Shell 常见疑惑 -- source,exec和fork 以及 () 和 {}

exec 跟 source 差在哪？

這次先讓我們從 CU Shell 版的一個實例貼子來談起吧：
(論壇改版後原連結已經失效 )

例中的提問原文如下：

QUOTE:

cd /etc/aa/bb/cc可以執行
但是把這條命令寫入shell時shell不執行！
這是什么原因呀！

（意思是：運行腳本後并沒有移到 /etc/aa/bb/cc 目錄）

我當時如何回答暫時別去深究，先讓我們了解一下行程(process)的觀念好了。
首先，我們所執行的任何程式，都是由父行程(parent process)所產生出來的一個子行程(child process)，
子行程在結束後，將返回到父行程去。此一現像在 Linux 系統中被稱為  fork 。
(為何要程為 fork 呢？嗯，畫一下圖或許比較好理解...  ^_^ )
當子行程被產生的時候，將會從父行程那裡獲得一定的資源分配、及(更重要的是)繼承父行程的環境﹗
讓我們回到上一章所談到的"環境變量"吧：
* 所謂環境變量其實就是那些會傳給子行程的變量。
簡單而言，"遺傳性"就是區分本地變量與環境變量的決定性指標。
然而，從遺傳的角度來看，我們也不難發現環境變量的另一個重要特徵：
* 環境變量只能從父行程到子行程單向繼承。換句話說：在子行程中的環境如何變更，均不會影響父行程的環境。

接下來，再讓我們了解一下命令腳本(shell script)的概念。
所謂的 shell script 講起來很簡單，就是將你平時在 shell prompt 後所輸入的多行 command line 依序寫入一個文件去而已。
其中再加上一些條件判斷、互動界面、參數運用、函數調用等等技巧，得以讓 script 更加"聰明"的執行，
但若撇開這些技巧不談，我們真的可以簡單的看成 script 只不過依次執行預先寫好的命令行而已。

再結合以上兩個概念(process + script)，那應該就不難理解如下這句話的意思了：
* 正常來說，當我們執行一個 shell script 時，其實是先產生一個 sub-shell 的子行程，然後 sub-shell 再去產生命令行的子行程。
然則，那讓我們回到本章開始時所提到的例子再從新思考：

QUOTE:

cd /etc/aa/bb/cc可以執行
但是把這條命令寫入shell時shell不執行！
這是什么原因呀！

我當時的答案是這樣的：

QUOTE:

因為，一般我們跑的 shell script 是用 subshell 去執行的。
從 process 的觀念來看，是 parent process 產生一個 child process 去執行，
當 child 結束後，會返回 parent ，但 parent 的環境是不會因 child 的改變而改變的。
所謂的環境元數很多，凡舉 effective id, variable, workding dir 等等...
其中的 workding dir ($PWD) 正是樓主的疑問所在：
當用 subshell 來跑 script 的話，sub shell 的 $PWD 會因為 cd 而變更，
但當返回 primary shell 時，$PWD 是不會變更的。

能夠了解問題的原因及其原理是很好的，但是？如何解決問題恐怕是我們更感興趣的﹗是吧？^_^
那好，接下來，再讓我們了解一下 source 命令好了。
當你有了 fork 的概念之後，要理解 source 就不難：
* 所謂 source 就是讓 script 在當前 shell 內執行、而不是產生一個 sub-shell 來執行。
由於所有執行結果均於當前 shell 內完成，若 script 的環境有所改變，當然也會改變當前環境了﹗
因此，只要我們將原本單獨輸入的 script 命令行變成 source 命令的參數，就可輕易解決前例提到的問題了。
比方說，原本我們是如此執行  script 的：

1. ./my.script

复制代码

現在改成這樣即可：

1. source ./my.script
   
2. 或：
   
3. . ./my.script

复制代码

說到這裡，我想，各位有興趣看看 /etc 底下的眾多設定文件，
應該不難理解它們被定議後，如何讓其他 script 讀取並繼承了吧？
若然，日後你有機會寫自己的 script ，應也不難專門指定一個設定文件以供不同的 script 一起"共用"了...  ^_^

okay，到這裡，若你搞得懂 fork 與 source 的不同，那接下來再接受一個挑戰：
---- 那 exec 又與 source/fork 有何不同呢？
哦... 要了解 exec 或許較為複雜，尤其扯上 File Descriptor 的話...
不過，簡單來說：
* exec 也是讓 script 在同一個行程上執行，但是原有行程則被結束了。
也就是簡而言之：原有行程會否終止，就是 exec 與 source/fork 的最大差異了。

嗯，光是從理論去理解，或許沒那麼好消化，不如動手"實作+思考"來的印象深刻哦。
下面讓我們寫兩個簡單的 script ，分別命名為 1.sh 及 2.sh ：

1.sh

1. 
   
