Shell

SH

最基本的shell, 可玩性很差

Bash

比最基本的shell稍微高级一点, 但是可玩性很差.

不能根据已经输入的内容快速查找, 但是存在历史记录(可以通过Ctrl+R进行搜索历史记录)

Syntax

Shebang and Comments

Interpreter Declaration

脚本文件的第一行通常指定解释器路径，这被称为 Shebang。这告诉系统使用哪个程序来执行该文件的内容。

#!/bin/bash
echo "Hello World"

Comments

单行注释以井号开头，解释器会忽略该行井号之后的所有内容。

# 这是一行注释
echo "Code" # 这也是注释

Variables

Variable Assignment

变量赋值时，变量名、等号和值之间不能包含任何空格。如果值包含空格，必须使用引号包裹。

name="User Name"
count=10

Variable Access

引用变量值时，需要在变量名前加上美元符号。推荐使用花括号包裹变量名，以界定变量名的边界，防止歧义。

echo $name
echo "${name}Info"

Read-only Variables

使用 readonly 命令可以将变量定义为只读，后续无法修改该变量的值。

readonly PI=3.14
# PI=3.1415 将会导致错误

Unsetting Variables

使用 unset 命令可以删除变量，但无法删除只读变量。

my_var="test"
unset my_var

Special Variables

Shell 提供了一些预定义的特殊变量，用于获取脚本参数和状态信息。

$0 表示当前脚本的文件名。 $n 表示传递给脚本的第 n 个参数，例如 $1 是第一个参数。 $# 表示传递给脚本的参数个数。 $* 表示传递给脚本的所有参数，作为一个整体字符串。 $@ 表示传递给脚本的所有参数，每个参数作为独立的字符串。 $? 表示上一个命令的退出状态，0 表示成功，非 0 表示失败。 $$ 表示当前 Shell 进程的 ID。

echo "Script name: $0"
echo "First argument: $1"
echo "Argument count: $#"
echo "Last status: $?"

String Operations

String Length

使用井号获取字符串的长度。

str="abcdef"
echo ${#str}
# 输出: 6

Substring Extraction

可以通过指定起始位置和长度来提取子字符串。索引从 0 开始。

str="Hello World"
echo ${str:0:5}
# 输出: Hello

String Replacement

可以替换字符串中的内容。使用单斜杠替换第一个匹配项，使用双斜杠替换所有匹配项。

str="apple banana apple"
echo ${str/apple/orange}
# 输出: orange banana apple
echo ${str//apple/orange}
# 输出: orange banana orange

Default Value Substitution

如果变量未定义或为空，可以返回一个默认值，但不会修改原变量。

echo ${undefined_var:-DefaultValue}

Arrays

Array Definition

Bash 支持一维数组，不需要限定大小。

array_name=(value0 value1 value2)
# 或者单独赋值
nums[0]=10
nums[1]=20

Array Access

读取数组元素时需要使用花括号。使用 @ 或 * 可以获取数组中的所有元素。

echo ${array_name[0]}
echo ${array_name[@]}

Array Length

获取数组元素的个数或特定元素的长度。

echo ${#array_name[@]}
# 获取第一个元素的字符串长度
echo ${#array_name[0]}

Arithmetic Operations

Double Parentheses

双圆括号结构是进行整数运算最常用的方法，支持 C 语言风格的运算符。

a=10
b=20
result=$((a + b))
echo $result
((a++))
echo $a

Let Command

let 命令用于执行算术运算。

let "sum = 3 + 5"
echo $sum

Expr Command

expr 是一个用于求值的命令行工具，运算符之间必须有空格，乘号需要转义。

val=`expr 2 + 2`
mul=`expr 2 \* 2`

Conditional Expressions

File Test Operators

用于检测文件的属性。

-e file 检测文件是否存在。 -d file 检测文件是否是目录。 -f file 检测文件是否是普通文件。 -r file 检测文件是否可读。 -w file 检测文件是否可写。 -x file 检测文件是否可执行。

file="./test.sh"
if [ -x "$file" ]; then
    echo "File is executable"
fi

Integer Comparison

用于比较两个整数的大小。

-eq 等于。 -ne 不等于。 -gt 大于。 -lt 小于。 -ge 大于等于。 -le 小于等于。

a=10
b=20
if [ $a -lt $b ]; then
    echo "a is less than b"
fi

String Comparison

用于比较字符串。注意在方括号中使用字符串变量时，建议加上双引号。

= 检测两个字符串是否相等。 != 检测两个字符串是否不相等。 -z 检测字符串长度是否为 0。 -n 检测字符串长度是否不为 0。

str1="abc"
str2="def"
if [ "$str1" != "$str2" ]; then
    echo "Strings are different"
fi

