图形界面和命令行要达到的目的是一样的，都是让用户控制计算机。然而，真正能够控制计算机硬件（CPU、内存、显示器等）的只有操作系统内核（Kernel），图形界面和命令行只是架设在用户和内核之间的一座桥梁。由于安全、复杂、繁琐等原因，用户不能直接接触内核（也没有必要），需要另外再开发一个程序，让用户直接使用这个程序；该程序的作用就是接收用户的操作（点击图标、输入命令），并进行简单的处理，然后再传递给内核。如此一来，用户和内核之间就多了一层“代理”，这层“代理”既简化了用户的操作，也保护了内核。用户界面和命令行就是这个另外开发的程序，就是这层“代理”。在Linux下，这个命令行程序叫做 Shell。
Shell是文本解释器程序的统称，所以包括了不止一种Shell。常见的Shell有sh、bash、ksh、rsh、csh等。sh的全名是Bourne Shell。名字中的玻恩就是这个Shell的作者。而bash的全名是Bourne Again Shell。最开始在Unix系统中流行的是sh，而bash作为sh的改进版本，提供了更加丰富的功能。一般来说，都推荐使用bash作为默认的Shell。其他Linux系统中广泛安装sh，都是出于兼容历史程序的目的。
Shell命令可以分为如下三类：
- Shell内建函数（built-in function）
- 可执行文件（executable file）
- 别名（alias）
Shell的内建函数是Shell自带的功能，而可执行文件是保存在Shell之外的脚本，提供了额外的功能。Shell必须在系统中找到对应命令名的可执行文件，才能正确执行。我们可以用绝对路径来告诉Shell可执行文件所在的位置。如果用户只是给出了命令名，而没有给出准确的位置，那么Shell必须自行搜索一些特殊的位置，也就是所谓的默认路径。Shell会执行第一个名字和命令名相同的可执行文件。这就相当于，Shell帮我们自动补齐了可执行文件的位置信息。我们可以通过which命令，来确定命令名对应的是哪个可执行文件：$which date。
别名是给某个命令设置一个简称，便于以后在Shell中就可以通过这个简称来调用对应的命令。在Shell中，我们可以用alias来定义别名：$alias freak="free -h"。Shell会记住我们的别名定义。以后我们在这个Shell中输入命令freak时，都将等价于输入free -h。在Shell中，我们可以通过type命令来了解命令的类型。如果一个命令是可执行文件，那么type将打印出文件的路径。
总的来说，Shell就是根据空格和其他特殊符号，来让电脑理解并执行用户要求的动作。
命令结构：
命名名 [-单个短选项] [-单个短选项] [参数]
命令名 [-多个短选项] [参数]
命令名 [--长选项] [参数]
在Linux中，可以在一个行命令中执行多个程序。比如：
$touch demo.file; ls;
【短路与：&&】在执行多个程序时，我们可以让后一个程序的运行参考前一个程序的返回代码。比如说，只有前一个程序返回成功代码0，才让后一个程序运行：
$rm demo.file && echo "rm succeed"
如果rm命令顺利运行，那么第二个echo命令将执行。
【短路或：||】还有一种情况，是等到前一个程序失败了，才运行后一个程序，比如：
$rm demo.file || echo "rm fail"
如果rm命令失败，第二个echo命令才会执行。
Bash脚本就是把多行的Bash命令写入同一个文件。当Bash脚本执行时，Shell将逐行执行脚本中的命令。编写Bash脚本，是我们开始实现Bash代码复用的第一步。
用文本编辑器编写一个Bash脚本hello_world.bash：
#!/bin/bash echo Hello echo World
脚本的第一行说明了该脚本使用的Shell，即/bin/bash路径的Bash程序。脚本正文是两行echo命令。
运行脚本的方式和运行可执行程序的方式类似，都是：
$./hello_world.bash
需要注意的是，如果用户不具有执行Bash脚本文件的权限，那么他将无法执行Bash脚本。此时，用户必须更换文件权限，或者以其他身份登录，才能执行脚本。
当脚本运行时，两行命令将按照由上至下的顺序依次执行。Shell将打印两行文本：
Hello
World
Bash脚本是一种复用代码的方式。我们可以用Bash脚本实现特定的功能。由于该功能记录在脚本中，因此我可以反复地运行同一个文件来实现相同的功能，而不是每次想用的时候都要重新敲一遍命令。
和可执行程序类似，脚本也可以有返回代码。一个脚本如果正常运行完最后一句，会自动的返回代码0。在脚本运行后，我们可以通过$?变量查询脚本的返回代码：
$./hello_world.bash $echo $?
