shell中的特殊字符
shell中除使用普通字符外，还可以使用一些具有特殊含义和功能的特殊字符。在使用它们时应注意其特殊的含义和作用范围。下面分别对这些特殊字符加以介绍。
1. 通配符
通配符用于模式匹配，如文件名匹配、路经名搜索、字符串查找等。常用的通配符有*、?和括在方括号［］中的字符序列。用户可以在作为命令参数的文件名中包含这些通配符，构成一个所谓的“模式串”，在执行过程中进行模式匹配。
* 代表任何字符串（长度可以不等），例如：“f*”匹配以f打头的任意字符串。但应注意，文件名前的圆点（.）和路经名中的斜线（/）必须显式匹配。例如“*”不能匹配.file，而“.*”才可以匹配.file。
? 代表任何单个字符。
［］ 代表指定的一个字符范围，只要文件名中［］位置处的字符在［］中指定的范围之内，那么这个文件名就与这个模式串匹配。方括号中的字符范围可以由直接给出的字符组成，也可以由表示限定范围的起始字符、终止字符及中间的连字符（-）组成。例如，f ［a- d］ 与f ［abcd］的作用相同。Shell将把与命令行中指定的模式串相匹配的所有文件名都作为命令的参数，形成最终的命令，然后再执行这个命令。
下面我们给出表10-1说明这些通配符的具体含义。
表10-1 通配符含义举例
模式串
意 义
*
当前目录下所有文件的名称。
*Text*
当前目录下所有文件名中包含有Text的文件的名称。
［ab-dm］*
当前目录下所有以a、b、c、d、m开头的文件的名称。
［ab-dm］?
当前目录下所有以a、b、c、d、m开头且后面只跟有一个字符的文件的名称。
/usr/bin/??
目录/usr/bin下所有名称为两个字符的文件的名称。
特别需要注意的是，连字符“-”仅在方括号内有效，表示字符范围，如在方括号外面就成为普通字符了。而*和?只在方括号外面是通配符，若出现在方括号之内，它们也失去通配符的能力，成为普通字符了。例如，模式“- a［*?］abc”中只有一对方括号是通配符，*和?均为普通字符，因此，它匹配的字符串只能是- a*abc和- a?abc。
最后说明一下使用通配符时需要注意的一些问题。由于*、?和［］对于shell来说具有比较特殊的意义，因此在正常的文件名中不应出现这些字符。特别是在目录名中不要出现它们，否则Shell匹配起来可能会无穷的递归下去。另外要注意的一点是：如果目录中没有与指定的模式串相匹配的文件名，那么Shell将使用此模式串本身作为参数传给有关命令。这可能就是命令中出现特殊字符的原因所在。
2. 引号
在shell中引号分为三种：单引号，双引号和反引号。
* 单引号 ‘
由单引号括起来的字符都作为普通字符出现。特殊字符用单引号括起来以后，也会失去原有意义，而只作为普通字符解释。例如：
$ string=’$PATH’
$ echo $string
$PATH
$
可见$保持了其本身的含义，作为普通字符出现。
* 双引号 “
由双引号括起来的字符，除$、、’、和”这几个字符仍是特殊字符并保留其特殊功能外，其余字符仍作为普通字符对待。对于$来说，就是用其后指定的变量的值来代替这个变量和$；对于而言，是转义字符，它告诉shell不要对其后面的那个字符进行特殊处理，只当作普通字符即可。可以想见，在双引号中需要在前面加上的只有四个字符$，，’和”本身。而对”号，若其前面没有加，则Shell会将它同前一个”号匹配。
例如，我们假定PATH的值为.:/usr/bin:/bin，输入如下命令：
$ TestString＝”$PATH\”$PATH”
$ echo $TestString
.:/usr/bin:/ bin”$PATH
$
读者可以自己试一下在第二个双引号之前不加会产生什么结果。
* 反引号 `
反引号（`）这个字符所对应的键一般位于键盘的左上角，不要将其同单引号（’）混淆。反引号括起来的字符串被shell解释为命令行，在执行时，shell首先执行该命令行，并以它的标准输出结果取代整个反引号（包括两个反引号）部分。例如：
$ pwd
/home/xyz
$ string=”current directory is `pwd`”
$ echo $string
current directour is /home/xyz
$
