- r 读权限：是否可以访问文件名列表
- w 写权限：是否可以创建或删除文件
- x 执行权限：是否可以在路径中使用
- 默认目录权限：777 rwxrwxrwx
umask
1）命令功能：设定默认权限
2）命令格式：umask [八进制权限掩码]
3）作用：最终权限 = 默认权限码-权限掩码
4）示例：
chown (change owner)
1）命令功能：改变文件所有者
2）命令格式：
3）需要superuser权限才能执行
chgrp (change group)
1）命令功能：改变文件用户组所有权
2）命令格式：
3）需要superuser权限才能执行
8）文件与inode
- Linux支持多个文件系统
- 每个文件都使用inode编号与一个inode表格相关联
- inode表格包含了文件的属性：
类型，权限，链接数，所有者，用户组，文件大小，修改时间
一个指向文件存储磁盘区块的指针数组
- 文件在一个文件系统中有唯一的inode编号
- 使用 ls –i 命令查看文件inode编号
9）文件链接
一个文件可以有多个文件名，称为一个文件有多个链接，可以通过任意一个链接访问该文件
ln
1）命令功能：创建一个链接
- 硬链接（hard link）：创建一个具有相同inode编号的文件名
- 符号链接（symbolic link）：创建一个拥有独立inode的文件指向链接的文件
2）命令格式：
3）常用选项：
- -s 创建符号链接
- -f 强制创建链接（当链接名已被使用时）
文件链接分为硬链接和符号链接。
其中硬链接有如下作用：
- 可以使文件实际位置发生变化时使用链接访问文件
- 假设程序中引用了如下位置的文件：file/data.txt
- 之后该文件被移动到了新目录：newfile/data.txt
- 为了避免修改程序，可以在file目录中创建一个newfile/data.txt的硬链接
- 可以防止意外删除：使用rm命令只是删除了一个链接
符号链接的作用：
- 符号链接类似于windows系统中的快捷方式
- 创建一个指向该文件的指针文件
- 支持跨文件系统建立链接
关于这部分内容可以查看Linux ln命令
stat
1）命令功能：查看文件属性
2）命令格式：
3）常用选项：-f 查看文件系统属性
touch
1）命令功能：修改文件时间戳，创建空文件
2）命令格式：
3）常用选项：
- -a 只改变访问时间
- -c 不创建文件
- -m 只改变修改时间
- -t 使用YYMMDDhhmm更新时间
wc (word count)
1）命令功能：计算行数、字数和字符数
2）命令格式：
3）常用选项：
- -c 计算字符数
- -l 计算行数
- -w 计算字数
find
1）命令功能：查找文件
2）命令格式：find [path] [–option] [expression]
3）常用选项：
- -name 按文件名查找
- -perm XXX 按权限查找
- -type f, d, l 按类型查找
- -user 按所有者查找
- -group 按用户组所有者查找
- -ctime -x +x 按创建时间查找
Shell编程入门
Shell的工作原理
1）当用户登录到系统时，有一个shell进程随之启动，并在用户注销时终止
2）用户输入的命令是shell的输入
3）shell处理命令的步骤：
- 查找命令中的元字符
- 把这些元字符替换成对应的实际操作参数
- 将重新生成的指令传给内核执行
- 等待命令完成，提示符重新出现，等待下一条命令
Shell种类：
1）Bourne系列：
- Bourne Shell (/bin/sh)
- Korn Shell (/bin/ksh)
- Bash (/bin/bash)
2）C Shell系列：
- C Shell (/bin/csh)
- Tcsh (/bin/tcsh)
3）可以用命令 echo $SHELL 查看当前使用的shell种类
Shell命令元字符
Shell命令元字符包括：通配符、转义符、命令替换、重定向
通配符
用来表示文件名的某种模式，在解释时被替换成其他字符
| 通配符 | 匹配内容 |
| * | 任意数量的任意字符 |
| ？ | 单个任意字符 |
| [abc] | a, b, c中的任一个字符 |
| [a-z] | ASCII码值在a与z中间的任一个字符 |
| [!a-z] | 不在a-z范围内的任一个字符 |
| !(fname) | 除fname之外的所有文件名 |
| !(f1|f2) | 除f1和f2之外的所有文件名 |
转义符
1）在处理文件名中出现通配符的文件时，常常需要用转义符来防止通配符起作用
2）在通配符前使用一个\
- \*
- \?
