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Bash 的使用技巧

约 2447 个字 362 行代码 26 张图片 预计阅读时间 13 分钟

变量

使用、设置、取消

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# 使用
echo $变量名
# 或
echo ${变量名}

# 设置（等号两边不能加空格）
变量名=值

# 取消
unset 变量名

设置规则

  • 变量名开头不能是数字
  • 通常系统变量为大写，自行设置变量一般用小写（建议）
  • 变量值可以用双引号或单引号包裹，以在其中包含空格等字符
  • 双引号内的特殊字符可以保存原有特性
  • 单引号内的特殊字符仅为一般字符，不能再套单引号
  • 特殊字符的转义用反斜杠
  • 需要借别的命令提供信息时，可以使用 `命令` 或 $(命令)（建议）
  • 需要使用其他变量内容，或者是扩增自身内容，可以使用 ${变量名}（建议）或 "$变量名"

设置变量 - 例

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ding@ding-server:~$ echo "The $(uname) core version is: $(uname -r)"
The Linux core version is: 5.4.0-109-generic
ding@ding-server:~$ echo 'The $(uname) core version is: $(uname -r)'
The $(uname) core version is: $(uname -r)
ding@ding-server:~$ name=Ding\ Junyao
ding@ding-server:~$ echo $name
Ding Junyao
ding@ding-server:~$ name=${name}\'s\ name
ding@ding-server:~$ echo $name
Ding Junyao's name
ding@ding-server:~$ name='This is '${name}
ding@ding-server:~$ echo $name
This is Ding Junyao's name

变量作用范围

环境变量的作用范围为当前环境。

通过前面的流程设置的变量的作用范围为当前进程，在子进程中无法使用。如果需要在子进程中使用，需要设置为环境变量：

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export 变量名
直接定义环境变量： 
1
export 变量名=值

例：

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# 在父进程
ding@ding-server:~$ echo $name
This is Ding Junyao's name
ding@ding-server:~$ bash
# 至此离开父进程，进入子进程 1
ding@ding-server:~$ echo $name

ding@ding-server:~$ exit
exit
# 至此离开子进程 1，到父进程
ding@ding-server:~$ echo $name
This is Ding Junyao's name
ding@ding-server:~$ export name
ding@ding-server:~$ bash
# 至此离开父进程，进入子进程 2
ding@ding-server:~$ echo $name
This is Ding Junyao's name

经此前 export 配置，这时候的变量仅在当前登录终端有效。如果想要永久有效，需要更改配置文件，在其中添加设置变量的指令。

Bash 的 Login Shell 的配置文件结构如下图，需按需更改对应的配置文件。这些配置文件均为 Shell 脚本。

Login Shell 的配置文件读取过程（bash）
Login Shell 的配置文件读取过程（bash）

配置后，下次登录时即生效。如果想立即生效，执行：

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source 配置文件路径
# 或
. 配置文件路径

查看目前的环境变量

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ding@ding-server:~$ env
SHELL=/bin/bash
JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64/
PWD=/home/foxconn
LOGNAME=foxconn
HOME=/home/foxconn
LANG=en_US.UTF-8
LESSOPEN=| /usr/bin/lesspipe %s
USER=foxconn
PATH=/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//bin:/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS=unix:path=/run/user/1000/bus
SSH_TTY=/dev/pts/0
_=/usr/bin/env
...

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set
PS1='\[\e]0;\u@\h: \w\a\]${debian_chroot:+($debian_chroot)}\[\033[01;32m\]\u@\h\[\033[00m\]:\[\033[01;34m\]\w\[\033[00m\]\$ '
PS2='> '
PS4='+ '
...

