UNIX中特殊符号的使用

更好地理解 UNIX 用户输入的这些 “奇怪的” 字符。学习如何在 UNIX 中使用管道、重定向、操作符等特性。现在，您已经在 IBM AIX 上工作了一段时间了。您已经学习了几个基本命令，能够在目录结构中移动、创建和修改文件、查看正在运行的进程以及管理用户和系统。这很不错，但是您希望了解 UNIX 管理员输入的命令是什么意思。这些命令中包含许多奇怪的符号。在本文中，了解 |、 和 等符号在 UNIX 和 Linux 中的意思，以及如何使用 &、|、= 和 != 操作符。 管道如果您熟悉 UNIX，那么管道（或 pipe）会是每天都要接触到的东西。管道最初是由 Malcolm McIlroy 开发的，可以使用管道把一个命令的标准输出（stdout）定向到下一个命令的标准输入（stdin），这样就形成了连续执行的命令链。可以在一个命令行上使用多个管道。在许多时候，一个命令的 stdout 用作下一个命令的 stdin，第二个命令的 stdout 又被重定向到另一个命令的 stdin，依此类推。 例如，在排除故障或执行日常检查时，大多数 UNIX 管理员首先做的事情之一是查看系统上当前正在运行的进程。清单 1 演示这样的检查。 清单 1. 日常进程检查示例# ps ef UID PID PPID C STIME TTY TIME CMD root 1 0 0 Jul 27 - 0:05 /etc/init root 53442 151674 0 Jul 27 - 0:00 /usr/sbin/syslogd root 57426 1 0 Jul 27 - 0:00 /usr/lib/errdemon root 61510 1 0 Jul 27 - 23:55 /usr/sbin/syncd 60 root 65634 1 0 Jul 27 - 0:00 /usr/ccs/bin/shlap64 root 82002 110652 0 Jul 27 - 0:24 /usr/lpp/X11/bin/X -x abx -x dbe -x GLX -D /usr/lib/X11/rgb -T -force :0 -auth /var/dt/A:0-SfIdMa root 86102 1 0 Jul 27 - 0:00 /usr/lib/methods/ssa_daemon -l ssa0 root 106538 151674 0 Jul 27 - 0:01 sendmail: accepting connections root 110652 1 0 Jul 27 - 0:00 /usr/dt/bin/dtlogin -daemon root 114754 118854 0 Jul 27 - 20:22 dtgreet root 118854 110652 0 Jul 27 - 0:00 dtlogin -daemon root 131088 1 0 Jul 27 - 0:07 /usr/atria/etc/lockmgr -a /var/adm/atria/almd -q 1024 -u 256 -f 256 root 147584 1 0 Jul 27 - 0:01 /usr/sbin/cron root 155816 151674 0 Jul 27 - 0:04 /usr/sbin/portmap root 163968 151674 0 Jul 27 - 0:00 /usr/sbin/qdaemon root 168018 151674 0 Jul 27 - 0:00 /usr/sbin/inetd root 172116 151674 0 Jul 27 - 0:03 /usr/sbin/xntpd root 180314 151674 0 Jul 27 - 0:19 /usr/sbin/snmpmibd root 184414 151674 0 Jul 27 - 0:21 /usr/sbin/aixmibd root 188512 151674 0 Jul 27 - 0:20 /usr/sbin/hostmibd root 192608 151674 0 Jul 27 - 7:46 /usr/sbin/muxatmd root 196718 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.mountd root 200818 151674 0 Jul 27 - 0:00 /usr/sbin/biod 6 root 213108 151674 0 Jul 27 - 0:00 /usr/sbin/nfsd 3891 root 221304 245894 0 Jul 27 - 0:05 /bin/nsrexecd daemon 225402 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.statd root 229498 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.lockd root 241794 151674 0 Jul 27 - 0:51 /usr/lib/netsvc/yp/ypbind root 245894 1 0 Jul 27 - 0:00 /bin/nsrexecd root 253960 1 0 Jul 27 - 0:00 ./mflm_manager root 274568 151674 0 Jul 27 - 0:00 /usr/sbin/sshd -D root 