Question

请问shell编程是什么？请高手指点！

最近在网上看到不少人在记事本里用[shell]编程，请问shell编程到底是什么？主要的用途和发展趋势。最好请各位大侠举例说明，感激不尽！
shell非要在Linux上编写吗？请问windows下能用shell编程吗？如何用呢？比如工具、编译器等。在记事本里成吗？

Answer 1

shell是一个命令处理器（command processor）——是一个读入并解释你输入的命令的程序。除了是一个命令中断器以外，shell还是一个程序设计语言。你可以编写shell可以解释的程序（被称为源程序），这些源程序可以包含shell程序设计命令等等。shell除了解释命令以外，还有其他工作，它也可以配置和编程。shell拥有自己的语言允许用户编写程序并以一种复杂方式运行。shell编程语言具有许多常用的编程语言的特征，例如：循环和控制结构等。用户可以生成像其他应用程序一样复杂的shell程序。
补充说明：简单的说 ： shell 是一个交互性命令解释器。shell独立于操作系统，这种设计让用户可以灵活选择适合自己的shell。shell让你在命令行键入命令，经过shell解释后传送给操作系统（内核）执行。
一下是shell功能的一个汇总：
查找命令的位置并且执行相关联的程序。
为shell变量赋新值
执行命令替代
处理 I/O重定向和管道功能
提供一个解释性的编程语言界面，包括tests、branches和loops等语句

Answer 2

Answer 3

Linux命令组成：shell内部命令+shell外部命令
shell内部命令：最简单最常用的命令，在shell启动时进入内存
shell外部命令：独立的可执行程序。是一些使用工具程序

Answer 4

操作系统与外部最主要的接口就叫做shell。shell是操作系统最外面的一层。shell管理你与操作系统之间的交互:等待你输入，向操作系统解释你的输入，并且处理各种各样的操作系统的输出结果。
shell提供了你与操作系统之间通讯的方式。这种通讯可以以交互方式（从键盘输入，并且可以立即得到响应），或者以shell script(非交互)方式执行。shell script是放在文件中的一串shell和操作系统命令，它们可以被重复使用。本质上，shell script是命令行命令简单的组合到一个文件里面。
Shell基本上是一个命令解释器，类似于DOS下的command.com。它接收用户命令（如ls等)，然后调用相应的应用程序。较为通用的shell有标准的Bourne shell (sh)和C shell (csh)。

交互式shell和非交互式shell
交互式模式就是shell等待你的输入，并且执行你提交的命令。这种模式被称作交互式是因为shell与用户进行交互。这种模式也是大多数用户非常熟悉的：登录、执行一些命令、签退。当你签退后，shell也终止了。
shell也可以运行在另外一种模式：非交互式模式。在这种模式下，shell不与你进行交互，而是读取存放在文件中的命令,并且执行它们。当它读到文件的结尾，shell也就终止了。

shell的类型
在UNIX中主要有两大类shell
Bourne shell (包括 sh, ksh, and bash)
Bourne shell ( sh)
Korn shell ( ksh)
Bourne Again shell ( bash)
POSIX shell ( sh)
C shell (包括 csh and tcsh)
C shell ( csh)
TENEX/TOPS C shell ( tcsh)

Bourne Shell
最初的UNIX shell是由Stephen R. Bourne于20世纪70年代中期在新泽西的AT&T贝尔实验室编写的，这就是Bourne shell。Bourne shell 是一个交换式的命令解释器和命令编程语言。Bourne shell 可以运行为login shell或者login shell的子shell(subshell)。只有login命令可以调用Bourne shell作为一个login shell。此时，shell先读取/etc/profile文件和$HOME/.profile文件。/etc/profile文件为所有的用户定制环境,$HOME/.profile文件为本用户定制环境。最后，shell会等待读取你的输入。

C Shell
Bill Joy于20世纪80年代早期，在Berkeley的加利福尼亚大学开发了C shell。它主要是为了让用户更容易的使用交互式功能，并把ALGOL风格的语法结构变成了C语言风格。它新增了命令历史、别名、文件名替换、作业控制等功能。

Korn Shell
有很长一段时间，只有两类shell供人们选择，Bourne shell用来编程，C shell用来交互。为了改变这种状况，AT&T的bell实验室David Korn开发了Korn shell。ksh结合了所有的C shell的交互式特性，并融入了Bourne shell的语法。因此，Korn shell广受用户的欢迎。它还新增了数学计算,进程协作(coprocess)、行内编辑(inline editing)等功能。Korn Shell 是一个交互式的命令解释器和命令编程语言.它符合POSIX——一个操作系统的国际标准.POSIX不是一个操作系统,而是一个目标在于应用程序的移植性的标准——在源程序一级跨越多种平台。