Logical Operators

用于组合多个条件。

! 非运算。 -o 或运算。 -a 与运算。

if [ $a -lt 20 -o $b -gt 100 ]; then
    echo "Condition met"
fi

Double Brackets

双中括号提供了更高级的特性，支持模式匹配和正则表达式，且不需要转义大于号和小于号，逻辑运算符可以直接使用 && 和 ||。

if [[ $a -lt 20 || $b -gt 100 ]]; then
    echo "Advanced condition met"
fi

Control Flow Statements

If Statement

基本的条件判断结构，包含 if, then, elif, else, fi。

if [ "$1" == "start" ]; then
    echo "Starting..."
elif [ "$1" == "stop" ]; then
    echo "Stopping..."
else
    echo "Usage: $0 {start|stop}"
fi

Case Statement

用于多重分支选择，类似于其他语言的 switch。每个模式以右括号结束，每个分支块以双分号结束。

case "$1" in
    "start")
        echo "Starting service"
        ;;
    "stop")
        echo "Stopping service"
        ;;
    *)
        echo "Unknown command"
        ;;
esac

For Loop

用于遍历列表或序列。

# 遍历列表
for val in 1 2 3 4 5
do
    echo "Value: $val"
done
 
# C 语言风格
for ((i=0; i<5; i++))
do
    echo "Index: $i"
done

While Loop

当条件为真时执行循环体。

count=0
while [ $count -lt 3 ]
do
    echo "Count: $count"
    ((count++))
done

Until Loop

执行循环体直到条件为真（即条件为假时执行）。

count=0
until [ $count -gt 2 ]
do
    echo "Count: $count"
    ((count++))
done

Functions

Function Definition

可以使用 function 关键字或直接使用函数名加圆括号定义。

function my_func() {
    echo "Hello from function"
}
 
# 或者
other_func() {
    echo "Another function"
}

Return Value

函数可以通过 return 语句返回一个整数状态码（0-255），通过 $? 获取。如果需要返回字符串或数据，通常通过 echo 输出，并在调用处使用命令替换捕获。

sum() {
    return $(($1 + $2))
}
 
sum 2 5
echo "Sum result code: $?"

Input and Output

Output Redirection

将命令的标准输出保存到文件。

> 覆盖模式。 >> 追加模式。

echo "Content" > file.txt
echo "More content" >> file.txt

Input Redirection

从文件读取输入传给命令。

wc -l < file.txt

Error Redirection

将标准错误输出重定向。文件描述符 1 代表标准输出，2 代表标准错误。

# 重定向错误到文件
command 2> error.log
# 将错误重定向到标准输出
command > output.txt 2>&1

Pipes

使用管道符将前一个命令的输出作为下一个命令的输入。

cat file.txt | grep "search_term"

Here Document

用于将多行文本块传递给命令。

cat << EOF > output.txt
Line 1
Line 2
EOF

Parameter Expansion

Brace Expansion

用于生成任意字符串。

echo file{1..3}.txt
# 输出: file1.txt file2.txt file3.txt

Command Substitution

将命令的输出赋值给变量。推荐使用 $() 格式。

date_str=$(date +%F)
# 或者使用反引号
path_str=`pwd`

Zsh

比较高级的脚本. 能够兼容绝大多数的Bash和Sh的指令.

安装方法:

• MacOS自带zsh, 且默认使用zsh
• Windows难以安装. 可以通过git的shell去替换部分文件去安装
• Linux:
  • Ubuntu: apt install zsh
  • OpenSUSE: zypper install zsh
  • Arch Linux: pacman -S zsh
  • …

详细内容请查看这里

推荐的配置是使用oh-my-zsh.

Oh-My-Zsh

安装方法:

sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/ohmyzsh/ohmyzsh/master/tools/install.sh)"

或者使用wget:

sh -c "$(wget https://raw.githubusercontent.com/ohmyzsh/ohmyzsh/master/tools/install.sh -O -)"

启动的时候, 会进行一些询问并默认创建一个配置文件在~/.zshrc. 启动zsh的时候, 会默认运行这个配置文件中的所有代码.

如果使用Oh-My-Zsh启动, 那么里面会存在部分只有Oh-My-Zsh才有的配置, 如themes, plugins等等.

