shell script

说到 shell script，bash 绝对是 shell 界的王，几乎所有 linux 系统都使用 bash 作为默认 shell。因此其拥有最高的兼容性。

当然，bash 毕竟也是老编程语言，随着时代变化，其设计缺陷与难用部分也开始显现。至少我是非常不愿意^[1]使用 bash 编写程序的。有许多脚本语言可以用来替代 bash，例如我已经用 python 写脚本很久了。还有许多与 bash 竞争的 shell 本身也自带了一门脚本语言，例如 fish，nu 等，甚至 just 也能算一个 bash 的竞争者。这些脚本需要专门的解释器运行，我也会放在后面介绍。

除此之外，还有人既想写出人类可读的代码，又想借用 bash 超高的兼容性，因此便开发了能够编译为 bash 的高阶语言，例如 pnut，amber。

Shebang

放在脚本开头，以指示此脚本使用的解释器。因此如果写了 #!/bin/bash，则表示脚本是一个 bash 脚本，可以直接 ./filename 执行。

不过为了最佳的兼容性（NixOS 太怪胎了），可以写成 #!/usr/bin/env bash。

bash

bash 的兼容性有多强呢？你可以在几乎所有 linux，手机，各种终端设备，windows（通过 WSL 或 msys2），macos（默认 zsh，兼容） 上执行 bash 脚本。基本上这个时代没有几个设备是不用 bash 的。

在 Windows 上使用 bash

随笔

此处不会涉及 bash 系统教学，只会零碎记一些知识点。系统学习可以看 external 1.。

• bash 的要义是一切皆字符串。
• 启动 bash 时会自动执行 ~/.bashrc，这也是一个 bash 脚本。
• bash 按 tab 也能补全，不过默认不显示候选项。
• xx1 && xx2 在 xx1 成功后执行 xx2，xx1 || xx2 在 xx1 失败后执行 xx2
• 传参：
  • $1 代表第一个参数，类似的…
  • $@ 代表把所有参数原封不动传入（多个参数的地方），而 $* 代表把所有参数合并当成一个字符串传入。
  • 虽然 "$@" 经常用于接收任意长度的用户 command，但是如果用户 command 里带了 " 或 ' 的话又会出问题。最稳妥的做法是 $(printf '%q ' "$@")，这样可以获取所有用户输入，将其作为一个 str 的指令并自动处理转义。
• ${} 不仅用于插值，还用于更多处理。
  • ${var:-default}，如果为空则使用默认值
  • ${#var} 是取 len
  • ${var:1:3} 是取 slice，两边都是闭区间，index 从 0 开始
  • ${var/pat/after} 是字符串替换
• bash 的 wildcard 里，* 是不会匹配 . 开头的隐藏文件的！被坑了。

关于 ble.sh：经常会有文章（例如 atuin 的 installation）会推荐 ble.sh，但是我尝试以后发现，不好用！只要你快速输入内容并且穿插多按几次 tab，你就能被 ble.sh 的 bug 坑到；而且 ble.sh 的启动很慢。因此我只能忍受没有补全提示的 bash —— windows 上还是这样将就着用吧。

fish

一般来说三大 shell 指的是 bash, fish, zsh。而 fish 不兼容 bash，语法自成一系，在 shell 中算是比较特立独行的。fish 使用 rust 重写过一次，搭上了语言原神的顺风车，性能与安全性无需担忧。fish 是不兼容 windows 的，而在 msys2 里用 fish 又总感觉挺不爽的，我只好在 windows 上用其他 shell。

fish 的语法在我看来算是对传统 shell 的反叛，但是没有叛彻底，还保留了很大一部分 bash 特点，导致 fish 写脚本也十分难写，文档也垃圾，作为一门脚本语言来说 fish 是失败的。

但我还是离不开 fish，唯一原因是 补全太好用了，爆杀一切其他 shell。fishshell 可以自动检测 path，甚至会自动从 man 生成补全 (ref)，一旦用过就再也离不开了。我一般开启 bind \t forward-word，配置文件只此一行足矣（加载其他软件的命令和 alias 不算），fish 的默认配置已经足够好用，没有必要再去搞什么 oh-my-fish。

• set fish as default

  侵入式

  bash

  # 侵入式就是直接设置默认 shell，包括启动时 (?)
  chsh -s fish

  温和式

  sh

  # 温和式是先启动 bash，再将 shell 作为 bash 子进程启动
  # edit ~/.bashrc
  if [[ $(ps --no-header --pid=$PPID --format=cmd) != "fish" ]]
  then
      exec fish
  fi

• 语法：有个叫 bass 的可以在 fish 里用 bash 语法。不过我觉得不如快速查下鱼文档。

• 环境变量：set，注意作用域与是否 export 的问题。

• 函数：fish 大把的指令（包括 alias）都是函数。

  • 使用 function 新增函数后，可以使用 funcsave <function> 保存到配置文件夹下以便修改与备份，修改后需要重新 source：. ~/.config/fish/config.fish
  • 当然，官方推荐的修改是使用 funced <function>，最好设置 $EDITOR 环境变量，可以在喜欢的编辑器里修改。
  • 删除函数 / 变量：-e == --erase

• 插件：一般使用 fisher 安装插件。不过我一个都没装，只能说看不上。

zsh

zsh 是 bash 统治下的顺从者，其几乎全兼容 bash。zsh 是 macos 的 default shell，因此用户也非常多。

我曾经尝鲜过一段时间 zsh（入坑作：external 2.），但是补全实在是太垃圾，立刻扔掉了。

经常会有人推荐 Oh My Zsh，但是这玩意有严重的性能问题(ref)，已经在群里问过 N 次了。新人不如尝试一下 zinit。

• 安装 zsh 时会问 set default shell

nushell

nushell 可以说是彻底的反叛者，它自己搓了一套偏函数式的 nu 语言，并重载了许多 posix 指令（以便更好地展示执行结果）。nushell 也使用 rust 实现，性能与安全性无需担忧。nushell 是跨平台的，因此成为我在 windows 上的一个选择。

