From: http://www.mike.org.cn/articles/linux-linux-bash-command-search-mechanism/

本文假設(shè)的環(huán)境是GNU/Linux，且shell是BASH;

　　注意: 另外,我們討論的前提是當(dāng)你鍵入一個命令時并沒有指定該命令的路徑, 舉例來說就是我們鍵入的命令是以commandname的形式而不是/path/commandname或./path/commandname的形式來 運(yùn)行的. 一旦我們指定了命令(或腳本或二進(jìn)制文件)相對或絕對路徑時就談不上搜索機(jī)制了.

　　本文講解的內(nèi)容是: 通常,我們在Linux系統(tǒng)終端提示符下鍵入如ls等命令時,shell是如何找到這個命令的呢? shell下都有哪幾類命令呢? 這些命令是如何被加載的呢?

　　一、Linux命令的分類:

　　包括:alias, keyword, function, built-in, $PATH這5類

　　二、 Linux命令搜索順序:

　　當(dāng)我們鍵入某個命令時, 那么shell會按照alias->keyword->function,->built-in->$PATH的順序進(jìn)行搜索, 本著”先到先得”的原則, 就是說如果有如名為mycmd的命令同時存在于alias和function中的話, 那么肯定會使用alias的mycmd命令(當(dāng)然, 這不是絕對的, 下面會說到特例).

　　三、相關(guān)

　　set +-h, hash, type, command, enable, builtin

　　1) hash命令:

　　首先, 我們來看hash這命令(和我上面說的”不是絕對的”有關(guān)系了!), hash命令用于記錄在當(dāng)前shell環(huán)境下用戶曾經(jīng)鍵入的命令路徑記錄緩存表, 主要是為了加快命令搜尋速度. 下面看個例子:

　　例:我在shell下鍵入 ls, find, pwd, ls, echo “Hello, world”, mail及if共7個命令(注意, ls執(zhí)行2次), 下面是history的結(jié)果:

　　1 ls
　　2 find
　　3 pwd
　　4 ls
　　5 echo “Hello, world”
　　6 mail
　　7 if

　　那么, 現(xiàn)在我執(zhí)行hash命令, 其顯示結(jié)果為:

　　[ancharn@fc8 ~]$ hash
　　hits command
　　1 /bin/mail
　　2 /bin/ls
　　1 /usr/bin/find

　　不知大家發(fā)現(xiàn)了什么沒有? 這個hash表左邊一列表示該命令在當(dāng)前shell環(huán)境下共被使用了幾次, 右邊一列表示命令路徑. 但是我們發(fā)現(xiàn)這個hash緩存中缺少了if,pwd和echo3個命令, 為什么呢? 我們在這兒要得出一個重要的結(jié)論就是: (1) hash不會記錄function, built-in命令(其實還包括alias), 為什么呢? 答案是因為他們沒有路徑, 即不會存在于某個目錄之下, 它們是隨shell而加載進(jìn)而存在于內(nèi)存中, 所以這樣的命令還有必要進(jìn)行緩存以提高搜索效率嗎?!

　　但是有人會說, ls不是被hash記錄下來了嗎? 沒錯, 你的觀察很細(xì)致, 通常ls在bash中是一個alias, 那么, 在這兒我們先下一個結(jié)論: (2) alias中若定義的是包含了路徑的別名命令則不會被記錄到hash中, 只有沒有指定路徑的alias才會被記錄到hash中. 情況例子:

　　這是我當(dāng)前shell(bash)環(huán)境下的ls別名的定義

　　[ancharn@fc8 //]$ alias ls
　　alias ls=’ls –color=auto’

　　(注意:后面的”ls –color=auto”沒有指定如/bin/ls這樣的路徑)

　　所以, 正如你看到的, 上面我鍵入了2次ls命令(是ls –color=auto的別名), 那么在hash中能夠看到被記錄; 下面看個write命令的例子:

　　[ancharn@fc8 //]$ alias write
　　-bash: alias: write: not found

　　[ancharn@fc8 //]$ write
　　usage: write user [tty]

　　[ancharn@fc8 //]$ hash　　
　　hits command
　　1 /usr/bin/write
　　1 /bin/mail
　　2 /bin/ls
　　1 /usr/bin/find

　　write 這個命令沒有alias, 也就是說當(dāng)執(zhí)行write命令時其實找到的是PATH變量中的/usr/bin/write這個二進(jìn)制文件來執(zhí)行的, 這時hash記錄了write的路徑并被引用了1次, 然后我定義write別名就是write本身, 但是指定具體路徑是/usr/bin/write:

　　[ancharn@fc8 //]$ alias write=’/usr/bin/write’
　　[ancharn@fc8 //]$ alias write
　　alias write=’/usr/bin/write’
　　[ancharn@fc8 //]$ write
　　usage: write user [tty]
　　[ancharn@fc8 //]$ hash
　　hits command
　　1 /usr/bin/write
　　1 /bin/mail
　　2 /bin/ls
　　1 /usr/bin/find

　　請看, hash表中的write的hits數(shù)還是1次; 這里要注意的是當(dāng)我們定義了write的alias后(指定路徑), PATH就不會被搜到了, 為什么呢? 很簡單, 因為write的alias中已經(jīng)指明了它的具體路徑了!

