Shell入门

Shell 用来运行命令、组合命令、写简单脚本。速查时先看命令表和符号表。

命令速查总表

命令	最常用写法	用途
`tldr`	`tldr -L zh tar`	查命令示例
`pwd`	`pwd`	查看当前目录
`cd`	`cd dir` / `cd ..` / `cd ~`	切换目录
`echo`	`echo "$PATH"`	打印内容或变量
`curl`	`curl -sL URL`	请求网址
`which`	`which echo`	查看命令位置
`eza`	`eza --tree -L2`	查看目录结构
`fzf`	`find . -type f	fzf`
`cat`	`cat file`	查看完整文件
`head`	`head file`	查看文件开头
`tail`	`tail file`	查看文件结尾
`sort`	`sort file`	按行排序
`uniq`	先 `sort` 再 `uniq`	去除重复行
`wc`	`wc -l file`	统计行数
`xargs`	`find … -print0	xargs -0 命令`
`grep`	`grep -r "TODO" .`	搜索文本
`sed`	`sed -i 's/a/b/g' file`	替换文本
`awk`	`awk -F ':' '{print $1}' file`	按列处理文本
`jq`	`jq -r ’.[]	.name’`
`tee`	配合管道保存输出	保存输出并继续传递
`chmod`	`chmod +x script.sh`	修改文件权限
`kill`	`kill "$PID"`	停止进程

常用符号速查

符号	含义
`$var`	取变量的值
`$()`	执行命令，并把输出替换到当前位置
`$!`	上一个后台任务的 PID
`$?`	上一条命令的退出状态
`&&`	前一条成功才执行后一条
`$@`	脚本接收到的所有命令行参数
`$#`	脚本接收到的参数个数
`
`&`	后台运行
`	`
`>`	覆盖写入文件
`>>`	追加写入文件
`<`	从文件读取输入
`2>`	重定向错误输出
`2>&1`	让错误输出跟随正常输出
`[[ ]]`	条件判断
`(( ))`	整数算术运算
`'...'`	字面量字符串，不展开变量
`"..."`	保留整体，但仍展开变量和命令
`$'...'`	识别 `\n`、`\t` 等转义字符

基础概念

引号

'单引号' 最严格，里面几乎全都按字面量处理。$ 不会变量展开，! 不会历史展开，\n 也只是普通的两个字符。

echo '$HOME\n!'

输出的是字面量：

$HOME\n!

"双引号" 会保留整体，但仍允许部分展开。空格不会拆词，但 $变量、$(命令)、反引号仍会生效。交互式 Bash 里，! 还可能触发历史展开。

echo "$HOME"

会输出 HOME 变量的值。

$'ANSI 引号' 像单引号一样不做变量展开，但会识别转义字符。最常用的是写换行、制表符等。

echo $'hello\nworld'

会输出两行。

命令是怎么执行的

Shell 会按空格、Tab 等空白字符拆分命令。第一个单词是要执行的程序，后面的内容都是参数。

echo hello world

这里 echo 是程序，hello 和 world 是参数。echo 的作用是把收到的参数原样打印出来。

echo hello          # 打印内容
echo "$PATH"        # 打印 PATH 变量
which echo          # 查看 echo 对应的可执行文件位置
tldr -L zh tar      # 查看 tar 的常见用法示例

tldr：快速查看命令的常见用法，全称是 Too Long; Didn't Read
$变量名：取出变量的值，例如 $PATH
PATH：保存一组目录，Shell 会从这些目录里寻找命令
命令提示符里的 $：通常表示当前不是 root 用户

路径与跳转

pwd                 # 查看当前所在目录
cd dir              # 进入目录
cd ..               # 回到上一级目录
cd ~                # 回到 home 目录
z web_app           # 用 zoxide 快速跳转到匹配目录

pwd：print working directory，打印当前工作目录
~：当前用户的 home 目录，Linux 上通常是 /home/用户名
zoxide：先正常 cd 进过一些常用目录，之后可以用 z 关键词 快速跳转

文件与目录

查看目录：eza

ls 的名字来自 list，用于列出文件。eza 可以看作更现代的 ls。

eza                 # 查看当前目录文件
eza -l              # 查看权限、大小、修改时间等详细信息
eza -la             # 显示隐藏文件
eza --tree          # 树状显示目录结构
eza --tree -L2      # 只显示两层目录
eza -la --git       # 在 Git 项目里显示文件状态

命令	作用
`eza`	看当前目录
`eza -l`	看详细信息
`eza -la`	看详细信息和隐藏文件
`eza --tree -L2`	看两层项目结构
`eza -la --git`	看 Git 文件状态

