1.2 如何运行程序

运行Linux程序有3种方法。

（1）使文件具有可执行权限，直接运行文件。

（2）直接调用命令解释器执行程序。

（3）使用source执行文件。

第三种方法运行结果和前两种是不同的。例1.1中我们运行程序时，采用的是第一种方法。

1.2.1 选婿：位于第一行的#!

当命令行Shell执行程序时，首先判断是否程序有执行权限。如果没有足够的权限，则系统会提示用户：“权限不够”。从安全角度考虑，任何程序要在机器上执行时，必须判断执行这个程序的用户是否具有相应权限。在第一种方法中，我们直接执行文件，则需要文件具有可执行权限。

chmod命令可以修改文件的权限。+x参数使程序文件具有可执行权限。

命令行Shell接收到我们的执行命令，并且判定我们有执行权限后，则调用Linux内核命令新建（fork）一个进程，在新建的进程中调用我们指定的命令。如果这个命令文件是编译型的（二进制文件），则Linux内核知道如何执行文件。不幸的是，我们的echo.sh程序文件并不是编译型的文件，而是文本文件，内核并不知道如何执行，于是，内核返回“not executable format file”（不是可执行的文件类型）出错信息。Shell收到这个信息时说：“内核不知道怎么运行，我知道，这一定是个脚本！”

Shell知道这是个脚本后，启动了一个新的Shell进程来执行这个程序。但是现在的Linux系统往往拥有好几个Shell，到底挑选哪个夫婿呢？这就要看脚本中意哪个了。在第一行中，脚本通过“#! /bin/sh”告诉命令行：“我只和他好，让他来执行吧!”

这种选婿方法有助于执行方式的通用化。用户在编写脚本时，在程序的第一行通过#!来设置运行Shell创建一个什么样的进程来执行此脚本。在我们的echo.sh中，Shell创建了一个/bin/sh（标准Shell）进程来执行脚本。

命令行在扫过第一行，发现#!时，开始试图读取#!之后的字符，搜寻解释器的完整路径。如果在第一行中的解释器也有参数，则一并读取。例如，我们可以这样来引用我们的解释器：

这样，命令行Shell会启用一个新的bash进程来执行程序的每一行。并且，-l参数使得这个bash进程的反应与登录Shell相似。

这种选婿方法，使得我们可以调用任何的解释器，并不局限于Linux Shell。例如，我们可以创建这样一个python程序：

当这个文件被赋予可执行权限，并且用第一种方式运行时，就像调用了python解释器来执行一样。

NOTE：

填写完整的解释器路径。如果不知道某解释器的完整路径，可使用whereis命令查询。

每个脚本的头都指定了一个不同的命令解释器，为了帮助你打破#!的神秘性，我们可以这样来写一个脚本，如例1.2所示。

例1.2 自删除脚本

当然，你还可以试试在一个README文件的开头加上一个#!/bin/more，并让它具有执行权限。结果将是文档自动列出自己的内容。

1.2.2 找碴：程序执行的差异

3种程序运行方法中，如果#!中指定的Shell解释器和第二种指定的Shell解释器相同的话，这两种的执行结果是相同的。我们来看看第三种方法的执行过程。

例1.3

细心的你，一定发现了不同！是的，当前目录发生了改变！

我们再来看例1.4。

例1.4

为什么例1.3和例1.4的cd命令可以改变工作目录，而例1.1中的工作目录并没有改变呢？

这个问题的答案，我们将在1.2.3小节揭晓。

1.2.3 Shell的命令种类

Linux Shell可执行的命令有3种：内建命令、Shell函数和外部命令。

（1）内建命令就是Shell程序本身包含的命令。这些命令集成在Shell解释器中，例如，几乎所有的Shell解释器中都包含cd内建命令来改变工作目录。部分内建命令的存在是为了改变Shell本身的属性设置，在执行内建命令时，没有进程的创建和消亡；另一部分内建命令则是I/O命令，例如echo命令。

（2）Shell函数是一系列程序代码，以Shell语言写成，它可以像其他命令一样被引用。我们在后面将详细介绍Shell函数。

（3）外部命令是独立于Shell的可执行程序。例如find、grep、echo.sh。命令行Shell在执行外部命令时，会创建一个当前Shell的复制进程来执行。在执行过程中，存在进程的创建和消亡。外部命令的执行过程如下：

①调用POSIX系统fork函数接口，创建一个命令行Shell进程的复制（子进程）；

②在子进程的运行环境中，查找外部命令在Linux文件系统中的位置。如果外部命令给出了完全路径，则跳过查找这一步；

③在子进程里，以新程序取代Shell复制并执行（exec），此时父进程进入休眠，等待子进程执行完毕；

④子进程执行完毕后，父进程接着从终端读取下一条命令。过程如图1-1所示。

NOTE：

（1）子进程在创建初期和父进程一模一样，但是子进程不能改变父进程的参数变量。

（2）只有内建命令才能改变命令行Shell的属性设置（环境变量）。

我们回到例1.1。在这个例子中，我们使用cd（内建命令）试图改变工作目录。但是未获成功。为了理解失败的原因，图1-2说明了执行的过程。

在我们运行Shell程序的3种方法中，前两种方法的执行过程都可以用图1-2解释。

（1）父进程接收到命令“./echo.sh”或“/bin/sh echo.sh”，发现不是内建命令，于是创建了一个和自己一模一样的Shell进程来执行这个外部命令。

（2）这个Shell子进程用/bin/sh取代自己，sh进程设置自己运行环境变量，其中包括$PWD变量（标识当前工作目录）。

（3）sh进程依次执行内建命令cd和echo，在此过程中，sh进程（子进程）的环境变量$PWD被cd命令改变，注意：父进程的环境变量并没有改变。

（4）sh子进程执行完毕，消亡。一直在等待的父进程醒来继续接收命令。

这样，例1.1中cd命令失效的原因就可以理解了！聪明的你，一定猜到了例1.3中使用source命令为什么可以改变命令行Shell的环境变量了吧！

这也是在例1.1中目录没有改变的原因：父进程的当前目录（环境变量）无法被子进程改变！

NOTE：

使用source执行Shell脚本时，不会创建子进程，而是在父进程中直接执行！

source

语法：

描述：

使用Shell进程本身执行脚本文件。souce命令也被称为“点命令”，通常用于重新执行刚修改的初始化文件。使之立即生效。

行为模式：

和其他运行脚本不同的是，source命令影响Shell进程本身。在脚本执行过程中，并没有进程创建和消亡。

警告：

当需要在程序中修改当前Shell本身环境变量时，使用source命令。