Shell 是 Linux 系统中的命令行解释器，是我们与计算机”对话”的重要工具。就像学习任何新语言一样，掌握 Shell 需要了解它的基本语法、常用命令和运行环境。

本文将介绍 Shell 的基础知识，包括：

  • Shell 启动时如何加载配置文件
  • 变量的定义和使用方法
  • 命令历史和快捷操作技巧
  • 常见的命令行扩展功能

无论你是第一次接触命令行，还是想系统性地复习 Shell 知识，这些内容都能帮助你更高效地使用终端.

配置文件

当我们打开终端使用 Shell 时，系统会自动读取一些配置文件来设置工作环境。这就像我们进入办公室时会打开灯、调整空调一样，Shell 也需要根据配置文件来准备一个舒适的工作环境。

这些配置文件主要分为两类：

  1. 登录时加载的配置

    • 当你通过 SSH 登录或打开终端登录时，Shell 会读取：
      • /etc/profile（全公司统一的办公环境设置）
      • ~/.bash_profile 或 ~/.profile（你的个人办公桌布置）

  2. 交互时加载的配置

    • 当你打开新的终端窗口时，Shell 会读取：
      • /etc/bashrc
      • ~/.bashrc

重要配置文件的用途：

  • /etc/profile → 全系统通用的环境设置
  • ~/.bash_profile → 你的个人登录设置
  • ~/.bashrc → 你的日常终端使用习惯
  • ~/.bash_logout → 退出登录时自动执行的清理工作

小贴士：

  1. 修改配置文件后，可以运行 source ~/.bashrc 立即生效
  2. 个人配置文件通常在你的家目录下，文件名以点开头（隐藏文件）
  3. 不同 Linux 发行版可能有些文件名差异，比如有的用.profile而不是.bash_profile

Shell 可以分为两种主要类型：

  1. 登录 Shell(Login Shell)

  2. 交互式 Shell(Interactive Shell)

查看 Shell

Shell 有很多种类，比如 bash、sh、csh、ksh 等，不同的 shell 有不同的特点，但它们都可以作为 linux 系统的 shell。

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# 查看当前用户的默认shell
echo $SHELL
# 查看系统支持的所有Shell
cat /etc/shells

SHELL 变量

变量的类型

  • 系统变量
    由系统创建和维护，如: PS1, PATH, HISTSIZE, HOME, HOSTNAME, IFS, PWD, SHELL, 可修改系统变量配置 shell 的样式

    查看所有系统变量 env 或 printenv

  • 用户自定义变量
    由用户创建的变量

定义变量

语法规则：变量名=变量值，变量名和变量值之间不能有空格

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color=blue
color="light blue"

区分大小写

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color=blue
echo $color # blue
echo $Color # print nothing

打印变量值

可以用 $ 符号来引用变量，也可以用 ${} 来引用变量，打印变量的命令有：echo、printf

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curDir=`pwd`
echo $curDir

# printf <format> <arguments...>
printf "%s\n" $curDir

# 用 ${} 指定变量名边界，避免歧义
language=java
echo "I like ${language}script"

echo 默认不支持转义符

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# echo -e 开启支持转义符
echo 'hello\nworld'
echo -e 'hello\nworld' # 会换行

变量运算

默认变量值都是字符串类型，如果需要使用数值计算，需要使用let命令

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age=10
let age=$age+1 # 使用let命令进行算术计算
let age="$age + 1" # 同上

sport=football
echo "I like $sport" # 字符串拼接

命令替换

命令替换可以将命令输出内容赋值给变量,非常有用！

语法：使用反引号或$()包裹命令

不同于其他高级语言，函数会返回各种类型的值，shell 函数通常只返回 0 或 1 表示成功或失败，返回值是函数的退出状态码， 0 表示成功，非 0 表示失败。
如果要返回其他内容，就需要用 echo 命令输出，然后赋值给变量。

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curDir=`pwd`
today=`date +%y%m%d`
now=$(date +%y%m%d) # 同上

命令替换支持嵌套

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function getFormat() {
    echo '+%Y-%m-%d'
}
today=`date $(getFormat)`
echo today is $today

读取用户输入

读取用户输入的内容赋值给变量

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read -p "please input your name: ' username
echo $username