　　接著unalias掉write重新定義write別名:

　　[ancharn@fc8 //]$ unalias write
　　[ancharn@fc8 //]$ alias write
　　-bash: alias: write: not found

　　[ancharn@fc8 //]$ alias write=’write’
　　[ancharn@fc8 //]$ alias write
　　alias write=’write’

　　[ancharn@fc8 //]$ write
　　usage: write user [tty]

　　[ancharn@fc8 //]$ hash
　　hits command
　　2 /usr/bin/write
　　1 /bin/mail
　　2 /bin/ls
　　1 /usr/bin/find

　　這次, 我們沒有指定write別名中的路徑, 當(dāng)我們定義好write的別名后去執(zhí)行write時, hash表中就會增加一次hits.這里要注意的是當(dāng)我們定義了write的alias后(不指定路徑, 請和上面的例子比較下), PATH就會被搜到了, 所以hash的hits增加了. 請大家切記alias中若定義的是包含了路徑的別名命令則不會被記錄到hash中, 只有沒有指定路徑的alias才會被記錄到hash中這條結(jié)論.

　　另外, hash因為是built-in命令, 所以用help hash來查看幫助. 常用的有hash -r用于清空hash表, hash -d name用于delete某個command. 如:

　　[ancharn@fc8 //]$ hash
　　hits command
　　3 /usr/bin/write
　　1 /bin/mail
　　2 /bin/ls
　　1 /usr/bin/find

　　刪除具體的:
　　[ancharn@fc8 //]$ hash -d ls
　　[ancharn@fc8 //]$ hash
　　hits command
　　3 /usr/bin/write
　　1 /bin/mail
　　1 /usr/bin/find

　　清空hash:
　　[ancharn@fc8 //]$ hash -r
　　[ancharn@fc8 //]$ hash
　　hash: hash table empty

　　2) set +-h:

　　set 命令大家應(yīng)該很熟悉, 我們在這里主要說的是set +-h的作用: help set可以看到”-h Remember the location of commands as they are looked up.” 中文意思就是記憶命令的路徑以便于查詢. 當(dāng)我們鍵入set +h后再運(yùn)行hash:

　　[ancharn@fc8 //]$ set +h
　　[ancharn@fc8 //]$ hash
　　-bash: hash: hashing disabled

　　也就是說”set +h”用于禁用hash而”set -h”用于啟用hash.

　　3) type:

　　此命令用于列出某個命令屬于哪類. 如:

　　[ancharn@fc8 //]$ type -a pwd
　　pwd is a shell builtin
　　pwd is /bin/pwd
　　pwd屬于內(nèi)置和PATH變量中.

　　[ancharn@fc8 //]$ type pwd
　　pwd is a shell builtin
　　直接用type commandname可以告訴你該命令在運(yùn)行時會執(zhí)行哪一類.

　　4) command:

　　該命令的作用是: 如果你有一個命令如gcc既是一個function, 同時又是一個PATH變量中的命令, 那么如果你直接執(zhí)行g(shù)cc, 按照順序來說, 會執(zhí)行function而不是gcc的PATH變量中的命令, 而用command gcc會跳過function的選擇.

　　[ancharn@fc8 //]$ function gcc { echo “just a test for gcc”; }

　　[ancharn@fc8 //]$ gcc
　　just a test for gcc

　　[ancharn@fc8 //]$ command gcc
　　gcc: no input files

　　5)enable:

　　enable命令如果直接運(yùn)行則會列出當(dāng)前shell的所有built-in命令, enable -n commandname會在當(dāng)前shell下disable掉該內(nèi)置命令:

　　[ancharn@fc8 ~]$ type -a pwd
　　pwd is a shell builtin
　　pwd is /bin/pwd

　　[ancharn@fc8 ~]$ enable -n pwd
　　[ancharn@fc8 ~]$ type -a pwd
　　pwd is /bin/pwd

　　[ancharn@fc8 ~]$ enable pwd
　　[ancharn@fc8 ~]$ type -a pwd
　　pwd is a shell builtin
　　pwd is /bin/pwd