shell执行echo命令时，首先执行`pwd`中的命令pwd，并将输出结果/home/xyz取代`pwd`这部分，最后输出替换后的整个结果。
利用反引号的这种功能可以进行命令置换，即把反引号括起来的执行结果赋值给指定变量。例如：
$ today=`date`
$ echo Today is $today
Today is Mon Apr 15 16:20:13 CST 1999
$
反引号还可以嵌套使用。但需注意，嵌套使用时内层的反引号必须用反斜线（）将其转义。例如：
$ abc=`echo The number of users is `who| wc-l``
$ echo $abc
The number of users is 5
$
在反引号之间的命令行中也可以使用shell的特殊字符。Shell为得到``中命令的结果，它实际上要去执行``中指定的命令。执行时，命令中的特殊字符，如$，”，?等又将具有特殊含义，并且``所包含的可以是任何一个合法的Shell命令，如：
$ ls
note readme.txt Notice Unix.dir
$ TestString＝”`echo $HOME ` ` ls ［nN］*`”
$ echo $TestString
/home/yxz note Notice
$
其他情况，读者可自行试之。
1. 注释符
在shell编程中经常要对某些正文行进行注释，以增加程序的可读性。在Shell中以字符“#”开头的正文行表示注释行。
此外还有一些特殊字符如：用于输入/输出重定向与管道的<、>、<<、>>和|；执行后台命令的&；命令执行操作符&&和||及表示命令组的{}将在下面各小节中加以介绍。
标准输入/输出和重定向
1. 标准输入与输出
我们知道，执行一个shell命令行时通常会自动打开三个标准文件，即标准输入文件（stdin），通常对应终端的键盘；标准输出文件（stdout）和标准错误输出文件（stderr），这两个文件都对应终端的屏幕。进程将从标准输入文件中得到输入数据，将正常输出数据输出到标准输出文件，而将错误信息送到标准错误文件中。
我们以cat命令为例，cat命令的功能是从命令行给出的文件中读取数据，并将这些数据直接送到标准输出。若使用如下命令：
$ cat config
将会把文件config的内容依次显示到屏幕上。但是，如果cat的命令行中没有参数，它就会从标准输入中读取数据，并将其送到标准输出。例如：
$ cat
Hello world
Hello world
Bye
Bye
$
用户输入的每一行都立刻被cat命令输出到屏幕上。
另一个例子，命令sort按行读入文件正文（当命令行中没有给出文件名时，表示从标准输入读入），将其排序，并将结果送到标准输出。下面的例子是从标准输入读入一个采购单，并将其排序。
$ sort
bananas
carrots
apples
apples
bananas
carrots
$
这时我们在屏幕上得到了已排序的采购单。
直接使用标准输入/输出文件存在以下问题：
输入数据从终端输入时，用户费了半天劲输入的数据只能用一次。下次再想用这些数据时就得重新输入。而且在终端上输入时，若输入有误修改起来不是很方便。
输出到终端屏幕上的信息只能看不能动。我们无法对此输出作更多处理，如将输出作为另一命令的输入进行进一步的处理等。
为了解决上述问题，Linux系统为输入、输出的传送引入了另外两种机制，即输入/输出重定向和管道。
2. 输入重定向
输入重定向是指把命令（或可执行程序）的标准输入重定向到指定的文件中。也就是说，输入可以不来自键盘，而来自一个指定的文件。所以说，输入重定向主要用于改变一个命令的输入源，特别是改变那些需要大量输入的输入源。
例如，命令wc统计指定文件包含的行数、单词数和字符数。如果仅在命令行上键入：
$ wc
wc将等待用户告诉它统计什么，这时shell就好象死了一样，从键盘键入的所有文本都出现在屏幕上，但并没有什么结果，直至按下＜ctrl+d＞，wc才将命令结果写在屏幕上。
如果给出一个文件名作为wc命令的参数，如下例所示，wc将返回该文件所包含的行数、单词数和字符数。
$ wc /etc/passwd
20 23 726 /etc/passwd
$
