前言

在这一章，我对Linux中有关shell较为深入的理解和环境变量方面知识的一个记录。同时，还将其中涉及到的链接文件方面的内容也一并记录下来。

链接文件

链接文件是Linux文件系统的一个优势。如果需要在系统中维护同一文件的两个或多个副本，可以使用单个物理副本加多个虚拟副本（链接）的方法代替创建多个物理副本。链接是目录中指向文件真实位置的占位符。在Linux中有两种类型的文件链接。

符号链接
硬链接

符号链接（软链接）

符号链接是一个实实在在的文件，该文件指向存放在虚拟目录结构中某个地方的另一个文件。这两个以符号方式链接在一起的文件批次的内容并不相同。

要为一个文件创建符号链接，原始文件必须事先存在。然后可以使用ln命令以及-s选项来创建符号链接。如下面的例子

$ ls -l test_file
-rw-rw-r--. 1 christine christine 74 Feb 29 15:50 test_file
$
$ ln -s test_file slink_test_file
$
$ ls -l *test_file
lrwxrwxrwx. 1 christine christine  9 Mar  4 09:46 slink_test_file -> test_file
-rw-rw-r--. 1 christine christine 74 Feb 29 15:50 test_file
$

在上面的例子中，符号链接文件名slink_test_file位于ln命令的第二个参数的位置。长列表（ls -l）中显示的内容中，符号文件名后的箭头(->)符号表明该文件是链接到文件test_file的一个符号链接。

同时，这两个文件的大小明显不同。这其中的原因是这两个就是两个完全不同的文件。slink_test_file文件只是指向test_file文件而已。

硬链接

硬链接创建的是一个独立的虚拟文件，其中包含了原始文件的信息以及位置。但是，两者就根本而已是同一个文件

要想创建硬链接，原始文件也必须事先存在存在，只不过这次只用ln命令时不需要加入额外的选择了，如下

 ls -l *test_one
-rw-rw-r--. 1 christine christine 0 Feb 29 17:26 test_one
$
$ ln test_one hlink_test_one
$
$ ls -li *test_one
1415016 -rw-rw-r--. 2 christine christine 0 Feb 29 17:26 hlink_test_one
1415016 -rw-rw-r--. 2 christine christine 0 Feb 29 17:26 test_one
$

在上面的例子中，创建好硬链接文件之后，使用ls -li命令显示了两个文件的inode编号以及长列表。可以看到两者共享同一个inode编号。同时两者的文件大小也是一模一样的。

只能对处于同一个存储设备的文件创建硬链接。要想在位于不同存储设备的文件之间创建链接，只能使用符号链接。

shell

shell不单单是CLI（命令行界面），而是一种复杂的交互式程序。输入命令并利用shell来运行脚本会出现一些既有趣又令人困惑的问题。搞清楚shell进程及其与系统之间的关系能够帮助你解决这些难题，或是完全避开它们。

shell 的类型

当你登录系统时，系统启动什么样的shell程序取决于你的个人用户配置。在/etc/passwd文件中，用户记录的第7个字段中列出了该用户的默认shell程序。只要用户登录某个虚拟控制台终端或是在GUI中启动终端仿真器，默认的shell程序就会启动。

通过which bash 可以找到bash shell的位置。当然也可以找到其余shell的位置。
在现代Linux系统中，/bin目录通常是/usr/bin/目录的符号链接。这就是为什么通常默认shell程序是/bin/bash,但bash shell程序实际位于/usr/bin/目录。
并不是非得使用默认的交互式shell。可以启动系统中拥有的任意一种shell。只需要输入其名称即可。但是在实际中，不会有任何提升或消息表明你当前使用的是哪种shell。使用echo $0会显示当前shell的名称。

shell的父子关系

用户登录某个虚拟控制台终端或在GUI中运行终端仿真器时所启动的默认的交互式shel（登录shell）是一个父shell。到目前为止，都是由父shell提供CLI提示符并等待命令输入。

当你在CLI提示符处输入bash命令（或是其他shell程序名）时，会创建新的shell程序。这是一个子shell。子shell也拥有CLI提示符，同样会等待命令输入。如下图
在这里插入图片描述
在生成子shell进程时，只有部分父进程的环境被复制到了子shell环境中。这会对变量在内的一些东西造成影响。当然，子shell也可以继续生成其子shell。同时，我们可以使用exit命令来退出子shell。

