（六）linux 学习 -- 从 shell 眼中看世界

小咪咪 2021-12-12 11:57 316阅读 0赞

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### 文章目录 ###

*   *  字符展开 \`\*\`
     *  路径名展开 \`\*\`
     *  波浪线展开 \`~\`
     *  算术表达式展开 \`$(( ))\`
     *  花括号展开 \`\{ \}\`
     *  参数展开 \`$参数名\`
     *  命令替换 \`$()\`
     *  控制展开
     *  转义字符
     *  转义序列
     *  后记

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每当你输入一个命令并按下 `enter` 键，`bash` 会在执行你的命令之前，对输入的字符完成几个步骤的处理。

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## 字符展开 `*` ##

例如一个简单的字符序列”`*`”, 对 `shell` 来说有着多么丰富的涵义。这背后的的过程叫做（字符）展开。通过展开， 你输入的字符，在 `shell` 对它起作用之前，会展开成为别的字符。

最常见的通配符 `*` ：

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo *
    examples.desktop haha1.txt haha2.txt haha.txt h.txt myTxt2.txt myTxt.yaiz 
    new.txt sss.txt tee 公共的 模板 视频 图片 文档 下载 音乐 桌面
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$

这里使用 `echo` 进行输出，我会发现 `*`，会被打印成当前目录下面的文件，而这正是通配符的含义。因此，可以发现 `shell` 在执行命令之前，会对命令进行特殊处理，这里做的是 **字符展开**。

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## 路径名展开 `*` ##

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo ha*
    haha1.txt haha2.txt haha.txt
    
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ ls ../*
    examples.desktop  haha.txt    myTxt.yaiz  tee     视频  下载
    haha1.txt         h.txt       new.txt     公共的  图片  音乐
    haha2.txt         myTxt2.txt  sss.txt     模板    文档  桌面
    
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ pwd
    /home/yiaz
    
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ ls /home/*
    examples.desktop  haha.txt    myTxt.yaiz  tee     视频  下载
    haha1.txt         h.txt       new.txt     公共的  图片  音乐
    haha2.txt         myTxt2.txt  sss.txt     模板    文档  桌面
    
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ ls -d /home/*
    /home/yiaz
    
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo [[:upper:]]*
    [[:upper:]]*
    
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo [[:lower:]]*
    examples.desktop haha1.txt haha2.txt haha.txt h.txt myTxt2.txt 
    myTxt.yaiz new.txt sss.txt tee

发现只要是特殊的标记，`shell` 都会做特殊处理，但是如果特殊处理以后，没有找到目标值，则 `echo` 会原样输出。

直接 `*` 路径名展开，不会打印出隐藏文件，如果想打印出隐藏文件，则可以使用 `.*` 这种模式，但是这样打印也不是完美的，会把 当前目录 `.` 和 上级目录 `..` 的标记也打印出来。如果想完美的打印出隐藏文件，使用 `ls -A` 。

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## 波浪线展开 `~` ##

波浪线字符(“`~`”)也是有特殊的含义。当它用在一个单词的开头时，它会展开成指定用户的家目录名，如果没有指定用户名，则展开成当前用户的家目录。

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo ~
    /home/yiaz

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## 算术表达式展开 `$(( ))` ##

`shell` 在展开中执行算数表达式。这允许我们把 `shell` 提示当作计算器来使用。

算术表达式展开使用这种格式：`$((算术表达式))` ，但是只支持整数运算

支持的操作：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>操作符</th> 
   <th align="left">说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>+</td> 
   <td align="left">加</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>-</td> 
   <td align="left">减</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>*</td> 
   <td align="left">乘</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>/</td> 
   <td align="left">除（但是记住，因为展开只是支持整数除法，所以结果是整数。）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>%</td> 
   <td align="left">取余，只是简单的意味着，“余数”</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>**</td> 
   <td align="left">取幂</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

支持括号优先级。

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo $(((2**4)+4*2))
    24

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## 花括号展开 `{ }` ##

通过它，你可以从一个包含花括号的模式中 创建多个文本字符串。像下面这样：

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo email:{ 1255621959,10001,10002}.@qq.com
    email:1255621959.@qq.com email:10001.@qq.com email:10002.@qq.com
    
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo Number_{ 1..5}
    Number_1  Number_2  Number_3  Number_4  Number_5

其中 `，` 表示分隔，`..` 表示一系列，`..` 前后的内容需要一样，要么全是数字，要么全是字母，其中字母只能 `A..Z` 或者 `a..z` 不能 `A..z` 。

