本文已完稿并通过审阅，是正式版本。

导言

很多 Linux 的初学者都会对以下这些问题感到迷惑：

下面内容可以解答你的疑问。

一般情况下命令从标准输入（stdin）读取输入，并输出到标准输出（stdout），默认情况下两者都是你的终端。使用重定向可以让命令从文件读取输入/输出到文件。下面是以 echo 为例的重定向输出：

无论是 > 还是 >>，当输出文件不存在时都会创建该文件。

重定向输入使用符号 之间没有空格）。

使用 2>&1 可以将 stderr 合并到 stdout。

管道（pipe），操作符 |，作用为将符号左边的命令的 stdout 接到之后的命令的 stdin。管道不会处理 stderr。

管道是类 UNIX 操作系统中非常强大的工具。通过管道，我们可以将实现各类小功能的程序拼接起来干大事。

示例如下：

在 Windows 下，很多人下载文件时会使用「迅雷」、「QQ 旋风」（停止运营）、「IDM」之类的软件来实现下载。那么在 Linux 环境下呢？在终端下，没有可视化软件提供点击下载。即使有桌面环境，有 Firefox 可以很方便地下载文件，硬件资源也会被很多不必要的服务浪费。通过以下内容讲述的 wget (wget) 和 cURL (curl) 工具，我们可以 Linux 上进行轻量的下载活动。

wget 是强力方便的下载工具，可以通过 HTTP 和 FTP 协议从因特网中检索并获取文件。

支持以非交互方式工作，能够在用户注销后在后台进行工作。

在不稳定的连接中依旧可以正常工作，支持断点续传功能。

支持 HTML 页面以及 FTP 站点的递归检索，您可以使用它来获取网站的镜像，或者像爬虫一样遍历网络。

在文件获取时可以增加时间标记，因此可以自动识别远程文件自上次检索后是否发生更改，并自动检索新版本。

支持代理服务器，以减轻网络负载，加快检索速度。

使用 man wget 得到的结果为 wget [option]... [URL]...，其中的更多参数可以通过查看帮助 wget -h 来获取。

常用的选项

批量下载 filelist.txt 中给出的链接：

安装 oh-my-zsh：

cURL (curl) 是一个利用 URL 语法在命令行下工作的文件传输工具，其中 c 意为 client。虽然 cURL 和 Wget 基础功能有诸多重叠，如下载。但 cURL 由于可自定义各种请求参数，所以在模拟 web 请求方面更擅长；wget 由于支持 FTP 协议和递归遍历，所以在下载文件方面更擅长。

同 wget 部分，我们可以查看帮助 curl -h 了解其用法。

常用的选项

输出必应主页的代码：

使用重定向把必应页面保存至 bing.html 本地：

也可以使用 -o 选项指定输出文件：

下载 USTCLUG 的 logo：

只展示 HTTP 响应头内容：

除了 Wget、cURL，还有 mwget（多线程版本 wget）、Axel、Aria2（支持 BT 协议、支持 JSON-RPC 和 XML-RPC 接口远程调用）之类下载工具，其中 Aria2 在 Windows 下使用也很广泛。

在进行文本处理时，我们有一些常见的需求：

下面介绍如何在 shell 中做到这些事情。

wc 是文本统计的常用工具，它可以输出文本的行数、单词数与字符（字节）数。

统计中文文本时的问题

wc 在统计中文文本时，会出现一些问题，比如：

这里显示文本只有 1 个单词，但是有 13 个字符，这显然是不对的。

对于字符数统计结果，可以使用 wc -m 命令要求 wc 考虑宽字符：

换行符也是一个符号，所以结果为 5（而非 4）。

由于中文文本的单词统计涉及分词算法问题，wc 无法准确统计。

diff 工具用于比较两个文件的不同，并列出差异。

小知识

加参数 -w 可忽略所有空白字符， -b 可忽略空白字符的数量变化。

假如比较的是两个文本文件，差异之处会被列出；假如比较的是二进制文件，只会指出是否有差异。

顾名思义，head 和 tail 分别用来显示开头和结尾指定数量的文字。

以 head 为例，这里给出共同的用法：

除此以外，tail 还有一个非常实用的参数 -f：当文件末尾内容增长时，持续输出末尾增加的内容。这个参数常用于动态显示 log 文件的更新（试一试 tail -f /var/log/syslog）。