? - 上一个命令的返回值

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ding@ding-server:~$ ls
 0507                           a.txt
...
foxconn@hcm0153:~$ echo $?
0
foxconn@hcm0153:~$ ls 11.txt
ls: cannot access '11.txt': No such file or directory
foxconn@hcm0153:~$ echo $?
2
foxconn@hcm0153:~$ echo $?
0

一般返回值为 0 表示命令执行成功，非 0 表示执行失败

别名

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# 设置别名（虽然可以用双引号包裹，但还是建议用单引号）
alias 别名='命令'

# 查看目前使用中的别名
alias

# 删除别名
unalias 别名

别名的作用范围和变量一样，如果想永久保存别名，同样需要更改配置文件。

例

每次删除时都要进行确认

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alias rm='rm -i'

查看别名

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ding@ding-server:~$ alias
alias grep='grep --color=auto'
alias l='ls -CF'
alias la='ls -A'
alias ll='ls -alF'
alias ls='ls --color=auto'

一条危险的命令

1
alias cd='rm -rf'

连续执行多条命令

多个命令之间用 ; 连接，表示无条件分步执行。

&& 和 || 有“且”和“或”的意义。

连续执行两条命令的连接符和流程图
连续执行两条命令的连接符和流程图

例

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# 如果目录不存在则新建
ls 目录路径 || mkdir -p 目录路径

# 软件包安装成功才运行程序
sudo apt install 软件包 && 程序

# 尝试新建文件（文件所在目录可能不存在）
ls 目录路径 || mkdir -p 目录路径 && touch 文件路径

假设判断式

判断文件是否存在，如存在打印 "exist"，否则打印 "not exist"。

答案是：

1
ls 文件 && echo "exist" || echo "not exist"

如果写成了

1
ls 文件 || echo "not exist" && echo "exist"

则如果文件不存在：

  1. 第一条语句返回非 0 值
  2. 执行第二条语句，返回 0
  3. 执行第三条语句

结果如下：

1
2
3
ls: cannot access '文件': No such file or directory
not exist
exist

格式

1
命令1 && 命令2 || 命令3

其中命令 2、3 会使用肯定成功的命令。

等价于：

假设判断式等价流程图
假设判断式等价流程图

流程图如下：

假设判断式流程图
假设判断式流程图

如果命令 1 返回值为 0（成功）：

命令 1 返回值为 0 时的流程图
命令 1 返回值为 0 时的流程图

如果命令 1 返回值非 0（失败）：

命令 1 返回值非 0 时的流程图
命令 1 返回值非 0 时的流程图

数据流重定向

数据流分类

数据流分类
数据流分类

各部分示例

数据流各部分示例
数据流各部分示例

将标准输出重定向到文件

一般来说是将内容输出到文件。

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命令 > 路径
命令 >> 路径

> 和 >> 的差别：如果文件已存在，> 会清空原有内容，>> 会在原有内容之后累加。

例：

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ding@ding-server:~$ ls -al /
total 4194436
drwxr-xr-x  21 root root       4096 Apr 13 15:25 .
drwxr-xr-x  21 root root       4096 Apr 13 15:25 ..
lrwxrwxrwx   1 root root          7 Feb 23 16:49 bin -> usr/bin
...
ding@ding-server:~$ ls -al / > test.txt
ding@ding-server:~$ cat test.txt
total 4194436
drwxr-xr-x  21 root root       4096 Apr 13 15:25 .
drwxr-xr-x  21 root root       4096 Apr 13 15:25 ..
lrwxrwxrwx   1 root root          7 Feb 23 16:49 bin -> usr/bin
...
ding@ding-server:~$ ls -al / >> test.txt
ding@ding-server:~$ cat test.txt
total 4194436
drwxr-xr-x  21 root root       4096 Apr 13 15:25 .
drwxr-xr-x  21 root root       4096 Apr 13 15:25 ..
lrwxrwxrwx   1 root root          7 Feb 23 16:49 bin -> usr/bin
...
total 4194436
drwxr-xr-x  21 root root       4096 Apr 13 15:25 .
drwxr-xr-x  21 root root       4096 Apr 13 15:25 ..
lrwxrwxrwx   1 root root          7 Feb 23 16:49 bin -> usr/bin
...
...