- \[ \]
- \[Enter] 换行继续输入
3）使用引号
- 双引号：禁止通配符替换
- 单引号：禁止通配符、变量名和命令替换
命令替换
1）反引号 `命令`：使用命令的结果来替换命令
- echo –e “The user list is \n `who`”
- echo The current time is `date`
2）$(命令）：整个替换成括号中命令的结果
- echo The current time is $(date)
重定向
详见后面的Shell输入输出流
Shell程序变量
1）环境变量：shell已经定义的变量，如HOME，SHELL，PATH
2）用户自定义变量：
- 变量名：必须以字母开头，其他可以是数字和_，区分大小写
- 变量类型：shell变量都是字符串类型
- 变量不需要提前声明
- 变量赋值：variable=value
- 变量引用：$var_name （可使用转义符 \ 和单引号来避免替换）
3）示例：
环境变量
1）设置环境变量：export 变量名=变量值
2）引用环境变量：$变量名
3）查看环境变量：env命令
4）常用环境变量：
- HOME 用户目录
- PATH 命令执行路径，用冒号分隔，Shell会按PATH中给出的顺序搜索目录
- PWD 当前工作目录的绝对路径名
- UID 当前用户的识别号
- RANDOM 一个随机数
5）设置和修改环境变量的方法
- 在shell中直接修改，在shell中生效
- 在启动配置文件中修改，在每次登录后生效
系统配置文件：/etc/profile
用户配置文件：~/.profile，~/.bashrc
- 例如设置路径变量PATH：
export PATH=“$PATH:newpath”
用户自定义变量的引用和赋值
| 变量引用 | 变量替换 |
| $变量名 | 变量值 |
| ${变量名} | 变量值 |
| ${#变量名} | 变量值长度 |
| 变量赋值 | 赋值语义 |
| y=${x-value} | 若x有值，则y=x，否则y=value |
| y=${x=value} | 若x没有值，则y=x=value，否则y=x |
| y=${x+value} | 若x有值，则y=value，否则不操作 |
| y=${x?value} | 若x有值，则y=x，否则在标准错误输出value |
Shell脚本
- 将一组命令保存在文件中，然后逐条执行，类似于Windows的批处理文件
- 可以使用各种文件编辑软件来编写shell脚本
- 创建文件后使用chmod命令使其具有执行权限
- 执行该文件
运算符
1）数值运算
- let 命令（shell内部命令）
- $(( 表达式 )) （shell扩展命令）
- expr 命令
- bc 浮点数计算器
2）示例：
bc
1）一个支持浮点数运算的计算器
2）通常采用管道的方式接受输入并返回计算结果
3）常用参数
- scale=n 保留小数点后n位
- ibase=k 指定输入为k进制
- obase=k 指定输出为k进制
4）常用运算符：+, -, *, /, ^, %
5）示例：
数组
1）数组的声明
- declare –a 数组变量名
2）数组赋值
- array[0]=value0
- array=(0 1 2 3)
- array=(0 [3]=1 2)
- 使用循环语句赋值
3）数组引用
- ${array[i]} 访问数组array的第i个元素
- ${array[*]}或${array[@]} 访问数组array的所有元素
- ${#array[*]}或${#array[@]} 数组array的元素个数
4）数组销毁
- unset array 销毁数组array
- unset array[i] 销毁数组array中的第i个元素
Shell程序语句
解释器行
- #!/bin/bash
- 在shell脚本的第一行
- 用来指定运行该脚本的shell种类
命令行位置参数
1）运行脚本时给定的用户输入参数
2）可以通过特定的形式在脚本中引用这些参数
| 位置参数 | 说明 |
| $0 | 所执行命令的名字 |
| $1--$9 | 命令行参数1到9的名字 |
| $* | 所有命令行参数组合成的字符串 |
| $# | 命令行参数的个数 |
| $$ | 当前shell的进程ID号 |
| $? | 最近一次命令的退出状态（正常0） |
| $! | 最近一次后台进程的ID号 |
3）超过9个参数时，可使用shift命令将参数移位
读取用户输入
1）read 变量表
2）从标准输入读取用户的输入，存入变量表中的变量
- -p 提示字符串
- -n 指定数量读取
- -t 指定时间读取
- -s 隐藏显示输入字符
3）示例：
- read –n 2 –t 10 –p “Input your name and age: ” name age
命令退出状态
1）所有命令和程序都会返回一个退出状态值
2）可以通过exit命令显示指定脚本的退出状态值
- 正常退出 exit 0
- 出错退出 exit 1
3）使用exit命令是一种好的编程习惯
4）可以使用参数$?查看上一条命令的退出状态
5）示例：
Shell控制结构语句
1）顺序执行：在同一行内使用;分隔命令
2）条件执行：使用逻辑运算符&&和||分隔命令
- cmd1 && cmd2 若cmd1成功，则执行cmd2
- cmd1 || cmd2 若cmd1失败，则执行cmd2