导出变量

在交互式 Shell 下运行 shell 脚本时，系统会为该脚本创建子 shell，脚本执行完毕，子 shell 终止，环境返回到执行该脚本前的 shell；
用户自定义的变量只在当前 shell 脚本可用，要使它能被子 shell 访问，则要用 export 命令将变量导出

语法： export [-fnp] [变量名/函数名]=[值]

可通过系统变量 SHLVL 查看当前 shell 嵌套层数

父脚本 main.sh

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friend=alice
echo $friend # 当前脚本能访问自定义变量

# 导出变量使子shell可访问它，
# 注意只有读取变量值才需要加 $ 前缀，如 echo $friend
export friend

echo shell level is: $SHLVL
bash child.sh

子脚本 child.sh

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echo this is child script, output var: $friend
echo shell level is: $SHLVL

删除变量

语法: unset [-fv] var_name

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captain=Lufy
echo $captain
unset captain
echo $captain # print nothing

# 不能删除只读变量
readonly learner=Robin
unset learner
echo $? # 查看上条命令的结果 0 or 1

检测变量是否存在

  • ${var_name?[message]} 检测变量是否存在,如果不存在则输出 message 并退出
  • ${var_name:?message} 检测变量是否存在并且不为空,如果不存在则输出 message 并退出
  • ${var_name:-default} 检测变量是否存在,如果不存在则输出 default 值
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captain="" # var is empty
echo ${captain? var not define yet}
echo ${captain:? var not define or empty}

历史命令

历史命令保存在 ~/.bash_history ，$HISTSIZE环境变量设置来历史命令缓冲区的大小

常见用法：

  • history - 显示所有历史命令列表
  • history 10 - 显示最后 10 条历史命令
  • history -c - 清空当前会话的历史记录
  • history -d 123 - 删除第 123 条历史记录
  • history -a - 将当前会话的历史记录追加到历史文件中
  • history -w - 将当前历史记录写入历史文件并覆盖原有内容

快捷操作：

  • ctrl + r 搜索历史命令
  • !! 执行上一条命令
  • !序号 执行指定序号的历史命令
  • !keyword 搜索以 keyword 开头的命令 并执行
  • !?keyword 搜索匹配 keyword 的命令 并执行
  • $_ 上条命令的最后参数

Shell 中的扩展

大括号扩展

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echo a{b,c,d}color # 注意逗号两边不能由空格
echo a{b..h}color
echo txt{1..10}
echo text{3..-3}
echo file_{a..e}
echo {a..c}{1..3}
echo file_{a,b{1..3},c}.txt # 扩展竟然还能嵌套
mkdir ./{dir1,dir2,dir3}

大括号扩展新语法 bash4.0

{<start>..<end>..<inc>}

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echo file{1..10..3}
echo file{a..z..3}
echo file{001..100..5} # 固定宽度

波浪号扩展

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echo ~
cd ~
echo ~alice # 打印用户alice的主目录
echo ~+  # 当前目录 同 echo $PWD
echo ~- # 上一个目录 同 echo $OLDPWD
echo ~/.bashrc # 波浪号扩展不能用引号包裹
echo "~/.bashrc" # 只是输出字符串 ~/.bashrc

文件名扩展

  • * 匹配任意个字符
  • ? 匹配任意单个字符
  • [..] 匹配方括号内的任意字符 同正则 表示字符集
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ls /etc/*.conf
ls ./image?.jpg
ls ./[ab]*.js
touch fo{a..c}
echo aoo > foa
echo boo > fob
echo coo > foc
cat fo[a-c]
cat fo[abc]  # 同上

别名

创建别名

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alias name='command'

查看别名

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alias
alias <name>

~/.bashrc中新建自己的别名，保存后，重新打开 bash 才生效

别名和内置命令同名时，内置命令被屏蔽

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alias echo='ls -a'
\echo  hello # 不解析别名 执行内置命令echo

删除别名

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unalias -a # 删除所有别名
unalias mydir # 删除具体某个别名

修改命令行提示符

修改 PS1 环境变量

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echo $PS1
export PS1="[\t] \u@\h\n\$"

设置 shell 选项

用 set 和 shopt 控制 bash 的行为

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set -o  # 查看选项列表

set -o feature-name # 开启选项
set +o feature-name # 关闭选项

shopt # 显示选项列表
shopt -s feature-name # 开启选项
shopt -u feature-name # 关闭选项
许可协议

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