重定向到设备

重定向到设备时，一般不要用累加符号。

传到另一个终端：

传到另一个终端
传到另一个终端

传到黑洞设备：

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命令 > /dev/null

标准错误输出重定向

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命令 2> 路径
命令 2>> 路径

# 将标准输出和标准错误输出放到不同的地方（> 可以按需换成 >>）
命令 > 标准输出路径 2> 标准错误输出路径

# 将标准输出和标准错误输出放到相同的地方，不能使用上面的方法，会导致交叉写入，造成次序混乱；用下面的方法：
命令 > 路径 2>&1    # 较常用；注意顺序
# 或
命令 &> 路径

例：

标准错误输出重定向 - 例
标准错误输出重定向 - 例

标准输入重定向

将某内容传入命令的标准输入：

1
命令 < 路径

对命令的标准输入传入一段内容，自定义结束符号（默认为 Ctrl + D）：

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命令 << 结束符号
> 内容
> 内容...
> 结束符号

前面的符号是在终端输入时自动添加的，不是输入内容；如果写脚本，直接写内容和结束符号就行了。

例：

标准输入重定向 - 例
标准输入重定向 - 例

管道

形式

1
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命令1 | 命令2
命令1 | 命令2 | 命令3
...

管道示意图
管道示意图

标准错误输出与管道

当需要传递标准错误输出时，可以利用重定向。

将标准输出和标准错误输出一并传入下一个命令

1
命令1 2>&1 | 命令2

将标准输出和标准错误输出一并传入下一个命令 - 示意图
将标准输出和标准错误输出一并传入下一个命令 - 示意图

忽略标准输出，只将标准错误输出传入下一个命令

1
2
命令1 2>&1 > /dev/null | 命令2
# 注意顺序

忽略标准输出，只将标准错误输出传入下一个命令 - 示意图
忽略标准输出，只将标准错误输出传入下一个命令 - 示意图

例：

标准错误输出与管道 - 例
标准错误输出与管道 - 例

grep - 输出包含要找的文字所在的行

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grep [选项] 要找的文字 文件
... | grep [选项] 要找的文字
# 支持标准输入的命令都有类似的形式，后续如无特殊情况不再写出

选项:

  • -c：输出符合条件的行的数量
  • -i：忽略大小写
  • -n：在符合条件的行前输出行号
  • -v：输出不符合条件的行
  • --color=auto：高亮显示要找的文本（一般会使用别名默认启用该功能）

例

grep - 例 1
grep - 例 1

grep - 例 2
grep - 例 2

cut - 截取每一行的特定文本

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# 在以某字符为分隔的数据中，取出某段文本
cut -d '分隔字符' -f 要取出的段的序号 文件

# 以字符为单位取出文本
cut -c 字符序号区间 文件

序号从 1 开始。

例

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ding@ding-server:~$ echo $PATH
/home/foxconn/.local/bin:/home/foxconn/.local/bin:/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin

ding@ding-server:~$ echo $PATH | cut -d ':' -f 2,4,5
/home/foxconn/.local/bin:/usr/local/sbin:/usr/local/bin

ding@ding-server:~$ echo $PATH | cut -d ':' -f 2
/home/foxconn/.local/bin

ding@ding-server:~$ echo $PATH | cut -d ':' -f 2-4
/home/foxconn/.local/bin:/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//bin:/usr/local/sbin

ding@ding-server:~$ echo $PATH | cut -d ':' -f 5-
/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin

ding@ding-server:~$ echo $PATH | cut -d ':' -f -3
/home/foxconn/.local/bin:/home/foxconn/.local/bin:/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//bin

ding@ding-server:~$ cat /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin
bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin
...
ding@ding-server:~$ cut -d ':' -f 1,6 /etc/passwd
root:/root
daemon:/usr/sbin
bin:/bin
...
ding@ding-server:~$ export
declare -x CLASSPATH=".:/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//lib/dt.jar:/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//lib/tools.jar"
declare -x DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS="unix:path=/run/user/1000/bus"
...
ding@ding-server:~$ export | cut -c 12-
CLASSPATH=".:/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//lib/dt.jar:/usr/lib/jvm/java-11-openjdk-amd64//lib/tools.jar"
DBUS_SESSION_BUS_ADDRESS="unix:path=/run/user/1000/bus"
...