282766 1 0 Jul 27 lft0 0:00 /usr/sbin/getty /dev/console root 290958 1 0 Jul 27 - 0:00 /usr/lpp/diagnostics/bin/diagd root 315646 151674 0 Jul 27 - 0:00 /usr/sbin/lpd root 319664 1 0 Jul 27 - 0:00 /usr/atria/etc/albd_server root 340144 168018 0 12:34:56 - 0:00 rpc.ttdbserver 100083 1 root 376846 168018 0 Jul 30 - 0:00 rlogind cormany 409708 569522 0 19:29:27 pts/1 0:00 -ksh root 569522 168018 0 19:29:26 - 0:00 rlogind cormany 733188 409708 3 19:30:34 pts/1 0:00 ps -ef root 749668 168018 0 Jul 30 - 0:00 rlogind系统上当前正在运行的进程的列表可能像 清单 1 这么简单；但是，大多数生产系统运行的进程更多，这会使 ps 的输出更长。为了把这个列表缩短到自己需要的范围，可以使用管道把 ps ef 的标准输出重定向到 grep，从而搜索自己真正希望看到的结果。清单 2 把 清单 1 产生的进程列表重定向到 grep，搜索字符串 “rpc” 和 “ksh”。 清单 2. 把进程列表重定向到 grep# ps ef | grep E rpc|ksh root 196718 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.mountd daemon 225402 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.statd root 229498 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.lockd root 340144 168018 0 12:34:56 - 0:00 rpc.ttdbserver 100083 1 cormany 409708 569522 0 19:29:27 pts/1 0:00 -ksh cormany 733202 409708 0 19:52:20 pts/1 0:00 grep -E rpc|ksh当多次把 stdout 重定向到 stdin 时，管道的使用方法可以很复杂。在下面的示例中，扩展了前面的 ps 和 grep 示例，把它的 stdout 重定向到另一个 grep，其作用是排除包含 “grep” 或 “ttdbserver” 的字符串。当最后的 grep 操作完成时，再次使用管道把 stdout 重定向到一个 awk 语句，其作用是输出进程标识符（PID）大于 200,000 的所有进程： # ps ef | grep E rpc|ksh | grep -vE grep|rpc.ttdbserver | awk -v _MAX_PID=200000 if ($2 _MAX_PID) print PID for process,$8,is greater than, _MAX_PIDPID for process /usr/sbin/rpc.statd is greater than 200000PID for process /usr/sbin/rpc.lockd is greater than 200000PID for process -ksh is greater than 200000图 1 通过图形说明命令的 stdout 重定向到后续命令的 stdin 的次序。 图 1. 管道示例回页首用 、 和 或 ）和所需的目标文件名或设备。如果目标文件不存在，而且您对目标目录有写权限，那么 和 会创建这个文件并根据您的 umask 设置权限，然后把命令的输出写到刚创建的文件中。但是，如果这个文件存在， 会尝试打开文件并覆盖整个内容。如果希望在这个文件中追加内容，那么只需使用 。可以认为它的作用是把左边命令的输出数据流移动到右边的目标文件中（即 - - ）。 下面的示例执行 “管道” 一节中的 ps ef 示例，并把输出重定向到文件 ps_out： # ps ef | grep E rpc|ksh ps_out下面的代码执行前面扩展的管道示例并把输出重定向到同一个文件（ps_out），但是追加到当前数据后面： # ps ef | grep E rpc|ksh | grep -vE grep|rpc.ttdbserver | awk -v _MAX_PID=200000 if ($2 _MAX_PID) print PID for process,$8,is greater than, _MAX_PID ps_out清单 3 给出前两个重定向的输出。清单 3. 