进程就是正在运行的程序。如bash shell是一个程序，当它运行的时候，就成了进程。

理解外部命令和内建命令

which 命令只可以查看外部命令程序所在的位置
type 命令即可看外部命令也可以查看内建命令程序所在位置。

外部命令

外部命令（也可以称为文件系统命令）指的是存在于bash shell 之外的程序。也就是说，它并不属于shell程序的一部分。外部命令程序通常位于/bin、/usr/bin、/sbin目录中。

每当执行外部命令时，就会创建一个子进程。这种操作称为衍生。只要涉及进程衍生，就需要耗费时间和资源来设置新子进程的环境。因此，外部命令系统开销较高。
无论是衍生子进程还是创建子shell，都仍然可以通过信号与其互通，这一点无论是在使用命令行还是编写脚本时都极其有用。进程间以发送信号的方式彼此通信。

内建命令

与外部命令不同，内建命令无需子进程来执行。内建命令已经和shell编译成一体了，作为shell的组成部分存在，无需借助外部程序文件来执行。

Linux环境变量

Linux环境变量能帮你提升Linux shell 的使用体验。很多程序和脚本通过环境变量来获取系统信息、存储临时数据和配置信息。
bash shell 使用环境变量来存储shell会话和工作环境的相关信息。环境变量允许在内存中存储数据，以便shell中运行的程序或脚本能够访问到这些数据。这也是存储持久数据的一种简便的方法。bash shell 中有两种环境变量、

全局变量
局部变量。

全局变量对于shell会话和所有生成的子shell都是可见的。局部环境变量则是只对创建它的shell可见。一下几个命令为查看环境变量的命令

①env：查看全局变量；
②printenv：也是查看全局变量。与上一条命令不同的是其可以查看个别环境变量的值。
③set：可以显示特定进程的所有环境变量，既包括局部变量、全局变量，也包括用户自定义变量。
可以看到没有直接能够直接查看局部变量的命令。下边是使用全局变量和局部变量的一些注意事项

两者本质都是变量，该变量是有值得。一般是一个字符串（如某一路劲）或者数值。在引用某个环境变量的时候，必须在该变量名前加上美元符号（$）
创建用户自定义变量：如my_var=Hello.如果用于赋值的字符串包含空格，则必须使用单引号或双引号来界定字符串的起止。
系统变量用的都是大写字母，所以为了与其区分。我们自定义的变量，一般都使用小写字母即可。
创建全局环境变量的方法是先创建局部变脸，然后再将其导出到全局环境中。如：export my_var="Hello World" 。同时，如果之后再子shell修改该全局变量的值并不会影响父shell中该变量的值。（甚至我们就无法再使用export 命令来改变父shell中全局变量的值）。也就是说，在该例子的全局变量中，我们在子shell修改了这个值（全局中没有改变），之后再使用export命令。在父shell中my_var的值还是“Hello World”

PATH环境变量

PATH环境变量定义了用于查找命令和程序的目录。

如下为在Ubuntu Linux系统中，PATH环境变量的内容如下：

$ echo $PATH
/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:
/sbin:/bin:/usr/games:/usr/local/games:/snap/bin
$

PATH中的目录之间以冒号分隔。上边输出显示共有9个目录，shell会在其中查找命令和程序。
如果命令或程序所在的位置没有包括在PATH变量中，那么在不使用绝对路径的情况下，shell是无法找到的。shell找不到指定的命令或程序时就会产生错误。
我们安装的应用程序的可执行文件目录有时不在PATH环境所包含的目录中。解决办法是保证PATH环境变量包含所有存在应用程序的目录。
&emsp为如何添加PATH环境变量，我们只需引用原来的PAHT值，添加冒号(😃，然后再使用绝对路径输入新目录即可：

$ ls /home/christine/Scripts/
myprog
$ echo $PATH
/home/christine/.local/bin:/home/christine/bin:/usr/local/bin:/usr/
bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin
$
$ PATH=$PATH:/home/christine/Scripts
$
$ myprog
The factorial of 5 is 120
$