grep 命令可以查找文本中的字符串：

不止如此！

grep 事实上是非常强大的查找工具，第九章将在介绍正则表达式语法之后进一步介绍 grep。

sed 命令可以替换文本中的字符串：

对于大多数用户来说，最常用 sed 的场合是替换软件源的时候。在阅读了上面的示例之后，以下例子就很简单了：

同样不止如此！

sed 事实上是非常强大的文本操作工具，不仅支持正则表达式，而且能够做的操作也不止是替换。第九章将进一步介绍 sed。

Shell 是 Linux 的命令解释程序，是用户和内核之间的接口。除了作为命令解释程序外，Shell 同时还提供了一个可支持强大脚本语言的程序环境。

Bourne Shell (sh)，是 Unix 系统的默认 Shell，简单轻便，脚本编程功能强，但交互性差。

Bourne Again Shell，即 Bash，是 GNU 开发的一个 Shell，也是大部分 Linux 系统的默认 Shell，是 Bourne Shell 的扩展。

Bash 允许用户定制环境以满足自己需要。通过修改环境文件 .bash_profile、.bashrc、.bash_logout，配置合适的环境变量，可以改变主目录、命令提示符、命令搜索路径等用户工作环境。

此外，bash 也支持使用 alias 别名代替命令关键字（alias name='命令'）。输入 alias，可以查看目前存在的别名：

可以使用几种方法运行 Bash 脚本：

在指定的 Shell 下执行，将脚本程序名作为 Shell 的第一个参数：

使用 . 命令执行脚本。与其他命令一样，. 也是一条命令，其后要有空格：

将脚本设置为可执行，然后像外部命令一样执行：

许多 Bash 脚本会在文件首行加上 #!/bin/bash 。这里 #! 符号的名称是 shebang（也叫 sha-bang，即 sharp # 与 bang !）。当一个文本文件首行有 shebang，且以可执行模式执行时，shebang 后的内容会看作这个脚本的解释器和相关参数，系统会执行解释器命令，并将脚本文件的路径作为参数传递给该命令。

例如，某个 foo.sh 首行为 #!/bin/bash，则执行 ./foo.sh 就等于执行 /bin/bash ./foo.sh。

Bash 也支持在同一个行中安排多个命令：

组命令：

使用 { 命令1; 命令2; … }，组命令在 shell 内执行，不会产生新的进程，注意花括号和命令之间的空格。

使用 (命令1; 命令2; …)，组命令会建立独立的 shell 子进程来执行组命令，这里的圆括号周围并不需要空格。

执行组命令 { cd /tmp; pwd; } 后，当前目录会被修改，但是执行 (cd /tmp; pwd;) 不会修改当前目录。

像大多数程序设计语言一样，shell 也允许用户在程序中使用变量。但 shell 不支持数据类型，它将任何变量值都当作字符串。但从赋值形式上看，可将 shell 变量分成四种形式：用户自定义、环境变量、位置变量和预定义特殊变量。

变量定义：name=串，其中 = 两边不允许有空格。如果字串中含空格，就要用双引号括起。在引用时，使用 $name 或 ${name}，后者花括号是为了帮助解释器识别变量边界。

已定义的变量可以通过 unset name 来删除。

变量使用示例

变量定义：

输出：

如果不给 skill 加花括号标明变量名的边界，写成 echo "I am good at $skillScript" ，解释器就会把 $skillScript 当成一个变量（其值为空）。

删除变量：

输出为空。

在以上的例子中，我们可以注意到 bash 中未定义的变量默认值为空值。在编写 shell 脚本时，我们可能会希望能够严格一些：如果变量未定义，就直接报错退出。这样的话，如果变量名出现了拼写错误，我们就能第一时间发现。