重定向的输出# cat ps_out root 196718 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.mountd daemon 225402 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.statd root 229498 151674 0 11:00:27 - 0:00 /usr/sbin/rpc.lockd root 340144 168018 0 12:34:56 - 0:00 rpc.ttdbserver 100083 1 cormany 409708 569522 0 19:29:27 pts/1 0:00 -ksh cormany 733202 409708 0 19:52:20 pts/1 0:00 grep -E rpc|kshPID for process /usr/sbin/rpc.statd is greater than 200000PID for process /usr/sbin/rpc.lockd is greater than 200000PID for process -ksh is greater than 200000当只使用 重定向输出时，只重定向命令的 stdout。但是，除了 stdout，还有 stderr 输出：前者表示为 1，后者表示为 2。在 UNIX 中输出重定向没有区别。只需在 前面加上所需的输出类型（例如，1、2），告诉 shell 要把输出路由到哪里。 清单 4 尝试列出 fileA.tar.bz2 和 fileC.tar.bz2。但是，如第一个命令（ls）所示，fileC.tar.bz2 不存在。好在可以把 stdout 和 stderr 分别重定向到 ls.out 和 ls.err，这样就能够看到错误消息。 清单 4. 列出文件 fileA.tar.bz2 和 fileC.tar.bz2# lsfileA.tar.bz2 fileAA.tar.bz2 fileB.tar.bz2 fileBB.tar.bz2# ls fileA.tar.bz2 fileC.tar.bz2 1 ls.out 2 ls.err# cat ls.outfileA.tar.bz2# cat ls.errls: 0653-341 The file fileC.tar.bz2 does not exist.在 AIX 中，对 stdout 和 stderr 使用 和 时应用相同的规则。例如，以后的测试可以使用相同的输出文件，见 清单 5。 清单 5. 使用输出文件进行以后的测试# ls fileB.tar.bz2 fileD.tar.bz2 1 ls.out 2 ls.err# cat ls.outfileA.tar.bz2fileB.tar.bz2# cat ls.errls: 0653-341 The file fileC.tar.bz2 does not exist.ls: 0653-341 The file fileD.tar.bz2 does not exist.有时候，可能需要把 stdout 和 stderr 写到同一个文件或设备。这有两种方法。第一种方法是把 1 和 2 重定向到同一个文件： # ls fileA.tar.bz2 fileC.tar.bz2 1 ls.out 2 ls.out# cat ls.outfileA.tar.bz2ls: 0653-341 The file fileC.tar.bz2 does not exist.第二个方法更简单更快速，有经验的 UNIX 用户更喜欢采用这种方法： # ls fileA.tar.bz2 fileC.tar.bz2 ls.out 2&1# cat ls.outfileA.tar.bz2ls: 0653-341 The file fileC.tar.bz2 does not exist.我们分解这个语句。首先，执行 ls fileA.tar.bz2 fileC.tar.bz2。然后使用 ls.out 把 stdout 重定向到 ls.out，使用 2&1 把 stderr 重定向到前面重定向的 stdout（ls.out）。 请记住，可以把输出重定向到文件和其他设备。可以把数据重定向到打印机、软盘、终端类型（TTY）以及各种其他设备。例如，如果希望把一个消息发送给所有会话（或 TTY）上的某个用户，那么只需循环处理 who 并把一个消息重定向到 TTY（如果您有足够的权限的话），见 清单 6。 清单 6. 把消息重定向到一个 TTY# for _TTY in who | grep cormany | awk print $2 do _TTY=/dev/$_TTY echo Sending message to cormany on $_TTY echo Test Message to cormany$_TTY $_TTY doneSending message to cormany on /dev/pts/13Test Message to cormany/dev/pts/13Sending message to cormany on /dev/pts/14回页首stdin 而不是 stdout尽管使用 和 对于大多数人是一个相当容易掌握的概念，但是有的人在使用小于号（ 和 和 时，认为它们把左边命令的输出数据流移动到右边的目标文件中，这样最容易理解。同样的方法也适用于 和 。在使用 时，本质上是用一个已经提供的 stdin 执行一个命令。也就是说，把已经提供的数据提供给左边的命令作为 stdin（即 - ）。 例如，假设希望把一个包含 ASCII 文本文件的电子邮件发送给另一个用户。可以使用管道把 cat 的 stdout 重定向到 mail 的 stdin（即 cat mail_file.out | mail s Heres your E-mail! ），也可以把文件的内容重定向到 mail 命令的 stdin： # mail s Heres your E-mail! mail_file.out使用 （也称为 here-document）可以节省格式化时间，并且使命令执行的处理更容易。