Theme

另一个叫法是prompt, 指的是命令行的提示符.

omz自带了部分的主题, 详情在Theme

如果需要安装外部的主题, OMZ也有部分外部主题的预览: Extern Theme

安装方法:

git clone <theme_repo>
mv <theme_repo> ~/.oh-my-zsh/themes

然后将zshrc里面的THEME的值修改成<theme_repo>即可

Plugins

插件是oh-my-zsh的最重要的一环. 自动补全、语法高亮等功能均由插件提供

builtin的插件提供了一些方法如git缩写等功能, 但是更多的功能需要第三方的插件提供

syntax highlight

git clone https://github.com/zsh-users/zsh-autosuggestions ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-syntax-highlighting

然后在~/.zshrc的plugins数组中加入zsh-syntax-highlighting

auto suggestions

基于语法的自动补全.

git clone https://github.com/zsh-users/zsh-autosuggestions ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-autosuggestions

然后在~/.zshrc的plugins数组中加入zsh-autosuggestions

fzf tab

需要安装FZF命令. 这个插件会在尝试补全的时候触发fzf的界面而不是tab选择的界面, 能更好的选择候选项: fzf-tab

git clone https://github.com/Aloxaf/fzf-tab ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/fzf-tab

然后在~/.zshrc的plugins数组中加入fzf-tab. 这个可能会和auto suggestions冲突, 因此推荐关闭其中之一

Syntax

Array Indexing and Expansion

Zsh 的数组索引默认从 1 开始，这与 Bash 从 0 开始的规则不同。此外，Zsh 读取数组所有元素时非常简洁，直接使用变量名即可，无需像 Bash 那样必须使用 [@] 或 [*]。

list=(alpha beta gamma)
# 获取第一个元素
echo $list[1]
# 输出: alpha
 
# 获取所有元素
echo $list
# 输出: alpha beta gamma
 
# 反向索引，-1 表示最后一个元素
echo $list[-1]
# 输出: gamma

Associative Arrays

Zsh 创建和赋值关联数组的语法更为直观。定义关联数组后，赋值时可以直接按照 key value 的顺序排列。

typeset -A user_info
user_info=(name "Developer" lang "Zsh" shell "Unix")
 
echo $user_info[name]
# 输出: Developer
 
# 输出所有值
echo $user_info
# 输出: Developer Zsh Unix (顺序可能不固定)
 
# 输出所有键
echo ${(k)user_info}
# 输出: name lang shell

Recursive Globbing and Qualifiers

Zsh 原生支持强大的文件名生成功能。** 用于递归匹配子目录，括号内的修饰符用于筛选特定类型的文件或按特定规则排序。(.) 仅匹配普通文件，(/) 仅匹配目录，(om) 按修改时间排序。

# 递归列出当前目录及子目录下所有的 .txt 文件
ls **/*.txt
 
# 仅列出当前目录下的目录
print *(/)
 
# 列出当前目录下最近修改的一个文件
ls *(om[1])

Variable Modifiers

Zsh 允许在变量扩展时直接使用类似 History Expansion 的修饰符来处理路径或字符串格式，例如 :h 获取头部（目录），:t 获取尾部（文件名），:r 去除扩展名，:u 转大写。

file_path="/usr/local/bin/script.sh"
 
echo $file_path:h
# 输出: /usr/local/bin
 
echo $file_path:t
# 输出: script.sh
 
echo $file_path:t:r:u
# 输出: SCRIPT

Floating Point Arithmetic

Zsh 的内置算术运算模块可以直接处理浮点数，无需调用 bc 或 awk 等外部工具。

# Bash 中 $(( 10 / 3 )) 结果为 3
echo $(( 10.0 / 3 ))
# 输出: 3.3333333333333335
 
float_val=1.5
(( float_val += 2.2 ))
echo $float_val
# 输出: 3.7

Short Form Loops

对于简单的单命令循环，Zsh 提供了一种简写的语法，省略了 do 和 done 关键字。

# 遍历通配符匹配的文件
for f (*.zsh) echo "Compiling $f"
 
# 遍历数值列表
for i ({1..3}) print "Count $i"

Multiple Redirection

Zsh 支持将一个流同时重定向到多个目的地（Multios），这相当于内置了 tee 命令的功能。

echo "Log Entry" > console.log > backup.log
# 内容会被同时写入 console.log 和 backup.log
 
cat file.txt > file1 > file2

Parameter Expansion Flags

Zsh 提供了极其丰富的参数扩展标志，位于变量名之前的括号中。例如 (s:x:) 用于分割字符串，(j:x:) 用于连接数组，(U) 用于大写转换。

str="foo,bar,baz"
# 以逗号分割字符串为数组
arr=(${(s:,:)str})
print $arr[2]
# 输出: bar
 
# 将数组用连字符连接为字符串
echo ${(j:-:)arr}
# 输出: foo-bar-baz

Fish

fish初始默认含有auto suggestions和syntax highlight两个功能. 或者说, 这两个功能就是仿照fish来完成的.

