引言
使用Shell進行工作的人們對Unix/Linux下的Shell編程都很熟悉，在所有的Shell編程的書中都會提到#!/bin/bash,而這裡到底包含了些什麼？對操作系統而言，這一行字元串意味著什麼？你可能會說，不就是會讓/bin/bash程序來解釋這個腳本程序嗎？當然你是對的，看看我們的標題，這裡我們談談解釋器，讓我們一起來看看腳本文件里的第一句到底對系統而言意味著什麼。但有一點我們可先明確一下，所謂解釋器就是指#!行後面的可執行的程序。
一、我們從exec族函數談起 如果你從不寫C程序，可能需要對本節的內容看得更為仔細並且試驗一下。
代碼:
#include
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族函數一共有上面所列的5個，作用都是一樣：執行一段新的代碼。區別只是向函數傳遞的參數方式不同而已，我在這裡講講execl函數：第一個參數path是指向設置了執行位文件的路徑，後面的可變參數列表分別指向了傳遞給此執行文件的參數列表(包括了參數0,即是執行文件的名稱)。最後一個參數為(char *) 0，表示參數列表結束。
對於解釋器，exec族函數是這樣做的(以execl為例)，如果path是指向了一個腳本，腳本的第一行以#!開頭，則這樣調用：
以#!後面的字元串為命令，後面加上execl參數列表中指定的參數列表，這樣形成了新的程序執行。
下面我們以例子來驗證這個結果：
下面這個C程序的作用是回射所有命令行參數。
代碼:
/* Program source : showargs.c *
* Program name : showargs */
#include
int
main(int argc, char *argv[])
{
int i;
for(i = 0; i < argc; i++)
{
printf("arg[%d]: %s\n", i, argv);
}
return 0;
} |
編譯：gcc -o showargs showargs.c
執行：
代碼:
$ pwd
/home/kiron
$ ./showargs arg1 arg2
arg[0]: ./showargs
arg[1]: arg1
arg[2]: arg2 |
我們在同一個目錄下再寫一個腳本：
代碼:
| #!/home/kiron/showargs addargs |
我沒有打錯，是的，這個腳本就只有一行，這個腳本我們命名為testexec，加上執行位后，執行情況如下：
代碼:
$ ./testexec
arg[0]: /home/kiron/showargs
arg[1]: addargs
arg[2]: ./testexec |
怎麼會這樣？我猜會有人對第2個參數./testexec不理解，暫且賣個關子，再引出一個C程序：
代碼:
/* Program source : mytest.c *
* Program name : mytest */
#include
int
main(void)
{
execl("/home/kiron/testexec", "testexec", "arg1", "arg2", (char *) 0);
return 0;
} |
編譯：gcc -o mytest mytest.c
執行：
代碼:
$ ./mytest
arg[0]: /home/kiron/showargs
arg[1]: addargs
arg[2]: /home/kiron/testexec
arg[3]: arg1
arg[4]: arg2
仔細觀察上面的三個例子，答案開始浮出水面了。正如在開始時講到的，exec族函數的處理是把#!後面的字元串為命令，後面加上execl參數列表中指定的參數列表，這樣形成了新的程序執行。分析一下mytest.c源程序，execl把命令的結果是這樣執行的/home/kiron/testexec的內容是#!/home/kiron/showargs addargs，則#!後面的字元串"/home/kiron/showargs addargs"加上命令參數列表："/home/kiron/testexec arg1 arg2"就形成了新的程序行：/home/kiron/showargs addargs /home/kiron/testexec arg1 arg2。對於testexec腳本，我們在shell中調用它時，shell調用了fork,exec,wait來執行它，也就是和程序mytest.c一樣用了exec函數，首先，exec函數對#!行分析后得出此腳本的解釋器為/home/kiron/showargs，然後就形成了把命令行處理成了：「/home/kiron/showargs addargs ./testexec」。
注意：#!行中的解釋器的路徑必須是全路徑，exec函數並不對其特殊處理，比如用PATH變數來搜索它的真實路徑，所以路徑是由程序員來保證正確的。
二、我的腳本第一句必須得是#!/bin/bash嗎？ 當然不必了，通過上面的解釋，其實第一句的#!是對腳本的解釋器程序路徑，腳本的內容是由解釋器解釋的，我們可以用各種各樣的解釋器來寫對應的腳本，比如說/bin/csh腳本，/bin/perl腳本，/bin/awk腳本，/bin/sed腳本，甚至/bin/echo等等。那我們真的能寫一個/bin/echo的腳本文件嗎？我們來試試，下面是一個例子：
代碼:
#!/bin/echo -e
我把這隻有一行的程序(實際上它也只能是一行，echo程序並不是被設計成像awk那樣的編程語言，能寫成源程序文件)命名為myecho，加上許可權后執行它：
代碼:
$ ./myecho "hi\a"
./myecho hi
如果你的echo支持-e選項並且你工作的環境還算安靜，你在得到上面的結果的時候也應該聽到清脆的終端響鈴。但這種程序是毫無作用的。
三、我能利用解釋器來做什麼？ 但是上面的echo腳本實際應用時並沒有什麼作用，我們可以得出一個小小的實驗結果，並不是所有的可執行二進位文件都可以用來寫解釋器腳本。那我編寫解釋器的腳本有什麼用？如果你有一個可編程的解釋器，那你或許能編寫該解釋器的程序來簡化你工作。比如說常用到的解釋器如awk,perl,bash等等。但是正如我們上面總結的實驗結果，很不幸地，並不是全部的可編程程序都是有用的解釋器，exec腳本時，能從第一行得到腳本的解釋器，然後用exec去解釋腳本(可能是選項去控制，如#!/bin/awk -f)，也包括了形如#!/PATH/的第一行，如果該解釋器對這行不能忽略的話，就會出錯，另外解釋器也必須要對餘下的程序語句能解釋(這句好像是廢話，但想象一下，上面myecho程序加一些"hello world"的行來，會有效嗎？下面的mysed程序中的s/UNIX/unix/p也是一樣的道理)。像awk,perl,bash等程序對#開頭的行當成註釋行處理，就能寫成有用的腳本。
再看下面的mysed程序，
代碼:
#!/bin/sed -f
s/UNIX/unix/p |
執行./mysed時出錯了。因為被解釋成了"/bin/sed -f ./mysed"，其中-f選項是表示以文件里的內容作為sed的命令輸入,但sed的命令輸入不能對"#!/bin/sed -f"解釋，那麼程序出錯了。
所以，有用的解釋器應該是類似bash,perl,awk的程序，並且能對一些規定的語句有解釋功能的。下面給出一個awk程序寫的統計文件行數和單詞數的腳本程序myawk。
代碼:
#!/usr/bin/awk -f
BEGIN {
sum = 0;
}
{sum += NF;}
END {
printf("file \"%s\" have %d line, %d words.\n", FILENAME, NR, sum);
} |
設置執行位之後，執行如下：
代碼:
$ echo -e "hi\nhello world">test.txt
$ ./myawk test.txt
file "test.txt" have 2 line, 3 words
這裡執行./myawk被執行成「/usr/bin/awk -f ./myawk test.txt」，因為awk的命令中，以#開頭的行被認為是註釋行而忽略，awk忽略了第一行"#!/usr/bin/awk -f"，正確的以非#開頭行當成模式和命令的輸入並能對其解釋，所以這個程序是正確的，能被順利地執行。
OK，關於Linux系統的解釋器的介紹就說到這了，希望大家能對解釋器的原理有更多的認識，而不是給我越說越糊塗^_^。