另一种把/etc/passwd文件内容传给wc命令的方法是重定向wc的输入。输入重定向的一般形式为：命令<文件名。可以用下面的命令把wc命令的输入重定向为/etc/passwd文件：
$ wc < /etc/passwd
20 23 726
$
另一种输入重定向称为here文档，它告诉shell当前命令的标准输入来自命令行。here文档的重定向操作符使用<<。它将一对分隔符（本例中用delim表示）之间的正文重定向输入给命令。下例将一对分隔符delim之间的正文作为wc命令的输入，统计出正文的行数、单词数和字符数。
$ wc<
>this text forms the content
>of the here document,which
>continues until the end of
>text delimter
>delim
4 17 98
在<<操作符后面,任何字符都可以作为正文开始前的分隔符，本例中使用delim作为分隔符。here文档的正文一直延续到遇见另一个分隔符为止。第二个分隔符应出现在新行的开头。这时here文档的正文（不包括开始和结束的分隔符）将重新定向送给命令wc作为它的标准输入。
由于大多数命令都以参数的形式在命令行上指定输入文件的文件名，所以输入重定向并不经常使用。尽管如此，当要使用一个不接受文件名作为输入参数的命令，而需要的输入内容又存在一个文件里时，就能用输入重定向解决问题。
1. 输出重定向
输出重定向是指把命令（或可执行程序）的标准输出或标准错误输出重新定向到指定文件中。这样，该命令的输出就不显示在屏幕上，而是写入到指定文件中。
输出重定向比输入重定向更常用，很多情况下都可以使用这种功能。例如，如果某个命令的输出很多，在屏幕上不能完全显示，那么将输出重定向到一个文件中，然后再用文本编辑器打开这个文件，就可以查看输出信息；如果想保存一个命令的输出，也可以使用这种方法。还有，输出重定向可以用于把一个命令的输出当作另一个命令的输入（还有一种更简单的方法，就是使用管道，将在下面介绍）。
输出重定向的一般形式为：命令>文件名。例如：
$ ls > directory.out
$ cat directory.out
ch1.doc ch2.doc ch3.doc chimp config mail/ test/
$
将ls命令的输出保存为一个名为directory.out的文件。
注：如果>符号后边的文件已存在，那么这个文件将被重写。
为避免输出重定向中指定文件只能存放当前命令的输出重定向的内容，shell提供了输出重定向的一种追加手段。输出追加重定向与输出重定向的功能非常相似，区别仅在于输出追加重定向的功能是把命令（或可执行程序）的输出结果追加到指定文件的最后，而该文件原有内容不被破坏。
如果要将一条命令的输出结果追加到指定文件的后面，可以使用追加重定向操作符>>。形式为：命令>>文件名。例如：
$ ls *.doc>>directory.out
$ cat directory.out
ch1.doc ch2.doc ch3.doc chimp config mail/ test/
ch1.doc ch2.doc ch3.doc
$
和程序的标准输出重定向一样，程序的错误输出也可以重新定向。使用符号2>（或追加符号2>>）表示对错误输出设备重定向。例如下面的命令：
$ ls /usr/tmp 2> err.file
可在屏幕上看到程序的正常输出结果，但又将程序的任何错误信息送到文件err.file中，以备将来检查用。
还可以使用另一个输出重定向操作符（&>）将标准输出和错误输出同时送到同一文件中。例如：
$ ls /usr/tmp &> output.file
利用重定向将命令组合在一起，可实现系统单个命令不能提供的新功能。例如使用下面的命令序列：
$ ls /usr/bin > /tmp/dir
$ wc –w < /tmp/dir
459
统计了/usr/bin目录下的文件个数。
管 道
将一个程序或命令的输出作为另一个程序或命令的输入，有两种方法，一种是通过一个临时文件将两个命令或程序结合在一起，例如上个例子中的/tmp/dir文件将ls和wc命令联在一起；另一种是Linux所提供的管道功能。这种方法比前一种方法更好。