3）命令的成功与否取决于命令的退出状态值
4)示例：
条件选择语句 if
1）格式1：
if 条件测试命令
then
条件为真时的命令串
else
条件为假时的命令串
fi
2）格式2：
if 条件测试命令
then
条件为真时的命令串
elif 条件测试命令
then
条件为真时的命令串
else
条件为假时的命令串
fi3）条件测试命令
test命令 （缩写[ ]）
- 比较两个数值
- 比较两个字符串，或与null进行比较
- 查看文件特性
test没有任何输入，只记录退出状态值$？
| 数值比较运算符 | 意义 |
| -eq | 等于 |
| -ne | 不等于 |
| -gt | 大于 |
| -ge | 大于等于 |
| -lt | 小于 |
| -le | 小于等于 |
| 字符串比较运算符 | 意义 |
| = | 等于 |
| != | 不等于 |
| -n str | str不为空 |
| -z str | str为空 |
| str | str被赋值且不为空 |
示例：
4）复合条件
可以在if中使用复合条件运算符
- && 和 ||
- if [ “$0”=“cmd” ] || [ “$0”=“./cmd” ]
- -a 和 –o
- if [ “$0”=“cmd” –o “$0”=“./cmd” ]
case语句
1）格式：
case 表达式 in
模式1) 命令串1 ;
模式2) 命令串2 ;
…
模式 *) 命令串n；
esac2）按照从上到下的顺序匹配表达式的值，如匹配成功则执行相应的命令串
3）最后一个模式匹配任何未与之前匹配的表达式
4）case语句也支持通配符
循环语句 for
格式：
for 变量 in 列表
do
命令串
done每次迭代中列表中的值被依次赋给变量，并执行循环体
当列表结束时，循环结束
循环语句while
格式：
while 条件测试命令
do
命令串
done当条件测试命令返回真时，执行循环体
当条件测试命令返回假时，循环结束
循环语句until
格式：
until 条件测试命令
do
命令串
done当条件测试命令返回假时，执行循环体
当条件测试命令返回真时，循环结束
break和continue
- break语句：跳出循环体，执行done之后的语句
- continue语句：跳到done的位置，重新执行循环
shell函数
1）函数声明：
function() {
statements
return value
}2）函数调用：使用函数名进行调用，并可在名称后面给出命令行参数
3）函数支持对命令行位置参数的引用
4）函数的退出状态由return返回
5）函数可通过标准输出向调用者返回输出字符串
文件特性检查
test命令检查文件特性
| 命令 | 意义 |
| [ -e file ] | file存在 |
| [ -f file ] | file存在并是一个常规文件 |
| [ -d file ] | file存在并是一个目录 |
| [ -L file ] | file存在并是一个符号链接 |
| [ -rwx file ] | file存在且可读可写可执行 |
| [ -s file ] | file存在且大小大于0 |
| [ f1 –nt f2 ] | f1比f2更新 |
| [ f1 –ot f2 ] | f1比f2更旧 |
| [ f1 –ef f2 ] | f1被链接到f2 |
Shell输入输出流
1）输入和输出终端
- 键盘、显示器
2）命令的输入和输出字符流
- 标准输入流：连接到键盘的输入
- 标准输出流：连接到显示器的输出
- 标准错误流：连接到显示器的错误消息输出
3）三种标准输入输出源
- 终端
- 文件
- 管道
输入输出重定向到文件
1）- 标准输入
- cat - foo
2）> 输出重定向
- echo content > file
3）>> 追加输出重定向
- echo content >> file
4）< 输入重定向
- wc < file
5）2> 标准错误输出重定向
- cat foo 2> errorfile
6）相互重定向
- 1>&2
- 2>&1
| 文件描述符 | 含义 |
| 0 | 标准输入 |
| 1 | 标准输出 |
| 2 | 标准错误 |
| 3… | 其他文件 |
过滤器
1）同时用到输入和输出流的命令
2）对于过滤器来说，输入输出流的顺序是不重要的
- wc < infile > outfile
- wc > outfile < infile
- >outfile < infile wc
3）示例：
- cat – f2 < f1 > f3 2> f4
命令组合
1）使用圆括号( )和花括号{ }将多个命令组合起来
3）组合命令由一个子shell执行，共享输入和输出源
4）组合命令能够共享同一个重定向符号
5）示例：
- ( ls –l *.txt; wc *.txt ) > all
管道
1）将一条命令的输出作为另一条命令的输入
2）格式：命令1 | 命令2
3）| 左边的命令使用标准输出，| 右边的命令使用标准输入
4）示例：
- who –a | cat > userlist
- (cat f1; echo var2) | wc –l
- ls | cat – file | wc
5）优点：
- 处理速度快
- 不产生中间文件结果
扫一扫
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