因此, fish基本上可以说是开箱即用的甜品shell

但是fish有一个非常不好的点就是不能使用原始的bahs或者sh的命令. fish有自己的语法, 因此很多zsh或者bash的脚本在fish中完全无法使用

Syntax

Variable Assignment and Scoping

Fish Shell 并不使用 key=value 的格式进行赋值，而是统一使用 set 命令。变量名和值之间使用空格分隔，这消除了 Bash 中关于等号周围空格的严格限制。Fish 引入了通用变量（Universal Variables）的概念，使用 -U 标志定义的变量会在该用户的所有当前和未来 Shell 实例中即时共享并持久化，而 -g 和 -l 分别用于定义全局和局部变量。

set -l local_var "Only valid in this block"
set -g global_var "Valid in this session"
set -U universal_var "Persists across restarts and sessions"
 
# 消除变量
set -e local_var

Command Substitution

Fish 彻底放弃了反引号 `...` 和 Bash 风格的 $(...) 语法，仅使用纯圆括号来执行命令替换。这种语法更加简洁，且天然支持嵌套，无需转义。

set current_date (date +%F)
set files (ls (dirname (status filename)))
echo "Today is $current_date"

Conditionals and Test

Fish 的流程控制结构不使用 then 或 fi 关键字，而是通过换行符开始代码块，并统一使用 end 关键字结束。在条件判断中，Fish 显式使用 test 命令或其他可执行命令的退出状态，而不推荐使用方括号 [...] 语法。

if test -f "/etc/hosts"
    echo "Hosts file exists"
else if grep -q "localhost" "/etc/hosts"
    echo "Found localhost"
else
    echo "Not found"
end

Array Handling

在 Fish 中，所有变量本质上都是列表（Arrays）。如果给 set 命令传递多个参数，该变量就成为一个列表。列表索引从 1 开始，这与 Zsh 类似但不同于 Bash。访问特定元素使用方括号，统计列表长度使用 count 命令。

set list alpha beta gamma
echo $list[1]
# 输出: alpha
 
echo $list[-1]
# 输出: gamma
 
# 切片操作
echo $list[1..2]
# 输出: alpha beta
 
echo (count $list)
# 输出: 3

Loops

循环结构同样不使用 do 和 done，而是直接接命令块并以 end 结束。for 循环可以直接遍历列表或命令替换生成的结果。

for file in *.txt
    echo "Processing $file"
end
 
# 结合 seq 命令生成序列
for i in (seq 1 3)
    echo "Count $i"
end

Mathematical Operations

Fish 没有内置类似 Bash ((...)) 的算术扩展语法，而是提供了一个专门的 math 命令来处理数学运算。这个命令支持浮点数运算和常见的数学函数。

set result (math "10 / 3")
echo $result
# 输出: 3.333333
 
set complicated (math "min(10, 5) * 2")
echo $complicated
# 输出: 10

String Manipulation

Fish 并没有使用复杂的参数扩展符号（如 Bash 的 ${var%pattern}）来处理字符串，而是提供了一个功能强大的 string 内置命令。该命令包含 match、replace、split、join、sub 等子命令，语法更加易读且统一。

set str "foo.bar.baz"
 
# 字符串分割
set parts (string split "." $str)
echo $parts[1]
# 输出: foo
 
# 字符串替换
echo (string replace "bar" "qux" $str)
# 输出: foo.qux.baz
 
# 检查前缀
if string match -q "foo*" $str
    echo "Starts with foo"
end

Function Definition and Arguments

函数定义使用 function 关键字并以 end 结束。Fish 函数不使用 $1, $2 等位置参数，而是将所有参数放入名为 $argv 的列表中。这使得参数处理与普通的列表操作完全一致。

function say_hello
    if count $argv > 0
        echo "Hello, $argv[1]!"
    else
        echo "Hello, World!"
    end
end
 
say_hello "Fish User"

推荐使用Zoxide便于文件路径的快速跳转