花括号展开模式可能包含一个开头部分叫做报头，一个结尾部分叫做附言。**花括号表达式本身可 能包含一个由逗号分开的字符串列表，或者一个整数区间，或者单个的字符的区间** 。但是不能嵌套空格进去，下面会讲为什么。

还可以嵌套：

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo A{ s{ Z..A},{ a..z}}a
    AsZa AsYa AsXa AsWa AsVa AsUa AsTa AsSa AsRa AsQa AsPa AsOa 
    AsNa AsMa AsLa AsKa AsJa AsIa AsHa AsGa AsFa AsEa AsDa AsCa
    AsBa AsAa Aaa Aba Aca Ada Aea Afa Aga Aha Aia Aja Aka Ala 
    Ama Ana Aoa Apa Aqa Ara Asa Ata Aua Ava Awa Axa Aya Aza

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## 参数展开 `$参数名` ##

可以直接查看系统变量的值。

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo $USER
    yiaz

要想查看所有的变量可以使用：`printenv | less` 查看。

其中在其他展开那里，如果输入的展开项不对，则会提示错误，在参数展开这里，输入错误的展开项，不会得到错误提示，会得到一个空白输出。道理很简单，跟没找到对应的参数一样。

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## 命令替换 `$()` ##

命令替换允许我们把一个命令的输出作为一个展开模式来使用：

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo $(ls)
    examples.desktop haha1.txt haha2.txt haha.txt h.txt myTxt2.txt 
    myTxt.yaiz new.txt sss.txt tee 公共的 模板 视频 图片 文档 下载 音乐 桌面

这里把 `ls` 的输出，当做 `echo` 的输入了。

在旧版本的 `shell` 中，使用倒引号 **\`\`** 。

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## 控制展开 ##

前面已经讲了如何展开，以及利用展开，下面将控制展开，让它有时候不展开。

*  双引号
    
     *  `shell` 会做做特殊处理的字符，被双引号括起来以后，`shell` 就不再做特殊处理。比如单词分隔（空格），以及上面讲的大部分字符。
        
        > 其中单词分隔，体现在我们输入多个单词的是，中间有一个或多个空格的时候，`shell` 会将其切割成中间全是一个空格。但是如果文件名有空格，命令在这种文件的时候，不使用双引号，就无法操作了。  
        >   
        > 也是由于单词分隔的问题，所有上面说的花括号展开，里面的分隔符不能用空格。
     *  但是有几个刺头，双引号也治不了，分别是下面三个 `$ ，\` 以及倒引号 \` 。
 *  单引号
    
     *  如要禁止所有的展开，就使用单引号。
        
            [me@linuxbox ~]$ echo text ~/*.txt { a,b} $(echo foo) $((2+2)) $USER
            text /home/me/ls-output.txt a b foo 4 me
            [me@linuxbox ~]$ echo "text ~/*.txt {a,b} $(echo foo) $((2+2)) $USER"
            text ~/*.txt   { a,b} foo 4 me
            [me@linuxbox ~]$ echo 'text ~/*.txt {a,b} $(echo foo) $((2+2)) $USER'
            text ~/*.txt  { a,b} $(echo foo) $((2+2)) $USER

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## 转义字符 ##

有时候想输出这些特殊字符，可以转移下，在他们前面添加一个 `\` ，想使用反斜杠本身，则使用 `\\`：

yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo "$((2**3))"
    8
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo "\$((2**3))"
    $((2**3))
    
    yiaz@yiaz-virtual-machine:~$ echo \\
    \

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## 转义序列 ##

反斜杠除了作为转义字符外，也可以构成一种表示法，来代表某种 特殊字符，这些特殊字符叫做控制码。`ASCII` 编码表中前`32`个字符被用来把命令转输到电报机 之类的设备。一些编码是众所周知的（制表符，退格符，换行符，和回车符），而其它 一些编码就不熟悉了（空值，传输结束码，和确认）。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>转义序列</th> 
   <th align="left">含义</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>\a</td> 
   <td align="left">响铃（”警告”－导致计算机嘟嘟响）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\b</td> 
   <td align="left">退格符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\n</td> 
   <td align="left">新的一行。在类 Unix 系统中，产生换行。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\r</td> 
   <td align="left">回车符</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>\t</td> 
   <td align="left">制表符</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

要想解释这些转义序列。`echo` 命令带上 `‘-e’` 选项，能够解释转义序列。或者把转义序列放在 `$' '` 里面。

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## 后记 ##

看完以后，千万不要以为展开和 `echo` 有很大关系，他们没有关系，只是碰巧 `echo` 充当一个输出的角色，便于查看展开。

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