交互式选择：fzf

fzf 是命令行里的模糊查找器。前面的命令负责列出候选项，fzf 负责交互式搜索和选择。

ls | fzf                         # 从当前目录文件中选择
find . -type f | fzf             # 从当前目录所有文件中选择
nano "$(find . -type f | fzf)"    # 选择文件并用 nano 打开
cat ~/.bash_history | fzf        # 搜索历史命令

常用快捷键：

Ctrl + R    搜索历史命令
Ctrl + T    选择文件/目录并插入到当前命令行
Alt  + C    选择目录并 cd 进去

核心记法：命令输出 | fzf，把一堆文本行变成可搜索、可选择的列表。

Glob 文件名匹配

Glob 是 Shell 的文件名匹配模式，用来按规则匹配一批文件名。

*        匹配任意长度的任意字符
?        匹配单个任意字符
[abc]    匹配 a、b、c 中任意一个字符
[a-z]    匹配 a 到 z 范围内的一个字符
{a,b,c}  展开为 a、b、c 三种写法

查看文件内容

cat file            # 打印整个文件
head file           # 查看文件前几行
tail file           # 查看文件后几行
sort file           # 按行排序
uniq file           # 去除连续重复行

uniq 只会去除连续重复行。如果要去掉所有重复行，通常先 sort 再 uniq。

sort file | uniq

文本处理

搜索文本：grep

grep 用来搜索文本内容。

grep "error" app.log

grep：搜索文本内容的命令
"error"：要查找的内容
app.log：被搜索的文件

递归搜索目录：

grep -r "TODO" .

. 表示当前目录，-r 表示递归搜索目录里的文件。

替换文本：sed

sed 常用于替换文本。

sed -i 's/旧内容/新内容/g' file

部分	含义
`-i`	直接修改原文件
`s`	substitute，替换
`旧内容`	要被替换的内容
`新内容`	替换成什么
`g`	global，替换一行里的所有匹配项

不加 g 时，每一行只替换第一个匹配项。

sed -i 's/localhost/127.0.0.1/g' config.yaml

按列处理：awk

awk 常用于按列处理文本。

awk -F ':' '{print $1}' /etc/passwd

部分	含义
`-F ':'`	用 `:` 作为分隔符
`{print $1}`	打印第一列
`$1`	第一列
`$2`	第二列

通用格式：

awk -F 分隔符 '{print $第几列}' 文件

JSON 处理：jq

jq 用来在命令行里查看、提取、筛选 JSON。

curl -s URL | jq .
curl -s URL | jq -r '.[] | select(.version > 6) | .name'

常用记法：

.                         当前整个 JSON
.name                     取 name 字段
.user.name                取嵌套字段
.[]                       遍历数组
.[0]                      取数组第 1 项
.[] | .name               遍历数组并取 name
select(.version > 6)      筛选 version 大于 6 的对象
-r                        输出纯文本，去掉字符串双引号
length                    统计长度
{name: .name}             重新组装对象

常用流程：先 jq . 看结构，再用 .字段、.[]、select(...) 提取需要的内容。

管道与重定向

管道符会把前一个命令的输出交给后一个命令作为输入。

cat app.log | sort | uniq
go test ./... | tee test.log | grep "FAIL"

xargs：把输入变成参数

xargs 会把标准输入里的内容，转换成后面命令的参数。常和 find 一起用。

find . -type f -name '*.sh' -print0 | xargs -0 wc -l

这条命令会找出当前目录下所有 .sh 文件，并用 wc -l 统计每个文件行数。

wc -l：统计行数
xargs：把前一个命令的输出变成后一个命令的参数
-print0：find 用空字符 \0 安全输出文件名
-0：xargs 用空字符 \0 安全读取文件名

固定记法：

-print0  find 安全输出
-0       xargs 安全接收

这样可以正确处理带空格的文件名。

为什么管道可以这样连接？

很多命令在没有指定输入文件时，会从标准输入读取数据；命令默认会把结果写到标准输出。管道符就是把前一个命令的标准输出接到后一个命令的标准输入。

重定向用来改变输入输出位置。

cmd > file          # 覆盖写入文件，等价于 1> file
cmd >> file         # 追加写入文件
cmd < file          # 从文件读取输入
cmd 2> file         # 把错误输出写入文件
cmd > all.log 2>&1  # 把正常输出和错误输出都写入同一个文件