通过使用 ，文本字符串被重定向到执行的命令作为 stdin，但是可以继续输入信息，直到到达终止标识符。只需输入命令，输入 和终止标识符，然后输入需要的任何内容，最后在一个新行上输入终止标识符。通过使用 here-document，可以保留空格、换行等。 例如，UNIX 必须单独处理下面五个 echo 语句： # echo Line 1Line 1# echo Line 2Line 2# echo Line 3Line 3# echo Line 4Line 4# echo Line 5Line 5可以用以下代码替换多个 echo 语句，UNIX 只需处理一次执行： # cat Line 1 Line 2 Line 3 Line 4 Line 5 EOFLine 1Line 2Line 3Line 4Line 5还可以使用制表符让 shell 脚本中的内容更整洁一点，这只需要在 和终止标识符之间放上一个连字符（-）： # cat Line 1Line 2Line 3Line 4Line 5 ATCLine 1Line 2Line 3Line 4Line 5清单 7 给出的示例演示如何结合使用本文到目前为止讨论的东西。 清单 7. 组合 CLI# cat redirect_example#!/usr/bin/kshcat /g atc.outThis is an example of how to redirectstdout to a file as well as pipe stdout into stdinof another command (i.e. sed), all done insidea here-document.Cool eh?ATC现在，看看关于重定向和管道的脚本。# ./redirect_example# cat atc.outRedirect Example = This is an example of how to redirectRedirect Example = stdout to a file as well as pipe stdout into stdinRedirect Example = of another command (i.e. sed), all done insideRedirect Example = a here-document.Redirect Example =Redirect Example = Cool eh?回页首子 shell有时候，需要一起执行几个命令。例如，如果希望在另一个目录中执行某一操作，可以使用 清单 8 中的代码。 清单 8. 同时执行几个命令# pwd/home/cormany# cd testdir# tar cf ls_output.tar ls.out?# pwd/home/cormany/testdir这是有效的，但是要注意，在执行这些步骤之后，您就不再位于原来的目录中了。通过把这些命令放在它们自己的子 shell 中，它们会作为子 shell 的实例执行。清单 9 演示如何使用子 shell 执行相同的代码。 清单 9. 使用子 shell 同时执行几个命令# pwd/home/cormany# (cd testdir ; tar -cf ls_output.tar ls.out?)# pwd/home/cormany 回页首test 命令、 和 在编写 shell 脚本或用任何现代语言编写程序时，运算表达式或值的能力都很重要。UNIX 一直通过 test 命令提供这一功能。正如 test 的手册页指出的，test 命令运算表达式参数的值，如果表达式的值是 True，就返回零（True）退出值。关于 test 的定义和所有可用条件的更多信息，请参见 test 手册页。 要想使用 test 命令，只需给这个命令提供适当的标志和文件名。当 test 运算完表达式时，返回到命令提示，可以在这里检查返回码，见 清单 10。 清单 10. 检查返回码# ls l-rwxr-xr-x 1 cormany atc 786 Feb 22 16:11 check_file-rw-r-r- 1 cormany atc 0 Aug 04 20:57 emptyfile# test -f emptyfile# echo $?0# test -f badfilename# echo $?1根据定义，如果表达式值是 True，那么 test 返回零退出值，否则返回非零退出值（即 1）。在 清单 10 中，找到了文件 emptyfile，所以 test 返回 0；但是没有找到文件 badfilename，所以返回 1。 使用 test 的另一种方法是把要运算的表达式放在单层方括号（ ）中。使用 test 命令或把它替换为 会返回相同的值： # -f emptyfile # echo $?0# -f badfilename # echo $?1使用单层方括号（ ）还是双层方括号（ ）是个人习惯问题，实际上取决于您如何学习命令和 shell 脚本编程。但是请记住，这两者之间有一些差异。尽管 和 在运算期间使用相同的测试操作符，但是它们使用不同的逻辑操作符。 回页首操作符在 ksh（AIX 中使用的默认 shell）中，以及 UNIX 和 Linux 使用的其他 shell 中，一定要知道如何使用测试、逻辑和替换操作符。 测试操作符在编写 shell 脚本时，测试操作符对于检查错误和检查文件状态很重要。