Linux中为什么执行自己的程序要在前面加./

在Linux中,我们执行内置命令时,直接输入命令名称即可,如:

$ mv a b #将a重命名为b

而在执行自己写好的程序时,却要带上./,例如:

$ hello
hello: command not found
$ ./hello
hello world

这是为什么呢?它们有什么区别呢?

shell是如何运行程序的

在说明清楚问题之前,我们必须了解shell是如何运行程序的。首先我们必须要清楚的是,执行一条Linux命令,本质是在运行一个程序,如执行ls命令,它执行的是ls程序。那么在shell中输入一条命令,到底发生了什么?它会经历哪几个查找过程?

alias中查找

alias命令可用来设置命令别名,而单独输入alias可以查看到已设置的别名:

$ alias
alias egrep='egrep --color=auto'
alias fgrep='fgrep --color=auto'
alias grep='grep --color=auto'
alias l='ls -CF'
alias la='ls -A'
alias ll='ls -alF'
alias ls='ls --color=auto'

如果这里没有找到你执行的命令,那么就会接下去查找。如果找到了,那么就会执行下去。

内置命令中查找

不同的shell包含一些不同的内置命令,通常不需要shell到磁盘中去搜索。通过help命令可以看到有哪些内置命令:

$ help

通过type 命令可以查看命令类型:

$ type echo
echo is a shell builtin

如果是内置命令,则会直接执行,否则继续查找。

PATH中查找

以ls为例,在shell输入ls时,首先它会从PATH环境变量中查找,PATH内容是什么呢,我们看看:

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

所以它会在这些路径下去寻找ls程序,按照路径找到的第一个ls程序就会被执行。使用whereis也能确定ls的位置:

$ whereis ls
ls: /bin/ls /usr/share/man/man1/ls.1.g

既然它是在bin目录下,那么我把ls从bin目录下移走是不是就找不到了呢?是的。

$ mv /bin/ls /temp/ls_bak  #测试完后记得改回来奥

现在再来执行ls命令看看:

$ ls 
The program 'ls' is currently not installed. You can install it by typing:
apt install coreutils

没错,它会提示你没有安装这个程序或者命令没有找到。

所以你现在明白为什么你第一次安装jdk或者python的时候要设置环境变量了吧?不设置的话行不行?

行。这个时候你就需要指定路径了。怎么指定路径?无非就是那么几种,相对路径,绝对路径等等。 比如:

$ cd /temp
$ ./ls_bak

或者:

$ /temp/ls_bak

是不是发现和运行自己的普通程序方式没什么差别呢?

到这里,如果还没有找到你要执行的命令,那么就会报错。

确定解释程序

在找到程序之后呢,需要确定解释程序。什么意思呢? shell通常可以执行两种程序,一种是二进制程序,一种是脚本程序。

而一旦发现要执行的程序文件是文本文件,且文本未指定解释程序,那么就会默认当成shell脚本来执行。例如,假设有test.txt内容如下:

echo -e "hello world"

赋予执行权限并执行:

$ chmod +x test.txt
$ ./test.txt
hello world

当然了,我们通常会在shell脚本程序的来头带上下面这句:

#!/bin/bash

这是告诉shell,你要用bash程序来解释执行test.txt。作为一位调皮的开发者,如果开头改成下面这样呢?

#!/usr/bin/python

再次执行之后结果如下:

$ ./test.txt
  File "./test.txt", line 2
    echo -e "hello world"
                        ^
SyntaxError: invalid syntax

是的,它被当成python脚本来执行了,自然就会报错了。

那么如果是二进制程序呢?就会使用execl族函数去创建一个新的进程来运行新的程序了。

小结一下前面的内容,就是说,如果是文本程序,且开头没有指定解释程序,则按照shell脚本处理,如果指定了解释程序,则使用解释程序来解释运行;对于二进制程序,则直接创建新的进程即可。

来源:公众号【编程珠玑】 id:shouwangxiansheng

运行

前面我们也已经看到了运行方式,设置环境变量或者使用相对路径,绝对路径即可。不过对于shell脚本,你还可以像下面这样执行:

$ sh test.txt
$ . test.txt  

即便test.txt没有执行权限,也能够正常执行。

什么?你说为什么txt也能执行?注意,Linux下的文件后缀不过是为了方便识别文件类型罢了,以.txt结尾,并不代表一定是文本。当然在这里它确实是,而且还是ASCII text executable:

$ file test.txt
test.txt: Bourne-Again shell script, ASCII text executable
$ file hello
hello: ELF 64-bit LSB executable, x86-64, version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib64/l, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=8ae48f0f84912dec98511581c876aa042824efdb, not stripped

扩展一下

那么如果让我们自己的程序也能够像Linux内置命令一样输入即可被识别呢?

将程序放到PATH路径下

第一种方法就是将我们自己的程序放到PATH中的路径中去,这样在shell输入hello时,也能找到,例如我们将其放在/bin目录下:

$ hello
hello world
$ whereis hello
hello: /bin/hello

也就是说,如果你的程序安装在了PATH指定的路径,就需要配置PATH环境变量,在命令行输入就可以直接找到了。

设置PATH环境变量

那么如果想在指定的目录能够直接运行呢?很简单,那就是添加环境变量,例如将当前路径加入到PATH中:

$ PATH=$PATH:./   #这种方式只在当前shell有效,所有shell生效可修改/etc/profile文件
$ hello
hello world

设置别名

例如:

$ alias hello="/temp/hello"
$ hello
hello world

以上三种方法都可以达到目的。

执行顺序

那么假设我写了一个自己的printf程序,当执行printf的时候,到底执行的是哪一个呢? 实际上它的查找顺序可以可以通过type -a来查看:

$ type -a printf
printf is aliased to `printf "hello\n"'
printf is a shell builtin
printf is /usr/bin/printf
printf is ./printf

这里就可以很清楚地看到查找顺序了。也就是说,如果你输入printf,它执行的是:

$ printf
hello

而如果删除别名:

unalias printf

它执行的将会是内置命令printf。 以此类推。

总结

说到这里,想必标题的问题以及下面的问题你都清楚了:

  • 安装Python或者Jdk程序为什么要设置PATH环境变量?如果不设置,该如何运行?
  • 除了./方式运行自己的程序还有什么方式?
  • 如果让自己的程序能够像内置命令一样被识别?
  • 如何查看文件类型?
  • 执行一条命令,如何确定是哪里的命令被执行

本文涉及命令:

  • mv 移动/重命名
  • file 查看文件信息
  • whereis 查看命令或者手册位置
  • type 查看命令类别

本文分享自微信公众号 - 苦逼的码农(di201805)

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原始发表时间:2019-10-10

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