管道可以把一系列命令连接起来，这意味着第一个命令的输出会作为第二个命令的输入通过管道传给第二个命令，第二个命令的输出又会作为第三个命令的输入，以此类推。显示在屏幕上的是管道行中最后一个命令的输出（如果命令行中未使用输出重定向）。
通过使用管道符“|”来建立一个管道行。用管道重写上面的例子：
$ ls /usr/bin|wc -w
1789
再如：
$ cat sample.txt|grep "High"|wc -l
管道将cat命令（列出一个文件的内容）的输出送给grep命令。grep命令在输入里查找单词High，grep命令的输出则是所有包含单词High的行，这个输出又被送给wc命令，wc命令统计出输入中的行数。假设sample.txt文件的内容如下：
Things to do today:
Low:Go grocery shopping
High:Return movie
High:Clear level 3 in Alien vs. Predator
Medium:Pick up clothes from dry cleaner
那么该管道行的结果是2。
命令替换
命令替换和重定向有些相似，但区别在于命令替换是将一个命令的输出作为另外一个命令的参数。常用命令格式为：
command1 `command2`
其中，command2的输出将作为command1的参数。需要注意的是这里的`符号，被它括起来的内容将作为命令执行，执行后的结果作为command1的参数。例如：
$ cd `pwd`
该命令将pwd命令列出的目录作为cd命令的参数，结果仍然是停留在当前目录下。
第二十二课 在Bash中的操作 2000年/5月/29日
命令和文件名扩展特性
Bash命令行具有命令和文件名扩展特性。当输入一个还没完成的命令或文件名时，只需键入Tab键就能激活命令和文件名扩展特性，从而完成该命令的剩余输入。如果有多个命令或文件的前缀相同，Bash将响铃并等待用户输入足够的字符，以便选择唯一的命令或文件名，如果找到，系统将自动补齐搜索到的命令或文件名，用户按回车键后，系统将执行这条指令。例如：
$ cat pre
$ cat preface
Bash也能列出当前目录下部分匹配的文件名来完成文件名扩展。如果键入Esc，然后键入?，shell将列出所有与输入的字符串相匹配的文件名。例如下例，在没有完成的输入后键入Esc
?，shell将列出所有与输入的字符串相匹配的字符串，然后shell回显命令行，根据列出的文件名，可以键入要输入的文件名或按下Tab键来完成文件名扩展。例如：
$ ls
document docudrama
$ cat doc
document
docudrama
$ cat docudrama
［例】下面是一个目录包含的文件列表：
Firebird2.7.tgz Firebird.README Firebird2.60.tgz
FireBird Firebird2.60.tgz.README
现在要删除Firebird2.60.tgz.README文件，键入：
$ rm –f Fi
系统会发出警报声，并且自动将命令行补全为：
$ rm –f Fire
并等待用户进一步输入文件名的后面部分。现在再键入：
b
系统再次发出警报声，并且自动将命令行补全为：
$ rm –f Firebird
并等待用户进一步输入文件名的后面部分。现在再键入：
2.6
系统再次发出警报声，并且自动将命令行补全为：
$ rm –f Firebird2.60.tgz
并等待用户进一步输入文件名的后面部分。现在再键入：
.
此时命令将被补全为：
$ rm –f Firebird2.60.tgz..README
从上例可以看到，bash总是尽力根据用户输入的信息来补全命令。当无法根据现有信息补全命令时，则提示用户再给出更多的信息，然后再根据用户的提示来进一步补全命令。作为用户最好是能够一次性给出足够的信息以便于bash进行命令补全；否则多按几次，时间也就消耗掉了。
命令行编辑
在Bash中可以对命令行进行编辑，以便用户在执行所键入的命令之前能够修改所键入的命令。如果在键入命令时出现拼写错误，只需在运行所键入的命令之前，使用编辑命令来纠正编辑错误，然后执行它，而不用重新输入整行命令。这个功能对以长路径文件名作参数的命令特别有用。
表10-2是对命令行编辑操作的一个总结。
表10-2 命令行编辑操作