下面只是可以在 ksh 和其他标准 UNIX shell 中使用的一部分测试操作符： -d ： 是一个目录 -e ： 存在 -f ： 是一个常规文件 -n ： 不是 NULL -r ：用户对 有读权限 -s ： 的大小大于 0 -w ：用户对 有写权限 -x ：用户对 有执行权限 -z ： 是 null -L ： 是一个符号链接 请记住，在 UNIX 目录中，设备、符号链接和其他对象都是文件，所以上面的测试操作符适用于所有类型的文件。 每个人都有自己的 shell 脚本编程风格。无论在测试语句中使用 还是 ，上面的测试操作符的作用是相同的。本文使用 。清单 11 演示如何使用上面列出的几个测试操作符。 清单 11. 使用测试操作符#!/usr/bin/kshwhile truedo echo nEnter file to check: c read _FNAME if ! -e $_FNAME then echo Unable to find file $_FNAME continue fi if -f $_FNAME then echo $_FNAME is a file. elif -d $_FNAME then echo $_FNAME is a directory. elif -L $_FNAME then echo $_FNAME is a symbolic link. else echo Unable to determine file type for $_FNAME fi -r $_FNAME & echo User $USER can read $_FNAME -w $_FNAME & echo User $USER can write to $_FNAME -x $_FNAME & echo User $USER can execute $_FNAME if -s $_FNAME then echo $_FNAME is NOT empty. else echo $_FNAME is empty. fidone执行清单 11 中的代码并检查几个文件名，会产生 清单 12 所示的输出。 清单 12. 执行测试操作符的输出# ls l-rwxr-xr-x 1 cormany atc 786 Feb 22 16:11 check_file-rw-r-r- 1 cormany atc 0 Aug 04 20:57 emptyfile# ./check_fileEnter file to check: badfilenameUnable to find file badfilenameEnter file to check: check_filecheck_file is a file.User cormany can read check_fileUser cormany can write to check_fileUser cormany can execute check_filecheck_file is NOT empty.Enter file to check: emptyfileemptyfile is a file.User cormany can read emptyfileUser cormany can write to emptyfileemptyfile is empty.要想了解关于测试操作符的更多信息和完整列表，请执行 man test。 逻辑操作符UNIX 中的另一组重要操作符是逻辑操作符。与大多数现代编程语言一样，需要使用 AND 和 OR 语句对表达式或它们的值进行条件运算。 如果您读过我以前的文章（参见 参考资料），就会注意到我喜欢使用逻辑操作符，而不是编写多行代码。这会使脚本更干净，更容易管理。在编写脚本时，我会先编写 exit_msg() 函数： exit_msg() $# -gt 1 & echo $0#*/ ($1) $2 exit $1:-0这样就不必编写 清单 13 那样臃肿的代码。清单 13. 不使用 exit_msg() 函数和逻辑操作符的脚本 #!/usr/bin/kshif -n $_NUM1 then unset _NUM1fiif -n $_NUM2 then unset _NUM2fiwhile -z $_NUM1 | -z $_NUM2 do echo Enter 2 sets of numbers: c read _NUM1 _NUM2doneecho Enter file to log results to: cread _FNAMEif ! -e $_FNAME then echo File $_FNAME doesnt exist. A new log will be created.fitouch $_FNAMEif ! -w $_FNAME then echo Unable to write to file $_FNAME exit 1fiexpr $_NUM1 / 1 /dev/null 2&1if $? -ne 0 then echo Number $_NUM1 is not numeric. exit 2fiexpr $_NUM2 / 1 /dev/null 2&1if $? -ne 0 then echo Number $_NUM2 is not numeric. exit 2fiecho $_NUM1,$_NUM2 $_FNAME只需使用 exit_msg() 这样的简单函数和几个逻辑操作符，这个脚本就可以简化成更漂亮更容易理解的程序，见 清单 14。 清单 14. 使用函数和逻辑操作符的脚本简化版本 #!