可以在脚本开头加上 set -u 来实现这一点：

执行可以发现输出类似如下的错误：

每个用户登录系统后，Linux 都会为其建立一个默认的工作环境，由一组环境变量定义，用户可以通过修改这些环境变量，来定制自己工作环境。在 Bash 中，可用 env 命令列出所有已定义的环境变量。通常，用户最关注的几个变量是：

HOME：用户主目录，一般情况下为 /home/用户名。

LOGNAME：登录用户名。

PATH：命令搜索路径，路径以冒号分割。当我们输入命令名时，系统会在 PATH 变量中从前往后逐个搜索对应的程序是否在目录中。

PWD：用户当前工作目录路径。

SHELL：默认 shell 的路径名。

TERM：使用的终端名。

可以使用 export 命令来定义环境变量。在同一个 shell 中使用 export 定义之后，这个环境变量会一直保留，直到这个 shell 退出。

此外，也可以在命令前加上环境变量的定义。此时只有这一条命令的环境变量出现变化。

Shell 解释用户的命令时，把命令程序名后面的所有字串作为程序的参数。分别对应 $1、$2、$3、……、$9，程序名本身对应 $0。

可用 shift 命令，丢弃开头的 n 个位置变量，改变 $1、$2、$3 等的对应关系。

可用 set 命令，重置整个位置变量列表，从而给 $1、$2、$3 等赋值。

Shell 中还有一组有 shell 定义和设置的特殊变量，用户只能引用，而不能直接改变或重置这些变量。

反斜杠，消除单个字符的特殊含义。

使用双引号包裹字符串可以消除空白字符切分参数的特殊含义，但是很多其他特殊字符的特殊含义仍然保留。双引号也被称为「弱引用」。

单引号，能消除所有特殊字符的特殊含义，包括反斜杠，因此单引号字符串中不能使用反斜杠转义单引号本身。单引号也被称为「强引用」。

反引号（`）括起的字符串，被 shell 解释为命令，执行时用命令输出结果代替整个反引号对界限部分。

特殊字符示例

可以使用 read 命令读取用户输入，并将输入的内容赋值给变量。其中 -p 参数后可以设置输出的提示信息。

在使用 read 时，建议加上 -r 参数，否则 \ 会被视为转义符号。

可以使用 echo 命令输出变量信息。其中 -n 参数不会在结尾输出换行符，而 -e 参数会解析文本中的转义字符（例如 \n）。

此外，printf 命令也可以用来输出，它的使用方法类似于 C 中的 printf() 函数。

在 Bash 中进行算术运算，需要使用 expr 计算算术表达式值或 let 命令赋值表达式值到变量。基本运算符是 +、-、\* (转义)、/、%。在 expr 中，运算符两边与操作数之间必须有空格，小括号要转义；但 let 则没有这个要求，运算符前后有无空格均可，小括号不需转义，但 = 前后不能有空格。

另外，所有标准的 shell 都支持另一种语法 (( 表达式 ))，其中 表达式 是一个 C 风格的数学表达式，可以计算，也可以赋值。(( 表达式 )) 是一条完整的命令，命令的返回值为 0 或 1。若表达式的结果非零，那么 (( 表达式 )) 命令返回零，而当表达式结果为零时命令返回 1。

使用 $(( 表达式 )) 可以将计算结果用作为命令行的一部分，就像使用变量一样。

条件表达式写成 test 条件表达式，或 [ 条件表达式 ]，注意表达式与方括号之间有空格。

表达式：int1 [option] int2，其中的参数可以用下列替换。

序列中可嵌套 if 语句，在 shell 中也允许有多个 elif ，但 shell 的流程控制不可为空。末尾的 fi 就是 if 倒过来写，后面还会遇到类似的结束符。

选项值必须以右括号 ) 结尾，若匹配多个离散值，用 | 分隔。这里的 esac 也是 case 倒着写。

for 循环可以对一个列表中的每个值都执行一系列命令。

while 循环用于不断执行一系列命令，命令通常为测试条件。until 与 while 相反，仅在测试条件失败时循环。