不同类型Shell的介绍与使用

### 不同类型 Shell 的介绍与使用 #### 1. 常见 Shell 的发展背景 在 Unix 系统的发展历程中，出现了多种不同的 Shell。最初，Korn shell 是 AT&T 公司的专有软件，直到 2000 年才以开源许可证发布。当 POSIX 对 Unix 系统上使用的 Shell 进行标准化时，它指定了 Korn shell 的一个子集，该子集与早期的 Bourne shell 基本兼容。因此，大多数 Bourne 类型的 Shell 现在都符合 POSIX 标准，但也包含了各种扩展。 部分由于 Korn shell 的专有许可，GNU 项目开发了 bash，它包含了许多 Korn shell 的特性。bash 的第一个版本由 Brian Fox 于 1989 年编写，如今由 Chet Ramey 维护。bash 是大多数 Linux 发行版的默认 Shell，也是 macOS 的默认 Shell，但由于苹果对保密性和封闭性的执着，他们拒绝将 bash 更新到版本 4，因为 GNU GPLv3 中的条款。 自 bash 开发以来，Z shell（zsh）逐渐在 Linux 和 macOS 用户中流行起来。zsh 有时被描述为“Shell 中的 Emacs”，因为它具有大量的特性，为交互式使用添加了许多功能。 #### 2. 现代 Linux 系统中的 Shell 选择 现代 Linux 用户有多种 Shell 程序可供选择，其中 bash 是最受欢迎的，因为它是大多数 Linux 发行版的默认 Shell。不过，从其他 Unix 或类 Unix 系统迁移过来的用户可能更习惯使用其他 Shell。此外，还存在可移植性的问题。如果脚本需要在多个类 Unix 系统上运行，则必须注意以下两点： 1. 确保所有系统都运行相同的 Shell 程序。 2. 编写符合 POSIX 标准的脚本，因为大多数现代 Bourne shell 派生版本都符合 POSIX 标准。 #### 3. 参考脚本示例 为了比较各种 Shell 方言，以下是一个 bash 脚本示例： ```bash #!/bin/bash # longest-word : find longest string in a file for i; do if [[ -r "$i" ]]; then max_word= max_len=0 for j in $(strings "$i"); do len=${#j} if (( len > max_len )); then max_len=$len max_word=$j fi done echo "$i: '$max_word' ($max_len characters)" fi done ``` #### 4. 不同类型 Shell 介绍 ##### 4.1 dash - Debian Almquist Shell dash 是 Debian 对 Almquist shell（ash）的改编，ash 最初由 Kenneth Almquist 在 20 世纪 80 年代编写。ash 是几种 BSD 版本的 Unix 的默认 Shell。dash 和它的祖先 ash 一样，具有体积小、速度快的优点，但它牺牲了一些交互式使用的便利性，如命令历史记录和编辑功能。它还缺少一些内置命令，而是依赖外部程序。它主要用于执行 Shell 脚本，特别是在系统启动期间。在 Debian 和相关发行版（如 Ubuntu）中，dash 被链接到 /bin/sh，用于运行系统初始化脚本。 以下是一个 dash 脚本示例： ```bash #!/bin/dash # longest-word.dash : find longest string in a file for i; do if [ -r "$i" ]; then max_word= max_len=0 for j in $(strings "$i"); do len=${#j} if [ $len -gt $max_len ]; then max_len=$len max_word=$j fi done echo "$i: '$max_word' ($max_len characters)" fi done ``` dash 脚本与 bash 参考脚本基本相同，但也有一些差异。例如，dash 不支持条件测试的 ‘[[’ 语法，它使用较旧的 Bourne shell 语法。POSIX 规范也缺少 ((expression)) 用于算术扩展的语法，也不支持大括号扩展。不过，dash 和 POSIX 规范支持 $(cmd) 用于命令替换的语法，以及较旧的 `cmd` 语法。 ##### 4.2 tcsh - TENEX C Shell tcsh 程序由 Ken Greer 在 20 世纪 80 年代初开发，作为原始 csh 程序的增强替代品。TENEX 这个名字来自同名的操作系统，它对 tcsh 的交互式功能设计产生了影响。与 csh 相比，tcsh 增加了额外的命令历史记录功能、Emacs 和 vi 风格的命令行编辑、拼写纠正等交互式使用的改进。苹果早期版本的 OS X 使用 tcsh 作为默认 Shell，它仍然是几个 BSD 发行版的默认根 Shell。 以下是一个 tcsh 脚本示例： ```tcsh #!/usr/bin/tcsh # longest-word.tcsh : find longest string in a file foreach i ($argv) set max_word="" set max_len=0 foreach j (`strings $i`) set len=$%j if ($len > $max_len) then set max_word=$j set max_len=$len endif end echo "$1 : $max_word ($max_len characters)" end ``` 我们可以看到，tcsh 脚本与 Bourne 风格的语法有很多不同。在 C shell 中，大多数流程控制语句都不同。例如，外层循环以 foreach 语句开始，使用 $argv 中的后续值递增变量 i。argv 来自 C 编程语言，指的是包含命令行参数列表的数组。 虽然这个简单的脚本可以工作，但当事情变得更复杂时，tcsh 的能力就有限了。它有两个主要弱点： 1. 不支持用户定义的函数。作为一种解决方法，可以从主脚本中调用单独的脚本来执行各个函数。 2. 许多使用 POSIX shell 可以轻松完成的复杂结构，如： ```bash { if [[ "$a" ]]; then grep "string1" else grep "string2" fi } < file.txt ``` 在 tcsh 中是不可能实现的，因为 C shell 解析器无法处理带有流程控制语句的重定向。解析器也使引号处理变得非常麻烦。 ##### 4.3 ksh - Korn Shell Korn shell 有几种不同的版本，基本上分为 ksh88 和 ksh93 两组，反映了它们的发布年份。有一个公共领域的 ksh88 版本称为 pdksh，以及 ksh88 和 ksh93 的更官方版本。这三个版本都可用于 Linux。对于大多数用户来说，ksh93 是首选版本，因为它是大多数现代商业 Unix 系统上使用的版本。在安装过程中，它通常被符号链接为 ksh。 以下是一个 ksh 脚本示例： ```ksh #!/usr/bin/ksh # longest-word.ksh : find longest string in a file for i; do if [[ -r "$i" ]]; then max_word= max_len=0 for j in $(strings "$i"); do len=${#j} if (( len > max_len )); then max_len=$len max_word=$j fi done print "$i: '$max_word' ($max_len characters)" fi done ``` 从这个示例可以看出，ksh 语法与 bash 非常接近。一个明显的区别是使用