Shell 有三条标准流：stdin 是输入，编号是 0；stdout 是正常输出，编号是 1；stderr 是错误输出，编号是 2。

ls /nonexistent /tmp >stdout.log 2>stderr.log

这里 >stdout.log 等价于 1>stdout.log，把正常输出写进 stdout.log；2>stderr.log 把错误输出写进 stderr.log。

ls /nonexistent /tmp >all.log 2>&1

这条命令会先把 stdout 指向 all.log，再用 2>&1 让 stderr 指向 stdout 当前的位置。顺序不能反过来。

tee 用来在管道中保留完整输出，同时继续传给后面的命令。

cmd | tee output.log
cmd | tee output.log | grep "ERROR"

第一条：终端显示输出，同时保存到 output.log
第二条：完整日志保存到 output.log，终端只显示包含 ERROR 的行

脚本与后台任务

Shell 脚本模板

#!/usr/bin/env bash
set -euo pipefail

echo "start"

#!/usr/bin/env bash：表示这个脚本用 bash 执行
set -euo pipefail：新脚本建议默认加上，让错误更早暴露

写法	含义
`-e`	命令失败就退出脚本
`-u`	使用未定义变量时报错
`pipefail`	管道中任意命令失败，整个管道都算失败
`-x`	打印执行过程，用于调试脚本

调试脚本：set -x

在脚本里加 set -x，Bash 会进入调试追踪模式：每执行一条命令前，先把这条命令打印出来。

#!/usr/bin/env bash
set -x

name="jasper"
echo "hello $name"

file="test.txt"
[ -f "$file" ] && echo "文件存在" || echo "文件不存在"

运行：

bash debug.sh

输出中，前面带 + 的行是 Bash 打印的“即将执行的命令”；不带 + 的行才是命令本身的正常输出。

set -x 常用于查看脚本到底执行了哪些命令，以及变量展开后变成了什么。

执行脚本：chmod +x

chmod +x check_file.sh 可以拆成三部分：

chmod +x check_file.sh

chmod：change mode，修改文件权限
+：添加
x：execute，可执行权限

所以 +x 的意思是添加可执行权限。加上后，脚本可以这样运行：

./check_file.sh

临时测试脚本时，也可以直接用：

bash check_file.sh

后台任务

command &

& 表示把命令放到后台运行，不阻塞后面的命令。

stress --cpu 8 &
STRESS_PID=$!

kill "$STRESS_PID"

$!：上一个后台任务的 PID
kill "$STRESS_PID"：停止这个后台任务

判断与循环

退出状态与命令连接

Shell 里的每条命令执行完，都会留下一个退出状态。$? 保存上一条命令的结果，0 表示成功，非 0 表示失败。

ls /tmp
echo $?

ls /not-exist
echo $?

&& 表示前一条成功，才执行后一条。

mkdir test && cd test

|| 表示前一条失败，才执行后一条。

ls /not-exist || echo "失败了"

常见用法：目录不存在时才创建。

[[ -d /tmp/mydir ]] || mkdir /tmp/mydir

条件判断

if command; then ... fi 判断的是命令是否成功。命令成功，就执行 then 后面的内容；失败，就跳过或进入 else。

if [[ -f config.yaml ]]; then
  echo "配置文件存在"
else
  echo "配置文件不存在"
fi

test 可以判断文件、目录、字符串等条件。[ 是 test 的简写，Bash 里更推荐用 [[ ]]，它是更安全的内置判断语法。

[[ -f file ]]              # 文件存在且是普通文件
[[ -d dir ]]               # 目录存在
[[ "$a" = "$b" ]]          # 字符串相等
[[ -z "$var" ]]            # 变量为空
[[ -n "$var" ]]            # 变量不为空

写法	含义
`[[ -f file ]]`	文件存在且是普通文件
`[[ -d dir ]]`	目录存在
`[[ "$a" = "$b" ]]`	字符串相等
`[[ -z "$var" ]]`	变量为空
`[[ -n "$var" ]]`	变量不为空

循环

while command; do ... done 和 if 类似，只要命令成功，就不断重复执行循环体。

while [[ -f running.lock ]]; do
  echo "running"
  sleep 1
done

普通循环：

for i in $(seq 1 10); do
  echo "$i"
done

$() 表示先执行里面的命令，再把输出替换到当前位置。这里会先执行 seq 1 10，得到 1 到 10，然后交给 for 循环。

C 风格数字循环：

for ((i = 0; i < 10; i++)); do
  echo "$i"
done

部分	含义
`i = 0`	初始值
`i < 10`	循环条件
`i++`	每轮结束后加 1

整数运算：(( ))

(( )) 是 Bash 的整数算术语法，只适合整数运算，不用于字符串判断。

((i++))            # i = i + 1
((count += 1))     # count = count + 1

数字判断：

if ((num > 0)); then
  echo "num 是正数"
fi

字符串判断不要用 (( ))，要用 [[ ]]。

if [[ "$env" = "dev" ]]; then
  echo "开发环境"
fi