指令與引數 在

關於 指令與引數

Shell

shell 是一個程式，讓你輸入指令與作業系統互動。Shell 也可以是圖形化的；你用滑鼠或觸控板操作的桌面環境，其實就是一種 shell。這裡要聚焦的是命令列介面：你輸入指令，結果（通常）會印在你的終端機上。

命令列的 shell 有很多種。 Windows 提供 cmd 和 powershell。 Mac 和 Linux 則提供「Unix shell」，種類同樣很多。 Mac 預設的 shell 是zsh。 csh是語法類似 C 的舊式 shell。 bash是最受歡迎的 shell 之一，在 Linux 上尤其如此。

最早的 shell 之一，是 Bourne shell，也就是sh。 後來這個 shell 被標準化，成為每個類 Unix 系統都必須提供的 shell。 許多 shell 都以 Bourne shell 為基礎，通常還會提供額外的互動或程式設計功能。

Bash 就是以 Bourne shell 為基礎。 這也是它被稱為「Bourne-again shell」的原因。 它是許多 Linux 系統的預設 shell。 Bash 提供了許多機制，讓它成為一個好用的互動式 shell，包括：

• 可完全自訂的提示字元，
• 能從歷史紀錄中取出並修改先前的指令，
• 能操控正在執行的行程，
• 可以少打很多字的別名，
• 以及更多其他功能。

這個 track 要談的不是如何把 bash 當成互動式 shell 來用，而是要學習用 bash 寫程式。 重點會放在只用 bash 來解決問題，不過並不限制你呼叫外部工具。

Bash 基礎：指令與引數

Bash 會從它的輸入讀取指令（輸入通常是終端機或檔案）。 它讀進來的每一行都會被當成一條_指令_，也就是一個要執行的指示。 （有幾種進階情況，例如橫跨多行的指令，之後會再討論。）

Bash 會把每一行拆成以空白字元（空格與定位字元）分隔的字詞。 這一行的第一個字詞，就是要執行的那個_指令_的名稱。 其餘的字詞都會成為這個指令的_引數_（選項、檔名等）。

# Note: It is always a good idea to run `ls` before `rm`
# to make sure you know what you are deleting.

$ rm *            # Remove all files in the current directory.
                  # Make sure you run this in a temp directory or you can lose files!
$ ls              # List files in the current directory (no output, no files).
$ touch a   b c   # Create files 'a', 'b' and 'c'.
$ ls              # List files again; this time the outputs: 'a', 'b' and 'c'.
a  b  c

rm是一個應用程式，會刪除交給它的檔案。 *是一個 glob 字元，也就是「萬用字元」模式，會比對目前目錄中的所有檔案。 之後我們會再詳細談談 glob。

你注意到了嗎？a和b之間有好幾個空格，b和c之間卻只有一個。 引數之間有多少空白，完全沒有影響！ 例如：

$ echo This is a test.
This is a test.
$ echo This    is    a    test.
This is a test.

echo是一個指令，會把它的引數印到標準輸出（在這裡就是終端機）。 Bash 會把這道指令拆成五個字詞，再以四個引數呼叫echo。 第二個例子裡多出來的空格不會造成任何差別。 echo並不知道字詞之間原本有多少空格。

如果想保留多出來的空白，就得把整句話當成單一引數傳進去。 做法是使用引號：

$ echo "This    is    a    test."
This    is    a    test.

引號會把它們裡面的所有內容組成_單一引數_。 這個引數就是This is a test.，包含那些特定的空格字元。 注意，引號本身不屬於引數的一部分，bash 會先移除引號，再把這個單一引數交給echo。

引數與指令名稱之間，以及引數彼此之間，都是用空白分隔的。 這一點很重要，請記住。 例如，下面這樣寫是錯的：

$ [-f file]
bash: [-f: command not found

這段指令原本是想測試有沒有名為file的檔案存在。 你很可能會以為[和]周圍的空白不重要，但[其實是一個指令，而且它要求最後一個引數必須是]。 （我們之後會更詳細地介紹[這個指令。） 因此，我們必須把[和-f分開，把]和file分開。 否則 bash 會以為我們想執行一個名叫[-f的指令，並帶入單一引數file]。 正確的指令會用空白把所有引數分開：

$ [ -f file ]

（我們看過很多人被這個行為搞混；他們以為[...]只是「語法」，所以可以把空白省略掉；但[是一個指令，空白是必要的。）

如果檔名含有空白或其他特殊字元，也應該用引號括起來：

$ [ -f "my file" ]

指令的種類

Bash 認得幾種不同類型的指令：別名、函式、內建指令、關鍵字和執行檔。 它們全都是_指令_，行為方式也非常相似。

別名預設只在互動式 shell 中啟用，在 shell 腳本裡則不會。 這裡不討論別名。

函式

函式裡面包含 shell 指令，運作起來很像一支小腳本；函式甚至可以接受引數、建立區域變數。 呼叫函式時，裡面的指令就會被執行。 函式之後會深入介紹。

內建指令

Bash 內建了一些基本指令，例如cd（切換目錄）、echo（寫入輸出）等等。 可以把它們想成是已經幫你準備好的函式。

關鍵字

關鍵字很像內建指令，主要差別在於關鍵字其實是 bash 的語法，可能會用特殊規則來解析。 例如，[是 bash 的內建指令，而[[是 bash 的關鍵字；兩者都用來測試各種條件。 但[[這個關鍵字還有一些額外的功能。 例如，它提供了=~運算子，可以用來做正規表示式的比對。