2. #!/bin/bash
   
3. A=B
   
4. echo "PID for 1.sh before exec/source/fork:$$"
   
5. export A
   
6. echo "1.sh: \$A is $A"
   
7. case $1 in
   
8.         exec)
   
9.                 echo "using exec..."
   
10.                 exec ./2.sh ;;
    
11.         source)
    
12.                 echo "using source..."
    
13.                 . ./2.sh ;;
    
14.         *)
    
15.                 echo "using fork by default..."
    
16.                 ./2.sh ;;
    
17. esac
    
18. echo "PID for 1.sh after exec/source/fork:$$"
    
19. echo "1.sh: \$A is $A"

复制代码

2.sh

1. #!/bin/bash
   
2. echo "PID for 2.sh: $$"
   
3. echo "2.sh get \$A=$A from 1.sh"
   
4. A=C
   
5. export A
   
6. echo "2.sh: \$A is $A"

复制代码

然後，分別跑如下參數來觀察結果：

1. $ ./1.sh fork
   
2. $ ./1.sh source
   
3. $ ./1.sh exec

复制代码

或是，你也可以參考 CU 上的另一貼子：


好了，別忘了仔細比較輸出結果的不同及背後的原因哦...


( ) 與 { } 差在哪？

嗯，這次輕鬆一下，不講太多...  ^_^

先說一下，為何要用 ( ) 或 { } 好了。
許多時候，我們在 shell 操作上，需要在一定條件下一次執行多個命令，
也就是說，要麼不執行，要麼就全執行，而不是每次依序的判斷是否要執行下一個命令。
或是，需要從一些命令執行優先次順中得到豁免，如算術的 2*(3+4) 那樣...
這時候，我們就可引入"命令群組"(command group)的概念：將多個命令集中處理。

在 shell command line 中，一般人或許不太計較 ( ) 與 { } 這兩對符號的差異，
雖然兩者都可將多個命令作群組化處理，但若從技術細節上，卻是很不一樣的：
( ) 將 command group 置於 sub-shell 去執行，也稱 nested sub-shell。
{ } 則是在同一個 shell 內完成，也稱為 non-named command group。
若，你對上一章的 fork 與 source 的概念還記得了的話，那就不難理解兩者的差異了。
要是在 command group 中扯上變量及其他環境的修改，我們可以根據不同的需求來使用 ( ) 或 { } 。
通常而言，若所作的修改是臨時的，且不想影響原有或以後的設定，那我們就 nested sub-shell ，
反之，則用 non-named command group 。

是的，光從 command line 來看，( ) 與 { } 的差別就講完了，夠輕鬆吧~~~  ^_^
然而，若這兩個 meta 用在其他 command meta 或領域中(如 Regular Expression)，還是有很多差別的。
只是，我不打算再去說明了，留給讀者自己慢慢發掘好了...
我這裡只想補充一個概念，就是 function 。
所謂的 function ，就是用一個名字去命名一個  command group ，然後再調用這個名字去執行 command group 。
從 non-named command group 來推斷，大概你也可以猜到我要說的是 { } 了吧？(yes! 你真聰明﹗  ^_^ )

在 bash 中，function 的定義方式有兩種：
方式一：

1. function function_name {
   
2.     command1
   
3.     command2
   
4.     command3
   
5.     ....
   
6. }

复制代码

方式二：

1. fuction_name () {
   
2.     command1
   
3.     command2
   
4.     command3
   
5.     ....
   
6. }

复制代码

用哪一種方式無所謂，只是若碰到所定意的名稱與現有的命令或別名(Alias)衝突的話，方式二或許會失敗。
但方式二起碼可以少打 function 這一串英文字母，對懶人來說(如我)，又何樂不為呢？...  ^_^

function 在某一程度來說，也可稱為"函式"，但請不要與傳統編程所使用的函式(library)搞混了，畢竟兩者差異很大。
惟一相同的是，我們都可以隨時用"已定義的名稱"來調用它們...
若我們在 shell 操作中，需要不斷的重覆質行某些命令，我們首先想到的，或許是將命令寫成命令稿(shell script)。
不過，我們也可以寫成 function ，然後在 command line 中打上 function_name 就可當一舨的 script 來使用了。
只是若你在 shell 中定義的 function ，除了可用 unset function_name 取消外，一旦退出 shell ，function 也跟著取消。
然而，在 script 中使用 function 卻有許多好處，除了可以提高整體 script 的執行效能外(因為已被載入)，
還可以節省許多重覆的代碼...

簡單而言，若你會將多個命令寫成 script 以供調用的話，那，你可以將 function 看成是 script 中的 script ...  ^_^
而且，透過上一章介紹的 source 命令，我們可以自行定義許許多多好用的 function ，再集中寫在特定文件中，
然後，在其他的 script 中用 source 將它們載入並反覆執行。
若你是 RedHat Linux 的使用者，或許，已經猜得出 /etc/rc.d/init.d/functions 這個文件是作啥用的了~~~