　　6) builtin

　　用于運(yùn)行一個內(nèi)置命令. 例如:

　　[ancharn@fc8 ~]$ cd /var
　　[ancharn@fc8 var]$ function pwd { echo “just a test for pwd”; }
　　[ancharn@fc8 var]$ type -a pwd
　　pwd is a function
　　pwd ()

　　{
　　echo “just a test for pwd”
　　}
　　pwd is a shell builtin
　　pwd is /bin/pwd

　　(注: pwd既是函數(shù), 又是內(nèi)置命令, 又存在PATH變量中)

　　[ancharn@fc8 var]$ pwd
　　just a test for pwd
　　[ancharn@fc8 var]$ builtin pwd // (注: 此時我們就去直接執(zhí)行pwd這個內(nèi)置命令)
　　/var

　　小結(jié): 我們都知道了shell在搜索命令時的順序是alias->keyword->function,->built-in->$PATH, 那么其中還有2點需要注意的就是 (1) hash不會記錄function, built-in命令(其實還包括alias), (2) alias中若定義的是包含了路徑的別名命令則不會被記錄到hash中, 只有沒有指定路徑的alias才會被記錄到hash中. 另外, (3) 不要忘記, 我們討論的前提是a) 受限于具體的shell種類b)且只在當(dāng)前shell環(huán)境有效.切記!!!

　　到這里, 請大家來思考一個問題:

　　請看下面的執(zhí)行情況:

　　[ancharn@fc8 var]$ function gcc { echo “just a test for gcc”; }
　　[ancharn@fc8 var]$ alias gcc=’gcc’

　　[ancharn@fc8 var]$ gcc
　　just a test for gcc

　　[ancharn@fc8 var]$ /usr/bin/gcc
　　gcc: no input files

　　[ancharn@fc8 var]$ alias gcc=’/usr/bin/gcc’
　　[ancharn@fc8 var]$ gcc
　　gcc: no input files

　　[ancharn@fc8 var]$

　　為什么定義了gcc這個funtion后, 兩次定義gcc的alias時指定不指定具體的/usr/bin/gcc路徑時, 執(zhí)行g(shù)cc這個命令的反應(yīng)不同呢? 按照alias->keyword->function,->built-in->$PATH 這個順序來看, 應(yīng)該執(zhí)行alias的gcc啊?! 請思考!
當(dāng)然, 別著急, 后面我會給出答案. 但是, 請您思考下!

　　四, 命令舉例:

　　* alias(別名):
　　alias 命令通常被設(shè)定在文件~/.bashrc和/etc/bashrc中,~/.bashrc通常用于用戶自己的環(huán)境,而/etc/bashrc用于全局定義 (即對所有用戶生效,當(dāng)然,只對用戶shell是bash生效). 具體的這兩個文件的關(guān)系及如何加載在后面有介紹.

　　* Shell keyword(shell關(guān)鍵字):
　　諸如if,while,until,case,for這些命令.

　　* Function(函數(shù)):

　　舉例:

　　定義個名為pwd的函數(shù), 其功能是簡單地顯示”my function pwd”這句話
　　function pwd { echo “my function pwd”; }
　　定義好了之后可以用set或type -a pwd來查看，取消則用unset pwd即可。

　　* Shell built-in command(shell內(nèi)置命令):
　　命令enable可以查看所有當(dāng)前shell環(huán)境下的內(nèi)置命令; 或者用man cd（任何一個內(nèi)置命令均可）查看到的manpage的上部列出了全部的內(nèi)置命令.　

　　* PATH variable
　　該變量定義在文件/etc/profile, /etc/profile.d/*.sh(POSIX), ~/.bash_profile(Bash)中.

　　其加載順序是: 先/etc/profile (invoke /etc/profile.d/*.sh), 然后是~/.bash_profile, 再由~/.bash_profile調(diào)用執(zhí)行 ~/.bashrc, 然后由~/.bashrc去調(diào)用執(zhí)行 ~/.bashrc, ~/.bashrc再調(diào)用執(zhí)行文件/etc/bashrc.

　　1) 為了查看具體的加載順序, 你可以在四個文件中的頭部和尾部分別添加兩句話, 例如:

　　[ancharn@fc8 ~]$ cat ~/.bashrc
　　echo “start of ~/.bashrc”
　　if [ -f /etc/bashrc ] ; then
　　. /etc/bashrc
　　fi
　　alias ll=’ls -l’
　　alias cp=’cp -i’
　　alias mv=’mv -i’
　　alias rm=’rm -i’
　　……

　　echo “end of ~/.bashrc”
　　其它的文件一樣添加, 這樣當(dāng)你用某個用戶登錄系統(tǒng)時就會看到如下的顯示, 諸如:
　　start of /etc/profile
　　end of /etc/profile
　　start of ~/.bash_profile
　　start of ~/.bashrc
　　start of /etc/bashrc
　　end of /etc/bashrc
　　end of ~/.bashrc
　　end of ~/.bash_profile

　　從上面的顯示你能夠清晰的看到每個文件的加載順序及相互調(diào)用執(zhí)行關(guān)系(注意查看start和end).