$ [[ "hello world" =~ e.*o ]]   # returns a "success" status
$ [ "hello world" =~ e.*o ]
bash: [: =~: binary operator expected

字串比較運算子<和>，則是另一個關鍵字以不同方式解析程式的例子。 在[[...]]裡面，這些運算子不需要特別處理。

$ if [[ "$USER" < "n" ]]; then
    echo "$USER is in the first half of the alphabet"
fi
# => glennj is in the first half of the alphabet

但在[...]裡面，就必須幫它們加上引號或跳脫字元，以免 shell 把它們解析成重新導向運算子。

$ if [ "$USER" < "n" ]; then
    echo "$USER is in the first half of the alphabet"
fi
# => bash: n: No such file or directory

$ if [ "$USER" \< "n" ]; then
    echo "$USER is in the first half of the alphabet"
fi
# => glennj is in the first half of the alphabet

執行檔

Bash 可以執行的最後一種指令是_執行檔_。 它們是你電腦檔案系統上可以執行的檔案（程式）。 （執行檔有時也稱為_外部指令_或_應用程式_。） 執行檔通常只要輸入名稱就能呼叫，一般不需要完整的檔案路徑。 之所以可以這樣，是因為 bash 使用了一個預先定義好的變數，幫它找出常見執行檔的位置。 這個變數叫做PATH。 它是一組以冒號分隔的目錄名稱（例如/usr/bin:/bin）。 當你指定一個指令（例如myprogram或ls）、卻沒有給檔案路徑時（而且它不是別名、函式、內建指令或關鍵字），bash 就會逐一搜尋PATH裡的目錄。 搜尋會從左到右依序進行，看看這些目錄裡有沒有指定名稱的執行檔。

如果執行檔不在已知的路徑中，就必須明確指定它的檔案路徑。 如果myprogram這個執行檔就在目前目錄，請用./myprogram；如果它在/opt/somedirectory目錄裡，就用/opt/somedirectory/myprogram。

提示：type指令可以用來取得指令的詳細資訊：

$ type rm
rm is hashed (/bin/rm)
# or it might return: `rm is /bin/rm`

$ type cd
cd is a shell builtin

腳本

_腳本_是存放在檔案裡的一連串指令。 Bash 會讀取檔案，並依序處理裡面的指令。 目前的指令結束之後，它才會繼續處理下一道指令。 例外情況是指令被指定要以非同步（在背景）的方式執行。 這種情況現在還不用太擔心；之後我們會學到它的運作方式。

這份指南裡的任何命令列範例，也都可以寫進腳本裡使用。

製作腳本很簡單。 先建立一個新檔案，並在第一行寫上：

#!/bin/bash

這一行叫做_翻譯員指令_（也有人稱它為_hashbang_或**shebang**）。 它指定當這個檔案被當成指令裡的執行檔時，要用/bin/bash作為翻譯員。 當作業系統的核心要執行_非二進位檔案_時，會先讀取檔案的第一行。 如果這一行以#!開頭，核心就會根據這一行，決定要把檔案轉交給哪個翻譯員。 （還有其他可行的做法，請見下文。） #!必須位於檔案的最開頭，前面不能有任何空格或空行。 我們腳本裡的指令則會寫在它的下方，一行一道。

提示：除了#!/bin/bash，你也可以改用

#!/usr/bin/env bash

env會拿它第一個引數指定的名稱（在這裡是「bash」），到$PATH裡搜尋對應的執行檔。 關於這個技巧的詳細說明，以及它和單純的#!/bin/bash有何不同，請參考 StackOverflow 上的這個問題。

網路上有些腳本或範例會用/bin/sh當作翻譯員，請不要被它們騙了。 sh不是bash！ Bash 本身就是一個「與 sh 相容」的 shell，意思是它可以執行大多數sh腳本，也沿用了許多相同的語法。 不過，反過來並不成立；bash 的某些功能在sh裡會失效，或造成非預期的行為。 事實上，並不存在單一的sh shell。 支援 POSIX-sh 語法的 shell 實作有很多種。 依你的作業系統而定，當你執行sh時，實際上可能是在執行 bash、ash、dash 或其他的 shell。

腳本檔案建立好之後，可以用這種方式執行：

$ bash myscript

在這個例子裡，我們執行bash這個_指令_，並要它讀取我們當成_引數_傳入的腳本。 用這種方式執行時，#!這一行就只是一行_註解_。

另一種做法，是給我們的腳本加上可執行權限。 這樣一來，腳本就能像其他執行檔一樣直接執行，不必手動呼叫 bash：

$ chmod +x myscript  # Mark the file as executable.
$ ./myscript         # Now, myscript can be executed directly
                     # instead of having to specify bash.

用這種方式執行指令時，作業系統（OS）會利用#!這一行，決定要用哪個翻譯員來執行你的腳本。

出處

本單元的內容取自 Bash Guide 的 Commands and Arguments。