限制

如果列之间用了多个空格，则不能使用该命令去提取。

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ding@ding-server:~$ last
foxconn  pts/3        10.94.5.157      Tue May 17 14:11   still logged in
foxconn  pts/2        10.94.5.157      Tue May 17 10:42   still logged in
foxconn  pts/4        10.94.0.112      Tue May 17 09:07 - 10:10  (01:03)
...
ding@ding-server:~$ last | cut -d ' ' -f 1
foxconn
foxconn
foxconn
foxconn
ding@ding-server:~$ last | cut -d ' ' -f 2


...

sort - 排序

1
sort [选项] 文件

选项：

  • -f：忽略大小写
  • -b：忽略最前面的空格
  • -M：以月份名称（JAN、DEC...）排序
  • -n：使用纯数字排序（默认是以文字形式排序的）
  • -r：反向排序
  • -u：去重
  • -t 分隔符号：指定分隔符号（默认是 Tab）
  • -k 段序号或区间：以哪个 / 哪些段排序（用法和 cut 一样）
  • -c：检查文件是否有序

例：

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ding@ding-server:~$ sort /etc/passwd
admin:x:1002:1002:admin,,,:/home/admin:/bin/bash
_apt:x:105:65534::/nonexistent:/usr/sbin/nologin
backup:x:34:34:backup:/var/backups:/usr/sbin/nologin
...
ding@ding-server:~$ sort -t ':' -k 3 /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
foxconn:x:1000:1000:foxconn:/home/foxconn:/bin/bash
systemd-network:x:100:102:systemd Network Management,,,:/run/systemd:/usr/sbin/nologin
J6100354:x:1001:1001::/home/J6100354:/bin/sh
...
ding@ding-server:~$ sort -t ':' -k 3 -n /etc/passwd
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
daemon:x:1:1:daemon:/usr/sbin:/usr/sbin/nologin
bin:x:2:2:bin:/bin:/usr/sbin/nologin
sys:x:3:3:sys:/dev:/usr/sbin/nologin
...
ding@ding-server:~$ sort -t ':' -k 3 -n -r /etc/passwd
nobody:x:65534:65534:nobody:/nonexistent:/usr/sbin/nologin
admin:x:1002:1002:admin,,,:/home/admin:/bin/bash
...

uniq - 去重

1
uniq [选项] 文件

只会在连续的范围内去重。

选项：

  • -i：忽略大小写
  • -c：计数
  • -u：仅输出无重复的行

例：

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ding@ding-server:~$ last | cut -d ' ' -f 1 | uniq
foxconn
reboot
foxconn
reboot
foxconn
...
ding@ding-server:~$ last | cut -d ' ' -f 1 | sort | uniq

foxconn
reboot
wtmp
ding@ding-server:~$ last | cut -d ' ' -f 1 | sort | uniq -c
      1 
    198 foxconn
     12 reboot
      1 wtmp

wc - 字数统计

1
wc [选项] 文件或目录

如果有多个文件，会在最下方列出总和。

选项：

  • 无选项：列出行数、词数、字节数和文件名（如有）
  • -l：多少行
  • -w：多少词（以英文的方式判定）
  • -c：多少字节
  • -m：多少字符（换行符也包含在内）
  • -L：列出最长一行的字符长度

例：

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ding@ding-server:~$ cat wctest.txt
This is some text.
这是一段文本示例。
123456
ding@ding-server:~$ wc wctest.txt
 3  6 54 wctest.txt
ding@ding-server:~$ wc -m wctest.txt
36 wctest.txt

ding@ding-server:~$ last | cut -d ' ' -f 1 | grep [a-zA-Z] | grep -v 'wtmp' | grep -v 'reboot' | grep -v 'unknown' | sort | uniq | wc -l    # 显示登录过的用户数量
2

tee - 双向重定向

1
tee [选项] 文件

tee 示意图
tee 示意图

选项： - -a：追加

常用在两个命令之间：

1
... | tee [选项] 文件 | ...