/usr/bin/kshexit_msg() $# -gt 1 & echo $0#*/ ($1) - $2 exit $1:-0 -n $_NUM1 & unset _NUM1 -n $_NUM2 & unset _NUM2while -z $_NUM1 | -z $_NUM2 do echo Enter 2 sets of numbers: c read _NUM1 _NUM2doneecho Enter file to log results to: cread _FNAME ! -e $_FNAME & echo File $_FNAME doesnt exist. A new log will be created.touch $_FNAME ! -w $_FNAME & exit_msg 1 Unable to write to file $_FNAMEexpr $_NUM1 / 1 /dev/null 2&1 $? -ne 0 & exit_msg 2 Number $_NUM1 is not numeric.expr $_NUM2 / 1 /dev/null 2&1 $? -ne 0 & exit_msg 2 Number $_NUM2 is not numeric.echo $_NUM1,$_NUM2 $_FNAME前面的示例主要使用 AND（&）和 OR（|）逻辑操作符。除了这些之外，还可以使用 AND（a）和 OR（o）操作符。在使用 test 命令或单层方括号（ ）时，使用 a 和 o 运算表达式。但是，如果使用双层方括号（ ），就要使用 & 和 |： # Paul != Xander & 2 -gt 0 # echo $?0# Paul != Xander -a 2 -gt 0 # echo $?0比较测试操作符另一组测试操作符称为比较测试操作符。与前一组测试操作符一样，比较测试操作符是执行错误检查或根据另一个值测试值的简便方法。前一组测试操作符主要用来测试文件或检查一个变量是否已经定义了，而比较测试操作符主要用来测试字符串和数字值，例如检查日期、检查文件大小、检查两个字符串是否相同等等。 比较测试操作符包括： -nt ：fileA 比 fileB 新 -ot ：fileA 比 fileB 旧 -ef ：fileA 和 fileB 指向同一个文件 = ：字符串与模式匹配 != ：字符串与模式不匹配 ：按照词典次序 stringA 出现在 stringB 之前 ：按照词典次序 stringA 出现在 stringB 之后 -eq ：expressionA 等于 expressionB -ne ：expressionA 不等于 expressionB -lt ：expressionA 小于 expressionB -gt ：expressionA 大于 expressionB -le ：expressionA 小于或等于 expressionB -ge ：expressionA 大于或等于 expressionB 可以按照与其他操作符相同的格式使用比较测试操作符。可以使用 test、 或 。清单 15、清单 16 和 清单 17 分别演示如何使用文件、数字和字符串比较。 清单 15. 文件比较# ls -l *.file-rw-r-r- 1 cormany atc 21 Feb 22 2006 Pauls.file-rw-r-r- 1 cormany atc 22 Aug 04 20:57 Xanders.file# Pauls.file -ot Xanders.file # echo $?0清单 16. 数字比较# _PSIZE=ls -l Pauls.file | awk print $5# _XSIZE=ls -l Xanders.file | awk print $5# $_PSIZE -lt $_XSIZE # echo $?0清单 17. 字符串比较# cat = dog # echo $?1替换操作符在编写脚本时，很容易忘记定义一个变量或为它赋值。或者，您好几年没有改动一个脚本，现在需要修改它，但是忘了它的细节。有时候，希望告诉用户已经设置了一个值，或者设置了某些默认值。替换操作符是解决这些问题的好方法： $var-value：如果 存在，就返回 的值。如果 不存在，就返回 。 $var=value：如果 存在，就返回 的值。如果 不存在，就把 设置为 并返回 。 $var+value：如果 存在，就返回 的值。如果 不存在，就返回 NULL。 $var?value：如果 存在，就返回 的值。如果 不存在，就退出命令或脚本并显示用 设置的错误消息。如果未设置 ，就显示默认的错误消息 “Parameter null or not set”。 $var:-value：如果 存在且不是 NULL，就返回 的值。如果 不存在或者是 NULL，就返回 。 $var:=value：如果 存在且不是 NULL，就返回 的值。如果 不存在或者是 NULL，就把 设置为 并返回 。 $var:+value：如果 存在且不是 NULL，就返回 的值。如果 不存在或者是 NULL，就返回 NULL。 $var:?value：如果 存在且不是 NULL，就返回 的值。如果 不存在或者是 NULL，就退出命令或脚本并显示用 设置的错误消息。如果未设置 ，就显示默认的错误消息 “Parameter null or not set”。 请注意前四个和后四个定义之间的细微差异。后一组定义在变量名和替换操作符之间包含一个冒号（:），这会额外检查变量是否是 NULL。在考虑用替换操作符给变量赋值时，要注意