Shell编程入门：Linux解释器原理

引言

使用Shell进行工作的人们对Unix/Linux下的Shell编程都很熟悉，在所有的Shell编程的书中都会提到#!/bin/bash,而这里到底包含了些什么?对操作系统而言，这一行字符串意味着什么?你可能会说，不就是会让/bin/bash程序来解释这个脚本程序吗?当然你是对的，看看我们的标题，这里我们谈谈解释器，让我们一起来看看脚本文件里的第一句到底对系统而言意味着什么。但有一点我们可先明确一下，所谓解释器就是指#!行后面的可执行的程序。

一、我们从exec族函数谈起

如果你从不写C程序，可能需要对本节的内容看得更为仔细并且试验一下。

代码:

#include unistd.h>

extern char **environ;

int execl(const char *path, const char *arg, ...);

int execlp(const char *file, const char *arg, ...);

int execle(const char *path, const char *arg , ..., char * const envp[]);

int execv(const char *path, char *const argv[]);

int execvp(const char *file, char *const argv[]);exec族函数一共有上面所列的5个，作用都是一样：执行一段新的代码。区别只是向函数传递的参数方式不同而已，我在这里讲讲execl函数：第一个参数path是指向设置了执行位文件的路径，后面的可变参数列表分别指向了传递给此执行文件的参数列表(包括了参数0,即是执行文件的名称)。最后一个参数为(char *) 0，表示参数列表结束。

对于解释器，exec族函数是这样做的(以execl为例)，如果path是指向了一个脚本，脚本的第一行以#!开头，则这样调用：

以#!后面的字符串为命令，后面加上execl参数列表中指定的参数列表，这样形成了新的程序执行。

下面我们以例子来验证这个结果：

下面这个C程序的作用是回射所有命令行参数。

代码:

/* Program source : showargs.c *

* Program name : showargs */

#include unistd.h>

int

main(int argc, char *argv[])

{

int i;

for(i = 0; i argc; i++)

{

printf(arg[%d]: %s\n, i, argv);

}

return 0;

}编译：gcc -o showargs showargs.c

执行：

代码:

$ pwd

/home/kiron

$ ./showargs arg1 arg2

arg[0]: ./showargs

arg[1]: arg1

arg[2]: arg2

我们在同一个目录下再写一个脚本：

代码:

#!/home/kiron/showargs addargs我没有打错，是的，这个脚本就只有一行，这个脚本我们命名为testexec，加上执行位后，执行情况如下：

代码:

$ ./testexec

arg[0]: /home/kiron/showargs

arg[1]: addargs

arg[2]: ./testexec怎么会这样?我猜会有人对第2个参数./testexec不理解，暂且卖个关子，再引出一个C程序：

代码:

/* Program source : mytest.c *

* Program name : mytest */

#include stdio.h>

int

main(void)

{

execl(/home/kiron/testexec, testexec, arg1, arg2, (char *) 0);

return 0;

}编译：gcc -o mytest mytest.c

执行：

代码:

$ ./mytest

arg[0]: /home/kiron/showargs

arg[1]: addargs

arg[2]: /home/kiron/testexec

arg[3]: arg1

arg[4]: arg2仔细观察上面的三个例子，答案开始浮出水面了。正如在开始时讲到的，exec族函数的处理是把#!后面的字符串为命令，后面加上execl参数列表中指定的参数列表，这样形成了新的程序执行。分析一下mytest.c源程序，execl把命令的结果是这样执行的/home/kiron/testexec的内容是#!/home/kiron/showargs addargs，则#!后面的字符串/home/kiron/showargs addargs加上命令参数列表：/home/kiron/testexec arg1 arg2就形成了新的程序行：/home/kiron/showargs addargs /home/kiron/testexec arg1 arg2。对于testexec脚本，我们在shell中调用它时，shell调用了fork,exec,wait来执行它，也就是和程序mytest.c一样用了exec函数，首先，exec函数对#!行分析后得出此脚本的解释器为/home/kiron/showargs，然后就形成了把命令行处理成了：“/home/kiron/showargs addargs ./testexec”。

注意：#!行中的解释器的路径必须是全路径，exec函数并不对其特殊处理，比如用PATH变量来搜索它的真实路径，所以路径是由程序员来保证正确的。

二、我的脚本第一句必须得是#!/bin/bash吗?

当然不必了，通过上面的解释，其实第一句的#!是对脚本的解释器程序路径，脚本的内容是由解释器解释的，我们可以用各种各样的解释器来写对应的脚本，比如说/bin/csh脚本，/bin/perl脚本，/bin/awk脚本，/bin/sed脚本，甚至/bin/echo等等。那我们真的能写一个/bin/echo的脚本文件吗?我们来试试，下面是一个例子：

代码:

#!/bin/echo -e我把这只有一行的程序(实际上它也只能是一行，echo程序并不是被设计