tee 示意图 - 管道
tee 示意图 - 管道

例：

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ding@ding-server:~$ last | tee last.txt | cut -d ' ' -f 1 | sort | uniq

foxconn
reboot
wtmp
ding@ding-server:~$ cat last.txt
foxconn  pts/3        10.94.5.157      Tue May 17 14:11   still logged in
foxconn  pts/2        10.94.5.157      Tue May 17 10:42   still logged in
foxconn  pts/4        10.94.0.112      Tue May 17 09:07 - 10:10  (01:03)
...

历史记录

查看和执行历史命令

执行 history 可以查看最近的命令。如果限定查看最近的若干条命令，可以加上数字作为参数。

Bash 记录历史命令时，会把命令里面的字符记录进去，所以一般不要在命令中写密码等敏感信息。

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ding@ding-server:~$ history
 1216  sudo docker-compose -f docker-compose-mysql.yml down
...
 2213  sudo whoami
 2214  whoami
 2215  history

执行历史命令时，使用 ! 加上一些参数，例子见下。

执行时，首先会列出将要执行的命令。

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ding@ding-server:~$ !2214   # 执行历史记录中的第 2214 条命令
whoami
ding
ding@ding-server:~$ !sudo   # 执行开头为 sudo 的最近的命令
sudo whoami
root
ding@ding-server:~$ !2214
whoami
ding
ding@ding-server:~$ !!  # 执行最近一条命令
whoami
ding
ding@ding-server:~$ sudo !!
sudo whoami
root

历史记录的操作

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# 立即将目前的数据写入历史记录文件（默认为 ~/.bash_history）
history -w

# 查看历史记录保留的最大条数
echo ${HISTSIZE}

# 清除当前用户的历史记录
history -c

Shell 相关

Shell 的概念与作用

Shell（壳层、壳程序） 是为用户提供用户界面的软件。能够操作应用程序。相对于内核（Kernel）而言。

有命令行和图形界面之分：

  • 命令行（狭义的 Shell）：bash、cmd、Powershell…
  • 图形界面：Gnome、KDE、Windows Explorer…

Shell 在计算机体系中的位置
Shell 在计算机体系中的位置

查看 Shell 相关信息

以下提供了两个系统中两种 Shell 的操作，操作分别为：

  1. 查看当前 Shell
  2. 查看可用的 Login Shell （CentOS 中也可以使用 chsh -l 查看）
  3. 查看 sh 被指定为哪个 Shell
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# CentOS Linux release 7.9.2009,  fish
# 查看当前 Shell
ding@ding-server ~> echo $SHELL
/usr/bin/fish
# 查看可用的 Login Shell
ding@ding-server ~> cat /etc/shells
/bin/sh
/bin/bash
/sbin/nologin
/usr/bin/sh
/usr/bin/bash
/usr/sbin/nologin
/bin/tcsh
/bin/csh
/bin/zsh
/usr/bin/fish
# 查看 sh 被指定为哪个 Shell
ding@ding-server ~> ll /bin/sh
lrwxrwxrwx. 1 root root 4 Jul 15  2021 /bin/sh -> bash*