　　2) PATH變量和hash的關(guān)系
　　這里, 我們來看一個例子:

　　[ancharn@fc8 ~]$ echo $PATH
　　/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/home/ancharn/bin

　　我首先在/home/ancharn/bin目錄下寫一個名為test.sh的腳本,內(nèi)容如下:
　　[ancharn@fc8 bin]$ cat /home/ancharn/bin/test.sh

　　#!/bin/sh
　　# just test for PATH and hash
　　echo “This is my 1st shell script in /home/ancharn/bin directory.”

　　# end

　　[ancharn@fc8 bin]$
　　那么, 執(zhí)行test.sh這個腳本如下：
　　[ancharn@fc8 /]$ echo $PATH
　　/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/home/ancharn/bin
　　[ancharn@fc8 /]$ test.sh
　　This is my 1st shell script in /home/ancharn/bin directory.
　　[ancharn@fc8 /]$ hash
　　hits command
　　1 /home/ancharn/bin/test.sh
　　接著，在/usr/bin目錄下建立一個同test.sh名的文件, 內(nèi)容如下:

　　[ancharn@fc8 /]$ cat /usr/bin/test.sh
　　#!/bin/sh
　　# just test for PATH and hash
　　echo “This is my 2nd shell script in /usr/bin directory.”

　　# end
　　繼續(xù)執(zhí)行test.sh腳本:

　　[ancharn@fc8 /]$ test.sh
　　This is my 1st shell script in /home/ancharn/bin directory.
　　[ancharn@fc8 /]$ hash
　　hits command
　　2 /home/ancharn/bin/test.sh

　　說明什么呢?

　　如果按照PATH的順序即/usr/kerberos/bin:/usr/local/bin:/bin:/usr/bin:/home/ancharn /bin, 會先找/usr/bin然后再找/home/ancharn/bin, 注意, 這個前提是hash表中沒有該命令的記錄, 因此我們看到/usr/bin/test.sh腳本并沒有被執(zhí)行, 因為在執(zhí)行test.sh前, shell去hash表中查看了緩存, 進(jìn)而繼續(xù)執(zhí)行了/home/ancharn/bin/test.sh腳本, 所以我們看到hits數(shù)增加了一次, 而/usr/bin/test.sh不會被執(zhí)行.

　　現(xiàn)在, 我們清空hash, 重新執(zhí)行test.sh腳本:

　　[ancharn@fc8 /]$ hash -r
　　[ancharn@fc8 /]$ hash
　　hash: hash table empty
　　[ancharn@fc8 /]$ test.sh
　　This is my 2nd shell script in /usr/bin directory.
　　[ancharn@fc8 /]$ hash
　　hits command
　　1 /usr/bin/test.sh

　　現(xiàn)在正常了. 所以一定要注意PATH和hash的這層關(guān)系.

　　注意: su, su-, bash –login, bash –norc這些命令的不同就在于是否執(zhí)行了login-shell, 大家可以su和su -后, 再去運(yùn)行echo $PATH看看有何不同.

　　好了, 回答上面的思考題, 其核心在于alias如果定義的如alias gcc=’gcc’時, 其實alias->keyword->function,->built-in->$PATH 這個順序并沒有變, 但是要知道alias gcc=’gcc’這種沒有指定路徑的alias會在找到gcc這個alias后, 再去找到后面指定的’gcc’, 怎么找? 當(dāng)然到下一個了, 就是keyword->function….這個順序了. 而如果是alias gcc=’/usr/bin/gcc’這樣的指定具體路徑的定義alias的話, 那么alias執(zhí)行后就直接找到了那個具體文件而跳過了后面的所有搜索(即keyword->function,->built-in->$PATH). 請大家留意.

　　最后, 大家在做實驗驗證的時候可以分成2類驗證, 因為一個命令不可能既屬于keyword又屬于built-in, 所以你可以:

　　1) 選擇一個keyword如while, 定義一個while的alias,function,然后編寫一個shell腳本名為while存放于PATH變量的某個路徑下;

　　2) 選擇一個built-in命令如pwd來驗證.

Linux(BASH)命令搜索機(jī)制