返回代码0。
如果在脚本中部出现exit命令，脚本会直接在这一行停止，并返回该exit命令给出的返回代码。比如下面的demo_exit.bash:
#!/bin/bash echo hello exit 1 echo world
返回代码
hello
1
函数
在Bash中，脚本和函数有很多相似的地方。脚本实现了一整个脚本文件的程序复用，而函数复用了脚本内部的部分程序。一个函数可以像脚本一个包含多个指令，用于说明该函数如果被调用会执行哪些活动。
#!/bin/bash
function my_info (){ #my_info是函数名。在定义函数时，我们需要花括号来标识函数包括的部分，
#关键字function和花括号都提示了该部分是函数定义。因此，function关键字并不是必须的。
#花括号中的三行命令，就说明了函数执行时需要执行的命令。需要强调的是，函数定义只是食谱，并没有转化成具体的动作。
lscpu >> log #lscpu显示本机CPU的信息，uname显示系统版本信息，free显示系统内存使用情况
uname –a >> log
free –h >> log
}
my_info #脚本的最后一行是在调用函数。只有通过函数调用，函数内包含的命令才能真正执行。调用函数时，只需要一个函数名就可以了。
在Bash中使用source命令，可以实现函数的跨脚本调用。命令source的作用是在同一个进程中执行另一个文件中的Bash脚本。
变量是内存中的一块儿空间，可以用于存储数据。我们可以通过变量名来引用变量中保持的数据。借助变量，程序员可以复用出现过的数据。
Bash中也有变量，但Bash的变量只能存储文本。用“=”来表示赋值。
在Bash中，我们可以把一个命令输出的文本直接赋予给一个变量：
$now=`date`
借助``符号，date命令的输出存入了变量now。
运算和判断
在Bash中，你还可以通过$(())语法来进行数值运算。在双括号中你可以放入整数的加减乘除表达式。Bash会对其中的内容进行数值运算。比如
加法：$(( 1 + 6 ))。结果为7。
减法：$(( 5 – 3 ))。结果为2。
乘法：$(( 2*2 ))。结果为4。
除法：$(( 9/3 ))。结果为3。
求余：$(( 5%3 ))。结果为2。
乘方：$(( 2**3 ))。结果为8。
数值大小和相等关系的判断，是最常见的逻辑判断：
$test 3 -gt 2; echo $? //大于
$test 3 -lt 2; echo $? //小于
$test 3 -eq 3; echo $? //等于
$test 3 -ne 1; echo $? //不等于
$test 5 -ge 2; echo $? //大于等于
$test 3 -le 1; echo $? //小于等于
Bash中最常见的数据形式是文本，因此也提供了很多关于文本的判断：
- 文本相同: $test abc = abx; echo $?
- 文本不同： $test abc != abx; echo $?
- 按照词典顺序，一个文本在另一个文本之前： $test apple > tea; echo $?
- 按照词典顺序，一个文本在另一个文本之后： $test apple < tea; echo $?
Bash还可以对文件的状态进行逻辑判断：
- 检查一个文件是否存在： $test –e a.out; echo $?
- 检查一个文件是否存在，而且是普通文件： $test –f file.txt; echo $?
- 检查一个文件是否存在，而且是目录文件： $test –d myfiles; echo $?
- 检查一个文件是否存在，而且是软连接： $test –L a.out; echo $?
- 检查一个文件是否可读： $test –r file.txt; echo $?
- 检查一个文件是否可写： $test –w file.txt; echo $?
- 检查一个文件是否可执行： $test –x file.txt; echo $?
在做逻辑判断时，可以把多个逻辑判断条件用“与、或、非”的关系组合起来，形成复合的逻辑判断。
expression1 –a expression2
expression1 –o expression2
! expression
选择结构
逻辑判断可以获得计算机和进程的状态。进一步，Bash可以根据逻辑判断，让程序有条件地运行，这也就是所谓的选择结构。选择结构是一种语法结构，可以让程序根据条件决定执行哪一部分的指令。最早的程序都是按照指令顺序依次执行。选择结构打破了这一顺序，给程序带来更高的灵活性。
结构 ：if [判断条件] then……else……fi
如果 if 后的判断条件成立，那么执行 then 部分的代码块；如果不成立，那么脚本将执行 else 部分的代码块。末尾的 fi 结束整个语法结构。
#!/bin/bash filename=$1 if [ -e $filename ] then echo "$filename exists" else echo "$filename NOT exists" fi echo "The End"
if 结构的选择语句可以多层嵌套：
#!/bin/bash var=`whoami` echo "You are $var" if [ $var = "root" ] then echo "You are my God." else if [ $var = "vamei" ] then echo "You are a happy user." else echo "You are the Others." fi fi