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# Ubuntu 20.04 LTS, bash
# 查看当前 Shell
ding@ding-server:~$ echo $SHELL
/bin/bash
# 查看可用的 Login Shell
ding@ding-server:~$ cat /etc/shells
# /etc/shells: valid login shells
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/bash
/bin/rbash
/usr/bin/rbash
/bin/dash
/usr/bin/dash
/usr/bin/tmux
/usr/bin/screen
# 查看 sh 被指定为哪个 Shell
ding@ding-server:~$ ll /bin/sh
lrwxrwxrwx 1 root root 4 Feb 23 16:50 /bin/sh -> dash*

sh、bash、dash

通常的 Shell 脚本，默认会以 sh 执行。

传统意义上的 sh 指 Bourne Shell，由 AT&T 公司的 Steve Bourne 开发，是 UNIX 系统上的标准 Shell。

Linux 上一般会指向 bash（Bourne Again Shell），属于 GNU 计划的一部分。

但 Debian 发行版中指向的是 dash（Debian Almquist Shell），由 ash（Almquist Shell ，BSD 等上的预装 Shell） 发展而来，更为小巧。

dash 对一些命令的支持与 bash 不同（如 echo 命令不支持 -e 选项），故写、执行脚本时要注意。

部分 Borne Shell 兼容 Shell 的发展历程（箭头只代表派生关系）
部分 Borne Shell 兼容 Shell 的发展历程（箭头只代表派生关系）

内部（built-in）命令与外部命令

内部命令指 Shell 程序自带的命令；外部命令指其他程序提供的命令。

内部命令的列表可以通过 enable 查看。

判断命令属于哪种，可以用 type [-a] 命令

内部命令与外部命令名称相同时，优先执行内部命令（如 pwd）。

各 Shell“对命令的支持不同”，一般指的是内部命令。

fish、zsh

  • Friendly Interactive Shell
  • Z Shell

有一些优化（如自动补全、高亮），适合用于个人工作。可以参考：

通过第三方插件，能够实现更好的效果。

但配置文件、脚本语法等和 bash 有不可忽视的差别，尤其是配置文件。

macOS 的终端默认使用 zsh。

fish 一例
fish 一例

zsh 安装 Oh My Zsh 插件后的效果一例
zsh 安装 Oh My Zsh 插件后的效果一例

csh、tcsh

Linux 中如果有 csh（ C shell ），一般指向 tcsh（Tenex C shell），有补全等功能。

bash 的一些功能（如历史记录、别名）受其影响。

与 bash 的语法和配置文件差别很大。

现在很少用。

tcsh 一例
tcsh 一例

nologin

打印账号不可用的信息（可通过 /etc/nologin.txt 配置），返回非零值。

用于不可登录的用户：给其配置默认 Shell 为它，使其不可通过 Shell 登录。

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ding@ding-server:~$ /sbin/nologin
This account is currently not available.
ding@ding-server:~$ echo $?
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ding@ding-server:~$ cat /etc/passwd
...
games:x:5:60:games:/usr/games:/usr/sbin/nologin
...
ding@ding-server:~$ sudo su - games
This account is currently not available.
ding@ding-server:~$

rbash

是受限制的 bash，严格意义上来说是 bash 的特殊功能，相当于 bash -r。

在 Debian 系发行版中，rbash 指向 bash（但实际效果不一样）；如果没有，可以创建符号链接。

可以用作中转服务器，或者仅使用 ssh 来访问网页等等。

受限的情况：https://www.howtoing.com/rbash-a-restricted-bash-shell-explained-with-practical-examples/

但不绝对安全，可以通过运行 bash 等方式脱离控制。

screen（一种终端复用工具）

创建会话：

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screen
screen 命令

离开会话：按 Ctrl + A，再按 D

查看会话：

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ding@ding-server:~$ screen -ls
There is a screen on:
        1524444.pts-1.hcm0153   (05/19/2022 03:02:27 PM)        (Detached)
1 Socket in /run/screen/S-foxconn.

重进上面的会话：

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screen -r 152444

tmux（另一种终端复用工具）

  • 默认前缀键：Ctrl + B
  • 左右分屏：前缀 + %
  • 上下分屏：前缀 + "
  • 切换：前缀 + 方向键
  • 调整：前缀 + + + 方向键
  • 关闭：前缀 + x ...

tmux 一例
tmux 一例

部分 Shell 和其他工具的关系

部分 Shell 和其他工具的关系
部分 Shell 和其他工具的关系

参考资料