自己搓语言的基本上都有很高的学习成本，nushell 也不例外。nu 语言有对 rust 的借鉴和反叛。

不过 nushell 最劝退我的还是 rust 的一个 bug，导致其无法在我的 RAMDisk 上工作。 后来更新后支持了。

其他缺点详见 fuckxxx。

主要特性

• 一切皆管道，管道左边的输出自然作为右边的 stdin 输入。
• 内置了许多 coreutils 指令，跨平台一致且好看

shell 配置

nushell 只有 winget 安装方法（winget install nushell），没有 scoop 安装。

安装好后，在 nushell 中执行下面的语句：

config env --default | save ($nu.default-config-dir | path join 'env.nu')
config nu --default | save ($nu.default-config-dir | path join 'config.nu')

即可在配置文件夹生成默认配置。然后就是编辑配置即可，官方建议单独开一个 custom.nu 写自己的配置，然后 source 到主配置（config.nu）中。

source ($nu.default-config-dir | path join 'custom.nu')

在 windows 上使用，还可以用 ContextMenuManager 给目录添加一个右键菜单，更加方便地打开 nushell。

类型系统

nushell 的类型系统可以说是尚未起步的。没有联合类型算什么 type system。

• 其他语言的空概念在 nushell 里叫 nothing。哈哈，就是要自己造词。

其他经验

• alias：nushell 的 alias 内必须是字面量，不能包含 env 等内容。所以 Windows 上没有 shebang，xxx.py 脚本并不能通过 xxx 直接执行，我没法在 nushell 里创建 alias 到 python 脚本，只好用 def：
  nu

  def xxx [...args: string] {
      ^python $"($env.XDG_CONFIG_HOME)/nushell/xxx.py" ...$args
  }

powershell

一般的 windows 都自带 powershell 1.0。但是有的命令在老版本 powershell 上会执行失败，可以用 scoop install pwsh 安装最新版本的 powershell。

powershell 非常邪恶，详情请看 fuckxxx#powershell

• Windows 上难免会遇上带空格的可执行文件路径，但是直接使用双引号包裹并不能执行该命令。需要在双引号前添加 & 才可以将字符串视为可执行文件执行。

xonsh

我一看到 xonsh 就把它加到了我的 👍 list 里。它不自创脚本语言，而是使用 python 作为其解释器。在 python 爆火的当下，xonsh 可能是一个不错的选择，它完全避开了高昂的学习成本和 bash 脚本的难用，还能借 python 优秀的跨平台能力为所欲为。

虽然我还没开始用 xonsh，不过将来我一定会去试一试的。

amber

amber 是总论提到的编译到 bash 语言的一个高阶语言；它使用 rust 实现，并且有较为完善的文档和 tutorial。我也为这个项目发过 PR，不过是依赖相关，跟代码逻辑没什么关系。

这个项目的代码我只能说真是一坨屎山。在用几乎最新的 rust 和 cargo 情况下，没有修 clippy issue 也就算了，连 rustfmt 都没过就有点过分了吧。。。屎山也就算了，我跑 cargo test 也跑不了，正常使用也用不了，这什么垃圾玩意。。

Makefile

谁说 Makefile 就不是一种 shell script 了？

一般把 Makefile 理解成一堆 bash 函数即可。然后 make 命令行提供了函数间依赖关系，和单独执行某一个函数的功能，还有杂七杂八基本用不到的功能。反正只要把 Makefile 理解成 bash 执行器即可。

• makefile 一个核心功能是，target 这个路径如果存在文件，该 target 就不会再执行。然后 .PHONY xxx 的意思就是即使 xxx 存在文件，这个 target 也会再次执行。一般需要将纯指令，例如 clean，all，install 等加入 .PHONY。
• 要在一个 Makefile 里对子 Makefile 进行执行，使用 $(MAKE) -C xxxdir args。相当于 cd xxxdir && make args && cd -。
• 插值 $() 和 ${} 完全一致。
• := 和 = 都是变量赋值，其中 = 是延迟展开，:= 是立即计算。
• 如果要把值给子 Makefile 使用，直接 export value.
• Makefile 的每一行都算是不同的环境，因此如果需要在 Makefile 里使用 cd 需要将上下文都写在同一条指令里。
• 命令前添加 @ 表示不打印出这条命令。
• 不要再用 -j8 了！请使用全部核心：make -j$(nproc)
  • 对子 Makefile 进行 make 的时候会继承核心数。

杂

• Y/n 选择器
  bash

  sh

  read -n 1 -p "Are you sure to clean git and push force? (y/N) " answer
  case ${answer:0:1} in
      y|Y )
          echo "Y"
      ;;
      * )
          echo "do nothing"
      ;;
  esac

  fish

  sh

  # fish 的语法有些许差别。。例如 `-P` 大写
  read -n 1 -P 'Use tldr instead of man? (Y/n) ' answer
  switch $answer
      case n N
          /usr/sbin/man "$argv"
      case '*'
          tldr "$argv"
  end

external

1. bash 脚本教程
2. Linux Zsh 使用 oh-my-zsh 打造高效便捷的 shell 环境
3. Why doesn't set -e (or set -o errexit, or trap ERR) do what I expected?
4. Online book: Effective Shell (about bash)