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Bash,Unix shell的一种,在1987年由布莱恩·福克斯为了GNU计划而编写。1989年发布第一个正式版本,原先是计划用在GNU操作系统上,但能运行于大多数类Unix系统的操作系统之上,包括Linux与Mac OS X v10.4都将它作为默认shell。

Bash是Bourne shell的后继兼容版本与开放源代码版本,它的名称来自Bourne shell(sh)的一个双关语(Bourne again / born again):Bourne-Again SHell。

Bash是一个命令处理器,通常运行于文本窗口中,并能执行用户直接输入的命令。Bash还能从文件中读取命令,这样的文件称为脚本。和其他Unix shell 一样,它支持文件名替换(通配符匹配)、管道、here文档、命令替换、变量,以及条件判断和循环遍历的结构控制语句。包括关键字、语法在内的基本特性全部是从sh借鉴过来的。其他特性,例如历史命令,是从csh和ksh借鉴而来。总的来说,Bash虽然是一个满足POSIX规范的shell,但有很多扩展。

一个名为Shellshock的安全漏洞在2014年9月初被发现,并迅速导致互联网上的一系列攻击。这个漏洞可追溯到1989年发布的1.03版本。

Bash (GNU Bourne-Again Shell) 是许多Linux发行版的默认Shell 。事实上,还有许多传统UNIX上用的Shell,例如tcsh、csh、ash、bsh、ksh等等,Shell Script大致都类同,当您学会一种Shell以后,其它的Shell会很快就上手,大多数的时候,一个Shell Script通常可以在很多种Shell上使用。

bash是大多数Linux系统以及Mac OS X默认的shell,它能运行于大多数类Unix风格的操作系统之上,甚至被移植到了Microsoft Windows上的Cygwin系统中,以实现Windows的POSIX虚拟接口。此外,它也被DJGPP项目移植到了MS-DOS上。

bash的命令语法是Bourne shell命令语法的超集。数量庞大的Bourne shell脚本大多不经修改即可以在bash中执行,只有使用了Bourne的特殊变量或内置命令的脚本才需要修改。 bash的命令语法很多来自Korn shell (ksh) 和 C shell (csh), 例如命令行编辑,命令历史,目录栈,$RANDOM 和 $PPID 变量,以及POSIX的命令置换语法: $(...)。作为一个交互式的shell,按下TAB键即可自动补全已部分输入的程序名、文件名、变量名等等。

由于理查德·斯托曼对于之前一位开发者的进度不满,布莱恩·福克斯从1988年1月10日开始开发Bash。斯托曼和自由软件基金会希望到一个能够运行已有的shell脚本的自由软件。他们把这看作是建成一个基于BSD和GNU的完全自由的操作系统的战略的重要部分。这是他们自己注资的几个项目之一。福克斯作为自由软件基金会的雇员承担了这项工作。1989年6月8日,福克斯发布了Bash的beta版本,版本号为.99。在福克斯离开于1992年中期到1994年中期的某个时候离开自由软件基金会之前,他一直担任Bash的主要维护者。之后,他的工作被传递给另一个早期贡献者,切特·雷米(Chet Ramey)。

从那时起,在Linux用户当中sh在很大度上成为了最流行的shell,并成为许多Linux发行版默认的交互式shell(不过Almquist shell可能是默认的脚本shell)。在苹果公司的 OS X 操作系统上也是如此。Bash 也被移植到 Microsoft Windows(通过Cygwin和MinGW)。通过DJGPP项目,Bash被移植到了DOS。通过许多终端模拟软件,Bash被移植到Novell NetWare和Android。微软在2016年的Build大会上宣布,Windows 10 添加了一个Linux子系统,完全支持Bash和其他Ubuntu下的二进制程序。

2014年9月24日,Stephane Chazelas,一位工作于英国,致力于Unix/Linux和网络通信方面的专家,发现了Bash的一个安全漏洞。这个漏洞被命名为Shellshock,并被分配了编号 CVE-2014-6271、CVE-2014-6277、CVE-2014-7169。这个漏洞非常严重,因为使用Bash的CGI脚本会变得脆弱,使得攻击者可以执行任意的代码。这个漏洞与Bash通过环境变量把函数定义传递给shell子进程的方式有关 。

bash的命令语法是Bourne shell命令语法的超集。数量庞大的Bourne shell脚本大多不经修改即可以在bash中执行,只有那些引用了Bourne特殊变量或使用了Bourne的内置命令的脚本才需要修改。bash的命令语法很多来自Korn shell(ksh)和C shell(csh),例如命令行编辑,命令历史,目录栈,$RANDOM和$PPID变量,以及POSIX的命令置换语法:$(...)。作为一个交互式的shell,按下TAB键即可自动补全已部分输入的程序名,文件名,变量名等等。