使用case语句实现多个代码块的选择执行：
#!/bin/bash var=`whoami` echo "You are $var" case $var in root) echo "You are God." ;; vamei) echo "You are a happy user." ;; *) //通配符*，即表示任意条件文本都可以触发此段代码块的运行。当然，前提是前面的几个文本标签都没有“截胡”。 echo "You are the Others." ;; esac
可以看到case结构与if结构的区别。关键字case后面不再是逻辑表达式，而是一个作为条件的文本。后面的代码块分为三个部分，都以文本标签)的形式开始，以;;结束。在case结构运行时，会逐个检查文本标签。当条件文本和文本标签可以对应上时，Bash就会执行隶属于该文本标签的代码块。
通配符 含义 文本标签例子 通过的条件文本
* 任意文本 *) Xyz, 123, …
? 任意一个字符 a?c) abc, axc, …
[] 范围内一个字符 [1-5][b-d]) 2b, 3d, …
循环结构是编程语言中另一种常见的语法结构。循环结构的功能是重复执行某一段代码，直到计算机的状态符合某一条件。在while语法中，Bash会循环执行隶属于while的代码块，直到逻辑表达式不成立。
#!/bin/bash now=`date +'%Y%m%d%H%M'` deadline=`date --date='1 hour' +'%Y%m%d%H%M'` while [ $now -lt $deadline ] do date echo "not yet" sleep 10 now=`date +'%Y%m%d%H%M'` done echo "now, deadline reached"
关键字do和done之间的代码是隶属于该循环结构的代码块。在while后面跟着条件，该条件决定了代码块是否重复执行下去。这个条件是用当前的时间与目标时间对比。如果当前时间小于目标时间，那么代码块就会重复执行下去。否则，Bash将跳出循环，继续执行后面的语句。
与while语法对应的是for循环。这种语法会在程序进行前确定好循环进行的次数：
#!/bin/bash for var in `ls log*` do rm $var done
在这个例子中，命令ls log*将返回所有以log开头的文件名。这些文件名之间由空格分隔。循环进行时，Bash会依次取出一个文件名，赋值给变量var，并执行do和done之间隶属于for结构的程序块。由于ls命令返回的内容在是确定的，因此for循环进行的次数也会在一开始确定下来。
在for语法中，我们也可以使用自己构建一个由空格分隔的文本。由空格区分出来的每个子文本会在循环中赋值给变量。比如：
#!/bin/bash for user in vamei anna yutian do echo $user done
for循环还可以和seq命令配合使用：
#!/bin/bash total=0 for number in `seq 1 1 100` //命令seq用于生成一个等差的整数序列。命令后面可以跟3个参数，第一个参数表示整数序列的开始数字，第二个参数表示每次增加多少，最后一个参数表示序列的终点。 do total=$(( $total + $number )) done echo $total
另外，循环中还有 continue 和 break 语句。
编程语言的作者在设计语言时，往往会借鉴已有编程语言的优点。这是编程语言之间相似性的一大原因。程序员往往要掌握不止一套编程语言。相似的语法特征，会让程序员在学习新语言时感到亲切，从而促进语言的推广。
Bash和C的相似性，也来自于它们共同遵守的编程范式——面向过程编程。支持面向过程编程的语言，一般都会提供类似于函数的代码封装方式。函数把多行指令包装成一个功能。只要知道了函数名，程序可以通过调用函数来使用函数功能，最终实现代码复用。
除了面向过程编程，还有面向对象和函数式的编程范式。每种编程范式都提供了特定的代码封装方式，并达到代码复用的目的。值得注意的是，近年来出现的新语言往往会支持不止一种编程范式。
除了相似性，我们还应该注意到Bash和C程序的区别。Bash的变量只能是文本类型，C的变量却可以有整数、浮点数、字符等类型。Bash的很多功能，如加减乘除运算，都是调用其他程序实现的。而C直接就可以进行加减乘除运算。可以说，C语言是一门真正的编程语言。C程序最终会编译成二进制的可执行文件。CPU可以直接理解这些文件中的指令。
另一方面，Bash是一个Shell。它本质上是一个命令解释器程序，而不是编程语言。用户可以通过命令行的方式，来调用该程序的某些功能。所谓的Bash编程，只是命令解释器程序提供的一种互动方法。Bash脚本只能和Bash进程互动。它不能像C语言一样，直接调用CPU的功能。因此，Bash能实现的功能会受限，运行速度上也比不上可执行文件。
但另一反面，Bash脚本也有它的好处。 C语言能接触到很底层的东西，但使用起来也很复杂。有时候，即使你已经知道如何用C实现一个功能，写代码依然是一个很繁琐的过程。Bash正相反。由于Bash可以便捷地调用已有的程序，因此很多工作可以用数行的脚本解决。此外，Bash脚本不需要编辑，就可以由Bash进程理解并执行。因此，开发Bash脚本比写C程序要快很多。Linux的系统运维工作，如定期备份、文件系统管理等，就经常使用到Bash脚本。
总之，Bash编程知识是晋级为资深Linux用户的必要条件。