Bourne Again Shell (bash)
bash是GNU计划的一部分，用来替代Bourne shell。它用于基于GNU的系统如Linux.大多数的Linux(Red Hat, Slackware, Caldera)都以bash作为缺省的shell，并且运行sh时，其实调用的是bash。

POSIX Shell
POSIX shell 是Korn shell的一个变种. 当前提供POSIX shell的最大卖主是Hewlett-Packard。在HP-UX 11.0 , POSIX shell 就是/bin/sh,而bsh是/usr/old/bin/sh.

各主要操作系统下缺省的shell:
AIX 下是Korn Shell.
Solaris和FreeBSD缺省的是Bourne shell.
HP-UX缺省的是POSIX shell.
Linux是Bourne Again shell.

【TIP】
#!/usr/bin/sh的用途
shell script的第一行一般都是#!/usr/bin/sh或#!/usr/bin/ksh等，它的用途就是指出本脚本是用的哪种shell写的，执行时系统应该用哪种shell来解释执行它。

附：LINUX系统的shell原理

Linux系统的shell作为操作系统的外壳，为用户提供使用操作系统的接口。它是命令语言、命令解释程序及程序设计语言的统称。

shell是用户和Linux内核之间的接口程序，如果把Linux内核想象成一个球体的中心，shell就是围绕内核的外层。当从shell或其他程序向Linux传递命令时，内核会做出相应的反应。 shell是一个命令语言解释器，它拥有自己内建的shell命令集，shell也能被系统中其他应用程序所调用。用户在提示符下输入的命令都由shell先解释然后传给Linux核心。

有一些命令，比如改变工作目录命令cd，是包含在shell内部的。还有一些命令，例如拷贝命令cp和移动命令rm，是存在于文件系统中某个目录下的单独的程序。对用户而言，不必关心一个命令是建立在shell内部还是一个单独的程序。

shell首先检查命令是否是内部命令，若不是再检查是否是一个应用程序(这里的应用程序可以是Linux本身的实用程序，如ls和rm，也可以是购买的商业程序，如xv，或者是自由软件，如emacs)。然后shell在搜索路径里寻找这些应用程序(搜索路径就是一个能找到可执行程序的目录列表)。如果键入的命令不是一个内部命令并且在路径里没有找到这个可执行文件，将会显示一条错误信息。如果能够成功找到命令，该内部命令或应用程序将被分解为系统调用并传给Linux内核。

shell的另一个重要特性是它自身就是一个解释型的程序设计语言，shell程序设计语言支持绝大多数在高级语言中能见到的程序元素，如函数、变量、数组和程序控制结构。shell编程语言简单易学，任何在提示符中能键入的命令都能放到一个可执行的shell程序中。

当普通用户成功登录，系统将执行一个称为shell的程序。正是shell进程提供了命令行提示符。作为默认值(TurboLinux系统默认的shell是BASH)，对普通用户用“$”作提示符，对超级用户(root)用“#”作提示符。

一旦出现了shell提示符，就可以键入命令名称及命令所需要的参数。shell将执行这些命令。如果一条命令花费了很长的时间来运行，或者在屏幕上产生了大量的输出，可以从键盘上按ctrl+c发出中断信号来中断它(在正常结束之前，中止它的执行)。

当用户准备结束登录对话进程时，可以键入logout命令、exit命令或文件结束符(EOF)(按ctrl+d实现)，结束登录。

我们来实习一下shell是如何工作的。

$ make work

make:***No rule to make target ‘work’. Stop.

$

注释：make是系统中一个命令的名字，后面跟着命令参数。在接收到这个命令后，shell便执行它。本例中，由于输入的命令参数不正确，系统返回信息后停止该命令的执行。

在例子中，shell会寻找名为make的程序，并以work为参数执行它。make是一个经常被用来编译大程序的程序，它以参数作为目标来进行编译。在“make work”中，make编译的目标是work。因为make找不到以work为名字的目标，它便给出错误信息表示运行失败，用户又回到系统提示符下。

另外，用户键入有关命令行后，如果shell找不到以其中的命令名为名字的程序，就会给出错误信息。例如，如果用户键入：

$ myprog

bash:myprog:command not found

$

可以看到，用户得到了一个没有找到该命令的错误信息。用户敲错命令后，系统一般会给出这样的错误信息.

有问题大家一起讨论。