使用'function'关键字时,Bash的函数声明与Bourne/Korn/POSIX脚本不兼容(Korn shell 有同样的问题)。不过Bash也接受Bourne/Korn/POSIX的函数声明语法。因为许多不同,Bash脚本很少能在Bourne或Korn解释器中运行,除非编写脚本时刻意保持兼容性。然而,随着Linux的普及,这种方式正变得越来越少。不过在POSIX模式下,Bash更加符合POSIX。

bash的语法针对Bourne shell的不足做了很多扩展。其中的一些列举在这里。

花括号扩展是一个从C shell借鉴而来的特性,它产生一系列指定的字符串(按照原先从左到右的顺序)。这些字符串不需要是已经存在的文件。

花括号扩展不应该被用在可移植的shell脚本中,因为Bourne shell产生的结果不同。

当花括号扩展和通配符一起使用时,花括号扩展首先被解析,然后正常解析通配符。因此,可以用这种方法获得当前目录的一系列JPEG和PEG文件。

除了列举备选项,还可以用“..”在花括号扩展中指定字符或数字范围。较新的Bash版本接受一个整数作为第三个参数,指定增量。

当花括号扩展和变量扩展一起使用时,变量扩展解析于花括号扩展之后。有时有必要使用内置的eval函数。

与Bourne shell不同的是bash不用另外生成进程即能进行整数运算。bash使用((...))命令和$[...]变量语法来达到这个目的:

((...))命令可以用于条件语句,因为它的退出状态是0或者非0(大多数情况下是1),可以用于是与非的条件判断:

((...))命令支持下列比较操作符:'==', '!=', '>', '<', '>=',和'<='。

bash不能在自身进程内进行浮点数运算。当前有这个能力的unix shell只有Korn shell和Z shell。

bash拥有传统Bourne shell缺乏的I/O重定向语法。bash可以同时重定向标准输出和标准错误,这需要使用下面的语法:

这比等价的Bourne shell语法"command > file 2>&1"来的简单。2.05b版本以后,bash可以用下列语法重定向标准输入至字符串(称为here string):

如果字符串包括空格就需要用引号包裹字符串。

例子: 重定向标准输出至文件,写数据,关闭文件,重置标准输出。

打开及关闭文件

抓取外部命令的输出

bash 3.0支持进程内的正则表达式,使用下面的语法:

正则表达式语法同regex(7) man page所描述的一致。正则表达式匹配字符串时上述命令的退出状态为0,不匹配为1。正则表达式中用圆括号括起的子表达式可以访问shell变量BASH_REMATCH,如下:

使用这个语法的性能要比生成一个新的进程来运行grep命令优越,因为正则表达式匹配在bash进程内完成。如果正则表达式或者字符串包括空格或者shell关键字,(诸如'*'或者'?'),就需要用引号包裹。Bash 4 开始的版本已经不需要这么做了。

$'string'形式的字符串会被特殊处理。字符串会被展开成string,并像C语言那样将反斜杠及紧跟的字符进行替换。反斜杠转义序列的转换方式如下:

扩展后的结果将被单引号包裹,就好像美元符号一直就不存在一样。

双引号包裹的字符串前若有一个美元符号($"...")将会使得字符串被翻译成符合当前locale的语言。如果当前locale是C或者POSIX,美元符号会被忽略。如果字符串被翻译并替换,替换后的字符串仍被双引号包裹。

Bash 4.0 开始支持关联数组,通过类似AWK的方式,对于多维数组提供了伪支持。

调用Bash时指定--posix或者在脚本中声明set -o posix,可以使得Bash几乎遵循 POSIX 1003.2 标准。若要保证一个Bash脚本的移植性,至少需要考虑到 Bourne shell,即Bash取代的shell。Bash有一些传统的 Bourne shell 所没有的特性,包括以下这些:

某些扩展的调用选项

命令替换(即$())(尽管这是 POSIX 1003.2 标准的一部分)

花括号扩展

某些数组操作、关联数组

扩展的双层方括号判断语句

某些字符串生成操作

进程替换

正则表达式匹配符

Bash特有的内置工具

协进程

Bash默认使用Emacs的快捷键,可以通过set -o vi让它使用Vi的快捷键

Bash有两种执行命令的模式:批处理模式、并发模式。 要以批处理模式执行命令(即按照顺序),必须用;分隔

在这个例子中,当command1执行完毕,即执行command2要并发执行两个命令,它们必须用&分隔

在这种情况下,command1在后台执行(通过&),从而立即将控制返回到shell,以执行command2

总结:

