Linux：Bash中的命令介绍（简单命令、管道以及命令列表）

在Bash中，命令执行的方式可以分为简单命令、管道和命令列表组成。这些结构提供了强大的工具，允许用户组合命令并精确控制其执行方式。以下是对这些Bash命令形式的介绍。

1.、简单命令（Simple Commands）

简单命令是最常见的命令形式。它由一系列用空白（制表符、空格）分隔的token组成，并由shell的控制符号终止（换行符(newline)、后台执行符(&)或命令分隔符(;)，注意这里的后台执行符(&)或命令分隔符(;)后仍然要有换行符(newline)，之后不再进行特殊说明。

结构

简单命令的第一个单词通常指定要执行的命令，随后的单词是该命令的选项或参数。例如：

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ls -l /home/user [newline or & or ;]

其中，ls是命令名，-l是命令的选项，/home/user是命令的参数。

返回状态

一般情况下（指没有后台执行），简单命令的返回状态是命令的退出状态(exit status)。POSIX标准定义的waitpid系统调用返回这个状态，通常为零表示成功，非零表示失败。如果命令因信号而终止，则返回128加上信号编号。可以通过特殊变量@?获得上一条前台命令的返回状态。

控制符号

(1)换行符(newline)：换行符是命令的一般默认终止符号，它告诉shell执行命令并在命令结束时将提示符返回给用户。

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ls -l /home/user[newline]

(2)后台执行符(&)：使用后台执行符结尾的命令命令将以异步的方式在子shell（注意子shell和子进程shell的区别，见Linux：subshell（子shell）和childprocess（子进程））中执行，shell不会等待该命令完成，而是立即返回提示符让用户执行其他命令，而命令会在后台继续运行。后台执行命令的返回状态永远为0。如果作业控制未激活（即shell无法管理多个作业或命令），后台命令的标准输入会自动从/dev/null重定向。这意味着该命令将无法从终端或任何输入源读取数据，因为/dev/null会丢弃所有输入。

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ls -l /home/user &

(3)命令分隔符(;)：命令分隔符用于将多个命令串联在一起（一般用于命令列表），shell会顺序执行这些命令，每个命令之间没有条件依赖，所有命令都会按照出现的顺序执行。

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ls -l /home/user ;

2、管道（Pipelines）

管道是由一个或多个命令组成的序列，每个命令之间通过管道符(|或|&)分隔，由shell的控制符号终止（换行符(newline)、后台执行符(&)或命令分隔符(;)）。

结构

一个管道命令的基本形式如下：

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command1 [| or |&] command2 [| or |&]  command3 [newline or & or ;]

在这个例子中，command1的标准输出会作为command2的标准输入，command2的标准输出会作为 command3的输入，这些连接会在重定向发生前就进行。、

|&用于将标准错误和标准输出一起传递给下一个命令，相当于重定向2>&1 |的缩写。

执行方式

管道中的所有命令都是同时执行的，即command2并不会等待command1结束才执行，这可以通过下面的命令进行验证。

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sleep 5 | sleep 5 ;

管道中的所有命令分别在各自的子shell中执行，且shell会等待管道中的所有命令完成（在不使用后台执行符的前提下）。

返回状态

一般情况下（指没有后台执行），管道的返回状态通常是最右边命令的退出状态。如果启用了pipefail选项，那么返回状态将是最右边第一个非零的返回状态。

3、命令列表（Lists of Commands）

命令列表是由一个或多个管道（不包括管道最后的终止控制符号）组成的序列，通过控制符号（命令分隔符(;)、后台执行符(&)、与操作符(&&)、或操作符(||)）分隔。由shell的控制符号终止（换行符(newline)、后台执行符(&)或命令分隔符(;)）。

结构

(1)用命令分隔符(;)分隔的管道会按顺序执行，shell会等待每个管道结束后再执行下一个管道。

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Pipeline1 ; Pipeline2 ; Pipeline3 [newline or & or ;]

(2)用后台执行符(&)分隔的管道，以后台执行符(&)结尾的管道将以异步的方式在子shell中执行。

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Pipeline1 & Pipeline2 & Pipeline3 [newline or & or ;]

其中Pipeline3是否后台执行，取决于结尾是否是后台执行符(&)。

(3)用与操作符(&&)分隔的管道，只有左边的管道执行成功（返回状态为0，右边的管道才会执行）。

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Pipeline1 && Pipeline2 [newline or & or ;]

如果Pipeline1执行成功（退出状态为0），则执行Pipeline2。否则，Pipeline2不会执行。

(4)用或操作符(||)分隔的管道，只有左边的管道执行失败（返回状态非0，右边的管道才会执行）。

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Pipeline1 || Pipeline2 [newline or & or ;]

如果Pipeline1执行失败（退出状态非0），则执行Pipeline2。否则，Pipeline2不会执行。

这四个控制符号可以混用，其中||和&&的优先级最高且相同，其次是优先级较低的&，优先级最低的是;。

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Pipeline1 || Pipeline2 && Pipeline3 &

上面的命令列表根据相同优先级的结合性被解释为下面的形式。

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# 整体后台执行
((Pipeline1 || Pipeline2) && Pipeline3) &

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Pipeline1 ; Pipeline2 &

上面的命令列表根据优先级被解释为下面的形式。

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# Pipeline后台执行
(Pipeline1 ;) (Pipeline2 &)

返回状态

命令列表的返回状态是列表中最后前台执行的管道的返回状态。

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Pipeline1 & Pipeline2 [newline]

上面的命令列表的返回状态是Pipeline2的返回状态，因为Pipeline1后台执行。