一般命令在前台执行(fg),执行完毕后,控制返回给用户。

在命令后面加上&,它会在后台执行(bg),并将特殊的环境变量$!设置为该任务的进程ID。这时shell可以并发执行其他命令。

按Ctrl+z可以挂起前台运行的程序

挂起的程序可以用fg恢复到前台,或者用bg恢复到后台

后台程序试图写入数据到终端设备时(与写入标准输出不同)可能被阻塞。

shell可以等待一个后台任务执行完成,只需使用wait命令,加上进程ID或者任务序号;也可以等待所有的后台任务,只需使用不加参数的wait

bash启动的时候会运行各种不同的脚本。

当bash作为一个登录的交互shell被调用,或者作为非交互shell但带有--login参数被调用时,它首先读入并执行文件/etc/profile。然后它会依次寻找~/.bash_profile,~/.bash_login,和~/.profile,读入并执行第一个存在且可读的文件。--noprofile参数可以阻止bash启动时的这种行为。

当一个登录shell退出时,bash读取并执行~/.bash_logout文件,如果此文件存在。

当一个交互的非登录shell启动后,bash读取并执行~/.bashrc文件。这个行为可以用--norc参数阻止。--rcfile file参数强制bash读取并执行指定的file而不是默认的~/.bashrc。

如果用sh来调用bash,bash在启动后进入posix模式,它会尽可能模仿sh历史版本的启动行为,以便遵守POSIX标准。用sh名字调用的非交互shell不会去读取其他启动脚本,--rcfile参数无效。

当bash以POSIX模式启动时(例如带有--posix参数)它使用POSIX标准来读取启动文件。在此模式下,交互shells扩展变量ENV,从以此为文件名的文件中读取命令并执行。

bash会探测自己是不是被远程shell守护程序运行(通常是rshd)。如果是,它会读取并执行~/.bashrc中的命令。但是rshd一般不会用rc相关参数调用shell,也不会允许指定这些参数。

Bash的特性是从Bourne shell和csh发展而来,因此一定程度上允许同Bourne shell的启动文件共享,并提供一些csh用户熟悉的启动特性。

设置可继承的环境变量

Bourne shell登陆时使用~/.profile来设置环境变量,这些环境变量可以被子进程继承。Bash可以以兼容的方式使用~/.profile,只需在Bash自有的脚本中显式执行下面这行代码。通过在~/.profile中避免使用Bash特有的语法,就可以和Bourne shell保持兼容性。

别名和函数

更通用的函数以及借鉴自csh的“别名(alias)”很大程度上取代了Bourne shell的别名(alias)和函数。然而这两个特性一般不能从登录式shell中继承,在该登录式shell的子shell中,它们必须被重新定义。尽管有个环境变量ENV可以被用于这个问题,不过 csh 和 Bash 都可以用子shell的启动脚本直接处理。在Bash当中,~/.bashrc是交互式子shell启动时执行的脚本。如果想要在登录式shell中使用~/.bashrc定义的函数,可以在~/.bash_login的环境变量后面加上这样一行:

登录与退出时执行的命令

最初登录时,csh 执行~/.login,可以执行一些只在登录时执行的操作,例如显示系统负载、硬盘状态、是否收到新邮件、在日志中记录登录时间,等等。Bourne shell 可以在~/.profile文件中模拟这种行为,但并没有预先定义文件名。可以在~/.bash_profile文件的环境变量设置和函数定义的后面添加这样一行:

与之类似,csh还有一个文件~/.logout,这个文件只在登录式shell退出时执行。Bash与之对应的文件是~/.bash_logout,并且不需要专门的设置。在 Bourne shell 中,trap这个内置工具可以实现类似的效果。

兼容旧环境的Bash启动脚本示例

下面这个~/.bash_profile的框架与 Bourne shell 兼容,并且为~/.bashrc和~/.bash_login提供类似于 csh 的语义。[ -r文件名]测试指定文件是否存在,如果不存在,跳过&&后面的部分

一些 Unix 和 Linux 版本常在/etc放置 Bash 的系统级启动脚本。Bash在其标准的初始化过程中执行它们,不过其他启动脚本可以按照不同于Bash启动序列文档所述的顺序来读取这些文件。root 用户的文件默认内容,以及新用户被创建时系统提供的默认文件可能有问题。启动X窗口系统的启动脚本可能使用用户的 Bash 启动脚本尝试在窗口管理器启动之前设置用户的环境变量。这些问题常常可以通过使用~/.xsession或者~/.xprofile来读取~/.profile而解决。


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